【正文】 φ——窯內(nèi)物料負(fù)荷率，參考《水泥預(yù)分解技術(shù)與熱工系統(tǒng)工程》，當(dāng)斜度 =4%時(shí)，φ一般取 10%； M——窯的小時(shí) 產(chǎn)量 t/h； Di——窯的有效內(nèi)徑； Vm——物料在窯內(nèi)運(yùn)行的速度， Vm =L/（ 60τ） =(m/s)， τ為物料在窯內(nèi)停留時(shí)間，取 35min； R——燃燒每千克熟料所需窯內(nèi)物料量， kg/(kg cl)； s[( K 0 .5 5 ) 1]2R ???? （ ） ****畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 λ為表觀分解率（預(yù)分解窯的表觀分解率為 ～ ，取 ） ,Ks 為生料料耗，這里取 計(jì)算，即 [ ( 1 . 5 0 . 5 5 0 . 9 5 ) 1 ] 0 . 9 9 k g / k g2R ? ? ??? （ 熟 料 ） （ ） γm——窯內(nèi)物料平均容重， ㎏ /m3； 3( 0 . 9 1 . 2 1 . 0 5 k g / m22m ??? ? ?? ? ?生 料 熟 料 ） （ ） （ ） （ ） 那么 當(dāng) φ=10%時(shí)，由 ： ? ?20 .9 9 2 8 2 6 4 .3 1 0 .0 3 5 1 .0 5 1 0 0 %M? ? ? ? ? ? ? ? （ ） 知 M=（ t/h） 所以 Gd=M24=（ t/d） 反求計(jì)算是根據(jù)近年來窯的實(shí)際生產(chǎn)能力來標(biāo)定窯的產(chǎn)量的計(jì)算方法，并且有一定的生產(chǎn)基礎(chǔ)，可靠性較大。 回轉(zhuǎn)窯的直徑 : 2202 4 . 1 7 2 4 . 6 2 m1000iDD ?? ? ? ? ? ? （ ） （ ） 式中： D——回轉(zhuǎn)窯的直徑； Di——回轉(zhuǎn)窯有效內(nèi)徑； δ——耐火磚的厚度 ，參考現(xiàn)有同類型窯的實(shí)際情況取 220mm。窯的熱負(fù)荷大為減輕，而產(chǎn)量卻成倍的增長。 計(jì)算干原料料耗 由表 ，配制 100kg 熟料所需的干原料如下： 石灰石 =137 100/=(kg) 砂巖 =（ ） 100/=(kg) 硫酸渣 = 100/=(kg) 計(jì)算生料的干原料配合比 石灰石 =(++)=% 砂巖 =(++)=% 硫酸渣 =(++)=% ****畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 根據(jù)原料配合比驗(yàn)證率值 表 6 生料、熟料的化學(xué)成分（ %） 配合比 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 其他 合計(jì) 石灰石 砂巖 硫酸渣 生料 灼燒生料 灼燒生料 煤灰 熟料 熟料率值： KH=， SM=， IM=，符合設(shè)計(jì)要求。 所以： 3 1 5 0 2 3 3 8 1 0 0 3 0 22 4 3 9 1 0????A . % %G . %. 計(jì)算要求熟料的化學(xué)成分 ∑為熟料中 CaO、 SiO Al2O Fe2O3四種氧化物的總量估計(jì)值，一般在 95~97%，這里設(shè) ∑=98%。 計(jì)算過程 根據(jù)燃 料組成計(jì)算發(fā)熱量 對(duì)于固體（液體）燃料，當(dāng)已知燃料元素分析值時(shí)，有以下經(jīng)驗(yàn)公式： , 3 3 9 1 0 3 0 1 0 9 ( ) 2 5? ? ? ? ?n e t a r a r a r a r a r a rQ C H O S M （ ） 式中 ： Q,ar——煤收到基低熱值， kJ/kg； Car、 Har、 Oar、 Sar、 Mar——收到基時(shí)燃料中 C、 H、 O、 S 及水的百分含量。我國 4000ｔ /ｄ新型干法水泥生產(chǎn)線不論是從裝備水平上、還是從所達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上來看 ,與國外提供的生產(chǎn)線相比已經(jīng)沒有太大差距。 [21]。 ， SM=177。； IM： 177。根據(jù)新型干法窯的生產(chǎn)實(shí)踐 ,建議為： KH： 177。為了有利于掛窯皮和防止結(jié)皮、堵塞、結(jié)大塊，目前趨于低液相量的配料方案。 本設(shè)計(jì)采用新型干法生產(chǎn)，預(yù)分解窯生料預(yù)熱好，分解率高。 為使熟料既順利燒成，又保證質(zhì)量，保持礦物組成穩(wěn)定，應(yīng)根據(jù)各廠的原料、燃料和設(shè)備等具體條件來選擇三個(gè)率值，使之互相適當(dāng)配合，不能單獨(dú)強(qiáng)調(diào)某一率值。鋁率高，熟料中鋁酸三鈣多，相應(yīng)鐵鋁酸四鈣就較少，則液相黏度大，物料難燒；鋁率過低，雖然液相黏度較小，液相中質(zhì)點(diǎn)易于擴(kuò)散，對(duì)硅酸三鈣的形成有利，但燒結(jié)范圍變窄，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利于窯的操作。通常硅酸鹽水泥熟料的硅率在 ~ 之間。特別當(dāng)氧化鈣含量低，硅酸二鈣含量多時(shí)，熟料易于粉化。 SM 值表示熟料中氧化硅含量與氧化鋁、氧化鐵之和的質(zhì)量比，也表示了熟料中氧化鹽礦物與溶劑礦物的比例。水泥熟料強(qiáng)度主要來源于硅酸鹽礦物，而 C3S 又是硅酸鹽礦物強(qiáng)度的主要提供者。 我國目前采用的是石灰飽和系數(shù) KH、硅率 SM 和鋁率 IM 三個(gè)率值。 配料計(jì)算的目的就是根據(jù)水泥品種、原燃料條件、生料制備與煅燒工藝確定水泥熟料的率值，求出合乎熟料率值要求的原料配合比 。 表 原、 燃料化學(xué)成 分 （ %） 名稱 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl 合計(jì) 石灰石 砂巖 硫酸渣 煤灰 ****畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 表 原、燃料水 分 （ %） 原料 石灰石 砂巖 硫酸渣 礦渣 石膏 煤 天然水分 6 10 3 表 燃料組成（ %） Mad Aad Vad Cad 工業(yè)分析 表 元素分析（ %） Car Har Oar Nar Sar Aar Mar ∑ 元素分析 ****畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 3 配料計(jì)算 計(jì)算目的 制造水泥熟料的主要原料是石灰石（主要提供氧化鈣）、黏土或砂巖（主要提供氧化硅、氧化鋁）、鐵礦石或硫酸渣（主要提供氧化鐵）。 ****畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 基礎(chǔ) 資料 設(shè)計(jì)題目 富強(qiáng)水泥廠日產(chǎn) 4000 噸水泥熟料窯尾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 建廠條件 建廠地點(diǎn) ： 貴州省 貴陽市郊區(qū)，靠國道 ； 廠區(qū)地形：廠區(qū)地勢(shì)較平坦； 交通情況 ：便利，有國道 、鐵路等，有利于原料、水泥等運(yùn)輸； 氣溫： 年平均氣溫 ℃ ，月平均最低氣溫 ℃，月平均 最高氣溫 24℃； 降雨量：年 平均 總降雨量 ； 主導(dǎo)風(fēng)向：東南 風(fēng)，平均風(fēng)速 ； 地耐力： 噸 /平方米，壓力： 750mm 汞柱 。提高我結(jié)合生產(chǎn)，分析和解決問題的能力。 而且基于窯尾系統(tǒng)工藝流程所具有的多樣性，以及水泥工廠設(shè)計(jì)復(fù)雜、涉及專業(yè)多、知識(shí)面廣、各環(huán)節(jié)相互制約、生產(chǎn)連續(xù)化的特點(diǎn)。提高查閱文件資料，處理數(shù)據(jù)和識(shí)圖、 繪圖技術(shù)水平。 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)代表著當(dāng)今世界水泥生產(chǎn)的潮流，其生產(chǎn)能力已達(dá)到世界水泥生產(chǎn)能力的 60%[20]。因而，窯尾系統(tǒng)的粉塵排放量占到整個(gè)生產(chǎn)線的二分之一，是水泥廠環(huán) ?？刂频闹攸c(diǎn) [19]。水泥廠最大的粉塵污染源是回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)系統(tǒng)，包括窯的喂料、鍛燒和熟料冷卻等。 選題的目的及意義 在環(huán)境保護(hù)問題越來越受到社會(huì)的重視的今天，一個(gè)產(chǎn)業(yè)的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和環(huán)保效率已成為衡量其社會(huì)效益的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。盡管如此，在整體水平上我國還存在較大差距。分解爐的容積可使物料在其內(nèi)的平均停留時(shí)間一般達(dá)到 12 秒以上，從而保證燃料完全燃燒與生料從分分解，也能適應(yīng)利用劣質(zhì)燃料和可燃廢棄物的需求 [18]。為適低揮發(fā)省質(zhì)煤和無煙煤的燃燒，出現(xiàn)了多種在主爐外增加預(yù)燃爐或后燃燒裝置的組合型分解爐。同時(shí)，旋風(fēng)筒內(nèi)筒陶瓷化，使用碳化硅陶瓷做成內(nèi)筒，有效的降低了熱耗并使旋風(fēng)筒的內(nèi)筒長壽化 [15]?，F(xiàn)如今，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能、高效，降低預(yù)熱器的壓損，提高分高效率，預(yù)熱器不斷地從結(jié)構(gòu)或工作參數(shù)上進(jìn)行優(yōu)化，采用的多級(jí)預(yù)熱器結(jié)構(gòu)形式 [13]。我國成功研發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型高效、低阻、低 NOx的預(yù)分解系統(tǒng)，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，全面提升了中國新型干法水泥熟料燒成系統(tǒng)的國產(chǎn)化、大型化技術(shù)水平 [12]。大批 5000t/d 新型干法水泥生產(chǎn)線的建成、投產(chǎn)，標(biāo)志著我國新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟。例如，天津院在 4000t/d 規(guī)模新型干法水泥工程設(shè)計(jì)和裝備開發(fā)上，系統(tǒng)的開發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、完整的 5000t/d 水泥生產(chǎn)的技術(shù)與裝備 [10]。 在新型干法水泥生產(chǎn)線所占比重快速增長同時(shí)，我國新型干法水泥技術(shù)的發(fā)展也從單純的數(shù)量增長型不斷地向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。就是說新型干法水泥產(chǎn)量達(dá)到了總量的三分之一 [7]。經(jīng)中國水泥協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，其中新型干法水泥產(chǎn)量為 億噸，同比增長 %。 國內(nèi)現(xiàn)狀 21 世紀(jì)以來，我國新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)飛速發(fā)展。 21 世紀(jì)水泥企業(yè)在環(huán)保上的目標(biāo)做到 “三零一負(fù) ”，即在水泥生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的零污染；對(duì)電能和天然礦物燃料的零消耗；對(duì)廢渣、廢料的零排放，最大限度減輕社會(huì)環(huán)境負(fù)荷。 ****畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 （ 4）環(huán)境效應(yīng)。 （ 3）自動(dòng)化程度高。h/t（水泥）。大型化燒成熟料熱耗可低于 2717kJ/kg（ 650kcal/kg）?；剞D(zhuǎn)窯的單機(jī)最大能力達(dá) 12021 噸 /天，用于生料粉磨輥式磨的最大能力可達(dá) 800 噸 /小時(shí)，且運(yùn) 轉(zhuǎn)率與窯匹配，與之相適應(yīng)的材料及加工方法同步發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算流體力學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真手段可確保大型化設(shè)備的設(shè)計(jì)更可靠有效。 回轉(zhuǎn)窯的平均規(guī)模不斷擴(kuò)大，尤其是 20 世紀(jì) 90 年代以來，投產(chǎn)了較多的 5500t/d和 7500t/d 以及少數(shù) 10000t/d 級(jí)的回轉(zhuǎn)窯。在燒廢料方面， 1999 年德國和瑞典已取代了熟料煅 燒用燃料的 18%~20%，北歐各國為 10%~14%，英國為 8%，美國為 5%。年） [2]。 新型干法窯 大型化發(fā)展，自動(dòng)化水平不斷提高，單機(jī)最大能力達(dá) 12021t/d，噸水泥綜合電耗已降低到 90kW它 憑借著 生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、產(chǎn) 品質(zhì)量高、低能耗、有害物排放低、廣業(yè)廢棄物利用量大等一系列優(yōu)點(diǎn) 成為世界水泥工業(yè)生產(chǎn)的主要技術(shù)。水泥窯的發(fā)展經(jīng)歷了 五個(gè)階段 ,分 別是立窯、干法中空窯、濕法窯、懸浮預(yù)熱器窯、預(yù)分解窯。在符合最新生產(chǎn)發(fā)展要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到最大程度節(jié)約資源、能源，做到既降低生產(chǎn)成本又能穩(wěn)定生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏的可持續(xù)生產(chǎn)。 在設(shè)計(jì)中，我盡可能的使用比較新的技術(shù)和思想，比如采用高效立式輥磨，利用窯尾廢氣預(yù)熱物料，使用工業(yè) 礦渣作為原料等。我在設(shè)計(jì)過程中參考了許多水泥廠設(shè)計(jì)實(shí)例，并通過理論和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。****畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 為了對(duì)大學(xué)本科所學(xué)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的考查和實(shí)踐，我選擇了 “富強(qiáng)水泥廠日產(chǎn)4000 噸水泥熟料窯尾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) ”這個(gè)課題。 該課題是在貴州省貴陽市郊區(qū)建一座日產(chǎn) 4000 噸熟料水泥廠，重點(diǎn)車間是窯尾系統(tǒng)。 課程的主要內(nèi)容包括生料配料計(jì)算，全廠工藝平衡計(jì)算，重點(diǎn)車間的設(shè)計(jì)計(jì)算，進(jìn)而給出一個(gè)全廠工藝流程圖和全廠工藝布置圖。 此外，我本著合理可行、 經(jīng)濟(jì)高效 、 環(huán)保 的原則設(shè)計(jì)了全廠總平面布置圖。 關(guān)鍵詞 ： 水泥廠；窯尾系統(tǒng)； 新型干法 窯 ****畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT In order to examine and practice the university knowledge , I chose “Technological design of kiln system with 4000 tons cement clinker ouput per day for FuQiang cement plant” as my project . The graduating project is constructing a production lined with 4000 tons cement clinker per day in the suburban district of Guiyang City of Guizhou Province,and the ke y workshop is kiln rear system. In the designed process, I referenced many designed examples of cement plant , and pleted this design through bining theory and empirical data . The main contents of this design are the calculation of raw mix proportions, t