【導(dǎo)讀】國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒。機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對本設(shè)計(jì)（研。究）所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。以懸浮預(yù)熱器與預(yù)分解窯的技術(shù)核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)最新成就。應(yīng)用于水泥干法生產(chǎn)全過程的新型干法生產(chǎn)工藝正在逐步取代落后的生產(chǎn)工藝，因此在此基礎(chǔ)之上研究新型干法的生產(chǎn)工藝具有實(shí)際的意義。設(shè)計(jì)的重要任務(wù)包括廠址選擇、工藝方案確定、設(shè)備選型與物料平。利用規(guī)劃、繪圖以及撰寫設(shè)計(jì)說明書等。新型干法最關(guān)鍵的因素是均衡穩(wěn)定，因。此重點(diǎn)是生料制備、熟料的煅燒以及水泥的制成等。在設(shè)備選型方面，石灰石的破碎采用MAMMUT系列單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)；

　　

【正文】 t/d； Q 實(shí) y—熟料實(shí)際年產(chǎn)量， t/y； Q 實(shí) h—熟料實(shí)際小時(shí)產(chǎn)量， t/h； G 年 —設(shè)計(jì)任務(wù)書中要求的水泥產(chǎn)量， t/y； p—水泥的生產(chǎn)損失，由表 可知 p=1%； η—窯的利用率，干法預(yù)分解窯 η=； N—工廠年生產(chǎn)天數(shù)， d，本生產(chǎn)線 N 取 310； 8760—全年小時(shí)數(shù)， h。 ② 原燃材料消耗定額的計(jì)算 1） 考慮煤灰摻入時(shí)，干生料消耗定額 式中： K 生 —干生料消耗定額， t/t 熟料； I—干生料的燒失量， %，由表 可知 I=； GA—煤灰摻入比， %，由 41 式計(jì)算得 GA=； P 生 —生料的 生產(chǎn)損失， %，指從原料進(jìn)廠至熟料出窯各工序（包括：破碎、運(yùn)輸、原料烘干、粉磨、儲存、煅燒等）的生產(chǎn)損失之和，由表 可知 P 生 =4%。 2） 各種干、濕原料消耗定額 t/y1 2 4 2 4 2 41 5 0 0 0 0 011 0 0 1351 0 01 0 01 0 0 ??? ???? ??? 年熟料設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 Gp edQ ydt yd /4 0 0 88 7 6 1 2 4 2 4 2 48 7 6 0 ????? ?熟料日產(chǎn)量熟料生生 ttPIGK A / 100100100 ??????????? 4 物料平衡 17 % ????? 生石灰石 KK t/t 熟料 2 7 0 % ????? 生粘土 KK t/t 熟料 0 3 1 % ????? 生鐵粉 KK t/t 熟料2 81 68 001 001 00 1 00 ?????? 石灰石石灰石濕石灰石 KWK t/t 熟料 100100 100 ?????? 粘土粘土濕粘土 KWK t/t 熟料03 010 010 0 10 0 ?????? 鐵粉鐵粉濕鐵粉 KWK t/t 熟料 式中 ： K 石灰石 ， K 黏土 ， K 鐵粉 —分別表示干石灰石，粘土，鐵粉的消耗定額， t/t 熟料； K 濕石灰石 ， K 濕黏土 ， K 濕鐵粉 —分別表示濕石灰石，粘土，鐵粉的消耗定額， t/t 熟料； W 石灰石 ， W 黏土 ， W 鐵粉 —分別表示石灰石，粘土，鐵粉中的天然水分含量，由表 可知 W 石灰石 =1%， W 黏土 =3%， W 鐵粉 =%。 3）干、濕石膏消耗定額 0 6 2 0 01 0 01351 0 0 51 0 01 0 01 0 0 ??????????? dd peddK t/t 熟料 06 010 010 0 10 0 ?????? dd KWK 石膏濕 t/t 熟料 式中： Kd、 Kd 濕 —分別表示干、濕石膏消耗定額， t/t 熟料； W 石膏 —表示石膏中的天然水分含量， %，查表 可知 W 石膏 =5%； Pd—石膏生產(chǎn)損失， %，指從石膏進(jìn)廠至入水泥磨各工序（包括：破碎、運(yùn)輸、儲存等）的生產(chǎn)損失之和，由表 可知 Pd=2%。 4）干、濕混合材消耗定額 1 6 1 21 0 01 0 01351 0 0 131 0 01 0 01 0 0 ??????????? ee pedeKt/t 熟料 100100 100 ?????? ee KWK 混合材濕 t/t 熟料 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 式中 ： Kd、 Ke 濕 —分別表示干、濕混合材消耗定額， t/t 熟料； W 混合材 —表示混合材中的天然水分含量， %，查表 可知 W 混合材 =6%； Pe—混合材生產(chǎn)損失， %，指混合材從進(jìn)廠至入水泥磨各工序（包括：運(yùn)輸、儲存、烘干等）的生產(chǎn)損失之和，由表 可知 Pe=2%。 5）燒成用干、濕煤消耗定額 2 5 4 3 0 0 1 0 0) 4 5 1 8(1 0 01 0 0)25( ????????? yyyDWgDW WW kJ/kg干煤 100245183100100 100 ??????? ngDWn pQ qK t/t 熟料 1 1 6 0 01 0 02 7 5 4 83 1 0 01 0 01 0 0 ??????? nyDWn pQ qK 濕 t/t 熟料 式中 ： Kn、 Kn 濕 —分別表示燒成用干、濕煤消耗定額， t/t 熟料； q—熟料燒成熱耗， kJ/kg 熟料，假設(shè) q 燒 =3100kJ/kg； gDWQ —煤的干燥基低位熱值， kJ/kg 干煤； yDWQ —煤的應(yīng)用基低位熱值， kJ/kg 原煤，由表 可知 yDWQ =24518kJ/kg； Wy—煤的應(yīng)用基水分， %，由表 可知 Wy=； Pn—煤的生產(chǎn)損失， %，指煤從進(jìn)廠至入窯各工序（包括：破碎、 運(yùn)輸、儲存、烘干、粉磨等）的生產(chǎn)損失之和，由表 可知 Pn=3%。 將各種物料（干、濕）消耗定額分別乘以 Q 實(shí) h、 Q 實(shí) d、 Q 實(shí) y，即可分別求出各種物料的小時(shí)、日、年的需要量。將計(jì)算結(jié)果匯總成物料平衡表見表 。 4 物料平衡 19 表 物料平衡表 物 料 名 稱 水 分 （ %） 生產(chǎn) 損失 （ %） 消耗定額 （ t/t 熟料） 物料平衡表 （ t） 干料 含水分料 干料 含水 分料 小時(shí) 天 年 小時(shí) 天 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 石灰石 1 4 212 5074 1573064 214 1588936 黏土 3 1 1080 334800 345216 鐵粉 3 38936 39928 配合生料 — — — 6280 1946800 — — — 熟料 — — — — 4000 1240000 — — — 石膏 5 2 77128 262 81220 混合材 6 2 202032 213404 水泥 — — — — 4896 1517760 — — — 燒成用煤 — — 161572 464 143840 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 5 生料的制備 原料的破碎 破碎的意義 水泥生產(chǎn)過程中，大部分原燃料都要進(jìn)行破 碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。 破碎過程要比粉磨過程經(jīng)濟(jì) 且 方便，合理選擇破碎設(shè)備和粉磨系統(tǒng)非常重要。在物料行入粉磨設(shè)備前，盡可能將大塊物料破碎至細(xì)小、均勻的粒度，以減輕粉磨設(shè)備的負(fù)荷，提高磨機(jī)的產(chǎn)量。物料破碎后，可減少在運(yùn)輸和貯存過程中不同粒度物料的分離現(xiàn)象，有利于制得成分均勻的生料，提高配料的準(zhǔn)確性 [12]。 破碎設(shè)備的工作原理 利用擠壓和沖擊等機(jī)械作用的外力，使大塊物料產(chǎn)生應(yīng) 力和形變，從而導(dǎo)致破裂。根據(jù)破碎后的粒度不同，破碎作業(yè)大致可分為粗碎，中碎和細(xì)碎三個等級（見表 ） 表 各級粉碎所對應(yīng)的粒度 破碎等級 喂料粒度（ mm） 出料粒度（ mm） 粗碎 300～ 550 100 中碎 100～ 300 20～ 100 細(xì)碎 50～ 100 0～ 20 影響破碎系統(tǒng)的選擇因素 ① 物料的性質(zhì) ——物料的硬度，水分，形式和雜質(zhì)含量均將直接影響破碎系統(tǒng)的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。各原料的物理性質(zhì)如表 所示。 表 各原料的物理性質(zhì) 序號 物料名稱 主要性質(zhì) 1 中硬石灰石 抗 壓強(qiáng)度 80～ 160MPa，水分 1% 2 黏土，粉砂巖 抗壓強(qiáng)度 20 MPa，水分 10～ 20% 3 硬質(zhì)砂頁巖 抗壓強(qiáng)度 20MPa，水分 10% 4 熟料 磨損，腐蝕性強(qiáng)，溫度 70～ 300℃ 5 煤，石膏 抗壓強(qiáng)度 40 MPa，水分 10% ② 物料的粒度 ——對破碎系統(tǒng)的物料粒度，組成有充分的了解，有利于合理的選擇破碎系統(tǒng)和破碎設(shè)備。各種水泥廠型對各原料的進(jìn)料粒度要求如 5 生料的制備 21 表 、 所示。 表 各種物料的進(jìn)料粒度 序號 物料名稱 最大進(jìn)廠粒度 備注 大型廠（ mm） 中型廠 (mm) 小型廠 (mm) 1 石灰石 800～ 1000 650～ 800 350 2 黏土、砂頁巖 400 400 250 3 熟料 100 100 200～ 300 操作不正常是出現(xiàn) 300mm 4 石膏 300 300 300 5 煤 300 300 300 較多廠為碎煤，少許大塊 表 水泥廠最大入磨物料的粒度（ mm） 物料種類 石灰石 黏土 熟料 石膏 混合材 煤 最大粒度 25 50 30 50 30 30 石灰石的破碎 石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大、開采后粒度 較大、硬度較高的的原料。 礦區(qū)石灰石 的莫式硬度為 ~，其密度在 ~，屬中等硬度的礦石。本生產(chǎn)線采用的石灰石是從礦山通過機(jī)械開采的方法，礦石最大粒度為 450mm，要求破碎后的最大粒度小于 25mm。力求 實(shí)現(xiàn)破碎設(shè)備的大型化，破碎流程的單段化，優(yōu)化生產(chǎn)流程，減低熱耗，減少環(huán)境污染。 需要破碎機(jī)的產(chǎn)量按下式確定 [10]： ktnd gGG ???? 0 式中： G—要求破碎系統(tǒng)的產(chǎn)量， t/h； G0—燒成車間年產(chǎn)熟料量， t/d； g—每噸熟料的原料耗量， t/t 熟料（可按物料平衡表取值）； d—破碎系統(tǒng)全年工作日，按不連續(xù)周計(jì)， d。 n—每天工作班數(shù)，多數(shù)為兩班制； t—每班工作小時(shí)數(shù)， h； k—供料不平衡系數(shù)，在 ~ 之間取值，距礦山近、運(yùn)輸條件好的取上限，反之取下限。 假設(shè)石灰石破碎系統(tǒng)中，全年工作日 d=260 天，每天為兩班制，每班工作 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 小時(shí)，供料不平衡系數(shù) k 取 。由表 可知，每噸熟料的石灰石耗量g=，燒成車間年產(chǎn)熟料量 G0=1240000t，則計(jì)算需要石灰石破碎機(jī)的產(chǎn)量為： 5 2 6 0 1 2 4 0 0 0 02 8 1 ???? ?????? ktnd gGG t/h 水泥工業(yè)常用的破碎機(jī)有顎式、旋回式、圓錐式、輥式、反擊式和錘式，但是新型干法水泥生產(chǎn)的大型化，破碎設(shè)備也發(fā)生了很大的變化，工藝逐步簡化和設(shè)備逐步大型化?，F(xiàn)代大型化的水泥廠石灰石的破碎一般采用大破碎比的錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)。 對于新型干法窯配套的破碎機(jī)，現(xiàn)在一般多采用單段錘式或反擊式破碎機(jī)，這兩種破碎機(jī)完成適合破碎中等硬度的石灰石，且能適應(yīng)帶有黏濕黏土的原料。本生產(chǎn)線的石灰石破碎機(jī)采用單段錘式破碎機(jī)。 單段錘 式破碎機(jī)用于把礦山來的毛料一次破碎到符合入磨要求的粒度，使過去需要的生產(chǎn)系統(tǒng)簡化為一段破碎。 ① 單段錘式破碎機(jī)基本結(jié)構(gòu)的要求 1） 要具有一定重量的全回轉(zhuǎn)型錘頭； 2） 適中的回轉(zhuǎn)線速度和足以支托大塊礦石的轉(zhuǎn)子體； 3） 在大破碎比下要求有全封閉的排料篦子； 4） 要有進(jìn)鐵保護(hù)裝置。 ② 單段錘式破碎機(jī)的特點(diǎn) [13] 1） 增大入料粒度，以一段破碎代替多段破碎。單段錘式破碎機(jī)用于破碎石灰石等脆性物料，礦山來的物料直接進(jìn)入單段錘式破碎機(jī)。本機(jī)具有入料粒度大、破碎比大的特點(diǎn)，可將大塊礦石一次破碎到符合入磨的粒度，使過去需要的多段破碎的生 產(chǎn)系統(tǒng)簡化為一段破碎，與傳統(tǒng)的兩段破碎系統(tǒng)相比，可節(jié)省一次性投資 45%，車間設(shè)備自重減輕 %，礦石破碎成本降低約 40%。單段錘式破碎機(jī)操作簡單，維修方便，改善工人的勞動強(qiáng)度。 2） 提高破碎機(jī)對原料的適應(yīng)性。單段錘式破碎機(jī)一般用于破碎脆性礦石，如石灰石、泥質(zhì)粉砂石、石膏和煤等，也適合破碎石灰石和粘土質(zhì)混合料，適應(yīng)性強(qiáng)。 3） 提高破碎效率，降低能耗和金屬消耗量。該破碎機(jī)具有錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并吸收了這兩種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)。 4） 過鐵保護(hù)裝置確保工作安全可靠。該機(jī)采用的保險(xiǎn)門裝置確保了該機(jī) 的安全。 5） 便于維修。該機(jī)結(jié)構(gòu)便于錘軸抽取，人員進(jìn)出方便。 5 生料的制備 23 ③ 選擇石灰石破碎機(jī)的型號與規(guī)格 德國 O＆ K 公司生產(chǎn)的 MAMMUT 系列單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)共有 12 種規(guī)格，其生產(chǎn)能力是 50～ 2300t/h，最大入料粒度是 700～ 2500mm。我國也引進(jìn)了國外技術(shù)自行制造了該錘式破碎機(jī)。該破碎機(jī)的特點(diǎn)：一是轉(zhuǎn)子有非常高的慣性矩，可將 2m 以上大塊礦石，一次性破碎到 25mm 以下，產(chǎn)量達(dá)到 2020t/h；另一特點(diǎn)是，它有一套輔助設(shè)備，能保證主要磨損件 —沖擊板、錘頭、錘頭軸、篦條能迅速地更換，而且節(jié)省勞動力。 破碎機(jī)的機(jī)殼采 用焊接結(jié)構(gòu)，上下機(jī)殼用螺栓連接。機(jī)殼上部側(cè)板是剖分式的，因此轉(zhuǎn)子能拆卸更換。機(jī)殼下部有兩扇大門，能使篦條整體進(jìn)出，便于檢查和更換磨損件。 本生產(chǎn)線的