【正文】 年 8 月 28 日指出 “水泥產(chǎn)量不少，但是小水泥太多，好水泥不多，有個結(jié)構(gòu)調(diào)整的問題 ”。 水泥工業(yè)是重化工工業(yè)，它的特點是對礦物資源的依存性大，物料儲運(yùn)量多，能源消耗高。近十年來，代表當(dāng)代水泥生產(chǎn)技術(shù)水平的新型干法生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，由于追求高效率、低能耗、零污染的環(huán)保要求，使水泥設(shè)備大型化、生產(chǎn)工藝節(jié)能化，操作管理智能化、環(huán)保措施生態(tài)化等方面取得了顯著的進(jìn)步和成就。測試技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展到目前的電子探針、掃描電子顯微鏡、紅外光譜、高溫顯微鏡 、能譜儀、波譜儀、高溫X射線等。 [1] 世界水泥工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 目前，水泥的生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備規(guī)格均向大型化發(fā)展，水泥的生產(chǎn)規(guī)模有的已達(dá)每年四百萬噸以上，帶預(yù)熱器和分解爐的新型干法窯，直徑也達(dá) 7 米左右，日產(chǎn)熟料 6000 噸到8000 噸，磨機(jī)直徑已達(dá) 5 米以上。適應(yīng)性強(qiáng)，還可 用于海上、地下、深水或者嚴(yán)寒、干熱的地區(qū)，以及耐侵蝕、防輻射、核電站等特殊要求的工程，水泥硬化后可以獲得較高強(qiáng)度，并且改變水泥的組成，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)其性能，滿足不同工程的需要，尚可與纖維或者聚合物等多種無機(jī)、有機(jī)材料匹配，制成各種水泥基復(fù)合材料，有效發(fā)揮材料潛力，與普通鋼材相比，水泥制品不會生銹，也沒有木材這類材料易于腐蝕的缺點，更不會有塑料年久老化的問題，耐久性好，維修工作量少，等等。 [11] 水泥作為膠凝材料，具有水硬性、很好的可塑性。 水泥是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)材料，使用廣，用量大，素有 “建筑工業(yè)的糧食 “之稱。材料學(xué)院 材升 0702 班 學(xué)生 秦 興東 畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 共 39 頁 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計用紙 前 言 水泥在實用際生產(chǎn)中的地位和作用 水泥是建筑工業(yè)三大基礎(chǔ)材料之一，使用廣，用量大，可廣泛用于民用、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利交通和軍事工程等。水泥工業(yè)是重工業(yè)，是社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中不可或缺的工業(yè)之一。生產(chǎn)水泥雖需較多能源，但是水泥與砂、石等集料所制成的混凝土則是一種低能耗性的建筑材料，其單位質(zhì)量的能耗，只有鋼的 1/5—1/6，鋁合金的 1/25，比紅磚還低 35%。與砂石攪和后 仍能使混合物具有必要的和易性， 可澆筑成各種形狀的構(gòu)件，以滿足設(shè)計上的不同要求。因此水泥不但大量應(yīng)用于工業(yè)與民用 建筑，還廣泛應(yīng)用于交通、城市建設(shè)、農(nóng)林、水利以及海港等工程，制成各種形式的混凝土、鋼筋混凝土的構(gòu)件構(gòu)筑物。各國不少工廠在采用電子計算機(jī)自動控制之后，不但提高了勞動生產(chǎn)率，而且還降低了燃料消耗，提高了產(chǎn)量和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。這使水泥科學(xué)理論在煅燒工藝、熟料礦物及其形成、水泥的水化硬化、使你的新礦物系列等方面得到了長足的進(jìn)步。 [12] 我國水泥工業(yè)發(fā)展簡史和現(xiàn)狀 我國水泥工業(yè)始于 1876 年在河北唐山建立的啟新洋灰公司，改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水泥工業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展， 為國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速、健康發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。我國水泥工業(yè)已有百余年的歷史，但是在近十年才有了大的發(fā)展， 1991 年水泥產(chǎn)量達(dá)到 億 t,1999 年 5 月國務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)國家經(jīng)貿(mào)委關(guān)于清理整頓小水泥廠意見的通知（國辦發(fā) 199949 號），決定對小水泥廠進(jìn)行清理整頓。根據(jù)國務(wù)院的統(tǒng)一布署，近年來，建材行業(yè)一手抓淘汰小水泥，一手抓發(fā)展新 型干法窯外分解大水泥，關(guān)小上大，壓改結(jié)合，結(jié)構(gòu)調(diào)整取得一定的成果。在關(guān)閉小水泥廠的同時，各地注重發(fā)展與淘汰相材料學(xué)院 材升 0702 班 學(xué)生 秦 興東 畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 共 39 頁 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計用紙 結(jié)合，推動了新型干法窯外分解水泥快速發(fā)展。 “六五 ”、 “七五 ”期間，吉林長春雙洋水泥廠 2020t/d 新型干法生產(chǎn)線順利建成投產(chǎn)， 標(biāo)志著我國水泥技術(shù)和裝備、建設(shè)和生產(chǎn)管理水平邁上了新臺階。但是，也應(yīng)該看到我國水泥工業(yè)機(jī)械化、自動化水平低，與世界先進(jìn)國家相比還有較大差距。水泥廠的生產(chǎn)控制應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)優(yōu)化軟件的開發(fā)和應(yīng)用，為進(jìn)一步穩(wěn)定操作參數(shù)、降低能耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量服務(wù)。 [11] 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)思想 睡泥工業(yè)的設(shè)計是一項復(fù)雜工程 ,涉及專業(yè)知識多，知識面廣，其生產(chǎn) 具有連續(xù)性，多環(huán)節(jié)相互制約，故設(shè)計時對于生產(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，基于實際情況。 本次設(shè)計內(nèi)容 本次設(shè)計為日產(chǎn) 1200 噸熟料的新型干法生產(chǎn)線生料粉磨系統(tǒng)。 材料學(xué)院 材升 0702 班 學(xué)生 秦 興東 畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 39 頁 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計用紙 設(shè)計題目 興魯 生態(tài)建材 廠 1200t/d 熟料新型干法生產(chǎn)線生料粉磨系統(tǒng) 工藝設(shè)計 設(shè)計建廠條件 . 1 原料情況 （ 1）、石灰石質(zhì)原料：自備礦山，距離廠區(qū) 8 公里。 （ 2）、粘土：本廠礦山，距廠區(qū) 5 公里。 （ 4）、石膏：大汶口石膏礦。具有長期供貨合同 工廠一般數(shù)據(jù) 氣候條件： 氣溫：最高 ℃ ；最低 ℃ ；月平均：最 熱 ℃ ；最 冷 ℃ ； 降雨量：年總 降雨量 ； 日最大量 ： ； 年主導(dǎo)風(fēng)向及風(fēng)頻 ： 西 南 風(fēng) 平均風(fēng) 速： ； 交通： 鐵路公路交通便利。另自備地下水源 電源：保證供應(yīng)。 產(chǎn)品銷售：散裝 40%、袋裝 60% 以下為各原燃料化學(xué)成分、水分、煤的工業(yè)分析組成表 表 原燃料化學(xué)成分 名稱 Loss 2SiO 23AlO 23FeO CaO MgO R2O 其他 石灰石 粘土 鐵粉 煤灰 表 煤的工業(yè)分析 項目 Wy(%) Vy(%) Ay(%) Cy(%) Qy 數(shù)值 23470KJ/Kg 表 原燃料水分 物料名稱 石灰 石 粘土 鐵粉 混合材 原煤 石膏 水分 % 材料學(xué)院 材升 0702 班 學(xué)生 秦 興東 畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 39 頁 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計用紙 配料計算的目的 熟料組成確定后以便可根據(jù)所用原料進(jìn)行配料計算以求出符合要求熟料組成的原料配合比。 計算煤灰摻入量： Ga=100?yDWyQ SgA = 10003472 ? ?? =%[9] （ ） 式中 ： Ga——熟料中煤灰摻入量 g——單位熟料熱耗，取 3350KJ／ Kg yA 煤的應(yīng)用基灰份含量 S—煤灰沉落率，電收塵 S=100% 計算干燥原料配合比： 假定干燥原料配合比為：石灰石： % 粘土： % 鐵粉： % 表 生料的化學(xué)組成 名稱 配合比 loss SiO2 Ai2O3 Fe2O3 CaO 石灰石 粘土 鐵粉 生料 灼燒生料 （除去燒量） 煤灰摻入量 %，則灼燒生料配合比為（ %=%） 材料學(xué)院 材升 0702 班 學(xué)生 秦 興東 畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 39 頁 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計用紙 表 熟料的化學(xué)成分 名稱 配合比 SiO2 Ai2O3 Fe2O3 CaO 灼燒生料 煤灰 熟料 1 計算熟料率值： KH（石灰飽和系數(shù)） = s io 5 F 5 A l2 a o ? ?? =[9] SM（硅率） = Fe2O3Al2O3SiO2? = IM（鋁率） = Fe2O3Al2O3 = 由于生產(chǎn)中波動，孰料率值控制指標(biāo)可定為 KH=177。 IM=177。并把它作為確定工廠各種物料需要量、運(yùn)輸量、工藝設(shè)備選型和計算儲存容量的根據(jù)。 [9] 所有原始數(shù)據(jù) ： 1200 噸／天； ：一臺 。 熟料產(chǎn)量和水泥產(chǎn)量的計算 （ 1） 設(shè)計的熟料產(chǎn)量： 1200 噸 /日 （ 2） 要求的熟料年產(chǎn)量 材料學(xué)院 材升 0702 班 學(xué)生 秦 興東 畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 共 39 頁 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計用紙 Q 年 =p100 ed100G 年 [9] （ ） 式中 Q 年 ——要求熟料的年產(chǎn)量， t/a G 年 ——設(shè)計任務(wù)書中要求的水泥年產(chǎn)量， t/a d ——水泥中石膏摻入量， % e ——水泥中混合才摻入量， % p ——水泥的生產(chǎn)損失， % G 年 =1200 噸 ? 365 天 =438000t/a d=4% e=14% p=4% Q 年 = 4100 144100 ? 438000=374125t/a (3) 設(shè)計熟料的小時產(chǎn)量 熟料的小時產(chǎn)量： Q熟時 = n Q臺時 =1? 241200 t/a= 50t/a[9] 熟 料 日 產(chǎn) 量： Q熟日 = 1200 噸／日 熟 料 年 產(chǎn) 量： Q熟年 = 8 760? η? Q熟時 = 8760? ? 50 = 363540 噸／年 （ 2）設(shè)計的水泥產(chǎn)量： 水泥的小時產(chǎn)量： Q水時 = ???? ed p100100 Q熟時 [9] = 50144100 4100 ??? ? = 噸／小時 水泥的日產(chǎn)量： Q水日 = 24 Q水時 = 24? = 噸／日 水泥的年產(chǎn)量： Q水年 = 8760ηQ水時 = 8760? ? = 噸／年 原材料、燃料消耗定額的計算： （ 1） .原料消耗定額計算： a. 考慮煤灰摻入時，干生料消耗定額： K生 = 生PIS ???? 100100100100 [9] （ ） 材料學(xué)院 材升 0702 班 學(xué)生 秦 興東 畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 39 頁 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計用紙 S=dwyQRqAy100 式中： I：干生料燒矢量 q:熟料燒成熱耗， kJ/kg Ay :鎂的應(yīng)用基灰分含量， % Qydw :煤的應(yīng)用基低位熱值 kJ/kg R:煤灰的沉落率 % S：煤灰摻入量 P生 ：生料生產(chǎn)損失 % I= q=3250 kJ/kg Ay =% Qydw =23470 kJ/kg R=1000% P生 =4% S=dwyQRqAy100=% K生 = ??? ? = b. 各種原料消耗定額： Kx= K生 .X [9] （ ） K石灰石 = K生 .X石 = ? % = t／ t熟料 K粘土 = K生 .X粘 = ? % = t／ t熟料 K鐵粉 = K生 .X鐵 = ?% = t／ t熟料 式中： X各種干原料的消耗定額 K生 干生料消耗定額 xK 干生料中該原料的配合比 c. 干石膏消耗定額： Kd = dPedd ???? 100100100 [9] = 41 0 01 0 01441 0 0 4 ???? = t／ t熟料 材料學(xué)院 材升 0702 班 學(xué)生 秦 興東 畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 39 頁 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計用紙 d. 干混合材消耗定額： Ke = epede ???? 100100100 [9] = 3100100144100 14 ???? = t／ t熟料 pe 為混合材生產(chǎn)損失 e. 燒成用干煤消耗定額： K 1f = fgDW PQq ??100100 [9] 又、 QgDW = (QyDW +25Wy )