【正文】 ： K 原 =K 生 x 式中： K 原 —— 各種干原料的消耗定額（ t/t 熟料 ）； K 生 ——干生料消耗定額（ t/t 熟料 ）； X ——干生料中該原料的配合比（ %）。 =(t/年 ) 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 ： ? ?熟料ttIS / t ??????? 式中： Kt——干生料理論消耗量（ t/t 熟料）； l——干生料的燒失量（ %）； s——煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（ %）。 =(t/周 ) 水泥年產(chǎn)量： Gy =8760ηGh=8760179。 水泥日產(chǎn)量： Gd =24 Gh=24179。 179。 =(t/d) 水泥周產(chǎn)量： Gw =168 Gh=168179。 =(t/年 ) η——窯的年利用率，預(yù)分解窯 ～ 普通硅酸鹽水泥小時產(chǎn)量： )/(% 3100%60100 100 htQed pG hh ????? ????? ?? 式中： p——水泥的生產(chǎn)損失； 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 d——水泥中石膏的摻入量 (%)； e——水泥中礦渣的摻入量 (%)。 =37100(t/周 ) 熟料年產(chǎn)量： Qy =8760ηQh =8760179。 熟料日產(chǎn)量： Qd =24 Qh=24179。 =（ t∕ h） 式中： n——窯的臺數(shù)； Qh， l——所選窯的標(biāo)定臺時產(chǎn)量 [t/(臺178。 校對 %10%6%1005000 50005300 ???? ：滿足要求，說明窯選型標(biāo)定合理。 ? ? ? ?htLG i / ??????? 參考選擇同類型窯的廠家，其產(chǎn)量為 4600t/d 熟料，有的甚至可達(dá)到 5000t/d(例如冀東水泥 )，因此本設(shè)計(jì)標(biāo)定窯的產(chǎn)量 為 5300t/d，則窯的小時產(chǎn)量為 。本設(shè)計(jì)選擇德國洪堡公司制造的φ 179。 計(jì)算濕物料的配合比 原料的水分為：石灰石為 2%，粘土為 10%，鐵粉為 8%，則濕原料質(zhì)量配合比為： 濕石灰石 %%100210084 ??? 濕粘土 %100%10100 13 ??? 濕鐵粉 %100%8100 3 ??? 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 將上述質(zhì)量比換算成百分比： 濕石灰石 %100% ????? %100% ?????濕粘土 濕鐵粉 %100% ????? 物料平衡計(jì)算 窯產(chǎn)量的標(biāo)定 設(shè)計(jì)日產(chǎn) 5000t/d 熟料的生產(chǎn)線，參考同類型廠家，選擇 φ 179。 表 35 生料的化學(xué)成分 名稱 配合比（ %） 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO W 石灰石 83 粘土 14 鐵粉 3 生料 燃燒生料 —— 熟料的化學(xué)成分 由上計(jì)算的熟料的化學(xué)成分，如表 36 所示。 煤灰摻入量 %，則灼燒生料配合比為 100%%=%。 確定礦渣加入量為 10% 國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB175—2020）對礦渣硅酸鹽水泥礦渣加入量有明確的規(guī)定：在礦渣硅酸鹽水泥中，摻加活性混合材時不少于 20%且不高于 70%。則加入石膏后水泥中的三氧化硫含量為 %，符合礦渣硅酸鹽水泥的指標(biāo)。 原料石膏中 SO3 含量為 %設(shè)加入石膏為 X，應(yīng)滿足： %X4% 得出 X% 因此確定石膏的加入量為 5%。 適當(dāng)加入一些石膏，是生產(chǎn)水泥的重要措施，因?yàn)檫@可保證在水泥硬化之前形成足夠的鈣礬石，便于水 泥強(qiáng)度的發(fā)展。 根據(jù)石膏的化學(xué)成分，石膏中的三氧化硫含量為 %。 原料石膏中 SO3 含量為 %設(shè)加入石膏為 X，應(yīng)滿足：%%X%。這些礦物作為熟料組成主體，它們和熟料率關(guān)系如下： KH=SCSC SCSC 23 23 ?? ① SM=AFCAC SCSC 43 23 ?? ② IM=+ ③ 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 石膏加入量、混合材加入量的確定 石膏加入量的確定 適當(dāng)?shù)募尤胧啵巧a(chǎn)水泥重要措施，因?yàn)檫@可保 證在水泥硬化之前形成足夠的鈣礬石，便于水泥強(qiáng)度的發(fā)展。水泥熟料是由 SiO Al20 Fe20 CaO 等主要氧化物，按一定的比例形成的多礦物集合體。生產(chǎn) 級的普通水泥要求熟料標(biāo)號大于 425，但工廠不可能等到 28天強(qiáng)度結(jié)果出來之后再決定混合材摻量、粉磨細(xì)度等生產(chǎn)控制指標(biāo)。在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，因?yàn)槲锪喜粩喾瓭L，物料受熱與煤灰的摻入都較均勻，因此燒成帶物料反應(yīng)過程比較 圖 21熟料 28d抗壓強(qiáng)度與 L值相關(guān)圖 一致，所以可適當(dāng)提高熟料的石灰飽和系數(shù)，回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格，對熟料標(biāo)號也有一定的影響，如果窯的長徑比小，易造成預(yù) 燒能力不足，這時，窯內(nèi)往往形成短焰急燒，物料反應(yīng)時間不足，這就不得不降低熟料的石灰飽和系數(shù)，以獲得要求的熟料標(biāo)號。 生料的易燒性直接影響石灰飽系數(shù)，硅率，鋁率的數(shù)值，從而影響熟料的標(biāo)號。煤作燃料時，煤灰大部分或全部摻入熟料中。 燃料的品質(zhì)影響煅燒過程熟料質(zhì)量。熟料標(biāo)號與原料的品質(zhì)、燃料的品質(zhì)、燃料性能、熟料的率值、生料成分的均勻性、窯型的規(guī)格、生料的易燒性有關(guān)。 熟料標(biāo)號的確定 熟料的強(qiáng)度是決定水泥質(zhì)量的主要因素。而國外水泥廠家則采用低阻高效的多級預(yù)熱系統(tǒng)，應(yīng)用新型篦式冷卻機(jī)和多通道噴煤管等先進(jìn)工藝，降低了水泥生產(chǎn)中熟料的熱耗。 ， IM=177。 表 21 國內(nèi)外水泥熟料成分及礦物組成 類別 SiO2 AI2O3 Fe2O3 CaO fCaO KH SM IM C3S C2S C3A C4AF 國外水泥 （ 23 個） 1 57 20 8 10 國內(nèi)新型干法 （ 20 個） 4 53 24 8 10 國內(nèi)重點(diǎn)水泥 企業(yè)（ 56 個） 7 54 20 7 14 國內(nèi)立窯 2～ 3 59 14 7 14 查《新型干法水泥生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)手冊》新型干法水泥生產(chǎn)的熟料率值一般控制在：KH=177。 因此要 提高水泥 的 強(qiáng)度，適應(yīng)新 的標(biāo)準(zhǔn) 。 CaO/SiO2的 重量比應(yīng)該 不小于 。從提高水泥熟料強(qiáng)度 的方面 考慮，應(yīng) 該 盡 可能 提高硅酸鹽礦物 的 含量（ ≥73%）、提高早強(qiáng)礦物 的 含量（ 9%～ 10%）、降低鐵鋁酸四鈣含量（＜ 13%）。我國水泥配料方案的 主 要特 點(diǎn) 是低硅、高鐵。我國擁有不少預(yù)分解窯水泥廠僅通過“兩高一中”的配料方案，就明顯的提高水泥產(chǎn)量和質(zhì)量及回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)效率。 (10)注重環(huán)保，加強(qiáng)環(huán)保建設(shè)，以期實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的和諧發(fā)展。 (8)加大對功能材料和水泥生產(chǎn)相關(guān)的管理方法、產(chǎn)品、儀器、代替材料等的研究和應(yīng)用推廣，提高裝備的綜合性能，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。 (6)研發(fā) 具有更高效率的降低有害氣體與粉塵排放濃度的技術(shù)，把污染物的排放量盡量控制到最低限度。 (5)加強(qiáng)對關(guān)鍵技術(shù)裝備的研發(fā)，如新一代的熟料冷卻機(jī)與高性能回轉(zhuǎn)窯。 (3)大力研發(fā)輥式磨系統(tǒng)、水泥的預(yù)粉磨、終粉磨的輥壓機(jī)和生料輥式磨系統(tǒng)，同時加快其推廣與應(yīng)用，降低水泥生產(chǎn)的能耗。并加強(qiáng)從原材料的開采到粉磨均化的手段與措施，以減 少投資。若想使技術(shù)取得更大的突破，超越發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平，就必須要做到在努力提高新型干法生產(chǎn)的水泥的比重，同時加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和信息化的建設(shè)，鼓勵企業(yè)創(chuàng)新科技，引進(jìn)技術(shù)， 培養(yǎng)人才，并不斷推行優(yōu)化設(shè)計(jì)。單機(jī)產(chǎn)量開始大幅度提高，不僅減化了生產(chǎn)流程，減少了占地面積，也更便于管理和實(shí)現(xiàn)自動化，對降低生產(chǎn)成本和提高勞動生產(chǎn)率十分有利。 五、采用新型耐熱、耐磨、耐火材料 新型干法水泥生產(chǎn)的另一特點(diǎn)是不斷改進(jìn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期，減少設(shè)備故障和維修時間，保證全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效率，無事故，持續(xù)穩(wěn)定地安全運(yùn)轉(zhuǎn)。這些都不是靠人工操作所能達(dá)到的。 因?yàn)槲锪蠎腋≡跓釟饬髦信c氣流的接觸面積大，與窯內(nèi)相比，成千倍地增加，所以傳熱速度極快，傳熱 效率高，而且生料粉和燃料在懸浮態(tài)下，均勻混合后，燃料燃燒的熱能及時傳給物料，使之迅速分解，傳熱、傳質(zhì)迅速，提高了生產(chǎn)效率和熱效率。 傳統(tǒng)的濕法，干法回轉(zhuǎn)窯的熟料生產(chǎn)，預(yù)熱生料（濕法窯料漿的烘干），分解和燒成過程全部在窯內(nèi)完成，而回轉(zhuǎn)窯作為燒成設(shè)備，由于可以提供斷面溫度比較均勻的溫度場，并保證物料能在高溫下有足夠的停留時間，但它作為傳熱傳質(zhì)設(shè)備并不理想，對熱能需要較大的預(yù)熱分解過程十分不適應(yīng)，這主要是因 為窯內(nèi)物料堆于窯內(nèi)底部，但是氣流從料層表面吹過，氣流和物料接觸面積很小，傳熱效率低下所致，同時由于窯內(nèi)分解帶物料處于層狀堆積狀態(tài)，料層分解出的 CO2向氣流擴(kuò)散面積太小，阻力太大，速度太慢，而且料層得內(nèi)部顆粒被 CO2氣膜包住， CO2 分壓大，分解溫度要求更高，增大了碳酸鹽分解的難度，從而降低了分解速度。 生料氣力均化 氣力均化是生料在制備過程中的最后均化工序，過去干法生產(chǎn)，生料均化主要是依靠物料在庫內(nèi)的重力卸料時產(chǎn)生的漏斗效應(yīng)達(dá)到混合均化的效果，或者采用多庫搭配出料，但是均化效果很差，隨著新型干法技術(shù) 的出現(xiàn)，各種型式的空氣攪拌均化庫被發(fā)明出來，大大提高了均化效果，而且不斷降低電耗，使大型生料均化庫兼生料儲存與均化作用，連續(xù)作業(yè)于一體，均化效果可達(dá)到 7～ 8 左右。 預(yù)均化的堆場堆料層數(shù)一般都在 400 層以上，具有良好的均化效果，均化效果可達(dá)為 5～ 8，最高可達(dá) 10，這樣可以利于充分利用低品原料，有利于利用礦石的夾層，來降低剝采比， 以提高采礦效率，可以在堆場內(nèi)針對不同成分的原料進(jìn)行預(yù)配料，這有利于為生產(chǎn)提供長期而穩(wěn)定的原料。 原料的預(yù)均化：原料的預(yù)均化堆場有矩形和圓形兩種。新型干法水泥生產(chǎn)特點(diǎn)：在生料制備過程中，全面采用現(xiàn)代化均化技術(shù)，使 礦山開采 、 原料 的 預(yù)均化 、 原料配料及粉磨、生料 的 氣力均化四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，互相銜接形成生料制備全過程的均化控制保證體系， 以 滿足懸浮預(yù)熱，窯外分解技術(shù)，以及生產(chǎn)大型化對生料質(zhì)量的嚴(yán)格要求。 在余熱利用方面， 通常 利用窯尾預(yù)熱器或篦冷機(jī)廢氣 來 進(jìn)行原料磨或煤粉制備的烘干熱源，或 是 低溫余熱發(fā)電熱源。 在石灰石破碎方面， 常 采用單段及錘式破碎機(jī)， 取 代了以往的 二 段或三段破碎，簡化了流程 并 降低能耗。 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 新型干法水泥技術(shù)的生產(chǎn)特點(diǎn) 新型干法水泥生產(chǎn)就是以懸浮預(yù)熱器和窯外分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)比如原料預(yù)均化、生料氣力均化、烘干粉磨新型耐熱、耐磨、耐火材料以及計(jì)算機(jī)、自控技術(shù)等，廣泛的應(yīng)用在水泥干法生產(chǎn)的全過程中，令水泥生產(chǎn)具有高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、符合環(huán)保的要求和大型化、自動化等特征的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法。近 幾 年來圓形預(yù)均 化堆場在水泥 生產(chǎn) 工業(yè)中 慢慢 得到重視，數(shù)量上 已經(jīng) 開始逐漸超過矩形預(yù)均化堆場。預(yù)均化堆場一般可 以 分為兩類： 即 圓形預(yù)均化堆場和矩形預(yù)均化堆場， 他們 各有優(yōu)缺點(diǎn)。 新型干法水泥 在 生產(chǎn) 的 過程中， 石灰石的預(yù)均化十分重要。 telos effect 。 pulverized coal preblending using circular preblending bed, they have smaller floor area, contrast with the rectangle preblending bed they can avoided the telos effect, they use the lambdoidal windrow ( end face take material ), solve the transition zone better. Keywords: limestone。 the whole process from raw materials to the cement leave factory all use homogenization measures, guarantee the quality of cement。 在此 設(shè)計(jì)中，全廠生產(chǎn)線采用一條龍 布置 ， 流程順暢，而且節(jié)省輸送設(shè)備；全廠的工藝流程從原料 的 進(jìn)廠到水泥出廠 都采用 均化 措施 ， 還 能保證出廠 的 水泥的質(zhì)量；全廠的主要設(shè)備 的 選型從生料磨到水泥磨 都 采用立磨，它 粉磨效率高、單位電耗低、磨內(nèi) 的 空間大、烘干能力強(qiáng)； 石灰石 的預(yù)均化 使 用圓形預(yù)均化堆場，占地面積更小， 與 矩形預(yù)均化堆場相比 更 可以避免端錐效應(yīng)，而且 采用人 字形堆料（端面取料）， 更 好的解決了均化效果過渡帶問題。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 5000t/d 新型干法水泥廠 石灰石 圓形預(yù)均化堆場工藝設(shè)計(jì)