【正文】 成 煤灰 差 干石灰石 差 砂頁(yè)巖 差 粉煤灰 差 鐵礦石 差 計(jì)算結(jié)果表明，各組分誤差已不是太大。鋁率高，熟料中鋁酸三鈣多，則相應(yīng)的鐵鋁酸四鈣少，液相粘度大無(wú)聊難燒；鋁率低，液相粘度小 ，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?？刂圃?～ 之間。硅率過(guò)低，則熟料中的硅酸鹽礦物太少而影響水泥強(qiáng)度，且由于液相過(guò)多，易出現(xiàn)結(jié)大塊、結(jié)爐瘤、結(jié)圈等，影響窯的操作。一般控制在～ 之間。 KH 低， SC2 含量多， SC3 的含量低，此時(shí)易燒，但水泥質(zhì)量較差，水泥水化慢，早強(qiáng)低。一般控制在 ～ 之間。 熟料的率值 我國(guó)主要采用石灰飽和系數(shù)（ KH）、硅率 （ SM）和鋁率（ IM）三個(gè)率值來(lái)控制熟料的成分。抗沖擊性和抗硫酸鹽性能較好。 鐵鋁酸四鈣的水化速度在早期介于鋁酸三鈣合硅酸三鈣之間，但隨后的發(fā)展不如硅酸三鈣。硬化也很快，它的強(qiáng)度 3 天內(nèi)就打部分發(fā)揮出來(lái)，故早強(qiáng)高，但絕對(duì)值不大，以后幾乎不再增加，甚至倒縮。 熟料中的鋁酸鈣主要是鋁酸三鈣。但是后期強(qiáng)度高，后強(qiáng)增進(jìn)率大， 1年后 可趕上硅酸三鈣。其含量一般在 20%左右。硅酸三鈣水化熱較高，所以抗水性較差。水化較快，早期強(qiáng)度高，早強(qiáng)增進(jìn)率大， 28 天起強(qiáng)度可達(dá) 1 年強(qiáng)度的 80%，為四種礦物中最高的。 硅酸三鈣是硅 酸鹽水泥熟料的主要礦物，其含量通常在 54～ 67%。黏土質(zhì)為細(xì)分散的沉積巖，由不同礦物組成，如高嶺土、蒙脫石、水云母及其它水化鋁硅酸鹽。其中黃土和黏土用得最多。 黏土質(zhì)原料主要提供水泥熟料中的碳酸鈣是少量的 。 石灰質(zhì)原料是指以碳酸鈣為主要成分的石灰石、泥灰?guī)r、白堊和貝殼等。確定此次設(shè)計(jì)的混合材為 粉煤灰 ，因?yàn)槭嗟膿郊恿繛?5%左右，所以粉煤灰的摻加量可取 5%。粉煤灰是具有一定活性的火山灰質(zhì)混合材料， 利用粉煤灰作為水泥混合材料，可增產(chǎn)水泥，降低成本，又可改善水泥的某些性質(zhì)，變費(fèi)為寶，化害為利。 煤灰摻入量確定 GA= % 混合材摻量的確定 粉煤灰是火力發(fā)電廠(chǎng)燃燒鍋爐排出的廢渣。 普通硅酸鹽水 泥 SO3 含量為： ～ %，又由石膏中 SO3 含量約為 40%，可取普通硅酸鹽水泥中石膏的摻入量約為 5%。 在 C3A 粒安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 子表面形成包裹層，阻止了 C3A 進(jìn)一步水化，使溶液中鋁酸鹽的溶解度降低，以致鋁酸鈣的水化產(chǎn)物不能分離出來(lái)。為了避免這種不正常的快凝現(xiàn)象，水泥中一般都需加入適量石膏，以調(diào)節(jié)水泥的凝結(jié)時(shí)間。 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 1 .石膏摻量的確定 石膏的緩凝機(jī)理 ： 未加石膏的水泥加水拌和之后之所以會(huì)發(fā)生快凝，主要是由于熟料中的 C3A 佷快地溶于水中，迅速生成鋁酸鈣水化物 。 根據(jù)此工藝設(shè)計(jì)要求，目前結(jié)合我國(guó)水泥工業(yè)具體情況，在大中型長(zhǎng)建設(shè)中生產(chǎn)方法的選擇應(yīng)盡可能考慮選擇新型干法生產(chǎn)。但由于爐篦子加熱機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作較復(fù)雜，物料受熱不均勻，熟料的質(zhì)量較差。但濕法粉磨電耗較低，生料易于均化，成分均勻，熟料質(zhì)量較高，且輸送方便，揚(yáng)塵少，在 20 世紀(jì) 30 年代得到迅速發(fā)展。 將原料加水粉磨成生料漿后喂入濕法回轉(zhuǎn)窯煅燒成熟料，稱(chēng)為 濕法生產(chǎn) 。 將生料粉加入適量水分制成生料球，喂入立窯或立波爾窯內(nèi)煅燒成熟的生產(chǎn)方 法為半干法生產(chǎn) 。 將原料先烘干后粉磨或在烘干磨內(nèi)同時(shí)烘干與粉磨成生料粉，喂入干法窯內(nèi)煅燒成熟料，稱(chēng)為干法生產(chǎn)。但我國(guó)在相當(dāng)長(zhǎng)的一段歷史時(shí)期內(nèi)，立窯仍將繼續(xù)存在。 生產(chǎn)方法的 確定 熟料煅燒設(shè)備有立窯和回轉(zhuǎn)窯兩大類(lèi)。 對(duì)青龍山礦區(qū)礦石物理性質(zhì)試驗(yàn)如表 15 所示； 表 13 礦石物理性質(zhì)試驗(yàn)數(shù)據(jù) 巖石名稱(chēng) 數(shù)值 抗壓強(qiáng)度（公斤 /厘米） 耐磨強(qiáng) 度 (g/cm) 比重(t/m3) 體重 (t/m3) 抗剪斷強(qiáng)度垂直（風(fēng)干） 垂直風(fēng)干 平行風(fēng)干 內(nèi)摩擦角 α 凝聚力 (kg/cm) 鮞狀灰 巖 平均值 930 930 400 215 最大值 1010 960 最小值 810 680 致密塊狀灰?guī)r 平均值 1340 1010 390 225 最大值 1450 1060 最小值 1180 950 對(duì)青龍山礦區(qū)礦石體重測(cè)定如表 14 所示， 表 14 礦石體重測(cè)定結(jié)果表 樣品編號(hào) 巖石名稱(chēng) 空中稱(chēng)重（ g） 水中稱(chēng)重（ g） 排水重量（ g） 體重 (t/m3) 1 鮞狀灰?guī)r 8450 5310 3140 2 鮞狀灰?guī)r 3 薄層灰?guī)r 4 塊狀灰?guī)r 12600 7925 4675 5 塊狀灰?guī)r 136 6 塊狀灰?guī)r 7 生物碎屑 8 灰?guī)r 平均 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 說(shuō)明： 1 號(hào)為鮞狀灰?guī)r大體重樣， 4 號(hào)為塊狀灰?guī)r大體重樣 8 號(hào)無(wú)代表性未參加平均體重計(jì)算表。據(jù)此完全能滿(mǎn)足水泥生產(chǎn)用水要求。臨近礦區(qū)有 TM TM TM TMTM5 五個(gè)供水孔，最大涌水量： TM1： 262~300 噸 /小時(shí)，最近的 TM4 涌水量為 180~210噸 /小時(shí)，孔口除 TM2 外，都下管封存。 （ 4）礦山開(kāi)采條件好、礦層連續(xù)穩(wěn)定，基本無(wú)蓋層和非礦夾層，礦石物理機(jī)械性能好，礦床體位于地下水面以上，因此適合于大規(guī)模露天開(kāi)采。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 （ 3）礦床儲(chǔ)量大，已探明的 C1+C2 級(jí)儲(chǔ)量 9488 萬(wàn)噸（其中 C2 級(jí) 6503 萬(wàn)噸）。其工業(yè)類(lèi)型屬穩(wěn)定的傾斜層狀礦床。 ② 礦石體重：經(jīng)大小體重測(cè)定其范圍在 — 噸 /米 2 經(jīng)過(guò)計(jì)算求得， C1 級(jí)貯量 6503 萬(wàn)噸 C2 級(jí)貯量 2985 萬(wàn)噸 結(jié)束語(yǔ) （ 1）礦床中寒武統(tǒng)海相陸臺(tái)型沉淀、構(gòu)造簡(jiǎn)單、地層傾角平緩，一般為 15176。由于礦山為一整體，大部分在開(kāi)采時(shí)可完全采完，故在這些地段不考慮邊坡角。 儲(chǔ)量計(jì)算 石灰石礦石的工業(yè)指標(biāo)：根據(jù)礦區(qū)實(shí)際情況確定其技術(shù)指標(biāo)為： （ 1） 最低儲(chǔ)量計(jì)算標(biāo)高采用該地區(qū)地平面標(biāo)高 32 米（歷年來(lái)未被水淹沒(méi)）。石灰?guī)r寧 OK2 、 ONa2 及 2SO 含量極小， OK2 僅含 —； ONa2 為 —%， 2SO 為 —%。 由于山坡角大于地層傾角，部分勘探線(xiàn)可在山西坡沿傾向控制礦層。其他地段只個(gè)別樣品氧化鎂含量大于 %。最高達(dá) %，最低為 %，平均達(dá) %。氧化鎂含量多在 —%。 礦石質(zhì)量 礦區(qū)中寒武統(tǒng)張夏組石灰?guī)r氧化鈣含量大多在 51%—53%。第四系灰黑色亞粘土、灰黃色亞粘土分布在青龍山東西兩側(cè)之川里湖、劉武湖洼地中及不牢河以南山前平地寧，為湖沼相沉積。在青龍山東坡下緣一帶分布、構(gòu)成礦體底版。 礦區(qū)地質(zhì) 礦區(qū)水泥原料石灰石系中寒武夏組鮞狀灰?guī)r、薄層灰?guī)r和快狀灰?guī)r相間分布、共有五層組成， 構(gòu)成青龍山主體。歷年洪水水位最大標(biāo)高 米（ 63 年 9 月 8 日）。屬季節(jié)性河流。 礦區(qū)南緣有不牢河流經(jīng)，河床寬 150—300 米?？梢?jiàn)礦山經(jīng)濟(jì)地理情況很好。 萬(wàn) —11萬(wàn)伏高壓輸電線(xiàn)在礦區(qū)南東 3—5 公里處通過(guò)。 距水電源距離 較遠(yuǎn) 較遠(yuǎn) 最近 礦山爆破 安全性 不受影響 不受影響 略有影響 原料、燃料 供給 相同 生活設(shè)施 距村落較遠(yuǎn) 最遠(yuǎn) 最近 從以上比較情況可見(jiàn)，綜合實(shí)際和各方面的情況來(lái)考察，以 C 方案為最佳方案。 對(duì)周?chē)h(huán)境 衛(wèi)生 的影響 由于都是丘陵地帶，建廠(chǎng)方案地點(diǎn)周?chē)紵o(wú)村落，故不存在污染周?chē)迓湫l(wèi)生條件問(wèn)題。 廠(chǎng)外交通工程量小于 A，在二毛、三毛山東側(cè) 70km處新建一條公路通砂巖礦，建一條鐵路通茅村，但短于 A，為 1km 左右。 東低西高，比較平坦，略有坡地 。 表 12 三 種 方案的綜合比較 項(xiàng)目 A 方案 B 方案 C 方案 位置 距石灰石礦 距砂巖礦 距石灰石礦 距砂巖礦 距石灰石礦 距砂巖礦 地形 東低西高，坡度大約 2%，有坡地。津浦鐵路在安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 礦區(qū)東部通過(guò)，相距兩公里余。盡量避免死斷層、溶洞、滑坡等；水文地質(zhì)條件；雨水、污水排出的可能；地震，一般 6 級(jí)以下地區(qū)不考慮防震措施， 6 度以上地區(qū)要考慮設(shè)防震和抗震措施， 9 度以上地區(qū)不宜建廠(chǎng)；大件設(shè)備的運(yùn)輸；合理確定工人村建設(shè)場(chǎng)地；以及與其他方面協(xié)作。盡可能利用荒山野地。 廠(chǎng)址選擇工作是一項(xiàng)綜合性工作，需要有關(guān)專(zhuān)業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員參加，一般包括：技術(shù)經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)、總圖運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)、原料專(zhuān)業(yè)、采礦專(zhuān)業(yè)、工藝專(zhuān)業(yè)、水道專(zhuān)業(yè)、環(huán)保專(zhuān)業(yè)、電氣專(zhuān)業(yè)等。具備以上條件后，由籌建單位組織各有關(guān)部門(mén)進(jìn)行廠(chǎng)址預(yù)選工作。因而，對(duì)于新建項(xiàng)目的廠(chǎng)址選擇，必須予以足夠的重視。工業(yè)企業(yè)及其所屬工人村的建設(shè)地選擇是工廠(chǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。該地區(qū)幾十年內(nèi)地地震烈度定為 7 度。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 經(jīng)鉆孔勘測(cè)未發(fā)現(xiàn)溶洞，裂隙和斷層。夏季多東南東風(fēng)向，最大風(fēng)速 米 /6 秒。 1煙煤及無(wú)煙煤工業(yè)分析：見(jiàn)附表。鐵路可在茅村車(chē)站或前亭車(chē)站與津浦線(xiàn)接軌。 電源：從彭場(chǎng)變電所接線(xiàn)進(jìn)廠(chǎng)。 燃料：權(quán)臺(tái)煤礦煙煤；易磨性系數(shù) ；塊度 80 毫米。含水量 15% 粉煤灰：外購(gòu)，含水量 %。 石灰石、粘土、砂巖礦山的位置見(jiàn) “江蘇省銅山縣青龍山地區(qū)地 質(zhì)圖 ” 鐵礦石（粉）：外購(gòu)，含水量 4%。 粘土：在石灰石礦山附近孔家村，含水量 15%。因此，水泥工業(yè)的發(fā)展對(duì)保證國(guó)家建設(shè)計(jì)劃順利進(jìn)行，人民生活安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 水平提高具有十分重要的意義，而且，其他領(lǐng)域的新技術(shù)也必須滲透到水泥工業(yè)中來(lái)，傳統(tǒng)的水泥工業(yè)勢(shì)必隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而帶來(lái)新的工藝變革和品種演變，應(yīng)用領(lǐng)域必將有新的開(kāi)拓，從而使其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起到重要的作用。因此水泥不但大量用于工業(yè)和民用建筑，還廣泛應(yīng)用于交通、城市建設(shè)、農(nóng)林、水利及海港等工程，制成各種形式的混凝土，鋼筋混凝土的構(gòu)件和構(gòu)件物，而使水泥管、水泥船等各種特殊功能的建筑物、構(gòu)筑物的出現(xiàn)成了可能。早期增 長(zhǎng)快，但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，其?qiáng)度在幾個(gè)月、幾年后還會(huì)進(jìn)一步有所增長(zhǎng)；另一方面，也可能在幾十年后尚有未水化的部分殘留，仍具有繼續(xù)進(jìn)行水化作用的潛在能力。這個(gè)過(guò)程的進(jìn)行，使水泥漿體稠化而凝結(jié)，隨后變硬，并能將與其攪拌在一起的混合材膠粒膠結(jié)成整體，逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度。由于各種水化物的溶解度很小，就在水泥顆粒周?chē)龀?。根?jù)預(yù)測(cè)，下一個(gè)世紀(jì)的主要建筑材料，還將是水泥和混凝土，水泥的生產(chǎn)和研究仍然極為重要。它 使用廣，用量大，素有 “建筑工業(yè)的糧食 ”之稱(chēng)。水泥廠(chǎng)設(shè)計(jì)工作的水平與質(zhì)量，不僅關(guān)系到工廠(chǎng)建設(shè)過(guò)程中各項(xiàng)任務(wù)能否順利完成，而且對(duì)工廠(chǎng)建成后能否正生產(chǎn)，以及能否獲得較好的投資效果，均有重大影響。 另外水泥工業(yè)又是重化工工業(yè)，它的特點(diǎn)是對(duì)礦產(chǎn)資源的依存性大，物料儲(chǔ)存量多，能量消耗高。一方面要求水泥性能優(yōu)良、穩(wěn)定，具有多樣性，能滿(mǎn)足不同用戶(hù)的各種個(gè)性要求，以確?；炷辆哂辛己玫馁|(zhì)量和足夠的耐久性；另一方面，從環(huán)保角度考慮要盡可能多地利用劣質(zhì)原料和廢料，最大限度地減少有用資源和 能源消耗、降低 CO2 排放量，為全球治理溫室效應(yīng)做貢獻(xiàn)。水泥還可以代替 木材 和鋼材用于多種場(chǎng)合，如電線(xiàn)桿、鐵路枕軌、輸油和輸汽管道、貯原油和貯氣罐等。當(dāng)硅酸鹽水泥中摻 有 混合材料時(shí)，稱(chēng)為 Ⅱ 型硅酸鹽水泥，代號(hào) P. Ⅱ 。Ⅱ 型硅酸鹽水泥）。 設(shè)計(jì)任務(wù)及其依據(jù)，論述所生產(chǎn) 產(chǎn)品的意義和價(jià)值 設(shè)計(jì)任務(wù)： 本次設(shè)計(jì)的任務(wù)為在江蘇徐州市銅山縣興建一座日產(chǎn)熟料 2500 噸干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)。 、開(kāi)發(fā)提出工藝要求和工藝參數(shù)，以保證裝備的工藝先進(jìn)性和良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 粉磨工藝的 任務(wù)在于： 、粉磨理論及技術(shù)發(fā)展趨向出發(fā)，實(shí)施新工藝、新技術(shù)的科研、開(kāi)發(fā)。工藝是主導(dǎo)、設(shè)備是基礎(chǔ)。同時(shí)，單機(jī)能力不斷擴(kuò)大，至今已有 8000t/d 級(jí)配套生料磨和 6000t/d 級(jí)水泥磨。 粉磨又是一種效率極低的作業(yè)，加入粉磨過(guò)程中的能量， 95%～ 99%以上都變?yōu)闊崃慷鴵p失。 水泥工業(yè)大量耗能，能耗費(fèi)用占水泥成本的很大部分，其中燃料和電力各半。如果燃料是煤，亦需磨成煤粉才能入窯燃燒。 設(shè)計(jì)任務(wù)及其依據(jù) ，論述所生產(chǎn)產(chǎn)品的意義和價(jià)值 ........................ 1 設(shè)計(jì)任務(wù) .......................