【正文】 率值范圍為： KH： ； SM：； IM： 本設(shè)計(jì)中充分考慮熟料的質(zhì)量和強(qiáng)度以及熟料的易燒性能以及根據(jù)回轉(zhuǎn)窯煅燒特點(diǎn)及國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn) ，參考同類型廠家相關(guān)數(shù)據(jù)，采用“兩高一中”的的配料方案設(shè)定三率值為： KH=； SM= ； IM=,考慮到生產(chǎn)波動(dòng)，孰料率值控制指標(biāo)可定為： KH=177。 因此，選擇率值時(shí)，要?jiǎng)?chuàng)造條件適當(dāng)提高 KH 值， 又不可過高， 并選擇與 KH 值相適應(yīng)的 SM 值和 IM 值。若 IM 值越高， 3CS含量高，煅燒過程中液相黏度大，物料不易燒成，同時(shí)會(huì)使水泥凝結(jié)過快。但 SM 值過小，熟料因硅酸鹽礦物少而強(qiáng)度降低，而由于液相過多，窯內(nèi)易結(jié)圈，結(jié)大塊，影響窯的正常操作 [14]。 SM 值一般波動(dòng)在 之間。 KH過低時(shí)，數(shù)料中 2CS含量增多，水泥強(qiáng)度發(fā) 展 緩慢，早期強(qiáng)度不高。在實(shí)際生產(chǎn)上硅酸鹽水泥的四個(gè)主要礦物中，氧化鋁和氧化鐵始終為氧化鈣所飽和，唯獨(dú) SiO2 可能 不完全被氧化鈣飽和生產(chǎn) 3CS， KH 值一般波動(dòng)在 之間。但是隨著溫度的升高，生料煅燒成孰料經(jīng)歷了生料干燥蒸發(fā)物理水，粘土礦物分解放出結(jié)晶水，有機(jī)物質(zhì)的分解揮發(fā)，碳酸鹽分解放出二氧化碳，液相出現(xiàn)使孰料燒成，因?yàn)橛兴?，二氧化碳以及某些物質(zhì)逸出，所以，配料計(jì)算時(shí)要采用同意基準(zhǔn)。通常，一種原料的成分很難滿足需要，必須將幾種原料按一定的比例混合，才能滿足煅燒熟料所用生料成分的要求。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 8 第三章 配 料計(jì)算與物料和主機(jī)平衡 配料計(jì)算 ： 原料原始數(shù)據(jù) ． 1 原、燃料化學(xué)成分 表 31 原 料的化分分析 原、燃料水分 表 32 原、燃料水分表 原料名稱 石灰石 粘土 鐵粉 煤粉 水分 1% % 12% 1% 煙煤的工業(yè)分析 表 33 煤的工業(yè)分析及發(fā)熱量（ %） 組 分 Wf Af Vf Ff QfD（ kJ/kg） 含量 （ %） 24321 煙煤的元素分析 表 34 該 煤的 元素分析（ %） 組分 Wy Ay Hy Sy Oy Ny Cy 含量（ %） 水泥配料方案 水泥的性能和質(zhì)量取決于熟料的礦物組成，而熟料的礦物組成取決于熟料的組原 料 名稱 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 總和 石灰石 —— 粘土 鐵粉 —— . . 煤灰 —— 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 9 分，熟料的組分又與生料的成分密切相關(guān)。 ② 預(yù)分解窯對(duì)原燃料中堿、氯、硫含量也有一定的要求，含量高時(shí)易結(jié)皮。 ⑥ 干法廠在環(huán)境污染方面有了很大的改善。 ④ 延長(zhǎng)了窯的襯料壽命及運(yùn)轉(zhuǎn)周期。 ② 生產(chǎn)的熟料的質(zhì)量得到了保證 ，增強(qiáng)了新型干法生產(chǎn)時(shí)，原料及燃料的適應(yīng)性。預(yù)分解窯是最新的水泥煅燒工藝，目前在國(guó) 內(nèi) 已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，其特點(diǎn)如下 [2] (1)窯外預(yù)分解窯與其他窯型相比有許多優(yōu)點(diǎn)： ① 預(yù)分解窯熟料單位熱耗低，單機(jī)生產(chǎn)能力大，并可利用窯的余熱烘干物料。 熟料熱耗的選擇 我國(guó)的預(yù)分解窯的熟料燒成熱耗一般為 2950— 3150kJ/kg 熟料 (水泥工藝學(xué) )，本設(shè)計(jì)選取 3000kJ/kg。特別是當(dāng)煤粉太細(xì) 時(shí) ，其自燃的幾率也增大 。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)采用的煤粉細(xì)度，通常 80μm 篩余為 810%，煤粉越細(xì)比表面積越大，與空氣中氧氣接觸的機(jī)會(huì) 越 多，燃燒速度快，燃燒越完全，單位時(shí)間放出的熱量也多，可以提高窯 內(nèi)火焰的溫度；煤粉太粗時(shí)，黑火頭長(zhǎng)，難著火，燃燒速度慢，火力不集中，燒成溫度低，太粗時(shí)也會(huì)造成煤灰的不均勻摻入。 （ 5）固定碳： 本設(shè)計(jì)中使用燃煤的固定碳占 %。 因此對(duì)于預(yù)分解窯一般要求煤的 干燥基 低位發(fā)熱量大于 20900kJ/kg 煤 。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 6 (4) 熱值 : 對(duì)燃煤的熱值希望越高越好 ， 可有效地提高發(fā)熱能力和煅燒溫度 。 在新型干法中灰分一般要小于 28%，煤灰分過高，熱值過低，不僅會(huì)降低預(yù)分解窯生產(chǎn)效率，同時(shí)造成燃料不完全燃燒，導(dǎo)致預(yù)分解系統(tǒng)黏結(jié)堵塞，降低熟料質(zhì)量嚴(yán)重后果。 (3) 灰分 : 煤的灰分是水泥工業(yè)用煤的主要指標(biāo)之一 ，用煤作燃料時(shí)，煤的灰分將大部分或全部摻入孰料中，由于煤灰的摻入會(huì)使孰料飽和系數(shù)降低 ，硅率降低 ，鋁率提高 ，因此，理論上在配料計(jì)算中應(yīng)該把煤灰作為一個(gè)原料組分考慮， 如果灰分過高將導(dǎo)致煤的著火點(diǎn)后移 ， 輻射傳熱效率下降 。對(duì)于粉磨，則由于流動(dòng)性變差，使其運(yùn)輸、喂料不暢，粉磨困難，相應(yīng)的煤磨的產(chǎn)量降低和電耗會(huì)增加。 (1) 水分 :水分是影響煤粉制備和燃燒的不利因素之一。 凡在高爐冶煉生鐵時(shí)，所得以硅酸鹽與硅鋁酸鹽為主要成分的熔融物，經(jīng)淬冷成粒后，即為粒化高爐礦渣，對(duì)于水泥工業(yè)中使用的礦渣主要要求其 CaO、 MgO 、氟化物含量以及硫化物含量不超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并且要求其質(zhì)量系數(shù)（ CaO、西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 5 MgO、 Al2O3三者質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和與 SiO MnO、 TiO2三者質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和的比值）不小于。 水泥中堿含量高時(shí)，凝結(jié)速度加快，石膏應(yīng)適當(dāng)多摻 。 混合材料不同，石膏摻量不同。熟料中 SO3 含量高時(shí)，要相應(yīng)減少石膏摻量。 一般硅酸鹽水泥、普通水泥中石膏摻量以 SO3 計(jì)，摻量為 %~%。 石膏和混合材 因?yàn)?不同石膏溶解速度不同，緩凝作用不同。天然粘土原料有黃土、粘土、頁(yè)巖、泥巖等 ， 校正原料是在石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料配合所得生料不能滿足方案要求時(shí)，所必須摻加的以補(bǔ)充缺少組分的原料 ，我國(guó)的粘土原料以及煤灰分中一般含氧化鋁較高，而氧化鐵不足，結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況為了滿足煅燒的要求，需要加入鐵質(zhì)校正原料。它是水泥生產(chǎn)中用量最大的一種原料，一般生產(chǎn) 1 噸熟料約需 ~ 噸石灰質(zhì)干原料 ， 傳統(tǒng)的水泥 生產(chǎn)的輔助原料主要是粘土質(zhì)原料，粘土質(zhì)原料是含堿和堿土的鋁硅酸鹽，主要化學(xué)成分是 SiO2，其次 Al2O3，還有少量的 Fe2O3。 原料質(zhì)量要求 ： 水泥原料質(zhì)量要求 原料的成分和性能直接影響配料、粉磨、煅燒和熟料的質(zhì)量，最終也影響水泥的質(zhì)量。 （ 3） 廠址的自然條件：①?gòu)S區(qū)地形：平坦 ﹑ 無建筑物；②地耐力： 200kpa。 水泥行業(yè)的氮氧化合物排放控制技術(shù)有三種 :(1)爐內(nèi)燃燒控制：如低氮燃燒器（ 2）選擇性非催化還原（ SNCR）技術(shù) ,即在高溫（ 9001100℃ ）和沒有催化劑的情況下向水泥窯中噴氨或者尿素等含有氨基的還原劑（ 3）選擇性催化還原 (SCR)技術(shù)，該法是工業(yè)上應(yīng)用最廣的一種脫銷技術(shù)，使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，在一定條件下，用氨作為還原劑，使氮氧化合物轉(zhuǎn)為無害的氮?dú)夂退魵猓撁撓醴磻?yīng)的溫度一般為 300450℃ ， 本設(shè)計(jì)采用 技術(shù)較為成熟的 SNCR 技術(shù)，在 入旋風(fēng)筒之前 增設(shè) 多個(gè)噴射氨水作為還原劑，使氮氧化合物在 9001100 攝氏度和沒有催化劑的情況下反應(yīng)生成 氮?dú)夂退?同時(shí)配合 PYROJET 型燃燒器 和 DD爐 以及采用先進(jìn)的 實(shí)現(xiàn)低氮排放。（ 2） 燃料分級(jí)燃燒 :燃料分級(jí)法是把燃料分為兩股或多股燃料流，這些燃料流經(jīng)過三個(gè)燃燒區(qū)發(fā)生燃燒反應(yīng) ,把 80%85%的燃 料送入主燃燒區(qū)進(jìn)行富氧燃燒，余下 15%20%經(jīng)主燃燒器上部送入再燃燒區(qū)，在空氣系數(shù)小于 1的條件下進(jìn)行缺氧燃燒，主燃燒區(qū)產(chǎn)生的 NOx 被還原，從而減少NOx 的排放量 ；為減少不完全燃燒需加空氣進(jìn)行燃盡。因此本設(shè)計(jì)就日產(chǎn) 5000噸水泥孰料的低氮氧化合物排放的窯尾設(shè)計(jì)具有顯示現(xiàn)實(shí)的價(jià)值和意義。通過不斷技術(shù)創(chuàng)新，新型干法水泥工藝技術(shù)和裝備的開發(fā)已形成 1000～8000t/d生產(chǎn)線系列， 10000t/d的新型干法水泥生產(chǎn)線也已建成，我國(guó)的水泥生產(chǎn)已邁入新時(shí)代 。 新型干法工藝是當(dāng)代最具現(xiàn)代化、規(guī)?；乃嗌a(chǎn)方式，已被世界各國(guó)普遍采用，成為水泥生產(chǎn)技術(shù)的主流。畢業(yè)設(shè)計(jì)是工藝專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完全部課程后，模擬工藝設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容而進(jìn)行的一次實(shí)際的訓(xùn)練。 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 水泥工廠的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及專業(yè)多，知識(shí) 面廣，其生產(chǎn)又具有連續(xù)化，各環(huán)節(jié)相互制約，故設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)配套設(shè)備等的選擇，要選擇最佳方案，統(tǒng)籌安排。 然而 水泥 作為 與 鋼材、木材、塑料 并 為四大工程基礎(chǔ)材料，其數(shù)量大、用途廣、耐久性強(qiáng)和具備許多其它材料不可取代的性能而處于非常重要的地位，素有 “ 建筑工業(yè)的糧食 ” 之稱 ,其 發(fā)展對(duì)保證國(guó)家建設(shè)的順利進(jìn)行具有十分重要的作用。 關(guān)鍵詞： 5000t/d； 預(yù)分解窯； 低氮排放； 工藝設(shè)計(jì) The Process Design of the Back End of Precalciner Kiln for 5000T/D Cement Clinker(Low Nitrogen Oxide Emissions) Abstract:Cement is one of the most important building materials of the social and economic development, within the ing decades or even a century,Cement is still no substitute for basic materials, the importance of human civilization is selfevident. calciner kiln as the representatives has bee leading technology and the most advanced technology of the cement industry. It has many advantages, such as high throughput, a high degree of auto mation, high quality products, low energy consumption, low emissions of harmful substances, etc. 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 II In the production process of cement will release a number of harmful substances,particularly nitrogen oxides,according to the requirement of this design,the design uses a range of methods to reduce the concentration of nitrogen oxide .Based on the design of new dry cement production technology in today39。 但 在水泥生產(chǎn)過程中會(huì)放出一些有害物質(zhì)，尤其是氮氧化合物，按照要求本設(shè)計(jì)采用一系列的方法，以求降低氮氧化合物的排放濃度。西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 I 5000t/d 水泥熟料預(yù)分解窯窯尾 （低氮氧化合物排放） 工藝 設(shè)計(jì) 摘要： 水泥是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的建筑材料之一，在今后幾十年甚至是上百年之內(nèi)仍然是無可替代的基礎(chǔ)材料，對(duì)人類生活文明的重要性不言而喻。 以預(yù)分解窯為代表的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今水泥工業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)和最先進(jìn)的工藝，它具有生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低、有害物排放量低等一系列優(yōu)點(diǎn)。 本設(shè)計(jì)依據(jù)當(dāng)今新型干法 水泥生產(chǎn)技術(shù)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，主要任務(wù)是窯尾部分的工藝設(shè)計(jì)，包括新型干法水泥生產(chǎn)對(duì)原料、燃料的質(zhì)量要求，配料方案的設(shè)計(jì)和配料計(jì)算，物料平衡計(jì)算，主輔機(jī)平衡與設(shè)備選型，儲(chǔ)庫(kù)計(jì)算和窯尾工藝設(shè)計(jì)。s design requirements, the main task is the backend part of the process design, including the production of cement raw materials, fuel quality requirements, the design of ingredients and ingredients, the material balance calculation , the main auxiliary balance and equipment selection, calculation and storage backend process design. Key words: 5000T / D, Low Nitrogen Emissions, Process Precalciner kiln, Design 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 III 目 錄 第 1章 緒論 ........................................................... ..1 引