【正文】 式中：G—要求破碎系統(tǒng)的產(chǎn)量，t/h；G0—燒成車間年產(chǎn)熟料量，t/d；g—每噸熟料的原料耗量，t/t熟料（可按物料平衡表取值）；d—破碎系統(tǒng)全年工作日，按不連續(xù)周計，d。本生產(chǎn)線采用的石灰石是從礦山通過機(jī)械開采的方法，礦石最大粒度為450mm，要求破碎后的最大粒度小于25mm。序號物料名稱最大進(jìn)廠粒度備注大型廠（mm）中型廠(mm)小型廠(mm)1石灰石800～1000650～8003502黏土、砂頁巖4004002503熟料100100200～300操作不正常是出現(xiàn)300mm4石膏3003003005煤300300300較多廠為碎煤，少許大塊 水泥廠最大入磨物料的粒度（mm）物料種類石灰石黏土熟料石膏混合材煤最大粒度255030503030 石灰石的破碎石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大、開采后粒度較大、硬度較高的的原料。序號物料名稱主要性質(zhì)1中硬石灰石抗壓強(qiáng)度80～160MPa，水分1%2黏土，粉砂巖抗壓強(qiáng)度20 MPa，水分10～20%3硬質(zhì)砂頁巖抗壓強(qiáng)度20MPa，水分10%4熟料磨損，腐蝕性強(qiáng)，溫度70～300℃5煤，石膏抗壓強(qiáng)度40 MPa，水分10%②物料的粒度——對破碎系統(tǒng)的物料粒度，組成有充分的了解，有利于合理的選擇破碎系統(tǒng)和破碎設(shè)備。利用擠壓和沖擊等機(jī)械作用的外力，使大塊物料產(chǎn)生應(yīng)力和形變，從而導(dǎo)致破裂。在物料行入粉磨設(shè)備前，盡可能將大塊物料破碎至細(xì)小、均勻的粒度，以減輕粉磨設(shè)備的負(fù)荷，提高磨機(jī)的產(chǎn)量。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。將各種物料（干、濕）消耗定額分別乘以Q實(shí)h、Q實(shí)d、Q實(shí)y，即可分別求出各種物料的小時、日、年的需要量。4）干、濕混合材消耗定額 t/t熟料 t/t熟料 式中：Kd、Ke濕—分別表示干、濕混合材消耗定額，t/t熟料；W混合材—表示混合材中的天然水分含量，%，=6%；Pe—混合材生產(chǎn)損失，%，指混合材從進(jìn)廠至入水泥磨各工序（包括：運(yùn)輸、儲存、烘干等）的生產(chǎn)損失之和，=2%。2） 各種干、濕原料消耗定額t/t熟料t/t熟料t/t熟料t/t熟料t/t熟料t/t熟料式中：K石灰石，K黏土，K鐵粉—分別表示干石灰石，粘土，鐵粉的消耗定額，t/t熟料；K濕石灰石，K濕黏土，K濕鐵粉—分別表示濕石灰石，粘土，鐵粉的消耗定額，t/t熟料；W石灰石，W黏土，W鐵粉—分別表示石灰石，粘土，鐵粉中的天然水分含量，=1%，W黏土=3%，W鐵粉=%。① 熟料產(chǎn)量和水泥產(chǎn)量的計算設(shè)計一條年產(chǎn)180萬噸的普通硅酸鹽水泥，要求的熟料產(chǎn)量：考慮到實(shí)際生產(chǎn)中的不穩(wěn)定因素可以將熟料日產(chǎn)量取為Q實(shí)d=4000t/d則熟料實(shí)際年產(chǎn)量為：Q實(shí)y=NQd=3104000=1240000t/yQ實(shí)h=4000/24=167t/h式中：Qy—要求的熟料年產(chǎn)量，t/y；Qd—要求的熟料日產(chǎn)量，t/d；Q實(shí)d—熟料實(shí)際日產(chǎn)量，t/d；Q實(shí)y—熟料實(shí)際年產(chǎn)量，t/y；Q實(shí)h—熟料實(shí)際小時產(chǎn)量，t/h；G年—設(shè)計任務(wù)書中要求的水泥產(chǎn)量，t/y；p—水泥的生產(chǎn)損失，=1%；η—窯的利用率，干法預(yù)分解窯η=；N—工廠年生產(chǎn)天數(shù)，d，本生產(chǎn)線N取310；8760—全年小時數(shù)，h。⑨ 熟料燒成熱耗kJ/kg熟料。物料生料水泥煤石膏混合材（粉煤灰）生產(chǎn)損失p（%）41322⑦ 石膏摻入比d=5%。⑤ 物料天然水分，假設(shè)各物料的天然水分（）。窯的熟料產(chǎn)量是物料平衡的計算基準(zhǔn)。計算熟料礦物組成為：。結(jié)算結(jié)果表明，熟料中Fe2O3的含量略微偏低，但若在加入鐵粉，則SiO2和Al2O3含量會過多，因此不再遞減計算，說明∑的設(shè)定合理。因此，在生產(chǎn)中應(yīng)以熟料成分的差別進(jìn)行統(tǒng)計分析，對配料方案進(jìn)行校正。在此基礎(chǔ)之上設(shè)定此次設(shè)計的三個率值：KH=，SM=，IM=，并且假設(shè)單位熟料的熱耗為q=3100 kJ/kg。 原料與煤灰的化學(xué)成分（質(zhì)量%）名稱LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO∑石灰石黏土鐵粉煤灰—（質(zhì)量%）組成水分灰分揮發(fā)物固定碳熱值(kJ/kg)結(jié)果（%）24518國內(nèi)預(yù)分解窯的生產(chǎn)實(shí)踐證明，預(yù)分解窯熟料的三率值比“兩中一高”限定的率值有更大的適應(yīng)范圍?？紤]重慶合川鹽井地區(qū)的資源狀況，本生產(chǎn)線主要采用石灰石、粘土和鐵粉作為主要原料，優(yōu)質(zhì)低硫煙煤作為主要原燃料。4 物料平衡4 物料平衡生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料有石灰質(zhì)原料(主要提供氧化鈣)、粘土質(zhì)原料(主要提供二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵)，此外，還需要補(bǔ)足某些成分不足的校正原料。該地區(qū)的地震強(qiáng)烈度也須慎重考慮，也需要落實(shí)大件設(shè)備的運(yùn)輸問題等。在不占用良田，少占良田，免受工廠灰塵污染，免受設(shè)備噪聲干擾的前提下，應(yīng)盡量靠近工廠。擬建處場地寬闊平坦，工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件良好，可以滿足建設(shè)一條年產(chǎn)150萬噸水泥生產(chǎn)線的要求。因水泥廠有較深的地坑和地下工程，如水文地質(zhì)條件不佳，則將使施工及管理產(chǎn)生困難，故地下水位在地表以下5m為好，且廠址不應(yīng)處在水庫、堤壩附近的下游，并應(yīng)考慮地下水位及水質(zhì)對建廠的影響。廠址下面要避免有用礦藏，沒有活斷層，并盡量避免死斷層、溶洞、滑坡等。礦山和住宅區(qū)應(yīng)盡可能布置在鐵路、公路和河流的同一側(cè)。擬建廠址處大部分為農(nóng)田，少部分為山坡地，105m2，可以滿足一條年產(chǎn)150萬噸水泥生產(chǎn)線的建設(shè)。廠區(qū)應(yīng)考慮有發(fā)展的可能，但不應(yīng)過早占地。 廠址應(yīng)有足夠的建廠場地廠址應(yīng)有足夠的建廠場地，但必須堅(jiān)持貫徹國家節(jié)約用地方針政策，不占良田，少占農(nóng)田。雙槐火電廠的高壓輸出電網(wǎng)從擬建廠址前方通過，通過變電站，可向本項(xiàng)目供電。 廠址靠近電源水泥廠是耗電量很大的企業(yè)，故廠址最好靠近電力網(wǎng)，并有方便的供電條件和措施，以保證供電和減少電線電路的投資。嘉陵江水源水量豐實(shí)，供水可靠。 廠址靠近水源水泥廠是用水量較大的企業(yè)，而且要求水源必須水質(zhì)合格，水量充足，并能保證不間斷供水。交通十分便利。 廠址具有良好的交通條件水泥廠因物料吞吐量很大，故大中型水泥廠應(yīng)力求靠近鐵路線，小型水泥廠靠近公路線，也應(yīng)該考慮利用有利的地形避免架橋和開設(shè)隧道。該項(xiàng)目所需的石灰石等礦山由合川區(qū)鹽井鎮(zhèn)廻龍村和水波洞村的礦山提供，并能保證年產(chǎn)150萬噸水泥所需原料的質(zhì)量和供應(yīng)量。 ，干石灰石占80%左右，干黏土占10～15%左右。廠址選擇的主要原則有以下幾個方面[8]： 廠址靠近主要原料基地生產(chǎn)水泥的主要原料是石灰質(zhì)和粘土質(zhì)原料。合理的廠址選擇不僅有利于充分利用自然資源、人力物力資源，加速工業(yè)發(fā)展，保護(hù)自然環(huán)境，而且能節(jié)約基建投資，方便經(jīng)營管理，從而取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。廠址選擇這個重要環(huán)節(jié)包括了建廠地區(qū)的選擇和工廠場地位置的選擇。廠址選擇是否合理，會直接影響到共產(chǎn)建設(shè)的投資與進(jìn)度，同時也將會長期影響到工廠投產(chǎn)后的生產(chǎn)、管理和今后的發(fā)展。在整個生產(chǎn)過程當(dāng)中，為確保原料、燃料、材料及生料、熟料、水泥符合要求，達(dá)到硅酸鹽水泥限定的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，在生產(chǎn)過程中的各個工序必須進(jìn)行生產(chǎn)控制與質(zhì)量監(jiān)督[7]。 生產(chǎn)工藝流程圖從上述預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)線的工藝流程可以看出，新型干法水泥生產(chǎn)可以概括成生料制備、熟料煅燒、水泥制成及出廠三大過程，簡言之“兩磨一燒”，但是具體生產(chǎn)工序還包括很多。粉磨后的水泥經(jīng)選粉機(jī)選粉，細(xì)度符合要求的水泥經(jīng)倉式空氣輸送泵送至水泥庫中存儲，一部分水泥經(jīng)包裝機(jī)包裝為袋裝水泥，用火車、汽車或輪船運(yùn)輸出廠；另一部分由散裝專用車散裝出廠[6]。熟料經(jīng)篦式冷卻機(jī)冷卻后，由裙板輸送機(jī)、計量秤、斗式提升機(jī)分別送入熟料庫中存儲。均化庫中的生料經(jīng)卸料、計量、提升、定量喂料后由氣力提升泵送至窯尾懸浮預(yù)熱器和分解爐中，經(jīng)預(yù)熱和分解后的物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒成熟料。烘干磨的熱氣由懸浮預(yù)熱器排出的廢氣供給，開啟時則借助熱風(fēng)爐供熱風(fēng)。破碎后的石灰石等原料在尺寸為（2～34）m125m的預(yù)配料均化場自動配合，并均化成均勻的石灰石、黏土混合原料。黏土用自卸式汽車輸入，經(jīng)喂料機(jī)喂入破碎機(jī)，達(dá)到細(xì)度要求之后經(jīng)計量設(shè)備送入預(yù)配料的預(yù)均化場。該工藝具有優(yōu)質(zhì)、低耗、高效、環(huán)保、裝備大型化、生產(chǎn)控制自動化、管理科學(xué)化以及投資達(dá)、建設(shè)周期長等特點(diǎn)。新型干法最關(guān)鍵的因素是均衡穩(wěn)定，因此重點(diǎn)是生料制備、熟料的煅燒以及水泥的制成等。在各水泥巨頭扎堆即將成為重慶乃至西南地區(qū)最大的水泥建材集群的合川之時，在重慶合川鹽井地區(qū)新建一條新型干法水泥生產(chǎn)線具有重大意義，既可以響應(yīng)打造建材城的號召，又可以達(dá)到緩解水泥供需市場相當(dāng)突出的矛盾，解決勞動力就業(yè)，促進(jìn)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目的，從而推動整個重慶經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。石灰石儲量11億噸、巖鹽儲量3140萬噸、天然氣儲量20億立方米、碳酸鍶儲量10萬噸、。重慶合川市作為規(guī)劃建設(shè)中的重慶北部區(qū)域中心城市，緊鄰主城區(qū)，屬于打造的一小時經(jīng)濟(jì)圈行列。目前，重慶市場對新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥的年需求量在2000萬噸以上，而實(shí)際年產(chǎn)總量僅為1200萬噸左右。經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展離不開樓宇、橋梁、道路等的建設(shè)，而這些更不能缺少水泥。在經(jīng)濟(jì)趨向復(fù)蘇的大環(huán)境下，國家所主導(dǎo)的基建投資增長及市場信心的逐步增強(qiáng)，將成為今后水泥價格穩(wěn)定的重要基石[5]。在金融危機(jī)年過去之后，重慶水泥行業(yè)迎來了最好的光景。該項(xiàng)技術(shù)有望戎為未來水泥熟抖冷卻工藝的主導(dǎo)技術(shù)?；剞D(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5000t/d和7500t/d以及少數(shù)10000t/d級的回轉(zhuǎn)窯。環(huán)保日益收到重視，德國、英國、法國等一些環(huán)保國家的標(biāo)準(zhǔn)較高的國家對新建水泥廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的限值為：粉塵40 mg/ m3，SO2200 mg/ m3，NOx500 mg/ m3。20世紀(jì)90年代國際上以預(yù)分解窯燒成技術(shù)為主，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)各單項(xiàng)裝備技術(shù)，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，降低電耗和熱耗，以提高勞動生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，同時擴(kuò)大原燃料的適用范圍和減少粉塵及有害氣體的排放，以保持可持續(xù)發(fā)展。⑤環(huán)境保護(hù)作為傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)的的主要污染源（粉塵、廢水和廢氣）已得到了系統(tǒng)的管理：粉塵排放遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)允許的排放限度；廢水實(shí)現(xiàn)了零排放；有害氣體（NOx）的排放也得到了有效的控制。與管磨系統(tǒng)相比較其粉磨電耗可降低25%。第三代籠型選粉機(jī)的選粉效率在80%以上：高效布袋收塵器確保在進(jìn)口含塵達(dá)800g/ m3的條件下凈化氣體含塵小于50mg/ m3。而且國內(nèi)已具備了提供滿足5000d/t級以下規(guī)模水泥生產(chǎn)線的生料和煤粉的制備用的輥式磨系列產(chǎn)品的條件。新進(jìn)開發(fā)的的管磨機(jī)采用了雙滑履支撐，配用了先進(jìn)的邊緣傳動裝置。適用于黏性物料破碎的齒輥式破碎機(jī)的最大產(chǎn)量已達(dá)350～450t/h。③節(jié)能粉碎粉磨技術(shù)與裝備1）粉碎技術(shù)與裝備 原料的單段破碎工藝具有破碎比大、無料不易堵塞、維修方便、電耗低、工藝流程簡單等優(yōu)點(diǎn)。4）開發(fā)并推廣了第三代TC系列空氣梁熟料篦式冷卻機(jī)。2）通過對各種燃煤的燃燒特性及在窯爐工況條件下的燃燒機(jī)理研究和工業(yè)試驗(yàn)，開發(fā)出使用可靠的適用于燃料特性的煅燒技術(shù)和裝備，為資源的綜合利用和降低運(yùn)行成本創(chuàng)造了條件。目前投入生產(chǎn)運(yùn)行的有2000t/d、2500t/d的單系列和2500t/d、3200t/d、5000t/d的雙系列。4）采用高均化效果、低耗電和高卸空率的生料均化庫（H值達(dá)8以上，?h/t，卸空率大于98%），確保入窯生料的合格率。國內(nèi)已具備提供滿足不同生產(chǎn)規(guī)模的預(yù)均化堆場技術(shù)裝備的條件（圓形堆場直徑可達(dá)110m；矩形堆場跨度達(dá)50m，可滿足2000～10000t/d級規(guī)模生產(chǎn)線的需要）。以此制定的搭配開采方案保證了礦石中的主要成分的穩(wěn)定性，同時也為低品位礦石的有效利用創(chuàng)造了條件。已投入應(yīng)用的技術(shù)裝備如下。這些生產(chǎn)線的投產(chǎn)和穩(wěn)定運(yùn)行，標(biāo)志著我國水泥裝備現(xiàn)代化、大型化技術(shù)已成熟[3]。如山東大宇7200t/d熟料生產(chǎn)線及華新5000t/d、京陽5500t/d生產(chǎn)線。冀東二線國產(chǎn)化4000 t /d生產(chǎn)線的成功運(yùn)用，不但降低了工程投資，而且為更大規(guī)模的國產(chǎn)化裝備的開發(fā)積累了經(jīng)驗(yàn)。我國新型干法水泥技術(shù)與裝備研究起步于20世紀(jì)70年代初。它具有生產(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)廢棄物利用量大等以系列優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今世界水泥工業(yè)生產(chǎn)的主要技術(shù)。新型干法水泥技術(shù)是以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)裝備為核心，以先進(jìn)的環(huán)保、熱工、粉磨、均化、儲運(yùn)、在線檢測、信息化等技術(shù)裝備為基礎(chǔ)，采用新技術(shù)和新材料，節(jié)約資源和能源，充分利用廢料、廢渣，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法[2]。水泥是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的三大建筑材料之一，水泥被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)建筑、民用建筑、交通工程、水泥工程、海港工程、核電工程、國防建設(shè)等新型工業(yè)和國防建設(shè)等領(lǐng)域，是國家工程建設(shè)和人民生活中不可缺少的重要基本材料。 cogenerationⅡ目錄目錄中文摘要 Ⅰ英文摘要 Ⅱ1緒論 1 1 4 42 工藝流程的確定 5 5