【正文】 　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。設(shè)計過程經(jīng)過廠址選擇、全廠布局、窯的選型、物料平衡計算、各生產(chǎn)車間工藝設(shè)計及主機選型、物料的儲存和均化、重點車間設(shè)計等步驟。重點車間水泥粉磨環(huán)節(jié)，采用目前較為廣泛使用的輥壓機預(yù)粉磨系統(tǒng)，該粉磨系統(tǒng)系將物料先經(jīng)輥壓機輥壓后送入后續(xù)球磨機粉磨成成品。我國水泥行業(yè)處在控制總量、調(diào)整結(jié)構(gòu)的時期，國家產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向提倡新型干法生產(chǎn)。 我國預(yù)熱分解技術(shù)起步晚，但在“控制總量、調(diào)整結(jié)構(gòu)、上大改小”的產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)下和貫徹“發(fā)展與淘汰”相結(jié)合的結(jié)構(gòu)調(diào)整機制下，大力開發(fā)、發(fā)展預(yù)熱分解技術(shù)，大大提升了新型干法預(yù)分解窯（PC）的結(jié)構(gòu)比例，截止到2005年12月底，我國預(yù)分解窯已投產(chǎn)615條（不包括香港、澳門、臺灣）。按主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)論述為：礦山采運（自備礦山時，包括礦山開采、破碎、均化）、生料制備（包括物料破碎、原料預(yù)均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等）、熟料煅燒（包括煤粉制備、熟料煅燒和冷卻等）、水泥的粉磨（包括粉磨站）與水泥包裝（包括散裝）等 水泥是粉狀水硬性無機膠凝材料。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂漿或混凝土，堅固耐久，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國防等工程。按主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)論述為：礦山采運（自備礦山時，包括礦山開采、破碎、均化）、生料制備（包括物料破碎、原料預(yù)均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等）、熟料煅燒（包括煤粉制備、熟料煅燒和冷卻等）、水泥的粉磨（包括粉磨站）與水泥包裝（包括散裝）等。日產(chǎn)2500噸熟料銅山水泥廠設(shè)計,重點設(shè)計水泥粉磨車間。在硅酸鹽水泥粉磨時參加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的成為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號P分類：這類水泥包括不摻或摻有混合材料的各種硅酸鹽水泥，中國按其混合材料的摻加情況，共分為如下五類。硅酸三鈣決定著硅酸鹽水泥四個星期內(nèi)的強度；硅酸二鈣四星期后才發(fā)揮強度作用，約一年左右達到硅酸三鈣四個星期的發(fā)揮強度；鋁酸三鈣強度發(fā)揮較快，但強度低，其對硅酸鹽水泥在1至3天或稍長時間內(nèi)的強度起到一定的作用；鐵鋁酸四鈣的強度發(fā)揮也較快，但強度低，對硅酸鹽水泥的強度貢獻小。水化熱大，耐腐蝕性和耐熱性較差。不適用范圍：大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程、受化學(xué)及海水侵蝕的工程。使用廣，用量大，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。根據(jù)預(yù)測，下一個世紀(jì)的主要建筑材料，還將是水泥和混凝土，水泥的生產(chǎn)和研究仍然極為重要。由于各種水化物的溶解度很小，就在水泥顆粒周圍析出。這個過程的進行，使水泥漿體稠化而凝結(jié)，隨后變硬，并能將與其攪拌在一起的混合材膠粒膠結(jié)成整體，逐漸產(chǎn)生強度。早期增長快，但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，其強度在幾個月、幾年后還會進一步有所增長；另一方面，也可能在幾十年后尚有未水化的部分殘留，仍具有繼續(xù)進行水化作用的潛在能力。因此水泥不但大量用于工業(yè)和民用建筑，還廣泛應(yīng)用于交通、城市建設(shè)、農(nóng)林、水利及海港等工程，制成各種形式的混凝土，鋼筋混凝土的構(gòu)件和構(gòu)件物，而使水泥管、水泥船等各種特殊功能的建筑物、構(gòu)筑物的出現(xiàn)成了可能。因此，水泥工業(yè)的發(fā)展對保證國家建設(shè)計劃順利進行，人民生活水平提高具有十分重要的意義，而且，其他領(lǐng)域的新技術(shù)也必須滲透到水泥工業(yè)中來，傳統(tǒng)的水泥工業(yè)勢必隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而帶來新的工藝變革和品種演變，應(yīng)用領(lǐng)域必將有新的開拓，從而使其在國民經(jīng)濟中起到重要的作用。 砂巖：自備礦山，含水量3%。 粉煤灰：外購，%。電源：從彭場變電所接線進廠。1煙煤及無煙煤工業(yè)分析：見附表。夏季多東南東風(fēng)向。經(jīng)鉆孔勘測未發(fā)現(xiàn)溶洞，裂隙和斷層。該地區(qū)幾十年內(nèi)地地震烈度定為7度。礦區(qū)南緣有不勞河流經(jīng)，河床寬150—300米。屬季節(jié)性河流。最近幾年人工開挖，河床加寬加深，在其南3公里已修成京杭大運河，可能這行船、京杭大運河在蘭家壩筑有節(jié)制閘。下寒武統(tǒng)饅頭組紫紅色云母質(zhì)砂巖和泥灰?guī)r。上寒武統(tǒng)炒米店組薄層灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r及薄層竹葉狀灰?guī)r相間分布在礦區(qū)西南角和礦區(qū)西北角，構(gòu)成礦層之頂板。山坡腳處堆積少量坡積紅土。僅個別樣品氧化鈣含量為49%。而以1%左右為多，僅第四層白云質(zhì)鮞狀灰?guī)r在青龍山北部這一段氧化鎂含量高、變化大。（未圈入礦體）。但沿走向伸延不大、呈小透鏡體產(chǎn)出。如第三層灰?guī)r，其氧化鎂在1—%，說明沿傾向是穩(wěn)定的。都符合水泥生產(chǎn)要求。b、開采場邊坡角采用 60176。c、儲量計算參數(shù)的確定：①、%，氧化鈣大于48%者劃為礦石?！?5176。（2）、礦石質(zhì)量良好，化學(xué)成分穩(wěn)定，一般氧化鈣含量多在52%以上，%，其他有害雜質(zhì)含量甚低，礦石中未發(fā)現(xiàn)游離二氧化硅及其礦物。所探明的儲量和工作程度完全可滿足銅山縣辦水泥廠的要求，對于建設(shè)年產(chǎn)50萬噸以上的大型水泥廠，就其探明的儲量來說也可滿足百年以上。（5）、水文隊在礦山附近查明礦區(qū)南緣之不勞河為一北一西一南方向斷裂帶，蘊藏豐富的地下水。經(jīng)化驗水質(zhì)良好。綜上所述，石灰?guī)r具有儲量大，質(zhì)量好，交通方便，電力、燃料、供水等經(jīng)濟條件好，開采容易等特點，是一個比較理想的水泥原料基地。對礦區(qū)附近水文孔調(diào)查如表14所示,表14附近水文孔成果表：項目 孔號結(jié)果TM1TM2TM3TM4TM5水文地質(zhì)孔深（m）水位埋深（m）實際降深（m）實際涌水量（t/h）推斷降深（m）推斷涌水量（t/h）262300255290180210154182160175物理性質(zhì)顏色嗅味口味渾濁度沉淀物無色無嗅無味有黃色沉淀 地質(zhì)礦區(qū)西南、東有不少煤礦?？梢姷V山經(jīng)濟地理條件很好。山體呈攏狀沿北北東方向分布，東坡較陡，坡角20～60186。礦區(qū)南緣有不老河流經(jīng)，河床寬150～300m，～3m，屬季節(jié)性河流。 礦山礦石質(zhì)量礦山礦石質(zhì)量良好，化學(xué)成分穩(wěn)定，一般氧化鈣含量多在52%以上，%，其他有害雜質(zhì)含量低。礦床儲量大，已探明的C1+C2級儲量9488萬t（其中C2級6503萬t）所探明的儲量和工作程度完全滿足銅山縣辦好水泥廠的要求。東低西高，坡度大約3%，有坡地。 交通廠外交通工程量大，要在大毛山和二毛三毛山之間建條公路以運砂巖，另建一條鐵路經(jīng)長山和奶山之間與茅村站接軌以運產(chǎn)品。石灰石有汽車直接進廠進行二破，砂巖則需要在大毛山、二毛山、三毛山之間建一條公路，其工程量與A差不多，另外在湖上架橋，接公路以運產(chǎn)品。另外，周圍無農(nóng)田，也不存在占用耕地等問題。 窯的選型及標(biāo)定回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的設(shè)計，是根據(jù)原料和燃料情況、生產(chǎn)的水泥品種和質(zhì)量、工廠的自然條件和生產(chǎn)規(guī)模來確定窯系統(tǒng)的類型和尺寸，或?qū)σ呀ǔ傻母G進行產(chǎn)量標(biāo)定，以及計算單位產(chǎn)品的燃料消耗量，在窯的產(chǎn)量和燃料消耗量確定后，對回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的重要配套設(shè)備，如預(yù)熱器、分解爐、冷卻機等設(shè)備進行設(shè)計選型。窯產(chǎn)量應(yīng)該是工廠生產(chǎn)能力的限制因素，在窯以前的所有生產(chǎn)車間的生產(chǎn)能力，均以窯的產(chǎn)量為依據(jù)進行計算。 窯的選型 表16 選定的窯型技術(shù)參數(shù)表規(guī)格生產(chǎn)能力(t/h)筒體內(nèi)徑筒體長度筒體斜度轉(zhuǎn)速功率(kw)支撐數(shù)主轉(zhuǎn)（r/min）輔轉(zhuǎn)(r/h)主轉(zhuǎn)輔轉(zhuǎn)φ46060%~630753檔資料來源（《新型干法水泥廠工藝設(shè)計手冊》） 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定 回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量是確定工廠生產(chǎn)規(guī)模、原料、燃料消耗定額和全廠設(shè)備選型設(shè)計的依據(jù)，因而是水泥廠設(shè)計的重要指標(biāo)。因此對設(shè)計中已確定的回轉(zhuǎn)窯，必須進行產(chǎn)量的標(biāo)定。如果對窯的產(chǎn)量標(biāo)定過低或過高，均會使整個系統(tǒng)不配套，生產(chǎn)操作出現(xiàn)不平衡?？萍荚诓粩噙M步，水泥廠管理水平也日益提高，生產(chǎn)線的逐步完善將使窯的生產(chǎn)能力進一步提高，結(jié)合廠家生產(chǎn)和重工機械公司給出的技術(shù)參數(shù)，這里標(biāo)定窯的產(chǎn)量為2688t/d（或112t/h）。所以年利用率 η=321/365= 燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力： 熟料的小時產(chǎn)量：Qh = n Qhl——所選窯的標(biāo)定臺時產(chǎn)量（t/臺對新建窯確定燃料消耗量，計算單位熟料熱耗是分析窯系統(tǒng)熱工性能，為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗及節(jié)能技改提供科學(xué)的依據(jù)。由于熟料在煅燒過程中損失了大量的熱量，如廢氣和熟料帶走的熱焓、窯體向外界散失的熱量、濕法生產(chǎn)中蒸發(fā)料漿水分的熱耗量等等。不同窯型對應(yīng)的燒成熱耗如表17所示：表17 窯型與熟料燒成熱耗（A）窯型熟料燒成熱耗窯型熟料燒成熱耗kJ/kg熟料kg熟料kJ/kg熟料kg熟料濕法長窯5000～59001200～1400旋風(fēng)預(yù)熱器窯3300～3600780～850干法長窯4600～50001100～1200預(yù)分解窯3100～3300740～780帶預(yù)熱鍋爐窯5900～67001400～1600立窯3600～3800850～900立波爾窯3600～3800850～900（資料來源：新型干法水泥技術(shù)與設(shè)備）可以看出，熟料燒成過程所消耗的實際熱量與煅燒全過程有關(guān)，除涉及到原、燃料性質(zhì)和回轉(zhuǎn)窯（包括分解爐）外，還與廢氣熱回收裝置（各類預(yù)熱器或余熱鍋爐、余熱烘干等）和熟料余熱回收裝置（各類冷卻機）等有關(guān)。 確定石膏和混合材摻量硅酸鹽水泥以其力學(xué)性能穩(wěn)定，原料來源廣泛，制造成本低廉等諸多優(yōu)點，多年來一直占據(jù)著建筑工程材料的主導(dǎo)地位。石膏作為水泥的緩凝劑，用于調(diào)節(jié)水泥似的凝結(jié)時間，也可以增加水泥的強度，特別對礦渣水泥作用更明顯。石膏的質(zhì)量控制，應(yīng)該進廠一批，取樣化驗一次。根據(jù)SO3的含量計算水泥中石膏的摻入量，如磨石膏粒度不應(yīng)大于30mm，一般應(yīng)有20天的儲存量，使用的石膏和硬石膏的質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求。內(nèi)川浩研究指出，石膏的溶解度與水泥中Ca2+、Al3+濃度之間維持良好的平衡是很重要的。沈梅非等研究了不同形態(tài)石膏在蒸餾水和飽和石灰水溶液中的溶解度（見表19）表19 石膏在不同溶液中溶解度隨時間的變化石膏品種溶液類型CaSO4的質(zhì)量濃度/（gヅエツトセメリトとせつ，石膏と石灰1972（118）。雙快型砂水泥中不同石膏形態(tài)的研究[J]，硅酸鹽學(xué)報，1982（9）。該產(chǎn)品以二水硫酸鈣（CaSO4M類：稱為混合石膏產(chǎn)品。2H2O）的質(zhì)量百分含量之和表示其品位， （質(zhì)量比）。 混合材概述為了增加水泥產(chǎn)量，節(jié)約能源，降低成本，改善和調(diào)節(jié)水泥的某些性能，綜合利用工業(yè)廢渣，減少環(huán)境污染，在磨制水泥時，可以摻加數(shù)量不超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的混合材料。凡是天然的或人工制成的礦物質(zhì)材料，磨成細粉，加水后其本身不硬化，但與石灰加水調(diào)和膠泥狀態(tài)，不僅能在空氣中硬化，并能繼續(xù)在水中硬化，這類材料稱為活性混合材料或水硬化混合材料。（2）粉煤灰（GB/T 1596）。非活性混合材料，又稱填充性混合材，其活性指標(biāo)不符合以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料和?；郀t礦渣等及石灰石和砂巖。我國水泥工業(yè)生產(chǎn)中使用的混合材料基本有兩大類：粒化高爐礦渣、火山灰質(zhì)混合材料。根據(jù)《中華人命共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》（GB1722007）對通用硅酸鹽的規(guī)定，P 確定率值 什么是率值我國目前硅酸鹽水泥熟料采用飽和比（KH）、硅酸率（SM）、鋁酸率（IM）三個率值控制熟料質(zhì)量。預(yù)分解窯的熱工特點，一是回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速高，物料翻滾次數(shù)多，具有傳熱傳質(zhì)速度快的特點；而是采用預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)，物料預(yù)燒好，固相反應(yīng)集中；三是采用高效冷卻機，使熟料冷卻速度快，熟料質(zhì)量高。 結(jié)論查《新型干法水泥工藝設(shè)計手冊》新型干法生產(chǎn)的熟料率值一般控制在：KH=177。,IM(p)=177。配料方案分析，如表112所示，這種配料方案，用較低的鋁氧率，液相黏度低，能很好的完成C2S吸收游離石灰的過程。在高硅酸率下，飽和比無需太高就能達到高的C3S值。）、中飽和比（KH=177。② 有電收塵器時，煤灰沉落率為100%（以上均是）設(shè)率值由以上述定為 KH=,。燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力熟料小時產(chǎn)量：Qh=n* (噸/時)=1=)熟料日產(chǎn)量：Qd=24Qh (噸/天)=24=2600噸/天熟料周產(chǎn)量：Qw=168*Qh (噸/年)=168=工廠的生產(chǎn)能力水泥時產(chǎn)量：Gh=Qh*(100p)/(100de) =(1001)/()=水泥日產(chǎn)量：Gd=24Gh (噸/天)=24=水泥周產(chǎn)量：Qy=168*Gh (噸/年)=168= 原、燃材料消耗定額的確定考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料理論消耗量Kt=(100S)/(100I)=()/（）=（噸/噸熟料)考慮煤灰參入時，1t熟料的干生料的消耗定額K生=100Kt/(100P生)=100（1001）= (噸/噸熟料)各種干原料消耗定額K原=K生*XK石灰石== (噸/噸熟料)K砂頁巖== (噸/噸熟料)K粉煤灰==（噸/噸熟料)K鐵礦石== (噸/噸熟料)干石膏的消耗定額 Kd=(100*d)/((100de)*(100Pd))=(100)/(()（1001）)=(千克/千克熟料)干混合材消耗定額 Ke=(100*e)/((100de)*(100Pe))=(100*30)（()(1001)）= (千克/千克熟料)燒成用干煤消耗定額 Kf1=(100*q)/(Qdw*(100Pf))=(1003050)/(1003)=(千克/千克熟料) 物料平衡表表117 物料平衡表欄原 目料水分%損失%