【正文】 原料、燃料、材料需要量的計算和物料平衡表的編制 將各種物料消耗定額乘以燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力，可求出各種物料的需要量。 烘干用干煤消耗定額 新型干法水泥 生產(chǎn)基本都用余熱烘干物料，所以不做計算。 K 石 = 81%= t/t 熟料 K 粘土 = t/t 熟料 K 鐵 = t/t 熟料 ④ 干石膏消耗定額 eddKd ??? 100 /(1P) （ 315） 式中 Kd—— 干石膏消耗定額（ t/t 熟料）； d、 e—— 分別表示水泥中石膏、混合材的摻入量（ %）。 ③各種干原料消耗定額 K 原 =K 生 ③燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力可按下列各式計算： 熟料小時產(chǎn)量 Qh= =1230=230（ t/h） （ 36） 熟料日產(chǎn)量 Qd=24Qh =5520（ t/d） （ 37） 熟料年產(chǎn)量 Qy=8760η Qh =8760230=165 萬噸 /年 （ 38） ④工廠的生產(chǎn)能力可按下列各式由燒成車間的生產(chǎn)能力求得： 水泥小時生產(chǎn) hh Qed pG ???? 100100 =253 （ t/h） （ 39） 水泥日產(chǎn)量 Gd=24Gh =6091 （ t/d） （ 310） 水泥年產(chǎn)量 Gy=8760η Gh=182 （ t/a） （ 311） 原料消耗定額 ①考慮煤灰摻入量時， 1t 熟料的干生料理論消耗量： IsK ??? 100100干 （ 312） ＝ （ 1004） / （ 81%+ ） 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 10 = 式中 K 干 —— 干生料理論消耗量（ t/t 熟料）； I—— 干生料的燒失量（ %）； s—— 煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（ %）。如因設(shè)備選型所限，使工廠設(shè)計能力比要求的能力超過較多時（例如 n=， ，而取為兩臺時），也應(yīng)在初步設(shè)計說明書中加以論述。如確因設(shè)備系列的限制而無合適規(guī)格的窯可選，使工廠設(shè)計能力略小于計劃書規(guī)定的數(shù)值時，則應(yīng)在初步設(shè)計說明書中加以說明。如 n 比某整數(shù)略大，取該整數(shù)值。 n= 1828760 230??= 臺 （ 37） 算出窯的臺數(shù) n 等于或略小于整數(shù)并取整數(shù)值。 h)】； η —— 窯的年利用率，以小數(shù)表示。 取 Gy=2106 噸 /年 d=108； p 取 4 ②窯的臺數(shù)可按式（ 35）計算： .18760n= hQyQη (36) 式中 n—— 窯的臺數(shù)； Qy—— 要求的熟料年產(chǎn)量（ t/a） 。 南化公式： SO3=+ （ 31） = 柳州經(jīng)驗公式 SO3= + （ 32） = 根據(jù)以上結(jié)果，取最佳含量 % 則水泥中石膏最佳摻入量 G= cgS 100%S ? （ 34） 公式中 :G石膏最佳摻入量 cS 水泥中 SO3最佳摻入量 gS 石膏中 SO3含量 則 G＝ 為了便于生產(chǎn) ， G= 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 8 ..1 燒成車間生產(chǎn)能力和工廠生產(chǎn)能力的計算 按計劃任務(wù)書對工廠規(guī)模（水泥年產(chǎn)量的要求），先計算要求的熟料年產(chǎn)量，然后選擇窯型、規(guī)格，標(biāo)定窯的臺時產(chǎn)量，選取窯的年利用率，計算窯的臺數(shù)，最后再核算出燒成系統(tǒng)和工廠的生產(chǎn)能力。 表 22 配料計算 熟料的礦物組成計算 C3S=(3KH2)% （ 22） =(3)% =% C2S=(1KH)SiO2 （ 23） =(% =25% C3A=（ ） % （ 24） =()% =% 計算步驟 loss Si2O4 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ 比例（ %） 石灰石 81 粘土 15 鐵粉 0 3 生料 灼燒生料 0 熟料 100 煤灰 0 4 4 kh sm im 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 6 C4AF=% （ 25） =% =% 表 23 原料率值 KM SM IM C3S C2S C3A C4AF 25% % % 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 7 3 物料與主機(jī)平衡 物料平衡計算 可通過物料平衡得到各種原料、燃料、材料的需要量以及從原料進(jìn)廠直至成品出廠各工序所需要的處理的物料量。 據(jù)此，設(shè)定干燥原料配合比為：石灰石 81％，粘土 15％ ,鐵粉 5%,以此計算生料的化學(xué)成分 。 ；熱耗： q=3150 kJ/kg 熟料 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 4 計算煤灰摻入量 煤灰摻入量 GA=qAarS/Q,ar （ 21） =3150 % 100%247。； SM=177。 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯煅燒特點及國際先進(jìn)經(jīng)驗，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，即“高硅率、高鋁率、中飽和系數(shù)”。 預(yù)分解窯硅酸鹽水泥熟料率值和熱耗的參考范圍 [19]： KH： ~； SM： ~。但 IM 值過低，雖然液相黏度小，對 3CS形成有利，但燒結(jié)范圍窄， 窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利窯的操作。 （ 3） IM：鋁率，表示熟料中 Al2O3和 23FeO 的質(zhì)量比， IM 值一般波動在 之間。若 SM值過高，則由于高溫液相量顯著減少，熟料煅燒困難，回轉(zhuǎn)窯不易掛窯皮，且 3CS不易形成，導(dǎo)致 2CS含 量過多而熟料易粉化。 （ 2） SM：硅率，表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比例關(guān)系，相應(yīng)的反應(yīng)了熟料的質(zhì)量和易燒性。 KH 值越大，則硅酸鹽礦物中的 3CS比例越高，熟料強(qiáng)度越好，故提高 KH 值有利于水泥質(zhì)量，但 KH 值過高，熟料煅燒困難，必須延長煅燒時間，否則會出現(xiàn)較多 fCaO ,影響水泥安定性，同時窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。 （ 2）工藝布置圖設(shè)計 、回轉(zhuǎn)窯圖 工廠原始資料 表 11 原材料及化學(xué)組成 loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ 石灰石 粘土 鐵粉 0 煤灰 0 表 12 煤工業(yè)分析 mad vad Aad Fcad Q， ad % % % 49% 20930Kj/kg 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 3 2 配料計算 三個率值的選擇 （ 1） KH：石灰石飽和系數(shù)，實際上表示了數(shù)料中 3CS與 2CS百分含量的比值。它有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用該學(xué)科基本理論、基本技能和專業(yè)知識，結(jié)合生產(chǎn)實際，提高分析和解決問題的能力，它有助于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，注重調(diào)查研究的良好作風(fēng)，提高查閱文件資料，處理數(shù)據(jù)和識圖、繪圖技術(shù)水平，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。 水泥工廠的設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及專業(yè)多，知識面廣，其生產(chǎn)又具有連續(xù)化，各環(huán)節(jié)相互制約，故設(shè)計時，對生產(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。同時也為優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)低耗及節(jié)能技改提供科學(xué)依據(jù)。 回 轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)作為新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的重要一環(huán)，其設(shè)計事關(guān)水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量。尤其是進(jìn)入21 世紀(jì)，大批 5500t/d 熟料新型干法水泥生產(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。具有生產(chǎn)能力大、自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低、有害物排放量低、工業(yè)廢棄物利用量大等一系列優(yōu)點，成為當(dāng)今世界水泥生產(chǎn)的主要技術(shù)。與此相適應(yīng)，水泥設(shè)備尤其是回轉(zhuǎn)窯的資源化利用及應(yīng)用中的環(huán)境行為等方面也成為研究的熱點。 本設(shè)計內(nèi)容為日產(chǎn) 5500 噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯工藝設(shè)計，根據(jù)配方比例和原燃料的數(shù)據(jù)分析，計算三大平衡，并進(jìn)行了燒成工藝設(shè)計，參照其它國內(nèi)外的水泥廠進(jìn)行了回轉(zhuǎn)窯工藝設(shè)計，確定回轉(zhuǎn)窯規(guī)格，最終符合生產(chǎn)實際要求。 預(yù)分解窯是在懸浮預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐，在分解爐中加入占總用量 50%60%的燃料，使燃料燃燒的過程與生料碳酸鹽分解的吸熱過程在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速進(jìn)行，從而使入窯生料的分解率從懸浮預(yù)熱窯的 30%40%提高到 85%90%，使窯的熱負(fù)荷大為減輕，窯的壽命延長，而窯的產(chǎn)量卻可成倍增長。 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 I 摘 要 水泥是社會經(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，對人類生活文明的重要性不言而喻。 現(xiàn)代最先進(jìn)的水泥生產(chǎn)技術(shù)就是新型干法預(yù)分解窯。與懸浮預(yù)熱器窯相比，在單機(jī)產(chǎn) 量相同的條件下，預(yù)分解窯具有 :窯的體積小，占地面積減小，制造、運(yùn)輸和安裝較易，基建投資較低，且由于一半以上的燃料是在溫度較低的分解爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生有害氣體 NOｘ 較少，減少了對大氣的污染。 關(guān)鍵字 ： 回轉(zhuǎn)窯 三大平衡 工藝設(shè)計 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 設(shè)計 II 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. Modern most advanced cement production technology is NSP kiln advance deposition. Pre deposition kiln is in suspension perheater between deposing furnace with rotary kiln added, join in calciner in total amount 50% 60% of fuel, to make the fuel burning process and raw in the absorption process depose carbonate state of suspension or boiling condition, thus make rapid deposition rate of kiln raw from suspension preheater kiln 30 to 40 percent of the increased to 8