【正文】 。受?chē)?guó)家內(nèi)需的擴(kuò)大和四川地震災(zāi)區(qū)重建的拉動(dòng)，水泥價(jià)格也是一路走高。近年來(lái)隨著重慶市經(jīng)濟(jì)的加速發(fā)展和國(guó)家宏觀政策對(duì)落后水泥生產(chǎn)的逐步淘汰，新型干法水泥的市場(chǎng)需求日益緊張。就西南地區(qū)的重慶而言提出的“五個(gè)重慶”之中就包括“宜居重慶”與“暢通重慶”，工業(yè)糧食“水泥”的重要性不言而喻。因此，新型干法回轉(zhuǎn)窯水泥供應(yīng)還存在極大的市場(chǎng)缺口，因此發(fā)展先進(jìn)的新型干法工藝具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。該地區(qū)合川資源豐富，礦產(chǎn)資源眾多：年過(guò)境水流量730億立方米。并且具有便利的水、電、交通、通訊和區(qū)域位置。設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括廠址選擇、工藝方案確定、設(shè)備選型與物料平衡計(jì)算、工藝參數(shù)的確定、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制與檢測(cè)、環(huán)保與資源綜合利用規(guī)劃、繪圖以及撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。852 工藝流程的確定2 工藝流程的確定此次設(shè)計(jì)采用的工藝為新型干法窯外預(yù)分解工藝，預(yù)分解窯干法工藝是新型干法的典型代表。來(lái)自礦山的石灰石由自卸卡車(chē)運(yùn)入破碎機(jī)喂料倉(cāng)，經(jīng)破碎系統(tǒng)的破碎機(jī)破碎送入碎石庫(kù)，然后裙板式喂料機(jī)、皮帶輸送機(jī)定量地送往預(yù)配料的預(yù)均化場(chǎng)。鐵粉由汽車(chē)運(yùn)進(jìn)廠卸在堆場(chǎng)里，后經(jīng)裝載機(jī)卸入破碎機(jī)受料斗中，經(jīng)板式喂料機(jī)喂入破碎機(jī)破碎，破碎后經(jīng)帶式輸送機(jī)送至原料配料站?；旌显?、石灰石以及鐵粉各自從堆場(chǎng)由皮帶輸送機(jī)送往生料磨的磨頭喂料倉(cāng)，經(jīng)定量卸料、喂料送入生料磨中，卸于烘干磨進(jìn)行烘干與生料粉磨。粉磨后的生料用氣力提升泵送入連續(xù)性空氣均化庫(kù)，進(jìn)一步用空氣攪拌均化生料和儲(chǔ)存生料。回轉(zhuǎn)窯和分解爐所用燃料煤由原煤經(jīng)烘干兼粉磨后，制成煤粉并儲(chǔ)存在煤粉倉(cāng)中供給。熟料、石膏和混合材經(jīng)定量料機(jī)喂料送入水泥磨中粉磨。將上述內(nèi)容概括之后，可以得出一個(gè)簡(jiǎn)單的工藝流程簡(jiǎn)圖。一般而言，生產(chǎn)主要包括以下幾大工序：①原料、燃料、材料的選擇及入廠；②原料、燃料、材料的加工處理與預(yù)均化；③原材料的配合；④生料粉磨；⑤生料的調(diào)配、均化與儲(chǔ)存；⑥熟料煅燒；⑦熟料、石膏、混合材的儲(chǔ)存于準(zhǔn)備；⑧熟料、石膏、混合材的配合及粉磨（即水泥粉磨）；⑨水泥儲(chǔ)存、包裝及發(fā)運(yùn)。3 廠址選擇3 廠址選擇工業(yè)企業(yè)及其所屬工人村場(chǎng)地選擇是工廠建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。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。對(duì)于新建大、中型工業(yè)企業(yè)，其建廠地區(qū)一般由上級(jí)政府主管部門(mén)根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃、工業(yè)布局、行業(yè)規(guī)劃和資源分布等因素綜合比較后做出宏觀控制劃定區(qū)域。因此，認(rèn)真調(diào)查企業(yè)建設(shè)所必需的原料、燃料、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、交通、電力、水源、水質(zhì)等建設(shè)條件，綜合分析備選廠址，是廠址選擇階段必須加以認(rèn)真研究的工作。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)輸成本。重慶合川鹽井地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富，主要有石灰石、煤炭等10余種，儲(chǔ)量較大，現(xiàn)已探明石灰石儲(chǔ)量達(dá)5億噸。根據(jù)該地的資源條件，制定本生產(chǎn)線生產(chǎn)水泥的生產(chǎn)原料為石灰石、粘土和鐵粉。本項(xiàng)目擬建廠址所處重慶合川區(qū)鹽井地區(qū)，距合川市區(qū)15km，距重慶主城區(qū)46km。廠址緊臨212國(guó)道、渝合高速公路、遂渝快速鐵路合川站，而且境內(nèi)縣道、鄉(xiāng)道和村級(jí)公路縱橫，嘉陵江黃金水道也沿境而下，陸路、水路交通十分便利。本項(xiàng)目工程以水量充沛的嘉陵江水作為水源。可修建水處理站，完全可以滿(mǎn)足生產(chǎn)、生活及消防用水要求。本生產(chǎn)線的電源可由配套建設(shè)的一座純低溫余熱電站提供，其后備電源也可由重慶市合川區(qū)供電局和重慶北碚區(qū)供電局供給。在建的合川草街電站在建成之后也能為該條水泥生產(chǎn)線提供充裕的電力。盡可能利用荒山野地。在工廠及礦山基建時(shí)，土石方的排除不得有害于農(nóng)業(yè)，相反，應(yīng)盡肯采取結(jié)合施工造田造地措施以支援農(nóng)業(yè)。 廠址地形廠址地形最好是寬闊平坦，并稍帶傾斜，以有利于簡(jiǎn)化工廠的豎向布置與減少平整場(chǎng)地的土石方量，并有利于排水。 工程地質(zhì)條件廠址應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，~2m處的地耐力最好在200kPa以上。 廠址應(yīng)有良好的水文地質(zhì)條件廠址也應(yīng)有良好水文地質(zhì)條件。若廠址有淹沒(méi)的可能性，應(yīng)該考慮防洪的措施。 合理確定工人村建設(shè)場(chǎng)地一般工人村設(shè)置在附近大城鎮(zhèn)與工廠之間。 其他影響因素廠址選擇的時(shí)必須考慮工廠的雨水、污排出廠的方便條件，并遵守環(huán)境保護(hù)衛(wèi)生規(guī)范。綜上所述，重慶合川地區(qū)在擁有滿(mǎn)足建廠要求的同時(shí)，也擁有良好的工業(yè)基礎(chǔ)條件之下，擬建一條年產(chǎn)150萬(wàn)噸普通硅酸鹽水泥生產(chǎn)線是較為理想并且具有實(shí)際意義的。我國(guó)硅酸鹽熟料一般采用三種或三種以上的原料，根據(jù)熟料組成的要求配制成生料并煅燒而成，而且大多數(shù)是采用天然原料。經(jīng)查閱資料，可得原料與煤灰的平均化學(xué)成分表()和煙煤的工業(yè)分析表()。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)預(yù)分解窯的調(diào)研，為使預(yù)熱分解窯熟料產(chǎn)量更有保證，確定的率值的范圍是：KH ～，SM ～，IM ～[9]。 煤灰摻入量在實(shí)際生產(chǎn)中，由于總有生產(chǎn)損失，且飛灰的化學(xué)成分不可能等于生料成分，煤灰的摻入量也并不相同。熟料中的煤灰摻入量可按下式計(jì)算[10]：式中GA — 熟料中的煤灰摻入量，%； q — 單位熟料熱耗，kJ/（kg熟料）； Qy— 煤的應(yīng)用基低熱值，kJ/（kg煤）； Ay— 煤的應(yīng)用基灰分含量，%； S— 煤的灰分沉落率，%，預(yù)分解窯生產(chǎn)，有電收塵時(shí)，煤灰沉落率S=00% 干燥原料配合比①設(shè)∑=%，計(jì)算熟料化學(xué)成分②遞減試湊計(jì)算以100kg熟料為基準(zhǔn)，列表遞減如下：計(jì)算步驟SiO2Al2O3Fe2O3CaO備注差124kg石灰石干石灰石 =差28kg黏土干黏土=差3kg鐵粉干鐵粉=差+干黏土配多了=差偏差不大，不再重算%、%、%分別為石灰石中CaO、黏土中SiO2與鐵粉中Fe2O3的含量。：kgkgkg將干原料質(zhì)量比換算為百分配合比：③檢驗(yàn)熟料化學(xué)成分和率值 熟料化學(xué)組成（質(zhì)量%）名稱(chēng)配合比LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO石灰石黏土鐵粉生粉灼燒生料——煤灰—熟料—熟料率值的計(jì)算：所得的三個(gè)率值在要求的范圍內(nèi)，故計(jì)算符合要求。（%）名稱(chēng)石灰石黏土鐵粉含量13則各原料的濕配合比為： 將上述質(zhì)量比換算成百分比：物料平衡計(jì)算是計(jì)算從原料進(jìn)廠到成品出廠各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要處理的物料量，包括原料，燃料、半成品、成品的量，并表達(dá)為小時(shí)、日、年需要量，作為確定工廠各種物料需要量、運(yùn)輸量、工藝設(shè)備選型和計(jì)算儲(chǔ)存設(shè)施容量的重要依據(jù)[11]。 所需原始數(shù)據(jù)① 水泥年產(chǎn)量G年=150萬(wàn)噸；② 窯的臺(tái)數(shù)為1臺(tái)；③ 窯的年利用率η=；④ 生料中各原料配合比，%。物料石灰石黏土鐵粉石膏混合材（粉煤灰）含量（%）1356⑥各物料生產(chǎn)損失p，假設(shè)各物料的生產(chǎn)損失（）。⑧ 混合材摻入比e=13%。⑩ 燃料發(fā)熱量Q，kJ/kg燃料。② 原燃材料消耗定額的計(jì)算1） 考慮煤灰摻入時(shí)，干生料消耗定額式中：K生—干生料消耗定額，t/t熟料；I—干生料的燒失量，%，=；GA—煤灰摻入比，%，由41式計(jì)算得GA=；P生—生料的生產(chǎn)損失，%，指從原料進(jìn)廠至熟料出窯各工序（包括：破碎、運(yùn)輸、原料烘干、粉磨、儲(chǔ)存、煅燒等）的生產(chǎn)損失之和，=4%。3）干、濕石膏消耗定額t/t熟料 t/t熟料式中：Kd、Kd濕—分別表示干、濕石膏消耗定額，t/t熟料；W石膏—表示石膏中的天然水分含量，%，=5%；Pd—石膏生產(chǎn)損失，%，指從石膏進(jìn)廠至入水泥磨各工序（包括：破碎、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等）的生產(chǎn)損失之和，=2%。5）燒成用干、濕煤消耗定額kJ/kg干煤 t/t熟料 t/t熟料 式中：Kn、Kn濕—分別表示燒成用干、濕煤消耗定額，t/t熟料；q—熟料燒成熱耗，kJ/kg熟料，假設(shè)q燒=3100kJ/kg；—煤的干燥基低位熱值，kJ/kg干煤；—煤的應(yīng)用基低位熱值，kJ/kg原煤，=24518kJ/kg；Wy—煤的應(yīng)用基水分，%，=；Pn—煤的生產(chǎn)損失，%，指煤從進(jìn)廠至入窯各工序（包括：破碎、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、烘干、粉磨等）的生產(chǎn)損失之和，=3%。物料名稱(chēng)水分（%）生產(chǎn)損失（%）消耗定額（t/t熟料）物料平衡表（t）干料含水分料干料含水分料小時(shí)天年小時(shí)天年1234567891011石灰石14212507415730642141588936黏土311080334800345216鐵粉33893639928配合生料———62801946800———熟料————40001240000———石膏527712826281220混合材62200632213404水泥————48961517760———燒成用煤——1615724641438405 生料的制備5 生料的制備 原料的破碎水泥生產(chǎn)過(guò)程中，大部分原燃料都要進(jìn)行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。破碎過(guò)程要比粉磨過(guò)程經(jīng)濟(jì)且方便，合理選擇破碎設(shè)備和粉磨系統(tǒng)非常重要。物料破碎后，可減少在運(yùn)輸和貯存過(guò)程中不同粒度物料的分離現(xiàn)象，有利于制得成分均勻的生料，提高配料的準(zhǔn)確性[12]。根據(jù)破碎后的粒度不同，破碎作業(yè)大致可分為粗碎，中碎和細(xì)碎三個(gè)等級(jí)（）破碎等級(jí)喂料粒度（mm）出料粒度（mm）粗碎300～550100中碎100～30020～100細(xì)碎50～1000～20①物料的性質(zhì)——物料的硬度，水分，形式和雜質(zhì)含量均將直接影響破碎系統(tǒng)的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。、。~，~，屬中等硬度的礦石。力求實(shí)現(xiàn)破碎設(shè)備的大型化，破碎流程的單段化，優(yōu)化生產(chǎn)流程，減低熱耗，減少環(huán)境污染。n—每天工作班數(shù)，多數(shù)為兩班制；t—每班工作小時(shí)數(shù)，h；k—供料不平衡系數(shù)，~，距礦山近、運(yùn)輸條件好的取上限，反之取下限。每噸熟料的石灰石耗量g=，燒成車(chē)間年產(chǎn)熟料量G0=1240000t，則計(jì)算需要石灰石破碎機(jī)的產(chǎn)量為：t/h水泥工業(yè)常用的破碎機(jī)有顎式、旋回式、圓錐式、輥式、反擊式和錘式，但是新型干法水泥生產(chǎn)的大型化，破碎設(shè)備也發(fā)生了很大的變化，工藝逐步簡(jiǎn)化和設(shè)備逐步大型化。對(duì)于新型干法窯配套的破碎機(jī)，現(xiàn)在一般多采用單段錘式或反擊式破碎機(jī)，這兩種破碎機(jī)完成適合破碎中等硬度的石灰石，且能適應(yīng)帶有黏濕黏土的原料。單段錘式破碎機(jī)用于把礦山來(lái)的毛料一次破碎到符合入磨要求的粒度，使過(guò)去需要的生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一段破碎。② 單段錘式破碎機(jī)的特點(diǎn)[13]1） 增大入料粒度，以一段破碎代替多段破碎。本機(jī)具有入料粒度大、破碎比大的特點(diǎn)，可將大塊礦石一次破碎到符合入磨的粒度，使過(guò)去需要的多段破碎的生產(chǎn)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一段破碎，與傳統(tǒng)的兩段破碎系統(tǒng)相比，可節(jié)省一次性投資45%，%，礦石破碎成本降低約40%。2） 提高破碎機(jī)對(duì)原料的適應(yīng)性。3） 提高破碎效率，降低能耗和金屬消耗量。4） 過(guò)鐵保護(hù)裝置確保工作安全可靠。5） 便于維修。③選擇石灰石破碎機(jī)的型號(hào)與規(guī)格德國(guó)O＆K公司生產(chǎn)的MAMMUT系列單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)共有12種規(guī)格，其生產(chǎn)能力是50～2300t/h，最大入料粒度是700～2500mm。該破碎機(jī)的特點(diǎn)：一是轉(zhuǎn)子有非常高的慣性矩，可將2m以上大塊礦石，一次性破碎到25mm以下，產(chǎn)量達(dá)到2000t/h；另一特點(diǎn)是，它有一套輔助設(shè)備，能保證主要磨損件—沖擊板、錘頭、錘頭軸、篦條能迅速地更換，而且節(jié)省勞動(dòng)力。機(jī)殼上部側(cè)板是剖分式的，因此轉(zhuǎn)子能拆卸更換。本生產(chǎn)線的石灰石破碎機(jī)根據(jù)石灰石破碎機(jī)的產(chǎn)量G=522t/h選擇規(guī)格。隨著現(xiàn)代化水泥廠規(guī)模的擴(kuò)大，需處理的粘土量也大幅度地增加。由于這兩個(gè)原因，常常造成破碎設(shè)備的堵塞等各方問(wèn)題而影響生產(chǎn)，過(guò)去，在一些干法廠中常選用2PGC型雙齒輥式破碎機(jī)。為了在新的水泥廠的設(shè)計(jì)中能解決這些問(wèn)題，我國(guó)進(jìn)行了技術(shù)引進(jìn)工作，消化和吸收國(guó)外的技術(shù)。雙陽(yáng)水泥廠準(zhǔn)備采用聯(lián)邦德國(guó)洪堡公司的雙齒輥式粘土破碎機(jī)，解決凍土的破碎問(wèn)題。該機(jī)適應(yīng)性主要是其結(jié)構(gòu)和材質(zhì)性能所決定的。為此該機(jī)特配不同直徑的飛輪，各種直徑的飛輪可使齒輥在85～105rpm的速度范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)母淖儯瑥亩@得