【正文】 綜合實(shí)際和各方面的情況來考察，以C方案為最佳方案。 窯的標(biāo)定的意義水泥廠設(shè)計(jì)過程中，當(dāng)窯型與規(guī)格一旦確定之后，窯產(chǎn)量的標(biāo)定是選擇生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備，計(jì)算工廠的燒成能力，和熟料年產(chǎn)量的依據(jù)，同類窯在不同的生產(chǎn)條件下，其產(chǎn)量差異相當(dāng)大，即使同一規(guī)格的窯，由于煅燒制度不同，產(chǎn)量也有較大的差別。窯產(chǎn)量標(biāo)定過高或過低，均將產(chǎn)生不良后果，如標(biāo)定過高生產(chǎn)中窯長期達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，則浪費(fèi)輔助設(shè)備的生產(chǎn)能力，降低工廠的經(jīng)濟(jì)效益。 窯的選型計(jì)算由生產(chǎn)要求，72的新型干法窯（產(chǎn)量5000 t/d左右）72回轉(zhuǎn)窯的窯型技術(shù)參數(shù)如表13所示，表13 選定的窯型技術(shù)參數(shù)表（《新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊》）規(guī)格生產(chǎn)能力筒體內(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)72 t/d72%~630753檔 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定 用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算采用由南京工業(yè)大學(xué)提出的回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量標(biāo)定公式回轉(zhuǎn)窯技術(shù)規(guī)格如下：內(nèi)徑 D＝；有效長度 L＝72m；當(dāng)D=4～5m時(shí)；所選用耐火磚厚度為δ＝。 實(shí)際例子（72窯的產(chǎn)量）遼寧工源水泥（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、湖南11海螺水泥有限公司、冀東水泥廠、棗莊市金源水泥粉磨有限公司 結(jié)論 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(jì)的依據(jù)，因而是水泥廠設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。因此對設(shè)計(jì)中已確定的回轉(zhuǎn)窯，必須進(jìn)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(gè)系統(tǒng)不配套，生產(chǎn)操作出現(xiàn)不平衡。科技在不斷進(jìn)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(jìn)一步提高，結(jié)合廠家生產(chǎn)和重工機(jī)械公司給出的技術(shù)參數(shù)，這里標(biāo)定窯的產(chǎn)量為5000t/d（或臺時(shí)產(chǎn)量G=）。 窯的年利用率不同窯的年利用率可參考以下參數(shù)：濕法窯 ；傳統(tǒng)干法窯 ；機(jī)立窯 ～；懸浮預(yù)熱窯、預(yù)分解窯 ～（國外＜）。l——所選窯的標(biāo)定臺時(shí)產(chǎn)量（t/臺窯的單位熱耗是指窯系統(tǒng)生產(chǎn)單位熟料產(chǎn)量的實(shí)際燒成熱耗。因此窯的實(shí)際熱耗比理論熱耗高得多。表14 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實(shí)際廠家的例子如表18所示，表15 實(shí)際廠家的例子廠名窯型生產(chǎn)能力熱耗遼寧工源水泥（集團(tuán)）有限責(zé)任公司72m5000t/d海螺集團(tuán)安徽銅陵海螺水泥有限公司74m5000 t/d≤2970kJ/kg湖南11海螺水泥有限公司Φ472m5000 t/d3100kJ/kg以上兩個(gè)表可以看出，熟料燒成過程所消耗的實(shí)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(jī)）等有關(guān)。 石膏和混合材 概述（石膏）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(diǎn)，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(shí)間，也可以增加水泥的強(qiáng)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(jìn)廠一批，取樣化驗(yàn)一次。根據(jù)SO3的含量計(jì)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）表16 石膏在不同溶液中溶解度隨時(shí)間的變化石膏品種溶液類型CaSO4的質(zhì)量濃度/（g 沈梅非等。 石膏的分類：GB/T 54831996《石膏和硬石膏》國家標(biāo)準(zhǔn)中對石膏和硬石膏礦產(chǎn)品按礦物組分分為三類：G類：稱為石膏產(chǎn)品。2H2O）的質(zhì)量百分含量表示其品位。該產(chǎn)品以無水硫酸鈣（CaSO4）與二水硫酸鈣（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）。（2）塊度尺寸：產(chǎn)品的塊度不大于400mm。（3）分級：各類產(chǎn)品按其品位分級，并應(yīng)符合下表的要求。2H2OCaSO42H2O+ CaSO4[且（質(zhì)量比）]產(chǎn)品名稱石膏（G）硬石膏（A）混合石膏（M）特級≥95—≥95一級≥85≥75≥65≥55二級三級四級 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(shí)，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(xì)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)混合材料和粒化高爐礦渣等及石灰石和砂巖。a. 水硬率（HM）——所謂水硬率，是表示水泥熟料中堿性氧化物CaO的百分含量與酸性氧化物（SiOAl2OFe2O3）百分含量之比。但是水硬率有一定的局限性，因?yàn)镠M只表示堿性氧化物與酸性氧化物之間的比例。b. 石灰石飽和系數(shù)——一般稱為飽和比。簡言之，飽和比KH表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和生成硅酸三鈣的程度。SiO2雖然也是酸性氧化物，但不完全被CaO所飽和而全部生成C3S，而是還生成部分C2S。飽和比的表示（1）當(dāng)KH=，熟料礦物只有C3S、C3A、C4AF，而無C2S。（3）當(dāng)KH=，熟料礦物只有C2S、C3A、C4AF而無C3S?！?。歐美以SM表示。n值過高，表示硅酸鹽礦物多，對水泥熟料是強(qiáng)度有利，但意味著溶劑礦物較少，液相量少，將給煅燒造成困難。且溶劑礦物過多，易結(jié)大塊、爐瘤，結(jié)圈等，也不利于煅燒。歐美以IM表示。也反映了熟料中的C3A和C4AF的相對含量。在溶劑礦物C3A+C4AF含量一定時(shí)，P（IM）高，意味著C3A量多，C4AF量小，液相粘度增加，C3S形成比較困難，且熟料的后期強(qiáng)度、抗干縮性、耐磨性等均受影響；相反。表18 硅酸鹽水泥熟料配料率值和礦物組成建議范圍窯型KHnpC3S%C2S%C3A%C4AF%濕法窯515916245111117干法窯466719286111118立波爾窯445322305111117預(yù)分解窯486214287101012機(jī)立窯適宜范圍有礦化劑556318221216610預(yù)分解窯推薦值適宜范圍 計(jì)算粉煤灰摻入量利用下列公式， q的取值前面已確定，取 q=3150kJ/kg熟料 ， ∴式中： S——煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（100%） ——煤的應(yīng)用基低熱值（kJ/kg煤） ——煤的應(yīng)用基灰分含量（%） q——熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料） R——煤灰沉落度（%），當(dāng)窯后有電收塵且窯灰入窯時(shí)取100%，當(dāng)窯后不設(shè)電收塵且窯灰不入窯時(shí)，可參考表114選擇煤灰沉落率：表19 不同窯型不設(shè)電收塵時(shí)的煤灰沉落率窯型煤灰沉落率窯型煤灰沉落率濕法長窯（L/D=30～50）有鏈條100%干法中空窯30～40%濕法短窯（L/D＜30）有鏈條80%干法短窯帶立筒式旋風(fēng)預(yù)熱器90%濕法短窯帶料漿蒸發(fā)機(jī)70%預(yù)分解窯90%立波爾窯80%立窯100%注：① 以上煤灰沉落率均為無電收塵器時(shí)的數(shù)值。（3）煤灰摻入量 S=%（4）以100kg熟料為基準(zhǔn)列表115用遞減式湊法計(jì)算如下：表19 熟料平衡計(jì)算表計(jì)算步驟SiO2Al2O3Fe2O3CaO其他備注要求熟料組成差石灰石=123Kg差沙頁巖=17Kg11kg頁巖 差粉煤灰=10Kg 差鐵粉=4kg鐵粉差 差差偏差不大所以：石灰石：，砂巖=，粉煤灰= ，鐵粉= 。（5）各原料的含水量：石灰石1%，%，砂巖3%，鐵粉4%。 原燃料消耗定額的計(jì)算 原料消耗定額（1）考慮煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料理論消耗量：式中：——干生料理論消耗量（t/t熟料），——干生料的燒失量（%），——煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示。 干粉煤灰的消耗定額：（t/t熟料） 燒成用干煤消耗定額（t/t熟料）（t/t熟料）式中：——燒成用干煤消耗定額（t/t熟料）， ——熟料燒成熱耗（kj/kg熟料），——干煤低位熱值（kj/kg熟料），——煤的生產(chǎn)損失%，一般為1%。因?yàn)楣に嚥贾弥苯尤Q于所選定的工藝流程和設(shè)備；同時(shí)，工藝布置對工藝流程和設(shè)備的選擇又有很大的影響。選擇主機(jī)的型式和規(guī)格，根據(jù)車間要求的小時(shí)產(chǎn)量、進(jìn)料性質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量要求以及其他技術(shù)條件，選擇適當(dāng)型式和規(guī)格的主機(jī)設(shè)備，務(wù)必使所選的主機(jī)技術(shù)先進(jìn)，管理方便，能適應(yīng)進(jìn)料的情況，能生產(chǎn)出質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品。標(biāo)定主機(jī)的生產(chǎn)能力，同類型規(guī)格的設(shè)備，在不同的生產(chǎn)條件下（如物料的易磨性、易燒性、產(chǎn)品質(zhì)量要求以及具體操作條件等），其產(chǎn)量可以有很大的差異。即根據(jù)設(shè)計(jì)中的具體技術(shù)條件，確定設(shè)備的小時(shí)生產(chǎn)能力。計(jì)算主機(jī)的數(shù)量 式中：——主機(jī)臺數(shù)， ——要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量（t/h）， ——主機(jī)標(biāo)定臺時(shí)產(chǎn)量（t/h）。表21 （附表）水泥廠主機(jī)年利用率（以小數(shù)表示）主機(jī)名稱周別每日工作班數(shù)適宜利用率備注石灰石破碎不連續(xù)周1—也可連續(xù)周石灰石破碎不連續(xù)周2—主機(jī)名稱周別每日工作班數(shù)適宜利用率備注回轉(zhuǎn)烘干機(jī)連續(xù)周3—生料磨（圈流）連續(xù)周3—生料磨（開流）連續(xù)周3—機(jī)械立窯連續(xù)周3—旋窯連續(xù)周3—水泥磨（圈流）連續(xù)周3—水泥磨（開流）連續(xù)周3—水泥包裝不連續(xù)周1—水泥散裝不連續(xù)周2— 物料的破碎生產(chǎn)水泥的原料，大部分都要經(jīng)過預(yù)先破碎，因?yàn)閺牡V山開采回來的石灰石，砂巖，石膏，混合材料以及煤等原料，燃料塊度較大，給運(yùn)輸，貯存，粉磨帶來一定的困難。物料經(jīng)過破碎后，其粒度減小，表面積增加，在一定程度上可以提高粉磨和烘干的效率。主要反映以下幾個(gè)方面：（一） 破碎設(shè)備大型化（二） 破碎流程單段化（三） 破碎設(shè)備移動(dòng)化（四） 破碎設(shè)備多功能化 破碎設(shè)備的工作原理利用擠壓和沖擊等機(jī)械作用的外力，使大塊物料產(chǎn)生應(yīng)力和形變，從而導(dǎo)致破裂。表22 各級粉碎所對應(yīng)的粒度破碎等級喂料粒度（mm）出料粒度（mm）粗碎300—550＞100中碎100—30020—100細(xì)碎50—1000—20 影響破碎系統(tǒng)的選擇因素（1）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)。表24 各種物料的進(jìn)料粒度序號物料名稱最大進(jìn)料粒度備注大型廠中型廠小型廠1石灰石800—1000650—800＜3502粘土，砂頁巖4004002503熟料100100200—300操作不正常時(shí)出現(xiàn)300mm4石膏3003003005煤300300300許多廠均為碎煤，少許大快表25 水泥廠最大入磨物料的粒度物料種類石灰石砂巖熟料石膏混合材煤最大粒度＜25＜50＜30＜50＜30＜30 石灰石破碎青龍山的石灰石屬于中硬，為了實(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，盡可能選擇單段破碎機(jī)。（1）確定破碎車間的工作制度 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，石灰石破碎車間采用二班制，每年工作290天。（3）主機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量： （t/h） （4）設(shè)備的選型： 天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)開發(fā)的新型單段錘