【正文】 中國邯鄲水泥廠干法生料粉磨所選用的 中卸提升循環(huán)磨機(jī)系統(tǒng) ， 烘干熱源為燒煤粉的熱風(fēng)爐，寧國水泥廠從日本三菱公司引進(jìn)的生料制備系統(tǒng)為 中卸提升循環(huán)磨，烘干熱源為預(yù)熱器廢氣 （立磨）系統(tǒng) 輥式磨亦稱立磨 ， 屬風(fēng)掃磨的一種 ， 第一臺萊歇磨于 1925 年用于發(fā)電站磨制煤煙1935 年在德國用于水泥工業(yè)隨后才開始在歐洲 ， 美國 ， 加拿大等國水泥工業(yè)應(yīng)用 20 世紀(jì) 50 年代以前 ， 輥式磨由于結(jié)構(gòu) ， 材質(zhì)等原因 ， 僅用于水泥工業(yè)的煤粉制備 1960 年才開始在歐洲的水泥廠用于粉磨含水量 5%～ 10%的軟質(zhì)原料 ， 70 年代以來由于輥式磨在結(jié)構(gòu)及材質(zhì)上的改進(jìn) ， 并且使用液力壓緊的磨輥代替彈簧壓緊的磨輥 ， 設(shè)備逐漸大型化 ，特別是世界能源危機(jī)之后燃料及電價(jià)上升 ， 促進(jìn)了輥式磨的迅速發(fā)展 ， 目 前，輥式磨已有十多種類型，特別是利用輥式磨作為生料終粉磨已成為國內(nèi)外新建水泥生產(chǎn)線的首選方案。 (4) 缺點(diǎn)是密封困難 ，系統(tǒng)漏風(fēng)較多 ，生產(chǎn)流程也比較復(fù)雜。 (2) 磨機(jī)組， 細(xì)磨分開， 有利于最佳配球， 對原料的硬度及粒度的適應(yīng)性較好。磨內(nèi)風(fēng)速隨磨機(jī)內(nèi)徑的 次方而 增加 ，實(shí)際生產(chǎn)中， 磨內(nèi)允許的風(fēng)速是有限的， 因此 ，磨機(jī)生產(chǎn)能力愈高 ，烘干能力就仍顯得不足。 風(fēng)掃磨系統(tǒng)磨內(nèi)風(fēng)速一般為 3～ 4m/s預(yù)烘干管道內(nèi)風(fēng)速約 25～ 35m/s 磨內(nèi)氣體含塵量為 250～ 350g/m3 系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)靜壓 ～ 選用風(fēng)掃磨機(jī) , 需要考慮物料烘干和提升所需風(fēng)量之間的平衡 ,以提高粉磨效率和節(jié)約能耗 ,對于小型磨機(jī)來講 , 如果利用高安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 溫氣體 , 并且粉磨的物料含水較少時(shí) , 由于烘干所需的風(fēng)量較磨內(nèi)風(fēng)掃和提升物料所需的風(fēng)量小 ,因此需設(shè)置循環(huán)風(fēng)管使一部分氣體循環(huán)入磨 ,以滿足風(fēng)掃和提升的 圖 41 風(fēng)掃磨工藝流程 圖 42 帶預(yù)烘干管道的風(fēng)掃磨工藝流程 要求 .這樣 , 排風(fēng)電耗則較提升循環(huán)磨排風(fēng) ,提升 ,選粉三者合計(jì)所需的電耗高 一般約高 ,對于大型磨機(jī) ,利用低溫廢氣作為烘干熱源時(shí) , 由于烘干物料所需熱風(fēng)量較多 , 同時(shí)不論選用哪種磨機(jī)都大致相等 這時(shí)磨內(nèi)風(fēng)速較大 , 已超過了物料風(fēng)掃和提升的需要 , 則不再設(shè)置循環(huán)風(fēng)管和使一部分出磨氣體再循環(huán)入磨了 , 這時(shí) , 選用風(fēng)掃磨反而節(jié)省了提升循環(huán)磨機(jī)械提升物料和選粉設(shè)備需要的電耗 , 因此風(fēng)掃磨系統(tǒng)的單位產(chǎn)品電耗反而比循環(huán)提升磨降低 . 德國伯力休斯公司生產(chǎn)的風(fēng)掃磨規(guī)格已達(dá) 5200kw ,臺時(shí)產(chǎn) 量 320t/h,可處理含水分高達(dá) 15% 的物料 , 這種磨機(jī)結(jié)構(gòu)簡單 , 容易管理和維護(hù) , 對管理人員的技術(shù)水平要求也不高 ,其缺點(diǎn)是動力消耗較大 , 尤其當(dāng)用于處理 含水較少而又易磨的物料時(shí) , 由于風(fēng)掃和提升物料所需的氣體量大于烘干物料所需的熱安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 風(fēng)量 ,則更不經(jīng)濟(jì) , 中國水泥工業(yè)目前利用風(fēng)掃磨作為生料粉磨系統(tǒng)的不多 , 但應(yīng)用于煤粉制備系統(tǒng)則很廣泛 。 原料粉磨 生料粉磨系統(tǒng)的類型及其特點(diǎn) ： 新型干法水泥生產(chǎn)常用的生料粉磨系統(tǒng)有管磨 、 輥式磨（立磨 ）輥壓機(jī)等 。 (6) 自動化程度高。 (2) 擴(kuò)大礦山資源的利用，提高開采效率，最大限度擴(kuò)大礦山的覆 蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石 。取料時(shí)，在垂直于料層的方向，盡可能同時(shí)切取所有料層，依次切取，直到取完，即 “平鋪直取 ”。 原料預(yù)均化 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 均化 預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存、取過程中，運(yùn)用科學(xué)的堆取料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時(shí)具備貯存與均化的功能。 單段破碎可以破碎含有潮濕泥土的石灰石，甚至石灰石和粘土的混合料，傳統(tǒng)的破碎設(shè)備則難以適應(yīng)。h。 ，電耗低； 單端破碎機(jī)裝機(jī)功率是兩段破碎機(jī)的 45～ 53%，單端破碎系統(tǒng)的裝機(jī)功率為兩段破碎系統(tǒng)的 70%。 破碎 系統(tǒng)流程簡單，投資少； 單段破碎車間設(shè)備臺數(shù)減少了 62%，設(shè)備質(zhì)量減少了 32%，土建廠房減少了一半，基建 設(shè)投資可減少 47%（每間破碎車間可節(jié)省 178 萬元）。 （ 1）有利于物料的輸送和預(yù)均化； （ 2）有利于配料的準(zhǔn)確性； （ 3）有利于物料的烘干； （ 4）有利于粉磨過程的節(jié)能高產(chǎn)。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，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的準(zhǔn)確性。 破碎過程要比粉磨過程經(jīng)濟(jì)而方便，合理選用破碎設(shè)備和和粉磨設(shè)備非常重要。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 3 物料平衡的 計(jì)算 燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力 熟料小時(shí)產(chǎn)量： hQ = (t/h) 熟料日產(chǎn)量： dQ =24? hQ =24? 104=（ t/d) 熟料年產(chǎn)量： yQ =8760? hQ =8760? 80%? 104 =(t/y) 工廠的生產(chǎn)能力 水泥年產(chǎn)量： 8760yGG?? =803117(t/y) 水泥日產(chǎn)量： hd G24G ? =2750 (t/d) 水泥小時(shí) 產(chǎn)量： 1100ed100 p100G Qhh ???? ???? ??(t/h) . 原料消耗定額 考慮煤灰摻入時(shí)， 1t 熟料的干生料理論消耗量 ?????? ISK T =（ t/t 熟料） 其中： I—干生料的燒失量（ %） S—煤灰參入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（ %） 考慮煤灰參入時(shí)， 1t 熟料的干生料的消耗定額 1100 ????? 生生 PKK T=（ t/t 熟料） 式中： 生P —生料 的生產(chǎn)損失（ %），本設(shè)計(jì)中取 1% 各種干原料消耗定額 xKK 生原 ? 式中 ： 原K —各種原料的消耗定額（ t/t 熟料） 生K —干生料消耗定額（ t/t 熟料） x —生料中該原料的配合比（ %） 所以，各干原料的消耗定額為： ?干石灰石K %=（ t/t 熟料） 干砂頁巖K =%=（ t/t 熟料） 干鐵粉K =%=（ t/t 熟料） 粉煤灰K=%=（ t/t 熟料） 干石膏的消耗定額 )1100)(55100( 5100)P100)(ed100( d100K dd ??? ??????=（ t/t 熟料） 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 式中： d—水泥中石膏的參入量，取 5% e—水泥中混合材的參入量，取 5% Pd —石膏的生產(chǎn)損失，取 1% 干混合材消耗定額 )1100)(55100( 5100)P100)(ed100( e100K ee ??? ??????=（ t/t 熟料） 式中： eP — 混合材損失（ %） ,取 1% 燒成用干煤消耗定額 ? ? ????????? )( 100Q qK fydw1f（ t/t 熟料） )1100( 3150100)P100(Q q100K fydwf ??????=（ t/t 熟料） 式中： fP —煤的生產(chǎn)損失（ %），取 3% 填寫全廠的物料平衡表 表 31 全廠物料平衡表 名 稱 配 比 % 損 失 % 消耗定額 t/t 熟料 物料平衡表（ t） 含 水 率 干料 含天然水分料 干料 含天然水分料 小時(shí) 日 年（ t） 小時(shí) 日 年（ t） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 石灰石 —— 138 3300 962058 131． 04 3150 963900 1 砂頁巖 —— 3 粉煤灰 —— 26 625 191250 650 198900 鐵粉 —— 25 7650 25 7650 4 生料 100 3 3775 1155150 3825 1170450 石膏 5 1 150 45900 150 45900 少量 混合材 5 1 150 45900 150 45900 熟料 90 1 1 —— 104 2500 765000 —— —— —— —— 水泥 100 1 —— 116 2780 863736 —— —— —— —— 燒成用煤 —— 1 350 107100 350 107100 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 4 工藝流程 破碎及預(yù)均化 破碎 水泥生產(chǎn)過程中，大部分原料要進(jìn)行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石 及煤等。 窯規(guī)格的選擇 要求的生產(chǎn)能力為 日產(chǎn)熟料 2500 噸 窯產(chǎn)量的標(biāo)定 所選擇的窯規(guī)格為 60m,所以， Di =D 2δ = ? 2 = 則根據(jù)日本水泥協(xié)會推薦公式可計(jì)算窯的產(chǎn)量為： 1 . 5 1 . 50. 23 4. 0 60 11 0. 4G K D l? ? ? ? ? t/h 要求的產(chǎn)量為 日 產(chǎn) 2500 t 水泥，設(shè)計(jì)的窯產(chǎn)量為時(shí)產(chǎn) 110t 熟料，滿足所需生產(chǎn)要求外，還有富余，故可進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。 由于濕法窯比新型的懸浮預(yù)熱窯和預(yù)分解窯，煅燒熟料的熱耗高，世界各國水泥工業(yè)都從節(jié)能出發(fā)，逐漸用新型干發(fā)窯取代濕法窯，并對已有的濕法生產(chǎn)工藝進(jìn)行徹底的改造。干法窯是干法制備生料，生料以干粉狀態(tài)入窯煅燒方。由于其料漿水量達(dá)35%左右，因此在入窯后需要消耗大量的熱量用以 蒸發(fā)水分，固然能耗較高。則濕原料的質(zhì)量配合比為： 濕石灰石 = ?? =% 濕 砂頁巖 = ?? =% 濕 粉煤灰 = ?? =% 濕鐵粉 = ?? =% 將上述質(zhì)量比換算為百分比： 濕石灰石 = % ???? =% 濕 砂頁巖 = % ???? =% 濕 粉煤灰 = % ???? =% 濕鐵粉 = % ???? =% 綜上所述：最終確定各原料的 濕 物料配合比為：石灰石 %， 砂頁巖 %，粉煤灰 %， 鐵粉 %。以此計(jì)安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 算熟料的化學(xué)成分 表 25 熟料化學(xué)成分 名稱 配合比 2SiO 32OAl 32OFe CaO 灼燒生料 煤灰 熟料 則熟料的率值計(jì)算如下： C CCC ? ????????= SSM CC C ????= CC ??= 可見上述的率值都在誤差允許的范圍內(nèi)，所以得出的各干原料的配合比為： 石灰石 %， 砂頁巖 %， 粉煤灰 %， 鐵粉 %。 根據(jù)參考資料推薦值是 KH=， SM=， IM= 2. 煤灰摻入量確定 Ga=qAyS/(Qy*100)=% 本設(shè)計(jì)取煤灰摻入量取 % ： 設(shè) ∑=% ，則： )1IM)((OFe 32 ????? ? = 9 7 . 5 %( 2 . 8 0 . 8 8 1 ) ( 1 . 6 1 ) 2 . 5 2 . 6 5 1 . 6 1 . 3 5? ? ? ? ? ? ? ? =% ?? IMOAl 32 32OFe =% = % )( 3232 OFeOAlSMS iO ?? = （ %+%） =% ? ???? )( 32322 OFeOAlSi OC aO =%（ %+%+%） =% 以 100kg 熟料為基準(zhǔn)，列表遞減如下： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 表 22 遞減法 計(jì)算步驟 2SiO 32OAl 23FeO CaO 其它 要求熟料組