【導讀】本設計是年產(chǎn)熟料80萬噸干法水泥生產(chǎn)線。其中主要設計內(nèi)容有1.廠址選。我也查找了實際廠家的情況，最后我綜合兩者定出我的窯型。型在水泥生產(chǎn)過程中是重要的環(huán)節(jié)，選型的主要依據(jù)就是物料平衡計算的結果。物料的儲存和均化：庫的選型，堆場的計算在這里均有介紹。這一章里，我介紹了重點車間的布置和選型。過程中也是不可缺少的。

　　

【正文】 1 .6 5 0 .3 5KH= 2 .8A l O F e OS iO?? （ 2）當熟料中 Al2O3含量較小，而 Fe2O3含量較多，即 Al2O3/Fe2O3 時： 2 3 2 32C a O 1 .1 0 0 .7KH= 2 .8A l O F e OS iO?? c. 硅酸率 —— 又稱硅率，用 n 表示。歐美以 SM 表示。是水泥熟料中 SiO2與 Al2O3+ Fe2O3之間的比值，也代表熟料中的硅酸鹽礦物和溶劑礦物之間的比值。 安徽理工大學畢業(yè)設計 15 22 3 2 3n=SiOAl O Fe O? n 值過高，表示硅酸鹽礦物多，對水泥熟料是強度有利，但意味著溶劑礦物較少，液相量少，將給煅燒造成困難。 n 值過 低，則對熟料強度不利。且溶劑礦物過多，易結大塊、爐瘤，結圈等，也不利于煅燒。 d. 鋁氧率 —— 又稱鋁率或鐵率。歐美以 IM表示。是水泥熟料中 Al2O3與 Fe2O3之間的比值。也反映了熟料中的 C3A 和 C4AF的相對含量。 23(IM) 23p=Al OFeO 選擇 P（ IM）的高低，也應視具體情況而定。在溶劑礦物 C3A+C4AF 含量一定時， P（ IM）高，意味著 C3A量多， C4AF 量小，液相粘度增加， C3S 形成比較 困難，且熟料的后期強度、抗干縮性、耐磨性等均受影響；相反。如果 P（ IM）過低，則 C3A 量少， C4AF 量多，液相粘度降低，這對保護好旋窯的窯皮和立窯的底火比例。表 112是水泥熟料配料率值和礦物組成建議范圍。 表 112 硅酸鹽水泥熟料配料率值和礦物組成建議范圍 窯型 KH n p C3S% C2S% C3A% C4AF% 濕法窯 5159 1624 511 1117 干法窯 4667 1928 611 1118 立波爾窯 4453 2230 511 1117 預分解窯 4862 1428 710 1012 機立窯 適宜范圍 有礦化劑 5563 1822 1216 610 預分解窯 推薦值 適宜范圍 結論 綜上所述，率值的確定如下： KH= n= p= 計算煤灰摻入量 利用下列公式100yyDWqA RS Q? q 的取值由前方表 A 確定 所以 q=3150 S= ? ?? =% 安徽理工大學畢業(yè)設計 16 式中： AG —— 煤灰摻入量，以熟料百分數(shù)表示（ 100%） yDWQ —— 煤的應用基低熱值（ kJ/kg 煤） yA —— 煤的應用基灰分含量（ %） q—— 熟料燒成熱耗（ kJ/kg 熟料） R—— 煤灰沉落度（ %），當窯后有電收塵且窯灰入窯 時取 100%，當窯后不設電收塵且窯灰不入窯時，不 同窯型不 設電收塵是的煤灰沉落率如表 113 所示 表 113 不同窯型不設電收塵時的煤灰沉落率 窯型 煤灰沉落率 窯型 煤灰沉落率 濕法長窯（ L/D=30～ 50）有鏈條 100% 干法中空窯 30～ 40% 濕法短窯（ L/D＜ 30）有鏈條 80% 干法短窯帶立筒式旋風預熱器 90% 濕法短窯帶料漿蒸發(fā)機 70% 預分解窯 90% 立波爾窯 80% 立窯 100% 注：① 以上煤灰沉落率均為無電收塵器時的數(shù)值。 ② 有電收塵器時，煤灰沉落率為 100%（以上均是）。 計算物料平衡 生料的化學成分如表 114所示 表 114 生料的化學成分 名稱 配合比 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 石灰石 砂巖 粉煤灰 鐵礦石 生料 灼燒生料 — 加入粉煤灰后熟料的化學成分如表 115所示 表 115 熟料的化學成分 名稱 配合比 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 灼燒生料 煤灰 熟料 100 安徽理工大學畢業(yè)設計 17 KH= 1 .6 5 0 .3 52 .8c c ccC A FS??= ??? cc c FA SSM ?? CcFAIM 經(jīng)過以上過程經(jīng)驗，三個率值均在允許的誤差范圍內(nèi)，所以計算結果正確。 干原料質量比為：干石灰石 = %% ????? 干砂巖 = %6% 6 ????? 干鐵礦石 = %% ????? 干粉煤灰 = %9%1005!. 9 ????? 含水量：石灰石 1%，砂巖 3%，鐵礦石 4%，粉煤灰 %。 所以：濕石灰石 = ? 100% ＝ %1001 濕砂巖 = 31006? =% 濕鐵礦石 = ? =% 濕粉煤灰 = ? =% 將上式質量比換算為百分比 濕石灰 = % ???? =% 砂巖 = % ???? =% 濕鐵礦石 = % ???? =% 濕粉煤灰 = % ???? =% （ 5）燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力計算 熟料的小時產(chǎn)量： htn lhh /108, ?? 熟料的日產(chǎn)量： dt hd /2 5 9 224 ?? 熟料的年產(chǎn)量： ytQhQ y / ?? ? （ 6）工廠的生產(chǎn)能力 安徽理工大學畢業(yè)設計 18 ? ?? ?? ?htedPQG h/1521001100108100100??????????熟料小時產(chǎn)量： ? ?htGG hd / 2 9 18 1 9 ????水泥日產(chǎn)量： ? ?htGQ hy/1 0 0 4 3 2 78760?????? ?水泥年產(chǎn)量： 式中： d—— 水泥中石膏的摻入量， e—— 水泥中混合材的摻入量， p—— 水泥的生產(chǎn)損失（ %）可以取為 3～ 5%。 原燃料消耗定額的計算 原料消耗定額 (1) 考慮煤灰摻入時， 1t 熟料的干生料理論消耗量：TK= ?????? IS (t/t 熟料 ) 式中： TK —— 干生料理論消耗量（ t/t 熟料）， I —— 干生料的燒失量（ %）， S —— 煤灰摻入量，以熟料百分數(shù)表示。 (2)考慮煤灰摻入時， 1t 熟料的干生料消耗定額： ? ?熟料生生ttPkK f/4 7 8 8 2 11004 6 4 0 4 100100?????? 式中： K生 —— 干生料消耗定額（ t/t 熟料）， P生 —— 生料的生產(chǎn)損失（ %），取 1%。 (3)各種干原料的消耗定額： KK?原 = 生 K原 —— 某種干原料的消耗定額（ t/t 熟料） K生 —— 干生料的消耗定額（ t/t 熟料） ? —— 干生料中原料的配合 K 石灰石 = =(t/t 熟料 ) K 砂頁巖 = =(t/t 熟料 ) 安徽理工大學畢業(yè)設計 19 K 粉煤灰 = =(t/t 熟料 ) K 鐵礦石 = =(t/t 熟料 ) 干石膏消耗定額 ? ?? ?熟料KgKgPed dK dd/0 2 4 5 8 8 1 21 0 01521 0 0 21 0 01 0 01 0 01 0 0????? ?????? ?? 式中： Kd —— 干石膏消耗定額， d ， e —— 表示石膏 摻入量，混合材摻入量， dP —— 石膏的生產(chǎn)損失，一般取 1%。 混合材的消耗定額 ? ?? ?? ?熟料KgKgPedeK ee/1 8 4 4 1 1 2100152100 15100100100 100????? ??????? 式中： Ke —— 粉煤灰消耗定額， d ， e —— 表示石膏摻入量，混合材摻入量， eP —— 粉煤灰的生產(chǎn)損失，一般取 3%。 燒成用干煤消耗定額 ? ?? ?熟料kgkgPQqKfdwgf/1 3 6 7 1 31 0 3 7 4 33 1 5 01 0 01 0 01 0 01???????? 其 中：1fK—— 燒成用干煤消耗定額（ t/t 熟料）， q —— 熟料燒成熱耗（ kj/kg 熟料）， gDWQ —— 干煤低位熱值（ kj/kg 熟料）， fP —— 煤的生產(chǎn)損失 %，一般為 3%。 編制物料平衡表 通過以上計算列出物料平衡表如 116所示 安徽理工大學畢業(yè)設計 20 2 生產(chǎn)車間工藝設計及主機設備選型 生產(chǎn)車間工藝流程的選擇，工藝設備選型與生產(chǎn)車間的工藝布置密切相關。因為工藝布置直接取決于所選定的工藝流程和設備；同時，工藝布置對工藝流程和設備的選擇又有很大的影響。 車間設備選型一般步驟如下 ： 確定車間的工作制度，確定設備的年利用率。 選擇主機的型式和規(guī)格，根據(jù)車間要求的小時產(chǎn)量、進料性質、產(chǎn)品質量要求以及其他技術條件，選擇適當型式和規(guī)格的主機設備，務必使所選的主機技術先進，管理方便，能適應進料的情況，能生產(chǎn)出質量符合要求的產(chǎn)品。同時，還應考慮設備的來源和保證。 表 116 物平衡表 欄 原 目 料 水 分 % 損 失 % 消耗定額 t/t熟料 物料平衡表（ t） 干 料 含天然水分料 干料 濕料 時 日 年 時 日 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 石灰石 1 — 砂巖 3 — 229． 99 粉煤灰 — 鐵礦石 4 — 生料 — 1 石膏 — 2 混合材 15 2 熟料 — — — — — — 水泥 — 1 — — — 燃煤 3 注：（ 1）單位熟料熱 3150kj/kg 熟料 （ 2）窯的利用天數(shù)為 325 天 （ 3）石灰石：砂巖：鐵礦石：粉煤灰 =： 6： ： 9 （ 4）生料，水泥生產(chǎn)損失為 1%。 標定主機的生產(chǎn)能力，同類型規(guī)格的設備，在不同的生產(chǎn)條件下（如物料的易磨性、易燒性、產(chǎn)品質量要求以及具體操作條件等），其 產(chǎn)量可以有很大的差安徽理工大學畢業(yè)設計 21 異。所以，在確定了主機的型式和規(guī)格后，應對主機的小時生產(chǎn)能力進行標定。即根據(jù)設計中的具體技術條件，確定設備的小時生產(chǎn)能力。標定設備生產(chǎn)能力的主要依據(jù)是：定型設備的技術性能說明；經(jīng)驗公式（理論公式）的推算；與同類型同規(guī)格生產(chǎn)設備的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比。 計算主機的數(shù)量 hhlGn G? 式中： n —— 主機臺數(shù)， hG —— 要求主機小時產(chǎn)量（ t/h）， hlG —— 主機標定臺時產(chǎn)量（ t/h）。 核算主機的年利用率 主機的實際年利用率和每周實際運轉小時數(shù)，可用公式 hhlGnG??? ? 式中： ?? —— 主機的實際年利用率， ? —— 預定的主機年利用率。表 21 是水泥廠主機利用率常見值 物料的破碎 生產(chǎn)水泥的原料，大部分都要經(jīng)過預先破碎，因為從礦山開采回來的石灰石，砂巖，石膏，混合材料以及煤等原料，燃料塊度較大，給運輸，貯存，粉磨帶來一定的困難。從窯中煅燒得到的熟料，其中有些塊度較大的必須進行破碎。物料經(jīng)過破碎后，其粒度減小，表面積增加，在一定程度上可以提高粉磨和烘干的效率。 破碎系統(tǒng)的發(fā)展狀況 進年來，隨著窯，磨等設備單機生產(chǎn)能力的大型化以及礦山開采技術的發(fā)展，破碎流程和破碎設備也隨著有了很大的發(fā)展。主要反映以下幾個方面： （一） 破碎設備大型化 （二） 破碎流程單段化 （三） 破碎設備移動化 （四） 破碎設備多功能化 破碎設備的工作原理 安徽理工大學畢業(yè)設計 22 利用擠壓和沖擊等機械作用的外力，使大塊物料產(chǎn)生應力和形變，從而導致破裂。根據(jù)破碎后的粒度不同，破碎作業(yè)大致可分為粗碎，中碎和細碎三個等級。個破碎等級所對應的粒度如表 22 所示。 表 21 水泥廠主機年利用率（以小數(shù)表示） 主機名稱 周別 每日工作班數(shù) 適宜利用率 備注 石灰石破碎 不連續(xù)周 1 — 也可連續(xù)周 石灰石破碎 不連續(xù)周 2 — 主機名稱 周別 每日工作班數(shù) 適宜利用率 備注 回轉烘干機 連續(xù)周 3 — 生料磨（圈流） 連續(xù)周 3 — 生料磨