【文章內(nèi)容簡介】 廠址選擇 工業(yè)企業(yè)及其所屬工人村場地選擇是工廠建設的重要環(huán)節(jié)。廠址選擇的合理與否，將直接影響工廠 建設的投資 、 建設進度 ， 同時也將長期影響工廠投產(chǎn)后的生產(chǎn) 、 管理和工廠今后的發(fā)展。因此， 對于新建項目的廠址選擇，必須予以足夠的重視。 影響廠址選擇的主要因素 [3]： 1． 廠址要靠近主要原料基地。生產(chǎn)水泥的主要原料是石灰石和粘土（本設計中不采用粘土），故水泥廠應靠近石灰石礦山，以縮短石灰石運輸距離，方便采用經(jīng)濟可靠的運輸方式，以節(jié)約投資和運輸費用。但應注意廠區(qū)和住宅區(qū)不得建在xxxxxx 畢業(yè)設計 6 有用礦藏上或處于爆破危險范圍內(nèi)。 2． 廠址有良好的交通條件。水泥生產(chǎn)因物料吞吐量很大，故大中型水泥廠應力求靠近鐵路線，小型水泥廠靠近公路線。 3． 廠址盡量靠近水源。水泥廠是耗水量較大的企業(yè)，水源必須充足，水泥質(zhì)量合格，保證不間斷供水。 4． 廠址盡量靠近電源。水泥廠是耗電量很大的企業(yè)，故廠址最好靠近電力網(wǎng)，并有方便的供電條件和措施，以保證供電和減少輸電線路的投資。 5． 廠址應有足夠的建廠場地，但必須堅持貫徹國家節(jié)約用地方針政策，不占良田，少占良田，盡可能利用荒山野地。 6． 廠址地形。廠址地形最好寬闊平坦，并稍帶傾斜，以利簡化工廠的豎向布置與減少平整場的土石方量，并利于排水。礦山、廠區(qū)和住宅區(qū)應盡可能布置在鐵路、公路、河流的同一側(cè)。 7． 工程地質(zhì)條 件。應有良好的工程地質(zhì)條件，土壤深度在地下 ～ 2m處的耐力最好在于 200kpa 以上 。 廠址下面要避免有用礦藏 ， 沒有活斷層 ， 并應盡量避免死斷層 、 溶洞 、 滑坡等。 8． 廠址應有良好的水文地質(zhì)條件 。 地下水位在地表以下 5m 為好 ， 且廠址不應處在水庫、堤壩附近的下游。 9． 廠址的選擇必須考慮工廠的雨水、污排出廠外的方便條件 ， 并遵守環(huán)境保護衛(wèi)生規(guī)范。 10． 選擇廠址是必須確定該地區(qū)的地震烈度。 我國地震烈度是按 12 度分級的，一般 6 度 以下地區(qū)可不考慮防震措施 ， 6 度以上地區(qū)要考慮設防震 和抗震 措施 ， 9度以上地區(qū)不宜建廠。 11． 廠址選擇中必須落實大件設備的運輸問題。 綜上所述 ， 在選擇廠址時需要同時考慮多方面的問題 ， 而實際上卻很難找到各方都較理想的廠址。因此必須在多方面綜合比較的基礎上加以選擇 ， 從而得到相對而言較為理想的廠址 [4]。 xxxxxx 畢業(yè)設計 7 第 2 章 配料計算 畢業(yè)設計原始資料 原、燃材料化學成分如表 21： 表 21 原、燃、材料化學成分 （ %） 項目 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 R2O Cl ∑ 石灰石 3 砂巖 硫酸渣 粉煤灰 石膏 煤灰 煤的工業(yè)分析如表 22： 表 22 煤的 工業(yè)分析 工業(yè)分析（ %） 發(fā)熱量 KJ/Kg Mar Car Aar Var 23700. 收到基水分：石灰石 %、砂巖 %、硫酸渣 %、石膏 % 其它： 1． 年平均氣溫 15℃ 2． 當?shù)貧鈮?752mmHg 3． 地下水位 11m 4． 主導風向 西北 5． 水泥品種： 50% 50% 6． 袋散比： 40%： 60% xxxxxx 畢業(yè)設計 8 設計內(nèi)容 設計題目為： 日產(chǎn) 5000 噸熟料水泥生產(chǎn)線工藝設 計 參數(shù) 3，重點車間：燒成窯尾系統(tǒng)的工藝設計。 配料計算 熟料率值的 確定 為了獲得較高的熟料強度，良好的物料易燒性以及控制生產(chǎn)，選擇適宜的熟料三率值是非常必要的。本次設計為一臺窯外分解窯，在生產(chǎn)工藝上要求煅燒高飽和比高硅率的生料，這樣能提高熟料的質(zhì)量并能減少預熱器分解爐系統(tǒng)的堵塞和回轉(zhuǎn)窯燒成帶的結(jié)圈。生產(chǎn) 號硅酸鹽水泥熟料。對于新型干法水泥生工藝，水泥熟料率值大致為： KH=～， SM=～ ， IM=～ 。故根據(jù)生產(chǎn)實踐和設計 工藝條件確定熟料的率值： KH=177。 SM=177。 IM=177。 熟料熱耗的確定 隨著新型干法水泥煅燒技術(shù)的不斷提高，使得熟料的熱耗不斷降低，參考以下新型干法水泥廠的熟料熱耗： 表 23 一些 水泥廠熟料熱耗 廠名 達州 廣元 重慶 銅陵 料耗（ KJ/kg 熟料） 2970 3078 單位熟料熱耗依國內(nèi)新型干法廠現(xiàn)狀，熟料熱耗取 3000kJ/kg 熟料 。 用 EXCEL 計算干生料的 配合比 為了獲得較高的熟料強度，良好的物料易燒性以及易于控制生產(chǎn)，選擇適宜的三率值是非常必要的。由于其牽涉到非線性方程的求解，用手工計算需反復試湊，難以達到結(jié)果最優(yōu)，而各種簡化計算方法不容易掌握，采用辦公軟件 EXCEL 做配料計算，可直接通過表格計算求解，幾秒鐘就xxxxxx 畢業(yè)設計 9 可算得最優(yōu)解，操作簡便，結(jié)果準確，本設計參考《用辦公軟件做配料計算》（南京化工大學材料學院簡淼夫，張薇《水泥》 202110）等資料采用這種方法進行計算 [5]。 1． 在 Excel 表中輸入數(shù)據(jù) 在 Excel 表中輸入上述數(shù)據(jù) ,本設計為四組份配料，因此可以控 制三個率值： KH、 SM、 IM。 2． 假設原料配比 在 Excel 表中填入假設的各原料配比，可以將初始配比設為石灰石 砂 巖 硫酸渣 20,最后砂巖一項應填上“＝ 100（鼠標點）石灰石配比的單元格 頁巖配比的單元格 鐵礦配比的單元格”，再敲回車鍵，這樣才能保證配比之和為 100。 3． 計算生料成分 在 Excel 表中適當?shù)奈恢糜嬎愀鶕?jù)假設的原料配比而得到的生料成分。生料化學成分 =各原料化學成分與其配比的乘積之和。方法是：在生料化學成分對應的 Loss 單元格中輸入“ =sumproduct(B5:B8,$I5:$I8)/100”回車。其中 B5:B8 為各原料 Loss 含量所在的單元格， $I5:$I8 為各原料配比所在的單元格。生料的其他化學成分可以通過對生料 Loss 單元格的拖拉來獲得。方法是點擊生料 Loss 單元格 ,將鼠標移到該單元格的右下角，將光標變?yōu)楹谑謺r，按下鼠標左鍵，向右拖拉至生料成分對應的 SO3 單元格H9,松開鼠標左鍵即可。 4． 計算灼燒基生料成分 水泥生料在煅燒后，原料中的 Loss 就沒有了，因此為了計算熟料成分，就必須計算生料去除 Loss 后的化學成分，即灼燒基生料成分。生料灼燒基成分 =原生料成分 /(1Loss/100)。方法是：在 Excel 表中相應灼燒生料 SiO2的單元格中 C10 輸入“ =C9/(1$B9/100)”回車。其中 C9 為原生料 SiO2 的單元格位置， B9 為原生料 Loss 的單元格位置。灼燒生料的其他化學成分也可通過對 SiO2 單元格的拖拉來獲得。 5． 計算煤灰摻入量 組成熟料的一小部分是燃料燃燒后產(chǎn)生的煤灰。煤灰摻入量計算公式是：煤灰摻入量（煤灰占熟料的百分比） =燒成熱耗 247。煤熱值 煤灰分。于xxxxxx 畢業(yè)設計 10 是在對應的煤灰比例中（本例為 I11）輸入 “ =A15/A17*A19” 回車。其中A15 為燒成熱耗所在單元格， A17 為煤 熱值所在單元格， A19 為煤灰分所在單元格。熟料的另一部分為灼燒生料，其比例為 100煤灰比例。于是在對應的灼燒生料比例中 I10 輸入“ =100I11”回車，得到灼燒生料在熟料中的比例。其中 I11 為煤灰比例所在單元格。 6． 計算熟料成分和率值 有了灼燒生料、煤灰的化學成分和比例就可以方便地算出熟料成分。方 法 是 ： 在 Excel 表 中 相 應 熟 料 SiO2 的 單 元 格 中 C12 輸入“ =sumproduct(C10:C11,$I10:$I11)/100” 回車。其中 C10:C11 為灼燒生料、煤灰的 SiO2 單元格位置， $I11:$I12 為它們的比例單元格位置。得到熟料的 SiO2 值，再通過對 SiO2 單元格的拖拉可以獲得熟料其他化學成分。 在 Excel 表中適當?shù)奈恢糜嬎闶炝系穆手?，計?KH 時輸入“ =(**E12)/” 回車，計算 SM 時輸入 “ =C12/（ D12+E12）” 回車，計算 IM 時輸入 “ =D12/E12” 回車。 7． 求解原料配比 點擊菜單“工具”，選擇“規(guī)劃求解”彈出窗口，清空“設置目標單元格 （ E） ” ,在“可變單元格 （ B） ”中選擇 Excel 表中石灰石、砂巖、鐵粉比例單元格，即為 $I$5:$I$7。 按“添加 (A)”加約束條件 KH， 在“單元格引用位置”選擇熟料實際KH 值單元格 $C$21,中間約束符選 “ =” ，約束值選 Excel 表中熟料目標 KH單元格 $A$21。再按“添加 (A)”加另一約束條件 SM，于“單元格引用位置”選實際 SM 單元格 $C$23，中間約束符選 “ =” ，約束值選熟料目標 SM單元格 $A$23。再按“添加 (A)”加又一約束條件 IM，于“單元格引用位置”選實際 IM 單元格 $C$25，中間約束符選 “ =” ，約束值選熟料目標 IM單元格 $A$25。 按“確定”返回，再按“求解”就會得到最后的求解結(jié)果。點擊 “確定”保存規(guī)劃求解結(jié)果。還可在 Excel 表中的適當位置輸入其他參數(shù)（如：白生料理論料耗、生料配煤量、干濕基換算、生料 CaCO3 滴定值）的計算公式，就可得到相應的參數(shù)。 配料計算表 如下頁 表 23： xxxxxx 畢業(yè)設計 11 表 23 配料計算表 項目 LOSS（ %） SiO2（ %） Al2O3（ %） Fe2O3（ %） CaO（ %） MgO（ %） SO3（ %） 比例 （ %） 石灰石 砂巖 硫酸渣 粉煤灰 生料 灼燒生料 煤灰 熟料 燒成熱耗（ KJ/Kg 熟料） 3000 煤發(fā)熱量（ KJ） 23700 煤灰分 熟料目標 KH 熟料實際 KH 熟料目標 SM 熟料實際 SM 熟料目標 IM 熟料實際 IM 將干料配比折算成濕料配比 原料操作水分：石灰石 % 砂巖為 % 硫酸渣 % 粉煤灰% 則濕 原料質(zhì)量配比是： xxxxxx 畢業(yè)設計 12 濕石灰石 =247。（ 100－ ） %= 濕砂巖 =247。（ 100－ ） %= 濕硫酸渣 =247。（ 100－ ） %= 粉煤灰 =247。（ 100－ 0） %= 合計 ： 將上述質(zhì)量比換算為百分比 [6]： 濕石灰石 %=247。 =% 濕砂巖 % =247。 =% 濕硫酸渣 % =247。 =% 粉煤灰 % =247。 =% xxxxxx 畢業(yè)設計 13 第 3 章 物料平衡 通過物料平衡可計算得到各種原料燃燒的需要量以及從原料進廠直至成品出廠，各工序所需處理的物料量，依據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進一步確定工廠的物料運輸量、工藝設備選型以及堆場儲庫等設施的規(guī)模，因此，物料平衡計算是主機平衡與儲庫平衡計算的基礎和依據(jù)。 燒成車間生產(chǎn)能力和工廠能力的計算 窯型和規(guī)格的選取 參考一些實際廠選用的窯型和規(guī)格 [7]如 表 31： 表 31 一些水泥廠 5000t/d 熟料 生產(chǎn)線窯規(guī)格 廠 名 達州 廣元 重慶 銅陵 窯直徑（ m） 窯長（ m） 74 74 74 72 熟料 設計產(chǎn)量（ t/d） 5000 5000 5000 5000 據(jù)此，窯規(guī)格定位： 74m 窯型，產(chǎn)量為 5000t/d 窯的臺時產(chǎn)量標定 一些廠家 5000t/d 生產(chǎn)線臺時產(chǎn)量 [8]如 表 32： 表 32 一些廠家 5000t/d 熟料 生產(chǎn)線臺時產(chǎn)量 廠名 達州 廣元 重慶 銅陵 設計產(chǎn)量（ t/d） 5000 5000 5000 5000 平均窯臺時（ t/h） 標定窯臺時（ t/h） 228 220 220 226 xxxxxx 畢業(yè)設計 14 根據(jù)在達州海螺水泥廠實習得知：該廠的窯臺時產(chǎn)量為 ，因此以此為依據(jù)，標定窯臺時產(chǎn)量為 228t/h。 原、燃材料消耗定額的計算 設計兩種水泥： 粉煤灰硅酸鹽水泥 (50%), 普通硅酸鹽水泥 (50%)。 凡是由硅酸鹽水泥熟料、 5%且 ≤20%混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料 （ 簡稱普通水泥 ） ，代號