【正文】 解爐是通過NSF分解爐而改進的。從分解爐阻力損失、物料停留時間分布和氣體三維流場三方面來分析，CDC分解爐所具有的阻力低、料氣停留時間比大和爐容利用率高的特性。結(jié)合燃煤特點，分別設(shè)計了不同的燃燒器安裝位置。尤其是針對無煙煤，采用離線型CDC分解爐更為合理。CDC分解爐是通過NSF分解爐而改進的。從分解爐阻力損失、物料停留時間分布和氣體三維流場三方面來分析，CDC分解爐所具有的阻力低、料氣停留時間比大和爐容利用率高的特性。結(jié)合燃煤特點，分別設(shè)計了不同的燃燒器安裝位置。尤其是針對無煙煤，采用離線型CDC分解爐更為合理。CDC分解爐改善了爐內(nèi)濃度場和溫度場分布的均勻性，提高了爐容利用率，料氣停留時間比在優(yōu)化設(shè)計中得以提高，有利劣質(zhì)煤的利用。CDC分解爐能夠完成下述功能：物料與煤粉在氣流中的分散過程、煤粉燃燒過程、氣固相間的熱交換、碳酸鈣的分解和質(zhì)量傳遞。而且，還適應(yīng)生產(chǎn)中各種原、燃料條件的變化、喂料量、溫度和壓力的波動[10,11]。60%的燃料供分解爐使用，滿足分解爐對能量的要求，使碳酸鈣分解，又不會早晨分解爐負擔(dān)過重，使其壽命減少；40%的燃料供回轉(zhuǎn)窯使用，可以滿足熟料生產(chǎn)所需要的熱量[12]。本設(shè)計采用成都建筑材料工業(yè)設(shè)計研究院經(jīng)過多年對引進技術(shù)的理論研究、冷模試驗，獨立研制出的CDC分解爐。水泥包裝機是水泥廠必備的專用設(shè)備，用于完成水泥的定量包裝。目前世界范圍內(nèi)的水泥包裝機可以分為兩大類：一類是固定式水泥包裝機；一類是回轉(zhuǎn)式水泥包裝機。但大型水泥廠使用較多的是回轉(zhuǎn)式水泥包裝機。本設(shè)計采用Haveramp。boecker8嘴回轉(zhuǎn)式水泥包裝機。（見表33）表33 主機平衡表ItemEquipments quantityEquipments model numberEquipments specification石灰石破碎機1臺PCG2022Ⅰ功率：800 kw產(chǎn)量： 600t/h生料磨系統(tǒng)立式磨1臺MPS 4000B能力： 240 t/h磨盤直徑：∮4000mm磨輥數(shù)量： 3 個燒成系統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯1臺設(shè)計能力：3200t/d分解爐1臺CDC分解爐預(yù)熱器1套5級單系列低壓損型燃燒器1臺四通道煤磨（立磨）1臺ZGM95N能力： t/h磨盤直徑：∮4000mm磨盤直徑：∮1480mm磨輥數(shù)量： 3 個蓖式冷卻機1臺LBTF3200產(chǎn)量： 3200 t/d蓖床面積：㎡沖程： 130 mm入料溫度：1400 oC出料溫度：65177。環(huán)境溫度水泥磨系統(tǒng)球磨機2臺M42135規(guī)格：∮生產(chǎn)能力： 90t/h磨體最大裝載量：230t/h第四章 儲庫計算為保證工廠生產(chǎn)的連續(xù)進行和水泥的均衡出廠，以及滿足生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的需要，水泥廠必須設(shè)置各種物料儲存庫（）。各種儲庫的容量應(yīng)滿足不同物料儲存期的要求，而各種物料儲存期的確定，需要考慮到各種因素。在計算儲庫時，首先要確定各種物料的儲存期，并計算各種物料要求的儲存量，然后選擇儲庫型或規(guī)格，并將計算結(jié)果匯總成儲庫一覽表。 物料儲存期的確定水泥廠是連續(xù)生產(chǎn)的工廠，為了避免外部運輸?shù)牟黄胶?，上下工序間生產(chǎn)班次的不同以及其它原因造成的物料供應(yīng)的中斷，要求個原材料，燃料，半成品和成品在工廠內(nèi)必需有足夠的儲存量，以保證工廠均衡而連續(xù)地生產(chǎn)。各種物料所需的儲存量取決于該物料的日用量和該物料的儲存期。某物料的儲存量所能滿足工廠生產(chǎn)需要的天數(shù)，稱為該物料的儲存期。儲存期的計算均以燒成車間的生產(chǎn)能力為基準。影響物料的儲存期的因素有：1）物料供應(yīng)點的遠近和外部運輸情況，材料供應(yīng)點離工廠教近或由工廠自行運輸時，儲存期可短些。石灰石、黏土等原料離工廠一般都較近；大多由工廠自行開采運輸，儲存期就可短些。如礦山離工廠較遠，而且需要用國家鐵路運輸時，儲存期就應(yīng)大些。物料如能均衡供應(yīng)時，儲存期可短些反之就長些。2）物料成分波動情況當原、燃料成分波動較大或者必須用倆中以上的原、燃料搭配使用才能滿足生產(chǎn)要求時，則儲存期就應(yīng)長些。3）地區(qū)氣候影響的程度 對采用干法生產(chǎn)的水泥廠，如工廠地區(qū)雨期較長或降雨量較集中，其粘土儲存期應(yīng)長些。4）均化工藝要求 當采用預(yù)均化堆場儲存原、燃料時，則該物料的儲存期必須滿足預(yù)均化堆場工藝上的要求。5）質(zhì)量控制要求 在確定半成品或成品的儲存期時，必須滿足該物料質(zhì)量檢測或調(diào)整均化所需要的時間。此外，確定物料儲存期時，還需要考慮生產(chǎn)工藝線的數(shù)目、工廠規(guī)模的大小、物料需要量的多少、生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制的水平以及裝卸機械化工程等因素的影響。物料的儲存期的長短應(yīng)適當，過短將影響生產(chǎn)，過長則增加基建投資和經(jīng)營費用。表216水泥廠材料的儲存期/d物料名稱一般儲存期最低儲存期 大、中型水泥廠立窯水泥廠石灰石5~10515粘土10~30107鐵粉20~403020生料粉3~524燃料20~3010010熟料7~1057混合材料20~301010石膏30~453020水泥16~2077表217 本設(shè)計所確定的各種物料的儲存期/d物料名稱儲存期物料名稱儲存期石灰石10石膏30硅石20粉煤灰20鐵粉30生料粉4頁巖20熟料8煤20水泥10 儲存方式的選擇常用的儲存設(shè)施有：聯(lián)合儲庫、堆棚、露天堆場、預(yù)均化堆場和圓庫等。儲存量較少的儲存設(shè)施有料斗（料倉）。采取何種儲存設(shè)施主要取決于物料的性質(zhì)、工廠的規(guī)模、工廠機械自動化的水平、投資的大小以及環(huán)境保護的要求等。聯(lián)合儲庫是種多種塊、粒狀的儲庫，倒運的設(shè)施，一般只用于儲存外購并破碎后的原料，燃料和混合材料等。圓庫常用于儲存小塊狀、粒狀、粉狀和漿狀物料，不宜貯存含水高或粘性大的物料，而生料、水泥和某些物料必須用圓庫儲存。露天堆場也用于塊、粒狀無聊的儲存和倒運。在水泥廠一般用于儲存外部運入的大宗塊粒狀物料，如石灰石、煤、混合材料、石膏和鐵粉等。宜用料棚儲存的有濕鐵粉、濕粘土、濕煤等。儲存形式選擇取決要素：一般往往把儲存量較小庫稱為料倉或料斗，如物料中間倉、喂料斗等；而把儲存量較大的稱為物料庫，如石灰石庫、生料庫、熟料庫等。料斗的一般形式料斗的形狀決定于物料的含濕量、粒度，物料的內(nèi)摩擦系數(shù)和物料相接料斗及固體材料的摩擦系統(tǒng)等物理性質(zhì)。圓筒庫的一般形式：以庫底卸料結(jié)構(gòu)區(qū)分，有漏斗和平底形兩種，有單卸料口和雙卸料口之別，以土建結(jié)構(gòu)分，有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和硅混凝土結(jié)構(gòu)之不同。帶充氣裝置的特殊結(jié)構(gòu)筒庫，主要用于儲存兼均化粉狀物料。本設(shè)計則確定石灰石用堆場儲存；鐵粉、硅石、頁巖用聯(lián)合儲庫儲存；生料粉、熟料、粉煤灰、水泥用圓庫儲存；煤（原煤）采用露天堆場，煤磨磨好后的用圓庫；石膏用露天堆場儲存。 各種原燃料的休止角物料名稱密度/ 休止角/物料名稱密度/ 休止角/石灰石30石膏30硅石39粉煤灰40鐵粉35生料粉35頁巖42熟料33煤27普通水泥 儲存設(shè)施計算（1）由全廠物料平衡表計算得：石灰石原料的儲存量為：t由公式L=，適用條件L和B≥2Hctg (2104)L—某重物料料堆底邊長度 m Q—該物料在露天堆場的儲存量，tB—料堆底邊長度，m H— 料堆高度，m用龍門吊車的堆了高度可達10米，用推土機的堆料高度可達67米。γ—該物料的堆積密度，t/，α—該物料的休止角度本設(shè)計中取H=10m，B=40m，γ= t/，α=30176。，則 (2105)取161m. 故所選堆棚H=10m，B=40m，L=161m。（2）頁巖、硅石、鐵粉采用聯(lián)合儲庫，則聯(lián)合儲庫相應(yīng)的跨度為2133m，柱墻一般為6m。則取，由公式 其中式中：Q:某種物料在聯(lián)合儲庫中的儲存量t S:聯(lián)合儲庫中該物料的堆積面積 H：聯(lián)合儲庫擋墻高度m，聯(lián)合儲庫內(nèi)隔墻及兩側(cè)擋墻的高度一般采用6m R：物料的堆積密度頁巖： 取20m。硅石： 取27m。鐵粉： 取12m。則故所選聯(lián)合儲庫為H=6m，B=30m，L=59m。（2）生料預(yù)均化庫則采用 ， 取2個 (2106)（3）石膏選用露天堆場 取，， (2107)取53m（4）粉煤灰則采用圓庫， 取2個。（5）熟料則采用平底庫，有效容積為2465 其中式中：n:圓庫的個數(shù)（個） V：一個庫的儲存量個 R:該物料的容積密度 取8個。（6）水泥分為普通硅酸鹽水泥和Ⅱ型硅酸鹽水泥。其中普通硅酸鹽水泥為： 則選用的帶減壓倉水泥庫，庫容量為2590t. 取6個。其中Ⅱ型硅酸鹽水泥為： 同樣采用上述型號的水泥庫 取4個（7）煤 其中有20%的煤用圓庫儲存，80%的煤用堆場儲存。煤圓庫： 采用，有效容積為2465t 個，取1個。煤堆場： 取，則取89m。 儲庫設(shè)施一覽表表 2－18儲庫設(shè)施一覽表物料名稱圓庫聯(lián)合儲庫堆場規(guī)格/m單容/t個數(shù)儲存量/t料堆長寬高/m儲存量(t)料堆長寬高/m儲存量/t總儲存量/t儲存期/d石灰石10硅石2730620鐵粉1230630頁巖2030620生料粉1100024熟料2465827168271688石膏5335730粉煤灰53002102561025620水泥25906221082210810P.Ⅱ25904147391473910煤2465120第五章 窯尾車間工藝計算 主要參數(shù)確定 回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格及產(chǎn)量標定與分解要的長徑比,一般約在14—17之間，近年來設(shè)計的窯，長徑比有減少的趨勢，甚至。如果縮短窯的長度（其原則是“短窯”與“長窯”的容積相近），則將具有許多優(yōu)點，如減輕設(shè)備重量，減少動力消耗，節(jié)約耐火材料，減少窯體表面熱損失，容易排堿等，但如窯體太短則會引起窯尾溫度顯著升高，預(yù)熱器和預(yù)分解爐結(jié)皮、堵塞加劇，給燒成系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)帶來困難。“短窯”適用于入窯分解率高的預(yù)分解系統(tǒng)，對于不設(shè)三次風(fēng)管的窯內(nèi)通過型預(yù)分解窯系統(tǒng)和易燒姓差的物料則不宜采用。因此，如欲使其工業(yè)化，還需要在燃燒技術(shù)、設(shè)備結(jié)構(gòu)、工藝流程等方面加以開發(fā)和研究，才能使之在技術(shù)上可能，在經(jīng)濟上合理。[9]由主機平衡計算中得回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為，產(chǎn)量為，長徑比為14。 窯爐燃料比的確定燃料在分解爐和回轉(zhuǎn)窯中的量是不同的，作用也是不同的，在分解爐中，燃料燃燒產(chǎn)生大量的熱量。使分解爐內(nèi)的溫度達到900℃左右，這樣高的溫度足以使生料中的碳酸鈣分解，而在回轉(zhuǎn)窯中，煤的作用是使生料中沒有分解的碳酸鈣繼續(xù)分解，主要作用是使生料熔融，為其進行固相反應(yīng)做準備，由于此固相反應(yīng)為放熱反應(yīng)，可以減少對燃料的消耗，使加入到回轉(zhuǎn)窯的燃料量要相對少于加入到分解爐中的燃料量，如果在分解爐中燃料量不足會使碳酸鈣分解率達不到要求，加重回轉(zhuǎn)窯的負擔(dān)，影響熟料質(zhì)量，因此要根據(jù)實際情況判斷燃料比。本設(shè)計確定燃料比為：分解爐∶回轉(zhuǎn)窯=6∶460%的燃料供分解爐使用，滿足分解爐對能量的要求，使碳酸鈣分解，又不會早晨分解爐負擔(dān)過重，使其壽命減少；40%的燃料供回轉(zhuǎn)窯使用，可以滿足熟料生產(chǎn)所需要的熱量[12]。 預(yù)熱器級數(shù)及各級筒的分離效率的確定預(yù)分解窯隨著其預(yù)熱器級數(shù)的增加，其系統(tǒng)的熱力學(xué)效率逐步提高，熟料熱耗相應(yīng)降低。然而，單純地增加預(yù)熱器級數(shù)是難以達到滿意效果的，必須配合進行新型預(yù)熱器的開發(fā)應(yīng)用。各種新型的低阻高效預(yù)熱器的分離效率均可提高到85%~95%，每一級的阻力則可降低到500Pa以下。如果以四級預(yù)熱器的預(yù)分解窯系統(tǒng)為基準，在采用低阻高效預(yù)熱器的條件下，一般而言，五級的將能降低其熟料熱耗126~168kJ/kg，六級的則能再降低42~84kJ/kg。預(yù)熱器系統(tǒng)的阻力，每增加一級則增加400~500Pa，即四、五、六級預(yù)熱器，包括分解爐的系統(tǒng)總阻力大致分別為4500、5000和6500 Pa。實踐中預(yù)熱器的級數(shù)不可能也不必要增加太多，超過六級以后，其降低熟料熱耗的作用將十分微笑；相反地，系統(tǒng)阻力和預(yù)熱器塔架高度則呈正比增加。因此，在經(jīng)濟