【正文】 統(tǒng)。該系統(tǒng)目前運(yùn)用技術(shù)已日趨成熟，具有節(jié)能高效等特點(diǎn)，為大多數(shù)大型水泥廠家所接受。其中包括回轉(zhuǎn)窯、預(yù)熱器、分解爐的選型和生產(chǎn)能力的標(biāo)定等，然后通過(guò)對(duì)這些設(shè)備的通風(fēng)量的計(jì)算來(lái)進(jìn)行其他附屬設(shè)備（帶式收塵器及斗提等）的計(jì)算和選型。 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生完成所有理論課和實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)課程后的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使學(xué)過(guò)的知識(shí)得以鞏固、提高，而且進(jìn)一步培養(yǎng)我們獨(dú)立思考、 設(shè)計(jì)及解決實(shí)際技術(shù)問(wèn)題的能力，使自己的學(xué)識(shí)和工程實(shí)踐能力有一個(gè)很大程度的進(jìn)步，最終完成在校的學(xué)習(xí)任務(wù)。預(yù)分解窯是在懸浮預(yù)熱器窯基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是水泥工業(yè)繼懸浮預(yù)熱窯后的一次重大革新。 該設(shè)計(jì)的目的是 在河南省虞城縣建一個(gè)日產(chǎn) 5200 噸的水泥廠，該縣城周邊至今還沒(méi)有大型水泥廠，大規(guī)模所用的水泥主要從較遠(yuǎn)的水泥廠運(yùn)過(guò)來(lái)，運(yùn)輸成本比較高。該水泥廠建成后，產(chǎn)品主要銷(xiāo)往商丘市、徐州市和宿州市等周邊城市，另外，該水泥廠的建設(shè)為周邊新農(nóng)村的建設(shè)提供了水泥保障。 表 11 原材料化學(xué)成分（ %） 項(xiàng)目 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 合計(jì) 天然水分 石灰石 砂巖 鐵粉 粉煤灰 石膏 煤灰 煤的工業(yè)分析見(jiàn)表 12。 S178。廠址選擇的合理與否，將直接影響工廠建設(shè)的投資。因此，新建項(xiàng)目根據(jù)生產(chǎn)建筑要求，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，抓住主要條件，認(rèn)真做好廠址選擇的工作。生產(chǎn)水泥的主要原料是石灰石和粘土（本設(shè)計(jì)中不采用粘土），故水泥廠應(yīng)靠近石灰石礦山，以縮短石灰石運(yùn)輸距離，方便采用經(jīng)濟(jì)可靠的運(yùn)輸方式，以節(jié)約投資和運(yùn)輸費(fèi)用。 廠址有良好的交通條件。 廠址盡量靠近水源。 廠址盡量靠近電源。 廠址應(yīng)有足夠的建廠場(chǎng)地，但必須堅(jiān)持貫徹國(guó)家節(jié)約用地方針政策，不占良田，少占良田，盡可能利用荒山野地。廠址地形最好寬闊平坦，并稍帶傾斜，以利簡(jiǎn)化工廠的豎向布置與減少平整場(chǎng)的土石方量，并利于排水。 工程地質(zhì)條件。 廠址應(yīng)有良好的水文地質(zhì)條件。 廠址的選擇必須考慮工廠的雨水、污排出廠外的方便條件，并遵守環(huán)境保護(hù)衛(wèi)生規(guī)范。一般 6 度以下地區(qū)可 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 不考慮防震措施， 6 度以上地區(qū)要考慮設(shè)防震措施， 9 度以上地區(qū)不宜建廠。 綜上所述 ,在選擇廠址時(shí)需要同時(shí)考慮多方面的問(wèn)題 ,而實(shí)際上卻很難找到各方都較理想的廠址。 指導(dǎo)思想 水泥工業(yè)及水泥工廠設(shè)計(jì)有如下幾個(gè)特點(diǎn) [ 4]： 水泥廠采用的主機(jī)多屬重型設(shè)備，重量大，建構(gòu)筑物荷重也大。 產(chǎn)品（水泥）、燃料（煤）等物料運(yùn)輸量大，且價(jià)格底，因此要求要有良好的運(yùn)輸條件。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須加強(qiáng)收塵措施，盡量搞好廠區(qū) 綠化。 水泥廠設(shè)備種類多，布置復(fù)雜。 水泥廠用水量大，且水無(wú)衛(wèi)生要求。 水泥工業(yè)能耗和電耗較大，因此，在水泥廠設(shè)計(jì)中要注意確保能源供應(yīng)，并充分重視節(jié)約能源的問(wèn)題。因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用新技術(shù)，新方案并要重點(diǎn)考慮節(jié)約能源。但工廠設(shè)計(jì)是各專業(yè)共同完成的一個(gè)整體。生產(chǎn)設(shè)備的布置直接影響到建筑物的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。 設(shè)計(jì)原則 水泥廠設(shè)計(jì)要遵循以下原則 [3]： 根據(jù)計(jì)劃任務(wù)書(shū)規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)。 對(duì)于產(chǎn)品品種，如果認(rèn)為計(jì)劃任務(wù)書(shū)的規(guī)定在技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上有不當(dāng)之處，也應(yīng)闡明理由，建議調(diào)整，并取得上級(jí)部門(mén)的同意。在工廠建成后的較短時(shí)期內(nèi)，主機(jī)應(yīng)能達(dá)到標(biāo)定的產(chǎn)量，同時(shí)標(biāo)定的主機(jī)產(chǎn)量應(yīng)符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和設(shè)備長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。 主要設(shè)備的能力應(yīng)與工廠規(guī)模相適應(yīng)。在現(xiàn)代大中型水泥廠的設(shè)計(jì)中，一般只采用一條或兩條由大型設(shè)備組成的工藝線。工廠的工藝流程和主要設(shè)備確定以后，整個(gè)工廠設(shè)計(jì)可謂大局已定。如在原料的破碎方面，采用一級(jí)反擊式錘式破碎機(jī)代替二級(jí)或三級(jí)破碎系統(tǒng)；在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系統(tǒng)；在水泥粉磨系統(tǒng)采用輥壓、機(jī)球磨、高效選粉機(jī)（如 O— SEPA 選粉機(jī)等）的混合粉磨系統(tǒng)。工藝流程和設(shè)備的選擇應(yīng)進(jìn)行方案比較，以達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的目的。各種附屬設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一，以便于生產(chǎn)管理和減少配、備件的種 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 類。由于工廠生產(chǎn)要求長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而回轉(zhuǎn)窯、磨機(jī)和破碎機(jī)等設(shè)備則需一定的時(shí)間進(jìn)行計(jì)劃?rùn)z 修；同時(shí)受各種復(fù)雜條件如廠外運(yùn)輸?shù)纫蛩氐闹萍s，所以各種物料都應(yīng)有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備。儲(chǔ)存期的確定應(yīng)使生產(chǎn)有一定的機(jī)動(dòng)性，以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)。 注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地。因此設(shè)備能力應(yīng)能切實(shí)滿足生產(chǎn)要求并留有余地?？紤]工廠擴(kuò)建的原則是：既要便于今后的擴(kuò)建，使工廠擴(kuò)建時(shí)盡量不影響原有的生產(chǎn)，又要盡可能不增加當(dāng)前建廠的占地面積的投資。重大設(shè)備的檢修、起重以及需要減輕繁重體力勞動(dòng)的場(chǎng)合，也應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。如在原料配料和粉磨過(guò)程中，新型干法生產(chǎn)廣泛 地采用電子秤 X 熒光分析儀 電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料配料，實(shí)現(xiàn)了原料配料的自動(dòng)控制。其主要利用電耳、提升機(jī)負(fù)荷和選粉機(jī)回料量等進(jìn)行磨機(jī)負(fù)荷控制。我國(guó)水泥生產(chǎn)最高容許排放濃度為 30mg/m3。為減少環(huán)境污染，應(yīng)廣泛的采用新型高效除塵設(shè)備，在物料儲(chǔ)存設(shè)計(jì)上采用以“ 圓庫(kù)”為主方案。力求縮短物料的運(yùn)輸距離，并充分考慮設(shè)備安裝、操作、檢修和通行的方便，以及其它專業(yè)對(duì)工藝布置的要求。如進(jìn)入生產(chǎn)車(chē)間加工物料的性質(zhì)、數(shù)量，生產(chǎn)車(chē)間加工產(chǎn)品的質(zhì)量要求，生產(chǎn)車(chē)間布置，場(chǎng)地的限制或要求等條件均需要全面考慮，切忌顧此失彼。首先選定熟料燒成車(chē)間工藝流程，然后選定生料粉磨車(chē)間、水泥粉磨車(chē)間等工藝流程。這樣實(shí)際上已經(jīng)將窯系統(tǒng)與生料磨或煤磨系統(tǒng)組合成一個(gè)聯(lián)合流程，彼此聯(lián)結(jié)緊密，設(shè)備配套不容易改動(dòng)。 石灰石破碎及輸送： 石灰石破碎車(chē)間設(shè)在礦山，采用一臺(tái)單段錘式破碎機(jī)破碎 石灰石。 石灰石預(yù)均化： 石灰石采用帶蓋圓形預(yù)均化堆場(chǎng)。 輔助原料破碎及輸送： 砂巖、鐵礦石經(jīng)自卸汽車(chē)運(yùn)進(jìn)廠區(qū)，卸在砂巖、鐵礦石露天堆場(chǎng)，由裝載機(jī)喂入卸車(chē)坑，也可直接喂入卸車(chē)坑，再經(jīng)板式喂料機(jī)喂入一臺(tái)反擊式破碎機(jī)中破碎。 粉煤灰由散裝汽車(chē)運(yùn)輸進(jìn)廠后，直接打入一座粉煤灰?guī)靸?chǔ)存。輔助原料、煤利用側(cè)式懸臂堆料機(jī)進(jìn)行分堆、分層堆料。 原煤由橋式刮板取料機(jī)取料，取出的原煤經(jīng)帶式輸送機(jī)送至煤磨的原煤倉(cāng)中。在帶式輸送機(jī)頭部設(shè)有金屬探測(cè)器，檢測(cè)原煤中是否殘存鐵件，以確保輥式磨避免受損。各配料倉(cāng) 底設(shè)置預(yù)喂料機(jī)和定量給料機(jī)，三種原料分別由各自的定量給料機(jī)按配料要求的比例卸出，配合料經(jīng)帶式輸送機(jī)、磨機(jī)入口鎖風(fēng)閥喂入原料磨中。 在入磨帶式輸送機(jī)上設(shè)有電磁除鐵器，以去除原料中可能的鐵件。生料質(zhì)量采用螢光分析儀和原料配料自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)控制。利用來(lái)自增濕塔的窯 尾高溫廢氣作為烘干熱源，物料在磨內(nèi)進(jìn)行研磨、烘干，從輥式磨風(fēng)環(huán)中落下的塊料由卸料設(shè)備、斗式提升機(jī)送回輥式磨繼續(xù)粉磨。含塵氣體一部分作為循環(huán)風(fēng)返回磨中，其余的與來(lái)自窯尾增濕塔的廢氣混合進(jìn)入窯尾電收塵器，凈化后的氣體排入大氣。增濕塔噴水量將自動(dòng)控制，使廢氣溫度處于窯尾電收塵器的允許范圍內(nèi)。由增濕塔收集下來(lái)的窯灰，經(jīng)輸送設(shè)備送至生料入窯喂料系 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 統(tǒng)或生料均化庫(kù)。由于生料庫(kù)規(guī)格較大 ,下面設(shè)有 17 個(gè)下料庫(kù) ,在下料過(guò)程中已完成了生料均化 ,庫(kù)中的生料經(jīng)過(guò)交替分區(qū)充氣卸至混合室，生料在混合室中被充氣攪拌均勻。均化后的生料粉通過(guò)計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量后，經(jīng)空氣輸送斜槽和斗式提升機(jī)，再通過(guò)分料閥、鎖風(fēng)閥分別喂入雙系列預(yù)熱器的兩個(gè)進(jìn)料口中。喂入預(yù)熱器的生料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱和分解爐中分解后，喂入窯內(nèi)煅燒；出窯高溫熟料在水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)內(nèi)得到冷卻，大塊熟料由破碎機(jī)破碎后，匯同漏至風(fēng)室下的小粒熟料，一并由熟料鏈斗輸送機(jī)送入熟料庫(kù)儲(chǔ)存。 熟料儲(chǔ)存、輸送及散裝： 水泥熟料的儲(chǔ)存期為 5 天，設(shè)置一座圓庫(kù)儲(chǔ)存熟料。 原煤破碎及輸送： 原煤由火車(chē)運(yùn)進(jìn)廠區(qū)，卸在原煤露天堆場(chǎng)儲(chǔ)存，由鏟斗車(chē)卸入原煤卸車(chē)坑，由帶式輸送機(jī)送至振動(dòng)篩分選后卸入錘式破碎機(jī)中破碎，碎煤經(jīng)帶式輸送機(jī)送至帶蓋的輔助原料、原煤預(yù)均化堆場(chǎng)。利用從冷卻機(jī)排出的中溫廢氣作為烘干熱源。煤粉經(jīng)計(jì)量后分別送往窯頭燃燒器和窯尾分解爐燃燒。 煤粉倉(cāng)與袋式收塵器均設(shè)有 CO 檢測(cè)器裝置，并備有一套 CO2 自動(dòng)滅火裝置，煤粉倉(cāng)及收塵器等處均設(shè)有防爆閥 [7]。 礦渣烘干用煤由裝載機(jī)自堆棚附近的原煤預(yù)均化堆場(chǎng)中取煤送至受料斗中，經(jīng)斗式提升機(jī)送至礦渣、鋼渣烘干車(chē)間 碎煤機(jī)，破碎后的碎煤儲(chǔ)存于礦渣烘干車(chē)間碎煤倉(cāng)中。礦渣烘干系統(tǒng)設(shè)有熱風(fēng)爐提供烘干機(jī)熱源，物料烘 干 后 的 廢 氣 由袋 收 塵 器 收塵 處 理 后 排入 大 氣 。 1石膏破碎和水泥配料： 石膏由自卸汽車(chē)運(yùn)進(jìn)廠區(qū)，卸入露天堆場(chǎng)，由裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至破碎機(jī)前受料斗中，喂入一臺(tái)顎式破碎機(jī)破碎，破碎后的石膏經(jīng)帶式輸送機(jī)、斗式提升機(jī)送至水泥配料站的石膏配料倉(cāng)中。根據(jù)生產(chǎn)水泥的品種，四種物料按照預(yù)定配比配好后，經(jīng)帶式輸送機(jī)分別送入兩套水泥粉磨系統(tǒng)。出磨水泥經(jīng)斗式提升機(jī)和空氣輸送斜槽送入 OSEPA 選粉機(jī)。成品水泥由高效袋收塵器收集，經(jīng)空氣輸送斜槽送至水泥庫(kù)。凈化后的廢氣由系統(tǒng)風(fēng)機(jī)排入大氣。 1水泥儲(chǔ)存、水泥包裝及散裝： 儲(chǔ)存期為 7 天，一般水泥廠采用圓庫(kù)儲(chǔ)存水泥。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 水泥汽車(chē)散裝車(chē)間設(shè)有四套水泥汽車(chē)散裝機(jī)，可同時(shí)供四輛散裝汽車(chē)裝車(chē)。袋裝水泥與散裝水泥的比例按20%： 80%考慮，可根據(jù)市場(chǎng)需求隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。它們與熟料質(zhì)量及生料易燒性有較好的相關(guān)性，是生產(chǎn)控制的重要指標(biāo) [5]。本次設(shè)計(jì)為一臺(tái)窯外分解窯，在生產(chǎn)工藝上要求煅燒高飽和比高硅率的生料，這樣能提高熟料的質(zhì)量并能減少預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)的堵塞和回轉(zhuǎn)窯燒成帶的結(jié)圈。 結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)的永安水泥有限公司： KH=， SM=2..7， IM=；畢業(yè)實(shí)習(xí)的登封中聯(lián)登電水泥有限公司： KH=， SM=2..7， IM=。故根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和設(shè)計(jì)工藝條件確定熟料的率值分別為： KH=177。 ； IM=177。 熟料熱耗的確定 隨著新型干法水泥煅燒技術(shù)的不斷提高，熟料的熱耗不斷降低，單位熟料熱耗依國(guó)內(nèi)新型干法廠現(xiàn)狀，熟料熱耗取 3150KJ/Kg 熟料。（ 100Mar） （ 22） 即 Aar=Aad=25 =(+25Mad)(100Mar)247。 在安裝微軟各種版本的 Office 時(shí)，默認(rèn)安裝情況下，不會(huì)在 ExCeel中安裝 規(guī)劃求解 宏。方法是 :運(yùn)行 EXCEL，點(diǎn)擊菜單 工具 ，選擇 加載宏 ，在彈出的窗口中選擇 規(guī)劃求解 ，按 確定 [6] 在 EXCEL 表中輸入數(shù)據(jù) 在 EXCEL 表中輸人原始數(shù)據(jù)（如圖 21），對(duì)于四組分配料，應(yīng)該控制三個(gè)率值； KM， SM， IM。 計(jì)算生料成分 在 EXCEL 表中適當(dāng)?shù)奈恢糜?jì)算根據(jù)假設(shè)的原料配比而得到的生料成分。方法是 : 在生料化學(xué)成分對(duì)應(yīng)的 Loss 單元格中 (本例為 B9) 輸人=sumproduct(B5:B8,$J5： $J8)/100。 EXCEL 中的sumproduct 函數(shù)可以將對(duì)應(yīng)的兩個(gè) (列或行 )數(shù)組相乘然后求和。生料的其他化學(xué)成分可以通過(guò)對(duì)生料 Loss單元格的簡(jiǎn)單拖拉來(lái)獲得。 計(jì)算灼燒基生料成分 水泥生料在鍛燒后，原生料中的燒失量 (Loss)就沒(méi)有了，因此為了計(jì)算熟料成分，就必須計(jì)算生料去除燒失量后的化學(xué)成分，這些成分叫生料灼燒 基成分，或灼燒基生料成分。 (l 一 Loss247。方法是，在 EXCCEL 表中相應(yīng)灼燒生料 SiO2的單元格中輸人 =C10/(1$B9/100)。按回車(chē)鍵后即可得到灼燒生料的SiO2 值。 計(jì)算煤灰摻入量 組成熟料的一小部分是燃料燃燒后產(chǎn)生的煤灰。煤熱值179。于是我們?cè)趯?duì)應(yīng)的煤灰比例中輸人 =A14/A16﹡ A18，再按回車(chē)鍵就得 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 到煤灰在熟料中的比例。熟料的另一部分為灼燒生料，其比例為 100煤灰比例。其中 J11 為煤灰比例所在單元格。方 法 是 在 EXCEL 表 中 相 應(yīng) 的 熟 料 的 單 元 表 格 中 輸 入 ：“ =sumproduct(C10:C11， $J10:$J11)/100”其中 C10:C11 為灼燒生料、煤灰的 SiO2 單元格位置， $J10:$J11 為它們的比例單元格位置。在 EXCEL 表中適當(dāng)?shù)奈恢糜?jì)算熟料的率值，計(jì)算KH 時(shí)輸人 :=(*Dl2 一 *El2 一 *H12)/；計(jì)算 SM時(shí)輸人 =Cl2/(Dl2+El2)。按“填加（ A）”，彈出窗口： 在“單元格引用位置”選擇 EXCEL 表中熟料實(shí)際 KH 值的單元格 ,中間約束符選“ =”，“約束值”選擇 EXCEL 表中熟料目標(biāo) KH 值的單元格。 表 21 原料干料的配合比 項(xiàng)目 石灰石 砂巖 鐵粉 粉煤灰 配合比 將干料配比折算成濕料配比 原料水分：石灰石 %、砂巖 %、鐵粉 %、粉煤灰 3% 則濕原料的質(zhì)量配合比： 濕石灰石 =()=% 濕砂巖 =()=% 濕鐵粉 =()=% 濕粉煤灰 =(1003)=% 將質(zhì)量比換算為百分比： 濕石灰石 = 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 濕砂巖 =濕鐵粉