【導(dǎo)讀】4000噸水泥熟料窯尾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)”這個(gè)課題。我在設(shè)計(jì)過程中參考了許多水泥廠設(shè)計(jì)實(shí)例，并通過理論和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的。方法完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。課程的主要內(nèi)容包括生料配料計(jì)算，全廠工藝平衡計(jì)算，重點(diǎn)車間的設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)而給出一個(gè)全廠工藝流程圖和全廠工藝布置圖。窯尾廢氣預(yù)熱物料，使用工業(yè)礦渣作為原料等。此外，我本著合理可行、經(jīng)濟(jì)高效、環(huán)保的原則設(shè)計(jì)了全廠總平面布置圖。又能穩(wěn)定生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏的可持續(xù)生產(chǎn)。

　　

【正文】 水分含量見表 2）。目前，隨著預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯的不斷發(fā)展，干法水泥廠的原料烘干與粉磨，廣泛采用烘干磨，充分利 用窯尾廢氣作為烘干介質(zhì)。物料在磨內(nèi)進(jìn)行研磨、烘干，因此在本設(shè)計(jì)中只需單獨(dú)烘干礦渣。參考烘干機(jī)熱工指標(biāo)，這里的 q 烘 =4750 kJ/kg 水分。 所以，烘干用干煤消耗定額： 210 1 100 100 1 ( 100 3 )fK?? ? ??? 同理，烘干用濕煤消耗定額： 1222,100100 ( 100 )10 1 100 475 100 1 243 91. 0 ( 100 3 )fne t ar fqwwKKw Q P?? ? ???? ? ???烘濕 編制物料平衡表 將各種物料（干、濕）消耗定額分別乘以相應(yīng)的熟料產(chǎn)量，即求出各種物料的小時(shí)、日年的需要量，結(jié)果匯總成下面的物料平衡表。 表 物料平衡表 項(xiàng)目 名稱 水分 % 生產(chǎn)損失 % 消耗定額 物料平衡量（ t） 干料 含天然水分料 干料 含天然水分料 小時(shí) 日 周 小時(shí) 日 周 石灰石 砂巖 硫酸渣 6 配合生料 熟料 石膏 3 混合材 10 水泥 燒成用煤 烘干用煤 用煤合計(jì) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 全廠主機(jī)平衡計(jì)算和主機(jī)選型 主機(jī)平衡計(jì)算是根據(jù)物料平衡計(jì)算的結(jié)果和車間（或生產(chǎn)環(huán)節(jié)）的工作制度（或年利用率），計(jì)算各車間（或生產(chǎn)環(huán)節(jié)）要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量，然后確定車間的工藝流程，選定主機(jī)的型號(hào)、規(guī) 格、標(biāo)定主機(jī)的產(chǎn)量和需用臺(tái)數(shù)。 計(jì)算方法：根據(jù)車間工作制度，定出主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，并根據(jù)物料周平衡，求出該主機(jī)要求的小時(shí)數(shù) [23]。 主機(jī)產(chǎn)量計(jì)算公式： WH GG H? （ ） 式中： GH——要求主機(jī)產(chǎn)量， t/h； GW——物料平衡量； H——主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。 破碎機(jī)選型 （ 1） 石灰石破碎設(shè)備選型 石灰石破碎機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量計(jì)算： 4 5 2 4 1 .6 6 2 8 .4 t / h72WH GG H? ? ? （ ） 生產(chǎn)班制：每周工作 6 天，每天 2 班，每班 6 小時(shí)。 選用型號(hào)為 DLPC 20222 的單段錘式破碎機(jī)。 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：破碎比大，錘頭壽命長，防堵性好，電耗低。 技術(shù)參數(shù)：生產(chǎn)能力 700~900 t/h，功率 800kW，進(jìn)料塊度 1500mm，出料粒度75mm （占 90%）。 核算每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 0 6 2 8 . 4 7 2 6 4 . 6 h700HMGHHG? ? ? ? ? （ ） 式中： 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 GH、 G M——要求石灰石的小時(shí)產(chǎn)量、所選破碎設(shè)備的小時(shí)產(chǎn)量。 （ 2） 砂巖破碎設(shè)備選型 5 7 6 5 . 8 1 3 7 . 3 t / h42WH GG H? ? ? （ ） 生產(chǎn) 班制：每周工作 6 天，每天 1 班，每班 7 小時(shí)。 選用型號(hào)為 PF1315V的反擊式破碎機(jī)。 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：破碎腔高、適應(yīng)物料硬度高，塊度大、產(chǎn)品石粉少；反擊板與板錘間隙能方便調(diào)節(jié)，有效控制出料粒度，顆粒形狀好；結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)器剛性強(qiáng)、轉(zhuǎn)子具有大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；反擊破高鉻板錘，抗沖擊、抗磨損、沖擊力大；無鍵連接，檢修方便，經(jīng)濟(jì)可靠；破碎功能全、生產(chǎn)率高、機(jī)件磨耗小、綜合效益高。 技術(shù)參數(shù)：生產(chǎn)能力 150~220 t/h，功率 200kW，進(jìn)料塊度 250mm，出料粒度50mm。 核算每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 0 1 3 7 . 3 4 2 3 8 . 4 4 h150HMGHHG? ? ? ? ? （ ） 式中： GH、 GM——要求砂巖的小時(shí)產(chǎn)量、所選破碎設(shè)備的小時(shí)產(chǎn)量。 （ 3） 石膏破碎設(shè)備選型 1 6 0 5 . 2 4 4 . 6 t / h36WH GG H? ? ? （ ） 生產(chǎn)班制：每周工作 6天，每天 1班，每班 6小時(shí)。 選用型號(hào)為 PCH0808 的錘式破碎機(jī)。 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)：工作錘頭耐磨、耐沖擊；錘破可根據(jù)需要調(diào)節(jié)需要的粒度；機(jī)體結(jié)構(gòu)密封，解決了破碎車間的粉塵污染和機(jī)體漏灰問題；易損件少，維修方便。 技術(shù)參數(shù)：生產(chǎn)能力 70~105 t/h，功率 45kW，進(jìn)料塊度 200mm，出料粒度 30mm。 核算每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 0 4 4 . 6 3 6 2 2 . 9 4 h70HMGHHG? ? ? ? ? （ ） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 式中： GH、 GM——要求石膏的小時(shí)產(chǎn)量、所選破碎設(shè)備的小時(shí)產(chǎn)量。 回轉(zhuǎn)窯設(shè)備選型 采用華新水泥廠 74 回轉(zhuǎn)窯，單傳動(dòng)，功率 630kW。（詳見 ） 烘干機(jī)選型 含水的物料一般都要進(jìn)行烘干才能保證粉磨正常工作。烘干系統(tǒng)可分為兩種：一種是烘干磨，即物料在粉磨過程中同時(shí)進(jìn)行烘干，另一種是用單獨(dú)的烘干設(shè)備烘干。本設(shè)計(jì)采用烘干磨系統(tǒng)，需單獨(dú)烘干的物料只有礦渣，其水分含量是 10%。 要求礦渣的小 時(shí)產(chǎn)量： 4 0 6 2 . 2 2 6 . 4 t / h154WH GG H? ? ? （ ） 生產(chǎn)班制： 每周工作 7 天，每天 22 小時(shí) 。 選 用 20m回轉(zhuǎn)烘干機(jī) 。 技術(shù)參數(shù)：生產(chǎn)能力 32~36 t/h， 功率 37kW，物料終水分 1%， 轉(zhuǎn)速 3 r/min。 核算每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 0 2 6 . 4 1 5 4 1 2 7 . 0 5 h32HMGHHG? ? ? ? ? （ ） 式中： GH、 GM——要求礦渣的小時(shí)產(chǎn)量、所選烘干機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量。 磨機(jī)選型 （ 1） 生料磨選型 目前輥式磨作為較理想的原料粉磨設(shè)備已在國內(nèi)外得到共識(shí)。這種集研磨、烘干、選粉于一體的設(shè)備 ，具有土建費(fèi)用省、占地面積小、粉磨效率高、運(yùn)行噪音低、系統(tǒng)操作簡便、節(jié)能、低消耗等多種優(yōu)點(diǎn)，尤其適宜于磨蝕性小、易磨性差、綜合水分高的脆性原料，是粉磨工藝重要的發(fā)展方向。 5 2 3 1 7 .7 3 3 9 .7 t / h154WH GG H? ? ? （ ） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 生產(chǎn)班制： 每周工作 7 天，每天 22 小時(shí) 。 選擇 Atox50 輥式磨 。 技術(shù)參數(shù)：生產(chǎn)能力 351 t/h，入料粒度 175mm，入磨水分 12%，出磨水分 %。 核算每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù) ： 0 3 3 9 . 7 1 5 4 1 4 9 . 0 4 h351HMGHHG? ? ? ? ? （ ） 式中： GH、 GM——要求生料的小時(shí)產(chǎn)量、所選輥式磨的小時(shí)產(chǎn)量。 （ 2） 煤磨選型 4 4 2 2 . 6 2 8 . 7 t / h154WH GG H? ? ? （ ） 生產(chǎn)班制： 每周工作 7 天，每天 22 小時(shí) 。 選用規(guī)格為 。 技術(shù)參數(shù)：生產(chǎn)能力 30 t/h，入料粒度 30mm，物料入磨水分 8%，出磨水分 1%。 核算每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 0 2 8 . 7 1 5 4 1 4 7 . 3 3 h30HMGHHG? ? ? ? ? （ ） （ 3） 水泥磨選型 水泥粉磨分為開路和閉路粉磨工藝流程。在開路工藝流程中水泥通 過磨機(jī)后即為產(chǎn)品，流程簡單、設(shè)備少、投資少，但容易產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象。在閉路粉磨工藝流程中，物料出磨后經(jīng)過選粉機(jī)系統(tǒng)選出產(chǎn)品，粗粉返回磨機(jī)再磨。減少過粉磨現(xiàn)象，可以提高產(chǎn)量、降低電耗，產(chǎn)品細(xì)度易控制，但系統(tǒng)設(shè)備投資大，操作維護(hù)較復(fù)雜。 3 6 5 6 8 .6 2 3 7 .5 t / h154WH GG H? ? ? （ ） 生產(chǎn)班制：每周工作 7 天，每天 22 小時(shí)。 選用 2 臺(tái)規(guī)格為 （配合 2 臺(tái) N3500 選粉機(jī)） 。 技術(shù)參數(shù)：生產(chǎn)能力 133 t/d，功率 2021kW，轉(zhuǎn)速 r/min，入料粒度 25mm。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 核算每周實(shí)際 運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 0 2 3 7 . 5 1 5 4 1 3 7 . 5 h2 2 1 3 3H MGHHG? ? ? ? ??? （ ） （ 4） 水泥包裝機(jī)選型 水泥的出廠水泥形式有兩種，袋裝和散裝。目前水泥包裝機(jī)可分兩大類，一類是回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)，一類是固定式包裝機(jī)。在本次設(shè)計(jì)中， 40%的水泥袋裝出廠， 60%散裝。 40% 3 6 5 6 8 . 6 4 0 % 1 4 9 . 3 t / h98WH GG H? ?? ? ? （ ） 生產(chǎn)班制：每周工作 7 天，每天 2 班，每班 7 小時(shí)。 選取 2 臺(tái) RS14 嘴回轉(zhuǎn)包裝機(jī)，生產(chǎn)能力為 96t/h。 核算每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 0 1 4 9 .3 9 8 7 6 .2 1 h2 2 9 6H MGHHG? ? ? ? ??? （ ） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 主機(jī)平衡表 表 主機(jī)設(shè)備及工作制度 名稱 型號(hào)、規(guī)格 產(chǎn)量（ t/h） 數(shù)量（臺(tái)） 要求小時(shí)產(chǎn)量 （ t/h） 工作制度 每周實(shí)際運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)） 石灰石破碎機(jī) 單段錘式破碎機(jī) 700~900 1 每周工作 6天，每天 2 班，每班 6 小時(shí) 砂巖破碎機(jī) 反擊式破碎機(jī) 150~220 1 每周工作 6天，每天 1 班，每班 7 小時(shí) 石膏破碎機(jī) 錘式破碎機(jī) 70~105 1 每周工作 6天，每天一班，每班 6 小時(shí) 烘干機(jī) 20m 回轉(zhuǎn)烘干機(jī) 32~36 1 每周工作 7天，每天 22 小時(shí)。 127． 1 生料磨 Atox50 輥式磨 351 1 每周工作 7天，每天 22 小時(shí) 煤磨 30 1 每周工作 7天，每天 22 小時(shí) 回轉(zhuǎn)窯 74 回轉(zhuǎn)窯 208 1 每周工作 7天，每天 24 小時(shí) 水泥磨 133 2 每周工作 7天，每天 22 小時(shí) 水泥 包裝機(jī) RS14 嘴回轉(zhuǎn)包裝機(jī) 96 2 每周工作 7天，每天 2 班，每班 7 小時(shí) 儲(chǔ)存設(shè)施的計(jì)算 為了保證工廠連續(xù)生產(chǎn)，避免由于外部運(yùn)輸?shù)牟痪狻⒃O(shè)備之間生產(chǎn)能力的不平衡，或由于前后段生產(chǎn)工序的工作班制不同，以及由于其他原因造成物料供應(yīng)的中斷或物料滯留堆積而堵塞，保證工廠生產(chǎn)連續(xù)均勻地進(jìn)行和產(chǎn)品均衡出廠，以及為了滿濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 足生產(chǎn)過程中生產(chǎn)控制和產(chǎn)品檢驗(yàn)的需要，工廠必須設(shè)置各種儲(chǔ)存設(shè)施來儲(chǔ)存生產(chǎn)過程中各種物料。 各種物料所需的儲(chǔ)存量取決于該物料的日用量和該物料的儲(chǔ) 存期。某物料的儲(chǔ)存量能滿足工廠生產(chǎn)需要的天數(shù)，稱為該物料的儲(chǔ)存期。儲(chǔ)存期的計(jì)算均以燒成車間的生產(chǎn)能力為基準(zhǔn)。影響儲(chǔ)存期的因素有：物料供應(yīng)點(diǎn)的遠(yuǎn)近和外部運(yùn)輸情況，物料成分波動(dòng)情況，均化工藝要求，質(zhì)量控制要求等等。物料儲(chǔ)存期的長短應(yīng)適當(dāng)，過短將影響生產(chǎn)，過長會(huì)增加基建投資和經(jīng)營費(fèi)用。 本設(shè)計(jì)中各種物料的最低存儲(chǔ)期 T 和最低貯存量 Q 見下表： 表 物料的最低存儲(chǔ)期和最低貯存量 物料名稱 最低儲(chǔ)存期 (d) 每天需要量 (t) 要求最低儲(chǔ)存量 (t) 石灰石 7 砂巖 10 8237 硫酸渣 10 1872 石膏 30 6879 礦渣 10 5803 原煤 10 6318 生料 2 7474 14948 熟料 5 4680 23400 水泥 7 最低儲(chǔ)存號(hào) Q 為最低儲(chǔ)存期和每天需要量的乘積。 表 相關(guān)物料的容積密度 γ和休止角 α 物料名稱 容積密度（ t/m3） 休止角（度） 石灰石 38 砂巖 36 硫酸渣 36 石膏 36 礦渣 36 煤粉 38 生料 熟料 水泥 堆場的設(shè)計(jì) 堆場的形式確定后，料堆高度即可確定，根據(jù)料堆高度和寬度即可計(jì)算料堆的長度（適用條件 ： B≥ 2Hctgα） 。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 2 4()3()Q H c t g B Hc t gLH B Hc t g? ? ??????? （ ） 式中： L——某種物料料堆的底邊長度， m； Q——該物料在露天堆場的儲(chǔ)存量， t； H——料堆高度， m； B——料堆底邊寬度， m； γ——該物料的 堆積密度， t/m3； α——該物料的休止角，度。 求出堆場內(nèi)各種物料料堆的占地