【正文】 ，而水泥粉磨占 40%以上。現在大多數水泥廠特別是新廠都會采用矩形預均化堆場，而且本設計中的廠區(qū)地形也是矩形，所以采用矩形預均化堆場。預均化堆場運用了科學的堆料取料技術使得原料能得到初步均化，而且預均化堆場還能做到儲存原料、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，對石灰石需求量逐漸增長，從而使得石灰石礦山的高品位原料不能達到生產需求，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。而且這些影響對大型的干法回轉窯特別敏感。 具體流程見圖 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。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，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 院 畢 業(yè) 設 計 14 物料平衡表 全廠物料平衡的詳細數據見表 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 日 周 小時 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 院 畢 業(yè) 設 計 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 考慮到運輸、儲存等多方面因素的影響水泥生產中的原料，大部分都要進行預先破碎，因為礦山開采下來的砂巖、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過破碎。 礦渣硅酸鹽水泥礦渣消耗定額： 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 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， 1t 熟料的干生料消耗定額 ( t / h )% 3100100 100 ????? ???? ?? hh Qed pG唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 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 ——生料的生產損失（ %）。 水泥日產量： Gd =24 Gh=24=(t/d) 水泥周產量： Gw =168 Gh=168=(t/周 ) 礦渣硅酸鹽水泥小時產量： 式中： p——水泥的生產損失； d——水泥中石膏的摻入量 (%)； e——水泥中礦渣的摻入量 (%)。h)]。 校對 %10%6%1 0 05 0 0 05 0 05 3 0 0 ???? ：滿足要求，說明窯選型標定合理。 ? ? ? ?htLG i / 7 7 4 7 7 4 ??????? 參考選擇同類型窯的廠家，其產量為 4600t/d 熟料，冀東水泥廠已達到5000t/d，因此本設計標定窯的產量為 5300t/d，則窯的小時產量為 。 計算濕物料的配合比 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 ????? 物料平衡計算 窯產量的標定 本設計是 設計日產 5000t/d 熟料的生產線，參考同類型的廠家，選擇72m的回轉窯。 表 28 生料的化學成分 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 化學成分 由上計算的熟料的化學成分，如表 29 所示。 煤灰摻入量 %，則灼燒生料配合比為 100%%=%。 物料平衡計算 配料計算 原料及燃料化學成分，見表 24。 國家標準（ 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%。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 7 混合材加入量的確定 國家標準（ GB175—2020）對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，摻加活性混合材時不得超過 15%，其中允許用不超過 5%的煤灰或不超過 10%的非活性混合材代替；考慮煤灰的加入及硫酸渣活性問題。 根據石膏的化學成分，石膏中的三氧化硫含量為 %。 適當加入石膏有利于水泥強度的發(fā)展。 根據石膏的化學成分，石膏中的三氧化硫含量為 %。 適當的加入石膏，是生產水泥過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，這就有利于水泥強度的發(fā)展。熟料標號一般用C2S、 C3S、 C3A、 C4AF、 fCaO 等來表示。在回轉窯內，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過程比較一致，所以可適當地提高熟料石灰飽和系數而二回轉窯的規(guī)格，也對熟料標號有一定影響，如果窯的長徑比小，容易造成預燒能力不足，導致窯內往往形成短焰急燒，使物料反應時間不足，這時就不得不降低熟料石灰飽和系數，從而獲得要求的熟料標號。生料易燒性的好壞直接影響著石灰飽系數，硅率，鋁率的高低，進而影響熟料的標號。 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，從而燒出高標號水泥。熟料標號是通過其 28 天抗壓強度來劃分等級的。 表 23 國內部分預分解窯的規(guī)格和特性 廠名 設計能力 （ t/d） 設計熱耗 （ kJ/kg 熟料） 回轉窯規(guī)格 （ m） 分解爐型式 分解爐規(guī)格 （ m） 冀東水泥廠 4000 3308 ?? NSF ?? 寧國水泥廠 4000 3349 ?? MFC ?? 故本設計熟料熱耗為 3100 kJ/kg 熟料。 國外的水泥廠家通過使用低阻高效的多級預熱系統(tǒng)，和新型篦式冷卻機以及多通道噴煤管等先進工藝技術，降低了水泥生產過程中的熟料熱耗。 水泥廠中影響著熟料熱耗的因素有很多，如生產方法和窯型不同，生料在煅燒的過程中消耗的熱量不相等，生料組成、細度和生料易燒性，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 的實際生產中，熟料形成過程中物料都會有損失，也同樣會有熱量損耗，而且熟料、廢氣不可能冷卻到計算時的基準溫度（如零攝氏度和二十攝氏度），所以，熟料形成過程中的實際熱耗比理論熱耗大。,， SM=177。所以為了提高水泥強度，以適應新標準要求，回轉窯企業(yè)都改進了配料方案，向低鐵、高硅型轉變并采用與此配料方案適應的燒成技術。其中 CaO/SiO2重量比應不小于 。從提高水泥熟料強度方面考慮，應該盡量提高硅酸鹽礦物的含量（ ≥73%）、并提高早 強礦物含量（ 9%～ 10%）、還要降低鐵鋁酸四鈣含量（＜ 13%）。國內水泥配料方案重要特征就是低硅、高鐵。 從表 21 可以看出：我國新型干法窯生產的水泥熟料四大礦物組成部分與國外水泥指標近似，但其 KH、 SM、 IM 三個率值全都比國外的水泥稍低一點，看來這就是造成 RISO 和 RGB 強度差距的重要原因，國內的重點水泥企業(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。 參數的確定 2. 熟料率值的確定 生產實踐表明：為了保障預分解窯的優(yōu)質高產，除了需要有一個生料質量的保障系統(tǒng)外，還需要有一個適合它熱工特性的配料方案。 我國的新型干法水泥生產技術在以后的發(fā)展過程中應做好以下幾點：深入的研究原料均化的技術，并進一步提高對生活垃圾和工業(yè)廢渣的利用率；并改善從原材料開采和粉磨前預均化的手段與措施，從而減少投資；加大對水泥預粉磨、輥式磨系統(tǒng)和生料輥式磨的研發(fā)力度，并加快它的推廣應用進度 ,降低水泥生產能耗；加大對一些關鍵技術和裝備的研發(fā)力度，并力求不斷的進行優(yōu)化，通過科學管理和規(guī)范的工程設計進行施工，從而進一步降低生產線建設的成本；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，從而將污染物排放量控制到更低的限度；加強對廢棄輪胎、廢棄塑料、劣質煤的再利用研究，從而擴大燃料品種的范圍甚至代替燃料；在開發(fā)使用專用軟件的基礎上，還要進一步研究開發(fā)生產工藝過程自動化控制軟件，還要不斷的進行推廣以及應用；進一步的優(yōu)化生產工藝的過程 ,并做好個性化的設計，以滿足多種功能性水泥的生產需要，力求唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 3 以更低的能耗和資金 ,最大程度的滿足市場需求；加強對重要技術裝備設備的研發(fā)力度 ,縮短它的應用周期，實現更高的生產率；加強功能材料及和水泥生產過程相關的管理方法、儀器、產品、替代 材料等的研究與推廣應用，從而提高設備的綜合性能，并獲取最佳的經濟和社會效益；還要重視生態(tài)化工程的研究、建設和設計，以實現和環(huán)境自然融合。雖然我國在新型干法水泥生產技術方面已達到國際較先進的水平，但就整體上來看，還存在較大的差距。 唐 山 學 院 畢 業(yè) 設 計 2 2 總體設計 新型干法水泥生產的簡述 新型干法水泥的生產特點 新型 干法水泥的生產具有節(jié)能、均化、自動控制、環(huán)保、科學的管理和長期安全的運轉六大保證體系，集成了當代高新技術，它的特征如下：用懸浮預熱技術和預分解技術來改善了傳統(tǒng)回轉窯窯內物料堆積態(tài)的預熱與分解方法；生產制備全過程中多處采用現代化均化的技術；工藝生產裝備大型化，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與新型機械粉體輸送裝置；并做到生產控制的自動化；為清潔生產與廣泛的使用廢料、廢渣、再生燃料和降解有害、有毒和危險的廢棄物創(chuàng)造了有利的條件；應用 IT 技術并實行現代化科學管理；廣泛采用新型耐磨、耐熱、隔