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日產(chǎn)5000t水泥熟料預(yù)分解窯窯尾工藝設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-在線瀏覽

2024-10-28 20:40本頁(yè)面
  

【正文】 使 NOx的生成受到抑制,降低 NOx 的排放,將部分低溫?zé)煔庵苯铀腿霠t內(nèi)或與空氣 (一次風(fēng)或與二次風(fēng) )混合后送入爐內(nèi),因煙氣的吸熱和對(duì)氧濃度的稀釋作用,會(huì)降低燃燒速度和爐內(nèi)溫度,因而減少了 熱力型NOx。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 第二章 建廠基本資料 設(shè)計(jì)題目: 5000t/d 水泥熟料預(yù)分解窯窯尾 (低氮氧化合物排放) 工藝設(shè)計(jì) 建廠條件: ( 1) 建廠地點(diǎn):四川省 ( 2) 當(dāng)?shù)貧庀筚Y料: ① 主導(dǎo)風(fēng)向:西北風(fēng) ; ②最大風(fēng)速: 9m/s;③全年最大降雨量: 750mm;④日最大降雨量: 300mm;⑤最大積雪: 250mm;⑥全年最高溫度:40℃ ;⑦最低溫度: 14℃ ;⑧月平均溫 度:最熱: 30℃ ;最冷: 5℃ 。 ( 4) 礦山資源,各種原料燃料的來(lái)源、距離、數(shù)量及運(yùn)輸方式 : 附近本礦山,本廠開(kāi)采,儲(chǔ)量豐富 皮帶 運(yùn)輸進(jìn)廠 某 礦場(chǎng) 皮帶 運(yùn)輸進(jìn)廠 某礦場(chǎng) 汽車 運(yùn)輸進(jìn)廠 石膏廠 汽車運(yùn)輸進(jìn)廠 某煤礦廠 火車運(yùn)輸進(jìn)廠 某礦廠 汽車運(yùn)輸進(jìn)廠 :電源可靠,水源充足; :交通便利,公路、鐵路臨近廠 ; : 供銷散裝 60% ,包裝 40% ,銷往省內(nèi),銷路廣 ( 5) 全廠生產(chǎn)規(guī) 模、產(chǎn)品各種標(biāo)號(hào) : 工廠生產(chǎn)熟料 5000 t/d,產(chǎn)品品種 為 等級(jí)普通硅酸鹽水泥 ( )40%和 等級(jí) P. Ⅱ 硅酸鹽水泥 60%。 水泥生產(chǎn)所需要的原材料主要有石灰質(zhì)原料,輔助原料以及校正原料,其中 以碳酸鈣為主要成分 的稱為 石灰質(zhì)原料, 包括 有石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。一般生產(chǎn) 1 噸熟西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 4 料用 ~ 噸粘土質(zhì)原料。 生產(chǎn)水泥的原料應(yīng)滿足以下工藝要求: (1) 化學(xué)成分必須滿足配料的要求,以保證能 制得成分合適的熟料,否則會(huì)使配料困難,甚至無(wú)法配料; (2)有害雜質(zhì)的含量應(yīng)盡量少,以利于工藝操作和提高水泥的質(zhì)量; (3)應(yīng)有良好的工藝性能,如易磨性、易燒性、熱穩(wěn)定性、易混合性等。如硬石膏比二水石膏溶解度大,但溶解速度慢,摻量要適當(dāng)增加。 C3A 含量高,石膏摻量應(yīng)相應(yīng)增加,反之則減少。 相同礦物組成的水泥,細(xì)度增大,比 表面積增大,水化加快,應(yīng)適當(dāng)增加石膏摻量。如混合材料為礦渣時(shí),應(yīng)多摻石膏,因?yàn)槭嗍堑V渣的活性激發(fā)劑。 本設(shè)計(jì)中使用的 天然二水 石膏化學(xué)成分如下: 表 21 石膏化學(xué)成分表 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO SO3 H2O 石膏 本設(shè)計(jì)的混合材采用礦渣 ,主要是生產(chǎn) 等級(jí)普通硅酸鹽水泥和 等級(jí)P. Ⅱ 硅酸鹽水泥,所以加入的混合材 主要為消耗?;郀t礦渣,這樣不僅提高水泥強(qiáng)度同時(shí)提高了水泥質(zhì)量,而且還減小了?;郀t礦渣的量,降低了水泥成本。 本設(shè)計(jì)中所用的礦渣化學(xué)成分如下: 表 22 粒化高爐礦渣(鑄鐵礦渣)的化學(xué)成分表 礦渣 類型 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO S MnO TiO2 質(zhì)量系數(shù) K 鑄鐵礦渣 —— 注: 礦渣的水分為 15% 燃料品質(zhì)要求 燃料品質(zhì)不僅影響煅燒過(guò)程,而且對(duì)孰料組成選擇有較大影響, 我國(guó)水泥工業(yè)一般使用煤做為燃料,回轉(zhuǎn)窯水泥廠一般使用煙煤,發(fā)熱量高的優(yōu)質(zhì)燃料,其火焰溫度高,熟料 KH 值可高些,若燃料質(zhì)量差,除了火焰溫度低外,還會(huì)因煤灰的沉落不均勻,降低熟料質(zhì)量。對(duì)于燃燒,水分越高,煤粉滯后起燃越嚴(yán)重,相應(yīng)的熱耗增大。生產(chǎn)中對(duì)煤粉的水分應(yīng)控制在 2%以內(nèi),本設(shè)計(jì)中使用的煙煤水分為 %. (2) 揮發(fā)分 : 煤的固定碳和揮發(fā)分是可燃成分 , 揮發(fā)分低的煤不易著火 , 窯內(nèi)會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)的黑火頭 , 高溫帶比較集中 ,形成短焰急燃, 孰料中中游離氧化鈣增加,強(qiáng)度下降,耐火襯料壽命縮短, 反之,將使回轉(zhuǎn)窯中黑火頭縮短,易造成熱力分散,回轉(zhuǎn)窯用燃煤要求揮發(fā) 物占 18%30%, 綜合考慮燃料成本和技術(shù)條件, 本設(shè)計(jì)中 使用的煙煤 揮發(fā)分 為 .%。導(dǎo)致熟料顆粒的成分不均勻 , 從而影響窯熱工制度的穩(wěn)定和窯熟料產(chǎn)、質(zhì)量的提高 。本設(shè)計(jì)中 使用的煙煤 灰分為 %。熱值較 低 的煤使 煅燒 熟料的單位熱耗增加 , 同時(shí)窯的單位產(chǎn)量降低 。 本設(shè)計(jì) 使 用 的 煤 的低位發(fā)熱量為 24321kJ/kg煤粉的煙煤 。 (6) 煤粉的細(xì)度 :煤粉的細(xì)度直接影響火焰的長(zhǎng)度及形狀。這些因素都會(huì)使熟料質(zhì)量降低,窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定,操作困難。 我們可以通過(guò)調(diào)整煤的細(xì)度來(lái)改變火焰的的形狀,以改變?nèi)紵^(guò)程和窯的操作條件,從而保證窯的生產(chǎn)能力。 生產(chǎn)方法和窯型的選擇 為了 降低能耗,提高產(chǎn)量的, 本次設(shè)計(jì)選用的是新型干法生產(chǎn)方法, 窯型選擇為窯外預(yù)分解窯。雖然其電耗略高,但其綜合能耗低于其他窯。 ③ 與產(chǎn)量相同的其他窯型相比,預(yù)分解窯的設(shè)備較輕,占地面積較小,其建設(shè)投資較省。 ⑤ 利于舊窯的技術(shù)改造,也有利于新窯的建造。 (2)預(yù)分解窯也存在以下的不足: 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 7 ① 廠內(nèi)高大建筑多,對(duì)地耐力要求較高,一般 25t/m2。 ③ 預(yù)分解窯對(duì)生產(chǎn)管理人員的素質(zhì)要求較高。因此,適合的生料成分是水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵。求各種原料配合比的過(guò)程叫做配料計(jì)算,配料計(jì)算的理論依據(jù)是物料平衡,即 反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量,熟料組成確定后,即可根據(jù)所用原料進(jìn)行配料計(jì)算,求出復(fù)合熟料組成的原料配合比。 三個(gè)率值的選擇 ( 1) KH:石灰石飽和系數(shù),實(shí)際上表示了數(shù)料中 3CS與 2CS百分含量的比值 ,也就是孰料中氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度 。 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(guò)高,熟料煅燒困難,必須延長(zhǎng)煅燒時(shí)間,否則會(huì)出現(xiàn)較多 fCaO ,影響水泥安定性,同時(shí)窯的產(chǎn)量低,熱耗高,窯襯工作條件惡化。 ( 2) SM:硅率,表示熟料中 酸性氧化物之間的關(guān)系,也表示孰料中 硅酸鹽礦物(氧化硅) 與溶劑礦物 (氧化鋁、氧化鐵之和) 的比例關(guān)系,相應(yīng)的反應(yīng)了熟料的質(zhì)量和易燒性。若 SM 值過(guò)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(guò)多而熟料易粉化。 ( 3) IM:鋁率,表示熟料中 Al2O3和 23FeO 的質(zhì)量比, IM 值一般波動(dòng)在 之間。但 IM值過(guò)低,雖然液相黏度小,對(duì) 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。 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:西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 ~。 ; SM=177。 煤灰摻入量的計(jì)算 孰料中煤灰摻入量可按下式計(jì)算: 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( %),本設(shè)計(jì)中選用帶電收塵的預(yù)分解 窯; S=100% ; Q,ar──煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量, KJ/Kg 煤,本設(shè)計(jì)所用的煙煤應(yīng)用基低位發(fā)熱量為 24321KJ/Kg。 %179。 100)179。該原料化學(xué)成分中各氧化物含量 之和 ,如:生 粉 中的 SiO2的白分含量為: 石灰石百分含量179。粘土中 SiO2 + 鐵粉百分含量179。 + 16%179。 =,其他化學(xué)成份含量也用這樣的方法計(jì)算 , 料帶入白生料中各氧化物百分含量 計(jì)算 結(jié)果如 下表: 100, ???? arQ n et SA a rqGA西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 11 表 36 生料的化學(xué)成 分 ( %) 原料 名稱 配比 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石灰 石 —— 粘土 鐵粉 —— 生粉 100 灼燒生料中化學(xué)成分的計(jì)算: 如果不考慮生產(chǎn)損失,則干燥原料 的質(zhì)量應(yīng)等于生料的質(zhì)量,生料的物理水蒸發(fā)以后處于干燥狀態(tài),去掉燒失量以后,生料處于灼燒狀態(tài),灼燒生料中各化學(xué)成分應(yīng)等于干燥生料除以( 100燒失量) x100%, 既:灼燒生料 = Loss?100100 179。 = ,灼燒生料中的其他氧化物的含量依次用這種計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果如下表: 表 37 灼燒生料化學(xué)成分表 氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 灼燒生料 熟料成分 的計(jì)算: 煤灰的摻入量在( 1)中已經(jīng)計(jì)算出 GA=%那么 灼燒生料配合比為100%%=% 在這個(gè)配合比下計(jì)算孰料中各氧化物化學(xué)成分由公式: 熟料化學(xué)成分 =灼燒生料中氧化物含量179。 GA 即等于生料氧化物含量179。 %, 由 此求得的孰料化學(xué)成分如下表38: 熟料率值 計(jì)算 及礦物組成 KH=2 S iO OFeOAlC a O ?? ( IM≧ ) = 9 2 8 5 4 6 ? ???? = 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 12 表 38 孰料的化學(xué)成分表 項(xiàng) 目 比例 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 灼燒生料179。 GA 熟料成分 100 SM= 22 3 2 3SiOO +Al OFe = ? = IM= 2323AlOFeO = = C3S= SiO (3 2)KH ?=179。 )179。 %179。( 179。 % =% KH 值偏低, SM 和 IM 也偏低,孰料礦物中 C3S 較低 ,說(shuō)明石灰石質(zhì)原料摻量偏低,應(yīng)適當(dāng)增 加石灰石的配比。生料中各氧化物含量 ,灼燒生料中的其他氧化物的含量 依次計(jì)算結(jié)果如下 311 表: 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 13 表 310 調(diào)整配合比后生粉的化學(xué)成分 ( %) 原料名 稱 配比 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石灰石 —— 粘土 鐵粉 —— 生 粉 100 表 311 調(diào)整配合比后灼燒生料化學(xué)成分表 ( %) 氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 灼燒生料 熟料 化學(xué) 成分的計(jì)算: 煤灰的摻入量 GA=%, 灼燒生料配合比為 100%%=% 由 熟料化學(xué)成分 =灼燒生料中氧化物含量179。 GA 即等于生料 氧化物含量179。 %, 由此求得的 調(diào)整配合比后 孰料化學(xué)成分如下 312 表: 表 312 調(diào)整配合比孰料化學(xué)成分表 ( %) 項(xiàng) 目 比例 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 灼燒生料179。 GA 熟料成分 100 的 熟料率值 計(jì)算 及礦物組成 KH=2 S iO OFeOAlC a O ?? ( IM≧ ) = ? ???? = SM= 22 3 2 3SiOO +Al OFe = ? = IM= 2323AlOFeO = = 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 14 C3S= SiO (3 2)KH ?=179。 )179。 %179。( 179。 % =% KH、 SM 和 IM 均能達(dá)到預(yù)定值, 孰料礦物中各礦物組成也符合水泥孰料礦物要求, 而且 MgO 和 SO3也在控制范圍內(nèi), 說(shuō)明該配合比是符合的設(shè)計(jì)要求的。 100100M ( M為各原料的含水量),計(jì)算結(jié)果如下表: 表 313 生料濕原料質(zhì)量配合比 濕原料 石灰石 粘土 鐵粉 濕原料 質(zhì)量比 將上述質(zhì)量比換算成百分比: ∑= ++= 濕石灰石 = 247。 =% 濕鐵粉 =247。 水泥中石膏的摻入量 %1000 ( 3 343 ???? (石膏中) 熟料中)S SOAFCACd 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 15 = % ????? =% 式中 d ──水泥中石膏摻入量 (%)。因而物料平衡計(jì)算是水泥廠設(shè)計(jì)必不可少的工藝計(jì)算內(nèi)容之一,是主機(jī)平衡與儲(chǔ)庫(kù)平衡計(jì)算的基礎(chǔ)與依據(jù)。 計(jì)算所需原始數(shù)據(jù): ①熟料日產(chǎn)量: 5000t/d ②生料中各原料配合比: 表 315 干燥原料調(diào)整配比 ( %) 石灰石 粘土 鐵粉 ③物料天然水分: 表 317 物
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