【正文】 .................................................................................................. 23 致謝 ..................................................................................................................................... 24 日產(chǎn)五千噸水泥熟料系統(tǒng)水泥磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 1 第一章 總論 我國(guó)水泥生產(chǎn)的現(xiàn)狀 目前我國(guó)有 7000多家水泥企業(yè)，水泥年產(chǎn)量占世界水泥總產(chǎn)量的 40％以上，僅就數(shù)量而言，是世界第一水泥生產(chǎn)大國(guó)。②技術(shù)先進(jìn)的大型新型干法窯生產(chǎn)企業(yè)少，③ 我國(guó)水泥質(zhì)量的總體水平低。從國(guó)內(nèi)外諸多水泥廠建 設(shè)過程經(jīng)歷來看，主機(jī)選型特別是生料磨的選型合理與否影響項(xiàng)目投資、工程進(jìn)度和投產(chǎn)后經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。 為了適應(yīng)新型干法水泥生產(chǎn)線的工藝特點(diǎn)，充分利用窯尾預(yù)熱分解系統(tǒng)的廢氣余熱，節(jié)約能源，水泥制備通常采用烘干兼粉磨系統(tǒng)。 該流程簡(jiǎn)介如下： 熟料、石膏和混合材由各自的調(diào)備庫(kù)經(jīng)定量給料機(jī)配好后，由帶式輸送機(jī)輸送入磨前斗式提升機(jī)，再由斗提機(jī)送至穩(wěn)流稱重倉(cāng)，這一過程物料經(jīng)除鐵器 去掉磁性物質(zhì)。出磨物料送入高效選粉機(jī)，選粉后粗粉回水泥磨，細(xì)粉則由氣箱脈沖袋式收塵器收集下來，由斜槽、提升機(jī)送至各個(gè)水泥庫(kù)。由于開流粉磨中往往存在過粉磨現(xiàn)象，且水泥溫度超標(biāo)的問題，因而從多方面考慮，圈流粉磨被廣泛使用 閉路粉磨 .閉路流程：一級(jí)管磨閉路、二級(jí)球磨閉路、中卸磨一級(jí)閉路、康必丹管一級(jí)閉路、輥式磨和輥壓機(jī)。在閉路流程中，又趨向于球磨機(jī)、輥壓機(jī)及高效選粉機(jī)不同組合的粉磨流程。 （ 2）混合式粉磨：在閉路系統(tǒng)上輥壓機(jī)裝在球磨機(jī)前面，選粉機(jī)一部分粗粉回到輥壓機(jī)。 （ 4）部分終粉磨：輥壓機(jī)與選粉機(jī)組成閉路流程，選粉機(jī)一部分粗粉回球磨機(jī)。 這 5 種粉磨型式，就增產(chǎn)節(jié)能而言，按上列順序依次增大，尤以第五種形式最好，但其生產(chǎn)的水泥質(zhì)量目前尚不理想，與球磨機(jī)生產(chǎn)的水泥相比，主要時(shí)需水量大、易產(chǎn)生急 凝和早期強(qiáng)度低，因而阻礙了目前終粉磨系統(tǒng)在水泥粉磨中的應(yīng)用。 筒體內(nèi)被隔倉(cāng)板分割成了若干個(gè)倉(cāng)，不同的倉(cāng)里裝入適量的、用于粉磨（沖擊、研磨）物料用的不同規(guī)格和種類的鋼球、鋼段或鋼棒等作為研磨體（烘干倉(cāng)和卸料倉(cāng)不裝研磨體）， 筒體內(nèi)壁還裝有襯板，以保護(hù)筒體免受鋼球的直接撞擊和鋼球及物料對(duì)它的滑動(dòng) 摩擦，同時(shí)又能改善鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、提高粉磨效率。第二倉(cāng)或第三倉(cāng)、四倉(cāng)研磨體（鋼球或鋼段）的平均尺寸就逐漸減 小了，對(duì)小顆粒物料和粗粉主要是研磨，從磨端（磨尾）或磨中（中卸）卸出。生料粉磨中通常所說的風(fēng)掃磨、烘干磨和管磨或中長(zhǎng)磨、短磨以及尾卸、中卸磨等，只是分類的方法不同。 球磨機(jī)粉磨物料的主要工作部分發(fā)生在水平低速回轉(zhuǎn)的筒體上，當(dāng)筒體被傳動(dòng)裝置帶動(dòng)回轉(zhuǎn)時(shí)，研磨體由于慣性離心力的作用，貼附在磨機(jī)筒體內(nèi)壁的襯板面上與之一起回轉(zhuǎn)，被帶到一定高 度后，借重力作用自由落下，此時(shí)研磨體將筒體內(nèi)物料擊碎，同時(shí)研磨體在回轉(zhuǎn)的磨機(jī)內(nèi)除有上升、下落的循環(huán)運(yùn)動(dòng)外，還會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)和滾動(dòng)，致使研磨體、襯板和被磨物料之間發(fā)生研磨作用使物料磨細(xì)。 很顯然，磨機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)物料的研磨作用有很大的影響。 4 第二章 配料計(jì)算 基條條件 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)值，石灰石配合比在 80%左右，砂頁(yè)巖 10%左右，粉煤灰 10%左右，鐵粉 4%左右，據(jù)此可以設(shè)定干燥原料配合比為：石灰石 84%，砂頁(yè)巖 7%，粉煤灰 5%，鐵粉 4%，以此計(jì)算生料的化學(xué)成分。 配料計(jì)算 根據(jù)測(cè)定 原料操作水分 分別為 ：石灰石為 1%， 砂頁(yè)巖為 3%，粉煤灰為 %，鐵礦石 為 4%，則濕原料質(zhì)量配合比為 : 濕石灰石 = 110084? 100= 濕 砂頁(yè)巖 = 71007? 100= 濕 粉煤灰 = 51005? 100= 濕鐵礦石 = 41004? 100= 將上述質(zhì)量比換算成百分比 濕石灰石 = ??? 100%=% 濕 砂頁(yè)巖 = ??? 100%=% 濕 粉煤灰 = ??? 100% =% 濕鐵礦石 = ??? 100% =% 的干消耗定額 考慮煤灰摻入時(shí)， 1t熟料的干 生 料理論消耗是 : 6 KT=I100100 S? 式 中 : KT干生料理論耗定額； I干生料的燒矢量 ； S煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（ %） KT= ??= 則有： 1t 熟料干生料消耗定額 生K =生PKT?100100 式中 : 生K 干生料耗定額； P 生 生料的生產(chǎn)損失（ %），取 2% K 生 = 2100 ?? = 可得： 各種干原料的消耗定額 原K =K 生 則有： K 干 石 灰 石 =8 4%=； K 干 砂 頁(yè) 巖 = 7%=； K 干粉煤灰= 5%=； K 干鐵礦石 = 4%= K 濕 =100K 干 /(100W0) 式中： K 濕 、 K 干 分別表示濕、干物料消耗定額（ t/t 熟料）； W0該濕物料的天然水分（％）。 干石膏消耗定額： Kd=100d/[(100de)(100Pd)] 式中： dK 干石膏消耗定額（ t/t 熟料）； d， e分別表示水泥中石膏、混合材摻入量（％）； 日產(chǎn)五千噸水泥熟料系統(tǒng)水泥磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 7 Pd干石 膏的生產(chǎn)損失（％），可取 3%。 則有： Ke=10 100/[(100510)(1003)]=（ t/t 熟料）； 濕混合材消耗定額： K 濕 e=100Ke/(100W0)=100 (10015)=（ t/t 熟料）（濕混合材的含水量 W 混合材 =15%）。 因?yàn)樵撋a(chǎn)流程采用余熱烘干，所以不考慮烘干用煤的消耗 。 水泥的干消耗定額： K 水泥 =K 熟 +Kd+Ke=（ t/t 熟料）；水泥濕消耗定額： K 濕 8 水泥 =K 濕熟 +K 濕 d+ K 濕 e=（ t/t 熟料）。 各干原燃材料每天需要量：石灰石 M 石 = K 干石 Qd=6510（ t）；砂頁(yè)巖 M 砂 = K 干砂 Qd=545（ t）；粉煤灰 M 粉 = K 干粉 Qd=390（ t）；鐵礦石 K 干鐵 Qd=310（ t）；石膏M 石膏 = Kd Qd=305（ t）；混合材 M 混合材 = Ke Qd=605（ t）；煙煤 M 煙煤 = Kf Qd=650（ t）；生料： K 干生 =7750（ t）。 算 含天然水分原燃材料需要量 =各物料濕消耗定額燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力 各含天然水分原燃材料小時(shí)需要量：石灰石 M 石 = K 干石 Qh=（ t）；砂頁(yè)巖M 砂 = K 干砂 Qh=（ t）；粉煤灰 M 粉 = K 干粉 Qh=（ t）；鐵礦石 K 干鐵 Qh=（ t）；石膏 M 石膏 = Kd Qh=（ t）；混合材 M 混合材 = Ke Qh=（ t）；煙煤 M 煙煤 = Kf Qh=（ t）；生料： K 濕生 =（ t）。 各含天然水分原燃材料年需要量：石灰石 M 石 = K 干石 Qy=（ t）；砂頁(yè)巖 M 砂 = K 干砂 Qy=（ t）；粉煤灰 M 粉 = K 干粉 Qy=（ t）；鐵礦石 K干鐵 Qy=（ t）；石膏 M 石 膏 = Kd Qy=（ t）；混合材 M 混合材 = KeQy=（ t）；煙煤 M 煙煤 = Kf Qy=（ t）；生料： K 濕生 =（ t）。（ 2），單位熟料熱耗： 3010KJ/Kg。日產(chǎn)五千噸水泥熟料系統(tǒng)水泥磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 1 第三章 全廠工藝流程簡(jiǎn) 介 全廠工藝流程 新型干法水泥熟料生產(chǎn)工藝流程包括原燃料進(jìn)廠、原燃料破碎、生料制備、熟料煅燒、熟料儲(chǔ)存 、水泥粉磨 及發(fā)運(yùn)等。本次設(shè)計(jì)采用石灰石、砂頁(yè)巖和硫酸渣。石灰石是水泥生產(chǎn)的主要原料，生料中 80%以上是石灰石。板式喂料機(jī)及皮帶輸送機(jī)產(chǎn)生的揚(yáng)塵經(jīng)袋式收塵器收塵后 2 回收至皮帶機(jī)上，袋收塵器脈沖氣源由壓縮空氣提供，通過收塵的氣體 經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣。 石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)采用圓形堆場(chǎng)，采用分層堆料的方式堆成料堆。石灰石 倉(cāng) 頂部設(shè)置袋收塵一臺(tái)收集的石灰石粉塵回收到 倉(cāng) 內(nèi)。各原料倉(cāng)的上部都有相應(yīng)的收塵設(shè)備。倉(cāng)底均設(shè)有定量稱重給料機(jī)，即皮帶秤。以防有鐵塊進(jìn)入生料磨，影響磨的粉磨效率。來自生料配料站的原料經(jīng)金屬探測(cè)儀（除鐵器）及三通閥經(jīng)回轉(zhuǎn)喂料器喂入生料磨，粉磨合格的生料隨廢氣一起進(jìn)入旋風(fēng)筒進(jìn)行氣固分離，分離出來的合格生料經(jīng)斜槽及提升機(jī)送至生料均化庫(kù)，在斜槽風(fēng)機(jī)出口處設(shè)置一袋收塵器，將揚(yáng)塵回收。 當(dāng)磨機(jī)不運(yùn)行時(shí)，窯尾廢氣通過增濕塔降至 150℃ 溫度后，直接進(jìn)入電收塵器。為了有效監(jiān)測(cè)與控制粉塵及廢氣對(duì)外界環(huán)境的污染，在窯尾、窯頭煙囪安裝了煙氣顆粒物、 NO2和 SO3在線監(jiān)測(cè)儀。 生料均化庫(kù)及喂料 日產(chǎn)五千噸水泥熟料系統(tǒng)水泥磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì) 3 生料磨系統(tǒng)送來的生料由提升機(jī)經(jīng)空氣輸送斜槽輸送入均化庫(kù)內(nèi)，生料均勻分布于庫(kù)內(nèi)。均化庫(kù)設(shè)八個(gè)卸料口，庫(kù)內(nèi)底部有八大卸料區(qū) 。 庫(kù)底環(huán)行區(qū)所需強(qiáng)空氣由一臺(tái)均化風(fēng)機(jī)（羅茨）提供。此外生料均化庫(kù)還配置一臺(tái)供均化倉(cāng)的均化風(fēng)機(jī)。配置一臺(tái)備用均化風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)三臺(tái)均化風(fēng)機(jī)互為備用。庫(kù)內(nèi)分八個(gè)卸料區(qū)，生料按照一定的順序分別由各個(gè)卸料區(qū)卸出進(jìn)入攪拌倉(cāng)進(jìn)行攪拌，均化作用主要由庫(kù)內(nèi)重力切割和攪拌倉(cāng)的攪拌來實(shí)現(xiàn)。經(jīng)計(jì)量的生料通過斜槽、提升機(jī)喂入窯尾預(yù)熱器。 混合材由汽車運(yùn)進(jìn)廠先入混合材庫(kù)儲(chǔ)存，由空氣輸送斜槽、斗式提升機(jī)送至磨頭倉(cāng)。水泥磨采用兩套φ 球磨機(jī)和 OSepa 選粉機(jī)組成的閉路粉磨系統(tǒng)，出磨物料由斗式提升機(jī)送入選粉機(jī)中分選，粗粉返回磨內(nèi)再次粉磨，成品隨出選粉機(jī)的氣流進(jìn)入袋收塵器后被收集下來，成品通過鎖風(fēng)閥和螺旋輸送機(jī)送入斜槽，經(jīng)斗式提升機(jī)送至水泥庫(kù)儲(chǔ)存，廢氣經(jīng)凈化后排入大氣。15m 32m的 IBAU型儲(chǔ)存兼均化庫(kù)，每庫(kù)庫(kù)底各設(shè)兩臺(tái)移動(dòng)式散裝機(jī)。 水泥包裝采用 2 臺(tái) BHYW8 型回轉(zhuǎn)包裝機(jī)，包裝成的袋裝水泥直接裝車發(fā)送或送成品庫(kù)儲(chǔ)存。 （每日三班，每班 8 小時(shí)）； 第二章物料平衡表 ，同時(shí)考慮到設(shè)計(jì)的該生產(chǎn)線 50%的熟料以散裝形式銷售，則該廠生產(chǎn)水泥量為： Gy=2104152 50%=1052076（ t/y），有主機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量為 ： Gh=?8760Gy=（ t/h） 依車間要求的小時(shí)產(chǎn)量 ，同時(shí)結(jié)合水泥廠的實(shí)際生產(chǎn)情況，所選設(shè)備的規(guī)格及性能參數(shù)如表： 表 水泥磨參數(shù) 水泥磨 規(guī)格 ： Φ 生產(chǎn)能力 ： 115t/h 成品細(xì)度 : 320m2/kg 入料粒度： ≤ 15mm 筒體轉(zhuǎn)速 ： 16r/min 裝球量 ： 250t（ Max） 工藝流程：物料配比，經(jīng)定量給料機(jī)配好的物料由帶式輸送機(jī)輸送至水泥粉磨系統(tǒng)，經(jīng)磨機(jī)粉磨后，出磨物料由斗式提升機(jī)送入選粉機(jī)中分選，粗粉返回磨內(nèi)再次粉磨。 n=1,GhGh= =，故選用 2 臺(tái) 5. 核算主機(jī)年利用率： 5. 核算主機(jī)年利用率 =1,nGhGh η = ? = 由水泥廠主機(jī)年利用率表可知 在＜ 范圍之內(nèi)，說明水泥磨的選型是合理的。 圖 循環(huán)負(fù)荷 : %100%100 ????????? bc baacaF cGE E選粉效率 ； F出磨物料量； G粉磨產(chǎn)品量； a選粉機(jī)的喂料細(xì)度； b選粉機(jī)的細(xì)粉細(xì)度。（見表 61） F c T 表 OSepa 選粉機(jī)的循環(huán)負(fù)荷與選粉效率關(guān)系 循環(huán)負(fù)荷（ %） 50 100 200 300 選粉效率（ %） 閉路流程的干法生料磨，煤磨和水泥磨的分級(jí)設(shè)備采用選粉機(jī)，它主要有以下幾種型式：通過式、離心式和高效選粉機(jī)。 采用高效選粉機(jī)可使磨機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量提高 1030%，本次設(shè)計(jì)采用 OSepa 選粉機(jī) ，下面 主要介紹 OSepa 選粉機(jī)的情況。該機(jī)主體是一個(gè)渦殼旋風(fēng)筒，內(nèi)設(shè)籠形轉(zhuǎn)子，其外圈裝一圈導(dǎo)向葉片，被選粉料從頂部喂入落到撒料盤上，靠離心力將物料拋撒。分級(jí)選粉有三股風(fēng)：從磨內(nèi)排出的氣體為一次風(fēng)（含塵 ），其它粉磨系統(tǒng)排出的氣體為二次風(fēng)（含塵），三次風(fēng)（凈）由下部吹入。 OSepa 選粉機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)： (1)提高選粉效率，可達(dá) 74%，使磨機(jī)產(chǎn)量增加大約 22～ 24%、節(jié)能約 8～