【正文】 統(tǒng)阻力低，節(jié)能效果顯著。日產(chǎn)熟料正常生產(chǎn)能力 4 000t ，目標(biāo)生產(chǎn)能力 4210 t/d ，熟料熱耗 30 93 kJ/kg 。預(yù)熱器規(guī)格： C 1 為 4Φ4048mm ， C 2 為 2 216。 6400 mm ， C 4 為 1 216。 NSF 分解爐：主爐直徑 216。窯與分解爐用煤比例為 40%和 60%。 74 m ，斜度 % ，主傳轉(zhuǎn)速 ~。 在預(yù)熱器出口至高溫風(fēng)機(jī)管道上設(shè)有增濕塔噴水系統(tǒng)，根據(jù)收塵器入口溫度可自動(dòng)控制噴水量。 1， 2熟料庫的規(guī)格為 ф2430m， 2 個(gè)合格熟料庫有效儲(chǔ)量 ，實(shí)際儲(chǔ)存期 ； 3熟料庫的規(guī)格為 ф1221m，有效儲(chǔ)量，實(shí)際儲(chǔ)存期 。入磨粒度 ≤50 ㎜，入磨水份 ≤8%，產(chǎn)品細(xì)度R80≤10%，出磨水份 ≤1%，生產(chǎn)能力 25~29t/h，主機(jī)功率 220 kW，磨盤工作直徑1600mm，磨盤轉(zhuǎn)速 。該方案較前者節(jié)省了投資設(shè)備，減少了建筑占地面積，并且操作簡單穩(wěn)定，充分利用了余熱。煤磨車間設(shè)有煤粉倉 2 個(gè)， 1 個(gè)為分解爐供煤， 1 個(gè)為回轉(zhuǎn)窯供煤。 水泥粉磨采用 2 套帶 OSepa N2500 選粉機(jī)的閉路球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)，簡單實(shí)用、運(yùn)轉(zhuǎn)率高，調(diào)節(jié)水泥細(xì)度方便，能同時(shí)生產(chǎn)不同品種水泥。其傳動(dòng)采用了中心傳動(dòng)系統(tǒng)，具有傳遞功率大、投資省、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。 輥壓機(jī)選用兩臺(tái) G140110 型輥壓機(jī)，軋輥直徑 :1400mm,軋輥寬度 1100mm。 V 型 選粉機(jī) 選用兩 臺(tái) VX20xx 型 選粉機(jī) ，選粉 風(fēng)量 :120xx0~20xx00m3/h。 高效選粉機(jī)兩臺(tái)， OSepa 選粉機(jī)一、二、三次風(fēng)全為環(huán)境冷空氣，大大改進(jìn)水泥質(zhì)量、提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量。 采用 8 座 216。采用 3 條 RM8 型八咀回轉(zhuǎn)包裝機(jī)包裝水泥，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為 100t/h,完全能滿足生產(chǎn)的要求，并設(shè)有電子校正稱、破包機(jī)及破包清理等裝置，具有稱量精度高（袋誤差為 177。 全廠的中央地帶修建生產(chǎn)控制樓，生產(chǎn)樓內(nèi)設(shè)置中央控制室，采用施耐德的 Quantum 和 Momentum PLC 控制系統(tǒng)控制，同時(shí)生產(chǎn)樓內(nèi)設(shè)置車間辦公室。 設(shè)半露天布置總降壓站 1 座，分別向 廠區(qū)和礦山供電。生活、消防給水管網(wǎng)和生產(chǎn)給水管網(wǎng)皆設(shè)計(jì)佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁 為環(huán)狀管網(wǎng)。辦公樓、生產(chǎn)樓采用中央空調(diào)機(jī)組調(diào)節(jié)空氣流量和溫度；電氣室、變電所、總降壓站等處采用柜式空調(diào)機(jī)調(diào)節(jié)空氣流量和溫度。最大限度地保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，對(duì)環(huán)境的污染降到最小。工藝設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定生產(chǎn)方法、選擇生產(chǎn)工藝流程；確定生產(chǎn)設(shè)備的 類型、規(guī)格、數(shù)量，選取各項(xiàng)工藝參數(shù)及定額指標(biāo)。設(shè)計(jì)力求做到 “清潔生產(chǎn) ”，并且節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，使水泥生產(chǎn)向集約化、高質(zhì)量的現(xiàn)代化工業(yè)方向發(fā)展。生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料是石灰質(zhì)原料（主要提供氧化鈣）和粘土質(zhì)原料（主要提供氧化硅和氧化鋁，也提供部分氧 化鐵）。當(dāng)粘土中氧化硅或氧化鋁含量偏低時(shí)，可加入硅質(zhì)或鋁質(zhì)校正原料。 有害雜質(zhì)的含量應(yīng)盡量少，以利于工藝操作和水泥的質(zhì)量。 石灰質(zhì)原料 凡以碳酸鈣為主要成分的原料都叫石灰質(zhì)原料，主要有石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。 在本此設(shè)計(jì)中所使用的石灰石化學(xué)分析結(jié)果如下： 表 21 石灰石化學(xué)成分（ %） 石灰石 loss SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O ∑ 本設(shè)計(jì)采用的石灰石各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了一級(jí)品（ CaO48%, MgO＜ %， R2O＜ %）的要求，該石灰石屬于生產(chǎn)水泥的優(yōu)質(zhì)原料。 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁 傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)的輔助原料主要是粘土質(zhì)原料，校正原料是鐵粉和砂巖。天然的粘土質(zhì)原料有黃土、粘土、頁巖、泥巖及河泥等，其中黃土和粘土使用最廣。 本設(shè)計(jì)采用的校正原料化學(xué)成分分析如下： 表 22 硫酸渣化學(xué)成分（ %） 硫酸 渣 （鐵粉） loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 表 23 砂巖化學(xué)成分（ %） 砂巖 loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 表 24 頁巖化學(xué)成分（ %） 混合材及石膏 1）混合材 本設(shè)計(jì)的混合材主要火力發(fā)電廠排出的粉煤灰，同時(shí)搭配少量的石灰石和 5 頁巖 loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ — 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁 表 25 建筑垃圾（紅磚）化學(xué)成分（ %） 2）石膏 本此設(shè)計(jì)所使用的石膏其化學(xué)成分分析如下： 表 26 石膏化學(xué)成分（ %） 石膏 loss SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 IR ∑ 燃料的質(zhì)量要求 煤 煤炭是水泥工業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛的一種燃料，我國水泥工業(yè)主要使用煤做為燃料。低品位煤除了火焰溫度低外，還會(huì)因煤灰的沉落不均勻，對(duì)熟料質(zhì)量影響極大。 本次設(shè)計(jì)所使用的煤是煙煤，其元素分析和工業(yè)分析結(jié)果如下： 表 27 煤的元素分析（ %） C ar H ar O ar N ar S ar A ar M ar 合計(jì) 紅磚 Loss SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO ∑ — 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 13 頁 表 28 煤的工業(yè)分析 — Mar Var Aar Q,ar Q,ad 原煤（煙煤） % % % 23207 kJ/kg 24977 kJ/kg 熟料熱耗的選擇 我國的預(yù)分解窯的熟料燒成熱耗一般為 3100—3300kJ/kg 熟料，但現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)使得水泥熟料燒成熱耗有所下降，通過現(xiàn)實(shí)調(diào)查，本設(shè)計(jì)選取單位熟料燒成熱耗為 3093kJ/kg熟料。 率值及率值確定 1）硅率 SM 硅酸率 SM 的大小表示熟料在煅燒過程中生成硅酸鹽礦物和溶劑礦物的相對(duì)含量。SM 值過低 ,則熟料因硅酸鹽礦物少而強(qiáng)度低，并且由于液相量過多易出現(xiàn)大塊、結(jié)圈等，影響要的操作，通常硅酸鹽水泥的硅率在 — 之間。同時(shí)還 關(guān)系到熟料液相黏度，從而影響到熟料的煅燒難易，鋁率高，熟料中 C3A 多，液相黏度大，物料難燒，水泥凝結(jié)快。鋁率一般是在 — 之間取得。 KH 實(shí)際上表示了熟料中 C3S 與 C2S 百分含量的比例， KH 越大，則硅酸鹽礦物中的 C3S 的比例越高，熟料質(zhì)量越好，故提高 KH 有利于提高水泥質(zhì)量，但 KH過高，熟料煅燒困難，保溫時(shí)間長，否則會(huì)出現(xiàn) 游離 CaO，同時(shí)窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。 預(yù)分解窯生料預(yù)熱好，分解率高，另外由于單位產(chǎn)量窯體的散熱損失少以及耗熱最大的碳酸鹽分解帶已移到窯外，因此窯內(nèi)的氣流溫度高，為了有利于掛窯皮和防止結(jié)皮、堵塞、結(jié)大塊，目前趨于低液相量的配料方案。若原料易燒性較好， 燒成熟料游離鈣＜１％， 即可提高率值， 以取得高強(qiáng)度熟料， 從而增加混合材摻加量；若生產(chǎn)硅酸鹽水泥， 買 方又不需要高標(biāo)號(hào)， 即可在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下， 適當(dāng)降低率值， 以減少煤耗，這就是經(jīng)濟(jì)率值。 5） 重新假設(shè)調(diào)節(jié)原料配比，計(jì)算配料數(shù)據(jù)及灼燒基生料成分，設(shè)干燥基原料配比如下： 表 36 重新調(diào)整原料配比（ %） 石灰石 砂巖 硫酸渣 頁巖 計(jì)算所有原料帶入白生料中各氧化物百分含量列于下表： 表 37 化學(xué)成分（ %） 表 38 熟料的計(jì)算成分（ %） 項(xiàng) 目 配合比 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 灼燒基 （ 100GA） % 煤灰成分 G A% 熟料成分 100 6） 計(jì)算熟料率值及礦物組成 （ P≧ ） 原料名稱 配比 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石 灰石 — 砂巖 — 頁巖 — 硫酸渣 白生料 灼燒基生料 — — 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 18 頁 KH= 2 3 2 32C a O 1 .6 5 A l O 0 .3 5 A l O2 .8 S iO= SM= 22 3 2 3SiOAl O +Al O = IM= 2323AlOFeO= C3S=（ 3KH2） S =（ 3） %=% C2S=（ 1KH） S=（ ） %=% C3A=（ ） F =（ ） %=% C4AF==%=% 重新調(diào)整生料配比后，熟料率值和礦物組成均符合設(shè)計(jì)要求，而且 MgO 和 SO3 也在控制范圍內(nèi)?？紤]生產(chǎn)波動(dòng)，熟料率值的控制指標(biāo)可定為： KH=177。 IM=177。 式中： n ——窯的臺(tái)數(shù)；（臺(tái)） Qd——要求的熟料日產(chǎn)量（ t/d）；按照窯的日產(chǎn)量，窯的標(biāo)定產(chǎn)量設(shè)定為 4210 t/d； 2）計(jì)算燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力 熟料小時(shí)產(chǎn)量： Qh =nQh， 1=1= （ t/h） 熟料日產(chǎn)量： Qd=24Qh=24=4000（ t/d） 熟料周產(chǎn)量： Qw=168Qh=168=28000（ t/w） 式中： Qh —— 窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 （ t/h） Qd —— 窯的日產(chǎn)量 （ t/d） Qw —— 窯的周產(chǎn)量 （ t/w） 3）水泥產(chǎn)量計(jì)算 工廠的生產(chǎn)能力由燒成車間的生產(chǎn)能力求得。本次設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的水泥品種只有 一種，根據(jù) GB17520xx 等相關(guān)規(guī)定，普通硅酸鹽水泥中石膏摻量以 SO3（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）計(jì) ≤%，水泥熟料和石膏總量 ≥80%且＜ 90%（質(zhì)量佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 分?jǐn)?shù)），混合材參量＞ 5%且 ≤20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。 水泥小時(shí)產(chǎn)量： 100 100 hhpGQde?= 100 3100 =（ t/h） 式中： hG ——水泥小時(shí)產(chǎn)量（ t/h）； p ——干生料生產(chǎn)損失， %，取 3%（見《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P40）； d ——水泥中石膏的摻入量（﹪）；取 ﹪ ； e ——水泥中混合材的摻入量（﹪）；取 %。 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 ② 考慮煤灰摻入時(shí)， 1t 熟料的干生料消耗定額： K 生 = 100100 TKP? 生=（ t/t 熟料） 式中： K 生 ——干生料消耗的定額， t/t 熟料； P 生 ——干生料生產(chǎn)損失。 用此公式計(jì)算見下表： 表 316 原料消耗定額表 — 石灰石 砂巖 頁巖 硫酸渣 石膏 水泥用石灰石 粉煤灰 建筑垃圾 w0（ %） K 干（ kg/kg 熟料） K 濕（ kg/kg 熟料） 燒成系統(tǒng)和工廠的生產(chǎn)能力 1）燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力： 熟料小時(shí)產(chǎn)量： Qh= 24dQ = 400024 =（ t/h） 熟料日產(chǎn)量： Qd=4000（ t/d） 熟料周產(chǎn) 量： Qw=28000（ t/w） 2）工廠生產(chǎn)能力： 水泥小時(shí)產(chǎn)量：100 100 hhpGQde?= 100 3100 =（ t/h） 水泥日產(chǎn)量： Gd=24 Gh=24=（ t/d） 水泥周產(chǎn)量： Gw=168 Gh=168=（ t/w） 全廠物料平衡表 表 317 水泥配料表 水泥品種 混合材 石膏 熟料 石灰石 粉煤灰 建筑垃圾 % % % % % 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁 按上法計(jì)算全廠物料需要量見下表： 表 318 全廠物料平衡表 原料名稱 水分含量（ %） 生產(chǎn)損失（ %） 消耗定額（ t/t 熟料） 物料平衡表（ t） 備注 干料 含天然水分料 干料 濕料 小時(shí) 日 周 小時(shí) 日 周 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 石灰石 — — 頁巖 — 17. 00 燃煤量按無煙煤與煙煤搭配使用，搭配比例為：無煙煤：煙煤 =50%： 50%；窯 頭煤：窯 尾煤 =40%： 60%。 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 第 4章 主機(jī)平衡計(jì)算及選型 車間工作制度的確定 表 41 車間工作制度表 主機(jī)選型 破碎機(jī)的選型 本設(shè)計(jì)采用單段錘式破碎系統(tǒng)： 石灰石破碎機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量： GH = wGH = = （ t/h） 由此，選擇型號(hào)為： 型單段錘式破碎機(jī)一臺(tái)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為： 600~800 t/h，正常 600t/