【正文】 灰石 礦渣 P.Ⅱ % 3% % % % 10% % % 20 表 317 全廠物料平衡表 原料名稱 水分含量(%) 生產(chǎn)損失(%) 消耗定額 (t/t 熟料 ) 物料平衡表 (t) 備注 干料 含天然水分料 干料 水分料 小時(shí) 日 周 小時(shí) 日 周 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 石灰石 270 6480 4536. 273 6552 45864 頁(yè)巖 20 480 3360 砂巖 硫酸渣 156 1092 168 1176 生料 321 7700 53900 石膏 P .Ⅱ 2083..2 混合材 P .Ⅱ 750 5250 熟料 5000 35000 水泥 P .Ⅱ 28301 19814 3104 21727 燒成用煤 烘干用煤 燃煤合計(jì) 注： 窯熟料產(chǎn)量： 5000T/D；熟料熱耗 3100kJ/kg。 19 q 烘 —— 蒸發(fā) 1kg 水分的熱耗量， kJ/kg 水分， 5150，參考《新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P113烘干機(jī)的熱工參數(shù)。 q—— 熟料燒成熱耗， kJ/kg 熟料； M 濕 —— 須烘干的濕物料量， t/周； 6090。 %，取 3%（見《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P40） ○ 3 各種干原料的消耗定額： K 石灰石 = K 生 χ = %= (t/t 熟料 ) K 頁(yè)巖 = K 生 χ = %= (t/t 熟料 ) K 砂巖 = K 生 χ = %= (t/t 熟料 ) K 硫酸渣 = K 生 χ = %= (t/t 熟料 ) 結(jié)果見下表： 表 312 干原料的消耗定額 石灰石 砂巖 硫酸渣 頁(yè)巖 K生 (t/t 熟料 ) χ i（ %） % % % % K原 (t/t熟料 ) 式中 K原 —— 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） χ i—— 物料干基配比 ： 本設(shè)計(jì)石膏摻入量： d = 3 4 33 Ｃ ＋ 0 . 0 5 C A F S O ( 熟 料 中 )S O ( 石 膏 中 )A = 0 .2 8 .2 4 0 .0 5 9 .9 6 0 .0 6 33 9 .6 4? ? ? ? 100%=% 確定 P .Ⅱ 、 P .O 水泥混合材摻入量分別為 e=4%、 e=12%,生產(chǎn)損失均為 Pd=3%, 則： 18 Kd= 100(1 0 0 ) (1 0 0 )ddd e P? ? ? ? kg/kg 熟料 表 313 P .Ⅱ d (%) e (%) 4 12 dK （ kg/kg 熟料） 102 102 ： Ke= 100(1 0 0 ) (1 0 0 )eed e P? ? ? ? kg/kg 熟料 表 314 e(%) d(%) Pe(%) Ke（ kg/kg 熟料 ） P .Ⅱ 4 3 P .O 12 3 ： Kr1=.100(100 ) ad fqQp? = 100 310024368 (100 3)???=：（本設(shè)計(jì)主要是對(duì)混合材進(jìn)行烘干處理） Kr2=MQ濕燒 122100?? .adqQ烘 100100fp? = 609035000 15 1100 1?? 515024368 1001003? = kg/kg 熟料 式中： Kf1—— 燒成用干煤消耗定額， kg/kg 熟料； Kf2—— 烘干用干煤消耗定額， kg/kg 熟料； pf—— 煤的生產(chǎn)損失 %，一般取 3%。 水泥日產(chǎn)量 hd GG 24= =24 = （ t/d） 水泥周產(chǎn)量 hw GG 168= =168 = （ t/w） 原、燃料消耗定額 ○ 1 考慮煤灰摻入時(shí)， 1t 熟料的干生料理論消耗量： KT = 100100SI?? = = t/t 熟料 式中： KT —— 干生料理論消耗定額， t/t 熟料； S —— 煤灰摻入量， %； I —— 干生料的燒失量， %。因此水泥小時(shí)生產(chǎn)能力計(jì)算可先 分別求出每種水泥的小時(shí)產(chǎn)量，然后計(jì)算水泥小時(shí)產(chǎn)量的總和。 式中： n — 窯的臺(tái)數(shù)；（臺(tái)） dQ — 要求的熟料日產(chǎn)量（ t/d）；按照窯的日產(chǎn)量，窯的標(biāo)定產(chǎn)量設(shè)定為 t/h； 熟料小時(shí)產(chǎn)量： Qh =nQh,1=1= (t/h) 熟料日產(chǎn)量： Qd=24Qh=24=5300(t/d) 熟料周產(chǎn)量： Qw=168Qh=168=37100 (t/w) 式中： Qh 窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 （ t/h） Qd 窯的日產(chǎn)量 （ t/d） Qw 窯的周產(chǎn)量 （ t/w） 當(dāng)設(shè)計(jì)任務(wù)書是兩種或者兩種以上，但所用熟料相同時(shí)，可先分別求出每種水 16 泥的 產(chǎn)量，然后計(jì)算水泥產(chǎn)量的總和。 GA GA=,adq Aad B100Q?? （ B：煤灰沉落率，帶電收塵器的窯為： 100%） = 3100 100100 24368??? =，計(jì)算配料數(shù)據(jù)及灼燒基生料成分 設(shè)干基原料配比為： 表 33 假設(shè)干基原料配比 石灰石 砂巖 頁(yè)巖 硫酸渣 % % % % 計(jì)算各種原料帶入白生料中各種成分的量：原料配比該原料化學(xué)成分中各氧化物含量，如：石灰石帶入白生料中的 SiO2的白分含量為： SiO2=% %=% 用此法計(jì)算所有原料帶入白生料中各氧化物百分含量示于下表： 表 34 化學(xué)成分（ %） 原料名稱 配比 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石灰石 % 砂巖 % 頁(yè)巖 % 硫酸渣 % 白生料 100% 13 灼燒生料 灼燒基生料 = 100100L白白生料中各氧化物含量 = 白生料中各氧化物含量 （ =灼燒基生料中各氧化物含量（ 100煤灰摻入量 GA） +煤灰中各 氧化物含量 GA） 表 35 熟料的計(jì)算成分（ %） 項(xiàng) 目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 灼燒基（ 100GA） % % 煤灰成分 GA% % 熟料成分 100% 值及礦物組成 （ P≧ ） KH= 2 3 2 32C a O 1 .6 5 A l O 0 .3 5 A l O2 .8 S iO= 6 4 . 9 2 7 1 . 6 5 0 . 3 5 5 . 3 8 82 . 8? ????? ?? ??????= SM= 22 3 2 3SiOO +Al OFe = + = IM= 2323AlOFeO = = 根據(jù)計(jì)算結(jié)果， KH 低于于配料目標(biāo)要求 ,而 IM、 SM略高于要求，則重新調(diào)整原料配比： 表 36 重新調(diào)整原料配比 石灰石 砂巖 頁(yè)巖 硫酸渣 % % % % 5. 重新假設(shè)調(diào)節(jié)原料配比，計(jì)算配料數(shù)據(jù)及灼燒基生料成分，設(shè)干基原料配比為： 石灰石 砂巖 頁(yè)巖 硫酸渣 % % % % 用此法計(jì)算所有原料帶入白生料中各氧化物白分含量列于下表： 表 37 化學(xué)成分（ %） 原料名稱 配比 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石灰石 % 14 砂巖 % 頁(yè)巖 % 硫酸渣 % 白生料 100% 灼燒生料 表 38 熟料的計(jì)算成分（ %） 項(xiàng) 目 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 灼燒基（ 100GA） % % 煤灰成分 GA% % 熟料成分 100% 6. 計(jì)算熟料率值及礦物組成 （ P≧ ） KH= 2 3 2 32C a O 1 .6 5 A l O 0 .3 5 A l O2 .8 S iO= SM= 22 3 2 3SiOFe O +Al O = IM= 2323AlOFeO = C3S= SiO (3 2)KH ?=（ 3 ） % =% C2S= iO (1 )KH? =（ ） % =% C3A= 2 3 2 32 .6 5 ( A l O 0 .6 4 F e O )? =（ ） %=% C4AF= O = % =% 重新調(diào)整配比后，熟料率值和礦物組成均符合設(shè)計(jì)要求，而且 MgO 和 SO3也在控制范圍內(nèi)。 水泥配料方案 成分名稱 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石灰石 頁(yè)巖 砂巖 硫酸渣 煤灰 三率值的目標(biāo)值： KH= SM=177。 本次設(shè)計(jì)所使用的煤是無(wú)煙煤，其元素分析和工業(yè)分析結(jié)果如下： 表 26 煤的元素分析（ %） C ar H ar O ar N ar S ar A ar M ar 表 27 煤的工業(yè)分析及發(fā)熱量 Mar Var Aar FCad Q,ad 原煤（無(wú)煙煤） 24368 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 3100— 3300kJ/kg 熟料，故本設(shè)計(jì)選取3100kJ/kg。這些因素都會(huì)使熟料質(zhì)量降低，窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定，操作困難。 (5) 煤粉的細(xì)度 :煤粉的細(xì)度直接影響火焰的長(zhǎng)度及形狀。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。 (4) 水分 :水分是影響煤粉制備和燃燒的不利因素之一。 在新型干法中，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，預(yù)分解系統(tǒng)黏結(jié)堵塞，降低熟料質(zhì)量。 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 。 綜合考慮燃料成本和技術(shù)條件， 本設(shè)計(jì)中的 使用的是無(wú)煙煤，其 揮發(fā)分 較低，為 %。 本 設(shè)計(jì)用煤熱質(zhì)為 24368kJ/kg 煤。 水泥工業(yè)用燃料的質(zhì)量分析 (1) 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 .熱值較 低 的煤使 煅燒 熟料的單位熱耗增加 ， 同時(shí)窯的單位產(chǎn)量降 低 。 石膏 本此設(shè)計(jì)所使用的石膏其化學(xué)成分分析如下： 表 25 石膏化學(xué)成分 (%) loss SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 IR（不溶物） ∑ 石膏 石膏含水量為 % 煤 我國(guó)水泥工業(yè)一般使用煤做為燃料，回轉(zhuǎn)窯水泥廠一般使用煙煤，燃料品質(zhì)既影響煅燒過程又影響 熟料質(zhì)量，發(fā)熱量高的優(yōu)質(zhì)燃料，其火焰溫度高，熟料 KH 值可高些，若燃料質(zhì)量差，除了火焰溫度低外，還會(huì)因煤灰的沉落不均勻，降低熟料質(zhì)量。鐵粉則選用硫酸渣。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 Fe2O3，一般生產(chǎn) 1 噸熟料用 ~ 噸粘土質(zhì)原料。 在本此設(shè)計(jì)中所使用的石灰石化學(xué)分析結(jié)果如下： 表 21 石灰石化學(xué)成分 (%) 石灰石（塊樣） loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ 本設(shè)計(jì)采用的石灰石各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了一級(jí)品（ CaO48%, MgO%）的要求，所以該石灰石是生產(chǎn)水泥的優(yōu)質(zhì)原料，據(jù)了解該礦山儲(chǔ)量豐富，據(jù)初步勘測(cè)其儲(chǔ)存量能服務(wù) 5000t/d 熟料生產(chǎn)線 30 年以上，成分穩(wěn)定性好，距建廠位置有 3 公里，交通方便，是生產(chǎn)水泥的最佳選擇。 3) 應(yīng)有良好的工藝性能，如易磨性、易燒性、熱穩(wěn)定性、易混合性等。水泥的原料應(yīng)滿足以下工藝要求： 1) 化學(xué)成分