【正文】 發(fā)分煤的完全燃燒；旋風(fēng)預(yù)熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化，系統(tǒng)阻力低，節(jié)能效果顯著。 生料均化庫采用 IBAU型均化庫， 規(guī)格為 ： 1Φ 48m，儲量 為 ： 16000t， 實際存儲天數(shù) 為 。 生料粉磨 選擇 HRM4800 型立式磨機一臺，臺時產(chǎn)量為： 420460t/h，入磨粒度 110mm，出磨細度： 80μ m篩余 12%，入磨水分＜ 12%，出磨水分＜ %，主電機功率 3800KW。原煤預(yù)西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 2 均化 堆場外 設(shè)置 一個煤堆棚 ， 通過運輸來的煤，可以直接進入堆棚內(nèi)儲放。80m，堆場有效儲量 13150t。 因為 原煤成的分波動對燒 成工藝、熱工制度的穩(wěn)定性及熟料質(zhì)量等 的 影響極大，外購煤的質(zhì)量難以完全預(yù)先控制，同時多點供應(yīng)原煤的可能性是存在的，并且考慮將來使用低品位原煤的需要，故設(shè)置原煤預(yù)均化設(shè)施。廠區(qū)設(shè) 1 個 216。 石灰石 預(yù)均化堆場設(shè)計為矩形 預(yù)均化堆場， 其規(guī)格為 42170m。為加快推進水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級， 滿足 科學(xué)發(fā)展觀和走新型工業(yè)化道路的要求， 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)將迎來在全國發(fā)展的大好 時機 。 通 過多年的 不斷探索 ，我國 的 水泥工業(yè)發(fā)展取得了很大成 果 ， 水泥產(chǎn)量多年位居世界第一，為我國 國民經(jīng)濟發(fā)展的 提供了有力保障 。目前 ,我國廣泛采用的是國際上先進的圖形顯示技術(shù)、通信技術(shù)、計算機控制技和集中管理、分制的集散型控制系統(tǒng) ,并自行研發(fā)了工廠生產(chǎn)管理信息系統(tǒng) ,保障了系統(tǒng)的安全性和可靠性 ,符合了實用性的要求。西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒 論 概述 新 型 干法預(yù)分解窯 是現(xiàn) 代最先進的水泥生產(chǎn)技術(shù) ，它以其獨特的優(yōu)越性贏得了國際的認可。以預(yù)分解窯為代表的新型干法水產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今水泥工業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)技術(shù)藝，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、有害物排放量低等一系列優(yōu)點。 新型干法工藝是當(dāng)代最具現(xiàn)代化、規(guī)模化的水泥生產(chǎn)方式 ， 已被世 界各國普遍采用 ， 成為水泥生產(chǎn)技術(shù)的主流。 然而就目前來看 ，我國水泥工業(yè) 的結(jié)構(gòu)仍然存在 十分突出 的 矛盾，主要表現(xiàn) 為經(jīng)營粗放、 生產(chǎn)集中度和勞動生產(chǎn)率 相對較低、 資源 及 能源消耗 較高、 環(huán)境污染比較嚴(yán)重，特別是立窯、濕法窯、干法中空窯等落后技術(shù)裝備還占相當(dāng)比重，可持續(xù)發(fā)展面臨 著 嚴(yán)峻 的 挑戰(zhàn)。 設(shè)計簡介 本設(shè)計是 5000t/d 熟料新型干法生產(chǎn)線 窯尾 部分 的工藝設(shè)計， 設(shè)計 采用目前國內(nèi)外水泥行業(yè)相對較為先進的技術(shù)和設(shè)備， 力求 最大限度的降低能耗、降低基建投資，又最大限度的提高產(chǎn)、質(zhì)量， 實現(xiàn)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的水泥發(fā)展要求 。 石灰石礦山全礦化學(xué)成分 比較 穩(wěn)定，品質(zhì)優(yōu)良，均勻性 比較 好。1530m 圓庫儲存石灰石 用于生料配料 ，庫有效儲量 6844t，實際儲存時間為 ，能滿足生產(chǎn)的正常進行。原煤圓形預(yù)均化堆場 規(guī)格為 216。 可滿足 10 天的原煤儲存需求 。 鐵粉和礦渣采用聯(lián)合預(yù)均化堆場其規(guī)格為 3050m。磨機配備選粉系統(tǒng)，不但提高了磨機產(chǎn)量，還可降低粉磨電耗。 該庫集生料儲存、均化和喂料于一體，具有均化效果好、電耗低、系統(tǒng)簡單、操作管理方便等優(yōu)點。正常生產(chǎn) 情況下 日產(chǎn)熟料能力 5000t，熟料熱耗 3000kJ/kg。預(yù)熱器規(guī)格： C1 為 4216。6214mm， C3 為2216。6579mm ， C5為 2216。 出 C1廢氣量為 熟料。8130mm，有效高度 26400 mm。 設(shè)計選用 規(guī)格 為 φ 74m的 回轉(zhuǎn)窯，斜度為 4%，三擋支輪，主傳轉(zhuǎn)速 ,電機功率 630KW。 熟料庫采用帳篷庫，規(guī)格為 216。 煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計放棄傳統(tǒng)的風(fēng)掃管磨 +粗粉分離器 +旋風(fēng)除塵器 +電除塵器的方案， ZJTL2220C 型立式磨一 臺，標(biāo)定臺時產(chǎn)量為： 30（ t/h） ， 煤粉細度可靈活調(diào)節(jié)， 主電機功率 480kw， 出磨粒度 80μ m 篩余≤ 8%； 水分 % ，煤粉水分 %。該方案較前者節(jié)省了投資設(shè)備，減少了建筑占地面積，并且操作簡單穩(wěn)定，充分利用了余熱。 本設(shè)計選用混合材初水分為 10%，要求終水分達到 1%，因此選擇規(guī)格為18m 的 回轉(zhuǎn)烘干磨 2臺，其 臺時產(chǎn)量可達 26,9t/h，烘干熱耗為 5780 kJ/kg水。磨機選用了 φ西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 13m 球磨機，其傳動采用 了 中心 傳動系統(tǒng)，具有傳遞功率大、投資省、占地面積小等優(yōu)點。 臺時產(chǎn)量可達 200t/h， 功率 3550kW/臺。 水泥庫采用 6 座 216。 設(shè)計 采用 德國 Haveramp。 全廠的中央地帶修建生產(chǎn)控制樓， 生產(chǎn)樓內(nèi)設(shè)置中央控制室 。 設(shè)半露天布置總降壓站 1 座，分別向廠區(qū)和礦山供電。生活、消防給水管網(wǎng)和生產(chǎn)給水管網(wǎng)皆設(shè)計為環(huán)狀管網(wǎng)。辦公樓、生產(chǎn)樓采用中央空調(diào)機組調(diào)節(jié)空氣流量和溫度；電氣室、變電所、總降壓站等處采用柜式空調(diào)機 調(diào)節(jié)空氣流量和溫度。最大限度地保護當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán) 境， 對環(huán)境的污染降到最小。工藝設(shè)計的主要任務(wù)是確定生產(chǎn)方法、選擇生產(chǎn)工藝流程；確定生產(chǎn)設(shè)備的類型、規(guī)格、數(shù)量，選取各項工藝參數(shù)及定額指標(biāo)。設(shè)計力求做到“ 清潔生產(chǎn) ” ，并且節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，使水泥生產(chǎn) 經(jīng)濟集約型、環(huán)境友好型 的現(xiàn)代化工業(yè)方向 前 進 。 （ 2）有害雜質(zhì)的含量應(yīng)盡量少，以便于工藝操作和控制水泥的質(zhì)量。 石灰質(zhì)原料 石灰石質(zhì)原料是水泥生產(chǎn)過程中消耗最 多的原料， 一般生產(chǎn) 1 噸熟料約需~ 噸石灰質(zhì)干原料。 石灰石儲量豐富而且距離工廠的距離較近可以采用皮帶輸送機直接輸送到廠區(qū)內(nèi)，水泥礦山可 有效利用石灰石輸送過程中的高差勢能 ， 將高差勢能轉(zhuǎn)化為電能并回流至電網(wǎng) ，實現(xiàn)能源充分利用。本次設(shè)計中，粘土礦山的儲量豐富而 且距離工廠的距離較近可以采用皮帶輸送機直接輸送到廠區(qū)內(nèi)的粘土均化庫中進行均化。 我國的粘土原料以及煤灰分中一般含氧化鋁較高，而氧化鐵不足，結(jié)合我國的實際情況為了滿足煅燒的要求，需要加入鐵質(zhì)校正原料。本設(shè)計主要是生產(chǎn) 級普通硅酸鹽水泥 ，所以加入的混合材主要為 火力發(fā)電站排出的粉煤灰和礦渣。石膏具有調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時間的作用，同時還對于水泥的早期強西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 5 度的有提高作用。煤的揮發(fā)物含量對于 水泥熟料的 煅燒有直接影響。 近年來，燃煤的均勻性受到世界各國的充分重視。 （ 1） 熱值：對于燃料的熱值希望是越高越好，可以有效的充分的提高發(fā)熱能力和煅燒溫度。 （ 2） 揮發(fā)分：煤的固定碳和揮發(fā)分是煤的可燃成分，揮發(fā)分低的煤不容易著火，窯內(nèi)容易出現(xiàn)黑火頭，高溫帶比較集中。 （ 3） 灰分：煤的灰分是水泥用煤的主要指標(biāo)之一。從而影響窯 內(nèi)的熱工制度。對于燃燒來講，水分越高，煤粉的滯后燃燒越嚴(yán)重，同時將造成不完全的燃燒，預(yù)分解系統(tǒng)將出現(xiàn)堵塞，降低熟料的質(zhì)量。在燃燒過程中，煤粉的越細，比表面積越大，在空氣中與氧氣接觸的機會就越大，燃燒的速度越快，燃燒也越完全，單位時間內(nèi)放出的熱量也越多，可以提高窯內(nèi)火焰的溫度。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 6 第 3 章 配料及工藝平衡計算 配料計算 原料選 擇 表 31 原料化學(xué)成分 （ %） 成分名稱 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O SO3 石灰石 粘土 鐵粉 礦渣 煤灰 表 32 煤的工業(yè)分析 War(%) Var (%) Aar(%) FCar(%) Q,ar（ kj/kg） 原煤（煙煤） 24368 取熟料的燒成熱耗： q=3000（ kj/kg） 。 SM=177。 計算熟料中煤灰摻入量 GA （ 31） 式中 q───熟料的熱耗（ KJ/Kg 熟料）； Aar──所選煤的灰分（ %）； S──煤灰沉落率（ %），設(shè)計中選用帶電收塵的預(yù)分解窯則 S=100% ； Q,ar── 煤的收到基低位發(fā)熱量， KJ/Kg煤。通常，石灰石配合比例為 80%左右，粘土配合比例 15%左右，鐵粉配合比例為 5%左右。 熟料化學(xué)成分 =灼燒生料中氧化物含量 灼燒生料配合比 +煤灰中相應(yīng)氧化物含量 煤灰摻入量 =灼燒生料中氧化物含量 %+煤灰中相應(yīng)氧化物含量% 表 36 熟料的化學(xué)成分 （ %） 項 目 比例 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 8 灼燒生料（ 100GA） 煤灰成分 GA 熟料成分 100 計算熟料率值 （ IM≧ ） KH=2 S iO OFeOAlC a O ?? = 969.. ? ???? = SM= 22 3 2 3SiOO +Al OFe = ? = IM= 2323AlOFeO = = 根據(jù)計算結(jié)果， KH 符合配料目標(biāo)要求 ,則說明石灰質(zhì)原料的比例合適，但 SM比目標(biāo)要求低，而 IM 適中，則說明應(yīng)該減少礦渣的百分含量，增加粘土的含量。 熟料化學(xué)成分 =灼燒生料中氧化物含量 灼燒生料配合比 +煤灰中相應(yīng)氧化物含量 煤灰摻入量 =灼燒生料中氧化物含量 %+煤灰中相應(yīng)氧化物含量% 表 39 熟料的化學(xué)成分 （ %） 項 目 比例 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ 灼燒生料（ 100GA） 煤灰成分 GA 熟料成分 計算熟料率值 （ IM≧ ） KH=2 S iO OFeOAlC a O ?? = ? ???? = SM= 22 3 2 3SiOO +Al OFe = 405..22? = IM= 2323AlOFeO = = 經(jīng)過對熟料率值的核算，熟料率值的變化完全在設(shè)定的目標(biāo)范圍內(nèi)。所以原料配比確定為： 表 310 確定原料配比 （ %） 石灰石 粘土 鐵粉 硫酸渣 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 將干燥基原料配比換算為濕原料配比 表 311 原料的操作水分 （ %） 名稱 石灰石 粘土 鐵粉 礦渣 水分（ W） 2 6 4 17 濕原料 =干原料 W?100100 ， 則濕原料的質(zhì)量配合比為： 濕石灰石 = 210081? 100% =% 濕粘土 = 610016? 100% =% 濕鐵粉 = ? 100% =% 濕礦渣 = ? 100% =% 將上述質(zhì)量比換算成百分比： 濕石灰石 = ??? 100% =% 濕粘土 = ??? 100% =% 濕鐵粉 = ??? 100% =% 濕礦渣 = ??? 100% =% 表 312 濕原料配合比 （ %） 名稱 石灰石 粘土 鐵粉 硫酸渣 ∑ 質(zhì)量配合比 百分比（ %） 100 計算 熟料煤 的 耗： rm = arQq, (32) = 243683000 =（ kg 煤 /kg 熟料 ） 式中： q ── 熟料熱耗（ KJ/Kg 熟料）； Q,ar──燃料應(yīng)用基低位熱值， KJ/Kg 燃料； rm ── 單位熟料燒成總?cè)剂狭浚?Kg/Kg 熟料。 物料平衡計算 物料平衡計算是計算從物料進廠到成品出廠各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要處理的物料量，包括所有原料、燃料、半成品、成品的量，并表示為小時、日、年需求量，作為確定工廠各種物料需求量、運輸量、工藝設(shè)備選型和計算儲存設(shè)施容量的依據(jù)。 窯的熟料產(chǎn)量是物料平衡計算的基準(zhǔn)。采用前一基準(zhǔn)進行物料平衡計算的方法稱為年平衡法，采用后一基準(zhǔn)進行物料平衡計算的方法稱為周平衡法。 燒成車間生產(chǎn)能力和工廠生產(chǎn)能力的計算 (1) 窯的標(biāo)定臺時產(chǎn)量 1,hQ = nQd24 (34) = 1245000? = 式中 1,hQ ───所選窯的標(biāo)定臺時產(chǎn)量（ t/臺 .時）； dQ ───要求的熟料日產(chǎn)量（ t/d） ； n ───窯的臺數(shù) ,本設(shè)計中取臺數(shù)為 1臺； 24───每日小