【正文】 ，而水泥粉磨占 40%以上?，F(xiàn)在大多數(shù)水泥廠特別是新廠都會(huì)采用矩形預(yù)均化堆場(chǎng)，而且本設(shè)計(jì)中的廠區(qū)地形也是矩形，所以采用矩形預(yù)均化堆場(chǎng)。預(yù)均化堆場(chǎng)運(yùn)用了科學(xué)的堆料取料技術(shù)使得原料能得到初步均化，而且預(yù)均化堆場(chǎng)還能做到儲(chǔ)存原料、燃料的作用。另一方面，由于水泥廠規(guī)模的大型化，以及水泥和其他行業(yè)的發(fā)展，對(duì)石灰石需求量逐漸增長(zhǎng)，從而使得石灰石礦山的高品位原料不能達(dá)到生產(chǎn)需求，這樣就使得要采用高品位和低品位礦石搭配或由幾個(gè)礦山礦石搭配的方法，從而充分的利用礦山資源。而且這些影響對(duì)大型的干法回轉(zhuǎn)窯特別敏感。 具體流程見(jiàn)圖 22。石膏和煤比較容易粉碎，也選一段破碎系統(tǒng)，并使用顎式破碎機(jī)。而二段破碎系統(tǒng)，通常用于規(guī)模較大，礦石塊度大，且一段破碎工藝難以滿足要求時(shí)，可采用二段破碎工藝。 破碎系統(tǒng)可分為：一段破碎系統(tǒng)和二段破碎系統(tǒng)。 （ 7）濕物料消耗定額： K 濕 =0干W100100K 式中： W0——物料天然含水量（ %）； K 濕石灰石 = ?? （ t/t 熟料） K 濕粘土 = ??? （ t/t 熟料） K 濕鐵粉 = ??? （ t/t 熟料） K 濕石膏 = 0 6 4 0 0 0 6 3 0 0 ??? （ t/t 熟料） K 濕混合材 = ??? （ t/t 熟料） K f 濕煤燒成 = ?? （ t/t 熟料） 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 14 物料平衡表 全廠物料平衡的詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表 210 表 210 物料平衡表 消耗定額 t/t 熟料 物料平衡表 (t) 干料 含天然水分料 干料 含天然水分料 小時(shí) 日 周 小時(shí) 日 周 石灰石 粘土 鐵粉 生料 石膏 普通水泥 礦渣水泥 礦渣 普通水泥 礦渣水泥 熟料 ― 水泥 普通 水泥 礦渣 水泥 燒成用煤 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 15 全廠工藝流程的確定 工藝流程確定 原料及燃料的破碎工藝 考慮到運(yùn)輸、儲(chǔ)存等多方面因素的影響水泥生產(chǎn)中的原料，大部分都要進(jìn)行預(yù)先破碎，因?yàn)榈V山開(kāi)采下來(lái)的砂巖、石灰石、混合材、石膏以及煤等原料、燃料塊度較大，這樣就會(huì)使從窯中煅燒得到熟料難度增加，其中有些塊度更大的就必須經(jīng)過(guò)破碎。 礦渣硅酸鹽水泥礦渣消耗定額： 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 13 Ke2=e)Pe)(100d(100 100e ???=)81 00)(3551 00( 351 00 ??? ?=（ kg/kg 熟料） 式中： Ke2——普通硅酸鹽干礦渣的消耗定額（ kg/kg 熟料）； Pe——礦渣的生產(chǎn)損失（ %）。 K 石灰石 =K 生 x 石灰石 ==（ t/t 熟料） K 粘土 =K 生 x 粘土 ==（ t/t 熟料） K 鐵 =K 生 x 鐵 ==（ t/t 熟料） （ 4） 干石膏消耗定額 普通硅酸鹽水泥干石膏消耗定額： Kd1=)Pe)(10 0d(100 100d d???=)3100()104100( 4100 ????? ?（ kg/kg 熟料） 式中： Kd1——干石膏的消耗定額（ kg/kg 熟料）； p——水泥的生產(chǎn)損失； d——水泥中石膏的摻入量 (%)； e——水泥中礦渣的摻入量 (%)。 煤灰摻入量 s=%： （ 2）考慮煤灰摻 入時(shí)， 1t 熟料的干生料消耗定額 ( t / h )% 3100100 100 ????? ???? ?? hh Qed pG唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 12 生生 P100K100K t?? ???? （ t/t 熟料） 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（ %）。 水泥日產(chǎn)量： Gd =24 Gh=24=(t/d) 水泥周產(chǎn)量： Gw =168 Gh=168=(t/周 ) 礦渣硅酸鹽水泥小時(shí)產(chǎn)量： 式中： p——水泥的生產(chǎn)損失； d——水泥中石膏的摻入量 (%)； e——水泥中礦渣的摻入量 (%)。h)]。 校對(duì) %10%6%1 0 05 0 0 05 0 05 3 0 0 ???? ：滿足要求，說(shuō)明窯選型標(biāo)定合理。 ? ? ? ?htLG i / 7 7 4 7 7 4 ??????? 參考選擇同類型窯的廠家，其產(chǎn)量為 4600t/d 熟料，冀東水泥廠已達(dá)到5000t/d，因此本設(shè)計(jì)標(biāo)定窯的產(chǎn)量為 5300t/d，則窯的小時(shí)產(chǎn)量為 。 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 2%%10021008 4 . 1 ??? 濕粘土 1 4 . 8 9 %1 0 0 %101 0 01 3 . 4 ??? 濕鐵粉 % 0 0 %81 0 02 . 5 ??? 將上 述質(zhì)量比換算成百分比： 濕石灰石 % 0 0 % 4 . 8 98 5 . 8 2 8 5 . 8 2 ????? % 0 0 % 1 4 . 8 9 ?????濕粘土 濕鐵粉 % 0 0 % 2 . 5 5 ????? 物料平衡計(jì)算 窯產(chǎn)量的標(biāo)定 本設(shè)計(jì)是 設(shè)計(jì)日產(chǎn) 5000t/d 熟料的生產(chǎn)線，參考同類型的廠家，選擇72m的回轉(zhuǎn)窯。 表 28 生料的化學(xué)成分 名稱 配合比（ %） 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 石灰石 粘土 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 29 所示。 煤灰摻入量 %，則灼燒生料配合比為 100%%=%。 物料平衡計(jì)算 配料計(jì)算 原料及燃料化學(xué)成分，見(jiàn)表 24。 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB175—2020）對(duì)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(shí)不少于 20%且不高于 70%。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 7 混合材加入量的確定 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB175—2020）對(duì)普通硅酸鹽水泥礦渣加入量有明確的規(guī)定：在普通硅酸鹽水泥中，摻加活性混合材時(shí)不得超過(guò) 15%，其中允許用不超過(guò) 5%的煤灰或不超過(guò) 10%的非活性混合材代替；考慮煤灰的加入及硫酸渣活性問(wèn)題。 根據(jù)石膏的化學(xué)成分，石膏中的三氧化硫含量為 %。 適當(dāng)加入石膏有利于水泥強(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 %。 適當(dāng)?shù)募尤胧?，是生產(chǎn)水泥過(guò)程中的重要措施之一，這樣可保證在水泥硬化前形成足夠多的鈣礬石，這就有利于水泥強(qiáng)度的發(fā)展。熟料標(biāo)號(hào)一般用C2S、 C3S、 C3A、 C4AF、 fCaO 等來(lái)表示。在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，由于物料不斷的翻滾，物料受熱以及煤灰摻入全都比較均勻，使得燒成帶物料的反應(yīng)過(guò)程比較一致，所以可適當(dāng)?shù)靥岣呤炝鲜绎柡拖禂?shù)而二回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格，也對(duì)熟料標(biāo)號(hào)有一定影響，如果窯的長(zhǎng)徑比小，容易造成預(yù)燒能力不足，導(dǎo)致窯內(nèi)往往形成短焰急燒，使物料反應(yīng)時(shí)間不足，這時(shí)就不得不降低熟料石灰飽和系數(shù)，從而獲得要求的熟料標(biāo)號(hào)。生料易燒性的好壞直接影響著石灰飽系數(shù)，硅率，鋁率的高低，進(jìn)而影響熟料的標(biāo)號(hào)。 只有采用氧化硅含量高的粘土和高品位石灰石才能提高 KH 和 SM，從而燒出高標(biāo)號(hào)水泥。熟料標(biāo)號(hào)是通過(guò)其 28 天抗壓強(qiáng)度來(lái)劃分等級(jí)的。 表 23 國(guó)內(nèi)部分預(yù)分解窯的規(guī)格和特性 廠名 設(shè)計(jì)能力 （ t/d） 設(shè)計(jì)熱耗 （ kJ/kg 熟料） 回轉(zhuǎn)窯規(guī)格 （ m） 分解爐型式 分解爐規(guī)格 （ m） 冀東水泥廠 4000 3308 ?? NSF ?? 寧國(guó)水泥廠 4000 3349 ?? MFC ?? 故本設(shè)計(jì)熟料熱耗為 3100 kJ/kg 熟料。 國(guó)外的水泥廠家通過(guò)使用低阻高效的多級(jí)預(yù)熱系統(tǒng)，和新型篦式冷卻機(jī)以及多通道噴煤管等先進(jìn)工藝技術(shù)，降低了水泥生產(chǎn)過(guò)程中的熟料熱耗。 水泥廠中影響著熟料熱耗的因素有很多，如生產(chǎn)方法和窯型不同，生料在煅燒的過(guò)程中消耗的熱量不相等，生料組成、細(xì)度和生料易燒性，燃料是否完全燃燒等。 綜上所述，最終率值確定如下： KH=， SM=， IM= 熟料熱耗的確定 在水泥 的實(shí)際生產(chǎn)中，熟料形成過(guò)程中物料都會(huì)有損失，也同樣會(huì)有熱量損耗，而且熟料、廢氣不可能冷卻到計(jì)算時(shí)的基準(zhǔn)溫度（如零攝氏度和二十?dāng)z氏度），所以，熟料形成過(guò)程中的實(shí)際熱耗比理論熱耗大。,， SM=177。所以為了提高水泥強(qiáng)度，以適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)要求，回轉(zhuǎn)窯企業(yè)都改進(jìn)了配料方案，向低鐵、高硅型轉(zhuǎn)變并采用與此配料方案適應(yīng)的燒成技術(shù)。其中 CaO/SiO2重量比應(yīng)不小于 。從提高水泥熟料強(qiáng)度方面考慮，應(yīng)該盡量提高硅酸鹽礦物的含量（ ≥73%）、并提高早 強(qiáng)礦物含量（ 9%～ 10%）、還要降低鐵鋁酸四鈣含量（＜ 13%）。國(guó)內(nèi)水泥配料方案重要特征就是低硅、高鐵。 從表 21 可以看出：我國(guó)新型干法窯生產(chǎn)的水泥熟料四大礦物組成部分與國(guó)外水泥指標(biāo)近似，但其 KH、 SM、 IM 三個(gè)率值全都比國(guó)外的水泥稍低一點(diǎn)，看來(lái)這就是造成 RISO 和 RGB 強(qiáng)度差距的重要原因，國(guó)內(nèi)的重點(diǎn)水泥企業(yè)窯型包括干法、濕法和立波爾窯，雖然有較大差別，但全都屬于低硅、高鐵的配料方案。 參數(shù)的確定 2. 熟料率值的確定 生產(chǎn)實(shí)踐表明：為了保障預(yù)分解窯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，除了需要有一個(gè)生料質(zhì)量的保障系統(tǒng)外，還需要有一個(gè)適合它熱工特性的配料方案。 我國(guó)的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)在以后的發(fā)展過(guò)程中應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：深入的研究原料均化的技術(shù)，并進(jìn)一步提高對(duì)生活垃圾和工業(yè)廢渣的利用率；并改善從原材料開(kāi)采和粉磨前預(yù)均化的手段與措施，從而減少投資；加大對(duì)水泥預(yù)粉磨、輥式磨系統(tǒng)和生料輥式磨的研發(fā)力度，并加快它的推廣應(yīng)用進(jìn)度 ,降低水泥生產(chǎn)能耗；加大對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)和裝備的研發(fā)力度，并力求不斷的進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)科學(xué)管理和規(guī)范的工程設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，從而進(jìn)一步降低生產(chǎn)線建設(shè)的成本；研發(fā)更高效率的能夠降低 有害氣體濃度和粉塵排放濃度的技術(shù)，從而將污染物排放量控制到更低的限度；加強(qiáng)對(duì)廢棄輪胎、廢棄塑料、劣質(zhì)煤的再利用研究，從而擴(kuò)大燃料品種的范圍甚至代替燃料；在開(kāi)發(fā)使用專用軟件的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)工藝過(guò)程自動(dòng)化控制軟件，還要不斷的進(jìn)行推廣以及應(yīng)用；進(jìn)一步的優(yōu)化生產(chǎn)工藝的過(guò)程 ,并做好個(gè)性化的設(shè)計(jì)，以滿足多種功能性水泥的生產(chǎn)需要，力求唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 3 以更低的能耗和資金 ,最大程度的滿足市場(chǎng)需求；加強(qiáng)對(duì)重要技術(shù)裝備設(shè)備的研發(fā)力度 ,縮短它的應(yīng)用周期，實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率；加強(qiáng)功能材料及和水泥生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)的管理方法、儀器、產(chǎn)品、替代 材料等的研究與推廣應(yīng)用，從而提高設(shè)備的綜合性能，并獲取最佳的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益；還要重視生態(tài)化工程的研究、建設(shè)和設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)和環(huán)境自然融合。雖然我國(guó)在新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)方面已達(dá)到國(guó)際較先進(jìn)的水平，但就整體上來(lái)看，還存在較大的差距。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2 2 總體設(shè)計(jì) 新型干法水泥生產(chǎn)的簡(jiǎn)述 新型干法水泥的生產(chǎn)特點(diǎn) 新型 干法水泥的生產(chǎn)具有節(jié)能、均化、自動(dòng)控制、環(huán)保、科學(xué)的管理和長(zhǎng)期安全的運(yùn)轉(zhuǎn)六大保證體系，集成了當(dāng)代高新技術(shù)，它的特征如下：用懸浮預(yù)熱技術(shù)和預(yù)分解技術(shù)來(lái)改善了傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)物料堆積態(tài)的預(yù)熱與分解方法；生產(chǎn)制備全過(guò)程中多處采用現(xiàn)代化均化的技術(shù)；工藝生產(chǎn)裝備大型化，使水泥工業(yè)的方向向集約化發(fā)展；采用高效多功能粉磨擠壓技術(shù)與新型機(jī)械粉體輸送裝置；并做到生產(chǎn)控制的自動(dòng)化；為清潔生產(chǎn)與廣泛的使用廢料、廢渣、再生燃料和降解有害、有毒和危險(xiǎn)的廢棄物創(chuàng)造了有利的條件；應(yīng)用 IT 技術(shù)并實(shí)行現(xiàn)代化科學(xué)管理；廣泛采用新型耐磨、耐熱、隔