【正文】 950kJ/kg， 減少基建投資，又最大限度的提高產(chǎn)量、質(zhì)量，做到環(huán)保，技術(shù)經(jīng)濟指標先進、合理。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 日產(chǎn) 5000 噸 水泥熟料生產(chǎn)線（粉磨）工藝設(shè)計 — 參數(shù) 2 摘 要 本設(shè)計是針對 5000t/d 熟料新型干法生產(chǎn)線（粉磨 ）的工藝設(shè)計， 水泥粉磨是水泥制造的最后工序， 其主要功能在于將水泥熟料 (及緩凝劑、性能調(diào)節(jié)材料等 )粉磨至適宜的粒度 (以細度、比表面積等表示 )，形成一定的顆粒級配，增大其水化面積，加速水化速率，滿足水泥漿體凝結(jié)，硬化要求。 本次設(shè)計 在 配料計算 基礎(chǔ)上，進行了 物料平衡 、儲庫平衡、主機平衡 計算 ，并以此為依據(jù)，對全廠儲庫 、主機及輔機 進行了 選型 和工藝布置 ； 重點對水泥粉磨 進行了工藝計算、設(shè)備規(guī)格設(shè)計、工藝布置 設(shè)計 。 關(guān)鍵詞 ： 水泥廠 設(shè)計 , 水泥擠壓聯(lián)合粉磨 ， 球磨機 ， 輥壓機 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 II 5000 T/D CEMENT CLINKER PRODUCTION LINE ( GRINDING) PROCESS DESIGNTWO PARAMETERS ABSTRACT This design is aim at the end of kiln technics for 5000t/d ripe material new type dry process calcinations workshop. Cement grinding is at the end of the cement manufacture process. Its main function is to cement clinker grinding to suitable particle. Form certain particle grading. Increase its hydration area, accelerate the hydration rate, and satisfy the Cement slurry condensation, the hardening requirements. This design carried on the material balance, reservoir balance and host balance calculation which were based on the calculation of the ingredients, and as a basis, the whole plant reservoir, main and auxiliary machinery having been selected and carried on the layout process。 通過畢業(yè)設(shè)計，不僅要使學(xué)過的知識得以鞏固，提高，而且要進一步培養(yǎng)、檢查我們的獨立思考、獨立設(shè)計及解決實際技術(shù)問題的能力，使自己的學(xué)識和工程實踐能力有一個長足的提高，最終完成水泥專業(yè)技術(shù)人員在校的訓(xùn)練。近年來，隨著新型干法水泥生產(chǎn)的發(fā)展，為了提高粉末效率，節(jié)約能源，提高經(jīng)濟效益，水泥粉磨設(shè)備在大型化的同時，也得到了不斷的改 進和發(fā)展。 (2) 最后由球磨機進行終粉，顆粒級配及顆粒表面形狀好。本次設(shè)計的帶輥壓機的聯(lián)合閉路粉磨系統(tǒng)對比傳統(tǒng)球磨系統(tǒng)單位電耗節(jié)省近 25%，成本明顯降低。帶輥壓機的聯(lián)合閉 路粉磨系統(tǒng)，配置有高效渦流選粉設(shè)備，袋式除塵器和電除塵。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 第 1章 工藝設(shè)計的指導(dǎo)思想與原則 總體設(shè)計 指導(dǎo)思想 水泥工業(yè)及水泥工廠設(shè)計有如下幾個特點： 1. 水泥廠需要用大量的礦物原料（如石灰石）等，因此水泥廠大都自行開采礦山，并靠近礦源建廠。 3. 水泥工業(yè)能耗和電耗較大，因此，在水泥廠設(shè)計中要注意確保能源供應(yīng)，并充分重視節(jié)約能源的問題。因此，一般要求在工程地質(zhì)條件好的場地建廠。因此，工藝布置應(yīng) 同土建設(shè)計緊密結(jié)合。因此，一般水泥廠多建在遠離城市的地方，且自備水源。因此，設(shè)計時必須加強收塵措施，盡量搞好廠區(qū)綠化。因此在設(shè)計時，應(yīng)盡量采用新技術(shù)，新方案并要重點考慮節(jié)約能源。但工廠設(shè)計是各專業(yè)共同完成的一個整體。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)計原則 1. 根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設(shè)計 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品規(guī)模往往有一定的范圍，設(shè)計規(guī)模在該范圍之內(nèi)或略超出該范圍，都認為是合適的；但如限于設(shè)備選型，設(shè)計達到的規(guī)模略低于該范圍，則說明原因，取得上級同意后，才能繼續(xù)設(shè)計。 窯、磨等主機的產(chǎn)量，除了參考設(shè)備說明書和經(jīng)驗公式計算外，還應(yīng)根據(jù)國內(nèi)同類型主機的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并參考國內(nèi)外近似規(guī)格的主機產(chǎn)品進行標定。既要充分發(fā)揮設(shè)備的能力，但又不能過分追求強化操作。在現(xiàn)代大中型水泥廠的設(shè)計中，一般只采用一條或兩條由大型設(shè)備組成的工藝線。在選擇生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備時，應(yīng)盡量考慮節(jié)省能源，采用國內(nèi)外較成熟的先進經(jīng)驗和先進技術(shù)。 對于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，必須經(jīng)過生產(chǎn)實踐鑒定合格后，才可應(yīng)用于新建廠的設(shè)計中。 在進行具體設(shè)備的選型時，應(yīng)注意下列一些問題：盡量選用結(jié)構(gòu)新、體型小、質(zhì)量輕、效率高、消耗省且操作可靠維修方便、供應(yīng)有保證或能自行加工制造的設(shè)備。 4. 全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運輸和各種物料儲備的關(guān)系 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 由于工廠生產(chǎn)要求長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，而回轉(zhuǎn)窯、磨機和破碎機等設(shè)備則需一定的時間進行計劃檢修；同時受各種復(fù)雜條件如廠外運輸?shù)纫蛩氐闹萍s，所以各種物料都應(yīng)有適當?shù)膬?。儲存期的確定應(yīng)使生產(chǎn)有一定的機 動性，以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)。 5. 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 工廠從設(shè)計到建成投產(chǎn)往往要好幾年時間，而生產(chǎn)技術(shù)卻是向前發(fā)展的。此外應(yīng)結(jié)合設(shè)計的國內(nèi)外未來時期水泥需求情況的預(yù)測，以及當前國民經(jīng)濟發(fā)展的方針政策，考慮在設(shè)計中是否需要或應(yīng)留有多大的擴建余地。 6. 合理考慮機械化、自動化裝備水平 機械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)，特別是連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料的裝、運、卸，必須實現(xiàn)機械化。 生產(chǎn)控制自動化，具有反應(yīng)靈敏控制及時調(diào)整精確的特點，是保證現(xiàn)代化連續(xù)性大生產(chǎn)安全穩(wěn)定進行的必不可少的手段。在水泥粉磨系統(tǒng)已廣泛采用電子定量喂料秤、自動化儀表、電子計 算機控制生產(chǎn)。 7. 重視消音除塵，滿足環(huán)保要求 貫徹執(zhí)行國家環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生等方面的規(guī)定。今后，由于對環(huán)保要求愈睞愈高，應(yīng)采取積極措施，減少環(huán)境污染，以保護職工身體健康和延長設(shè)備生產(chǎn)壽命。與此同時，也應(yīng)重視噪音防治、污水治理、綠化環(huán)境，使水泥廠工業(yè)實現(xiàn)文明生產(chǎn)。力求縮短物料的運輸距離，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)對工藝布置的要求。具備以上條件后，由籌建單位組織各有關(guān)部門進行廠址預(yù)選工作。 廠址選擇一般包括：技術(shù)經(jīng)濟專業(yè)、總圖運輸專業(yè)、原料專業(yè)、采礦專業(yè)、工藝專業(yè)、水道專業(yè)、環(huán)保專業(yè)、電氣專業(yè)等。 2. 影響廠址選擇的主要因素： (1) 廠址靠近主要原料基地； (2) 廠址靠近鐵路接軌車站； (3) 在有水運 條件的地區(qū)，應(yīng)盡量考慮利用水運及建設(shè)碼頭的可能性，廠址最好靠近主航道的一側(cè)； (4) 廠址盡量靠近水源； (5) 廠址應(yīng)靠近電源； (6) 廠址應(yīng)有足夠的建廠場地，但必須堅持貫徹國家節(jié)約用地方針政策。 (7) 廠址地形最好是寬闊平坦，并捎帶傾斜，以利簡化工廠的豎向布置與減少平地的土石方量，并利于排水； (8) 工程地址條件。 9 度以上地區(qū)不宜建廠； (12) 大件設(shè)備的運輸； (13) 合理確定工人村建設(shè)場地； (14) 與其他方面協(xié)作。 配料計算 確 定熟料的率值 為了獲得較高的熟料強度，良好的物料易燒性以及控制生產(chǎn)，選擇適宜的熟料三率值是非常必要的。生產(chǎn) 號硅酸鹽水泥熟料。故根據(jù)生產(chǎn)實踐和設(shè)計工藝條件確定熟料的率值： KH=177。 IM=177。 計算煤灰摻入量 Aad=Aar（ 100Mad） 247。（ 100Mad） 25Mar 式中： —收到基低位發(fā)熱值 —空氣干燥基低位發(fā)熱值 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 9 Mad—空氣干燥基水分 。=% 式中： Qar—煤的收到基低位發(fā)熱值 Q—熟料的熱耗 Aar—煤收到基灰分 S—煤灰沉降率一般取 100% 用 EXCEL 計算干生料的配合比 為了獲得較高的熟料強度，良好的物料易燒性以及易于控制生產(chǎn)，選擇適宜的三率值是非常必要的。 2. 假設(shè)原料配比 在 Excel 表中填入假設(shè)的各原料配比，可以將初始配比 設(shè)為石灰石 頁巖 鐵礦 20,最后砂巖一項應(yīng)填上 “＝ 100（鼠標點）石灰石配比的單元格 頁巖配比的單元格 鐵礦配比的單元格 ”，再敲回車鍵，這樣才能保證配比之和為 100。生料化學(xué)成分 =各原料化學(xué)成分與其配比的乘積之和。其中 B5:B8洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 為各原料 Loss 含量所在的單元格， $I5:$I8 為各原料配比所在的單 元格。方法是點擊生料Loss 單元格 ,將鼠標移到該單元格的右下角，將光標變?yōu)楹谑謺r，按下鼠標左鍵，向右拖拉至生料成分對應(yīng)的 SO3 單元格 H9,松開鼠標左鍵即可。生料灼燒基成分 =原生料成分 /(1Loss/100)。其中 C9 為原生料 SiO2 的單元格位置， B9為原生料 Loss 的單元格位置。 5. 計算煤灰摻入量 組成熟料的一小部分是燃料燃燒后產(chǎn)生的煤灰。煤熱值 煤灰分。其中 A15 為燒成熱耗所在單元格， A17 為煤熱值所在單元格， A19 為煤灰分所在單元格。于 是在對應(yīng)的灼燒生料比例中 I10輸入 “=100I11”回車，得到灼燒生料在熟料中的比例。 6. 計算熟料成分和率值 有了灼燒生料、煤灰的化學(xué)成分和比例就可以方便地算出熟料成分。其中 C10:C11 為灼燒生料、煤灰的 SiO2 單元格位置， $I11:$I12 為它們的比例單元格位置。 在 Excel 表 中 適 當 的 位 置 計 算 熟 料 的 率 值 ， 計 算 KH 時輸入“=(E12)/”回車，計算 SM 時輸入 “=C12/（ D12+E12） ”回車，計算 IM 時輸入 “=D12/E12”回車。 按 “添加 (A)”加約束條件 KH，在 “單元格引用位置 ”選擇熟料實際 KH 值單元格 $C$21,中間約束符選 “=”，約束值選 Excel 表中熟料目標 KH 單元格 $A$21。再按 “添加 (A)”加又一約束條件 IM，于 “單元格引用位置 ”選實際 IM 單元格 $C$25，中間約束符選 “=”，約束值選熟料目標 IM 單元格 $A$25。點擊 “確定 ”保存規(guī)劃求解結(jié)果。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 配料計算表 如表 23: 表 23 配料計算表 A B C D E F G H I 1 2 原料化學(xué)成分（ %） 3 4 項目 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 比例 5 石灰石 6 砂巖 7 鐵 粉 8 粉煤灰 9 生料 0 10 灼燒生料 0 11 煤灰 12 熟料 0 13 14 燒成熱耗（ KJ/Kg 熟料） 15 2950 16 煤發(fā)熱量（ KJ） 17 24702 18 煤灰分 19 20 熟料目標 KH 熟料實際 KH 21 22 熟料目標 SM 熟料實際 SM 23 24 熟料目標 IM 熟料實際 IM 25 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 將干料配 比折算成濕料配比 原料操作水分：石灰石 % 砂巖為 % 鐵粉 % 粉煤灰 3% 則濕原料質(zhì)量配比是： 濕石灰石 =247。（ 100－ ） %= 濕鐵粉 =247。（ 100－ 3） %= 合計： 將上述質(zhì)量比換算為百分比： 濕石灰石 %=247。=% 濕鐵粉 %=247。=% 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 第 3章 物料平衡 通過物料平衡可計算得到各種原料燃燒的需要量以及從原料進廠直至成品出廠，各工序所需處理的物料量，依據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進一步確定工廠的物料運輸量、工藝設(shè)備選型以及堆場儲庫等設(shè)施的規(guī)模，因此，物料平衡計算是主機平衡與儲庫平衡計算的基礎(chǔ)和依據(jù)。 故選擇 L=74m 初步確定窯的規(guī)格為 74m 即 D= m， L=74 m 故實際 Di=＝ 。 表 31 一些水泥廠 5000t/d 生產(chǎn)線窯規(guī)格 廠名 池州海螺 銅陵海螺 華新 黃河同力 窯直徑（ m）