【正文】 ,adQ熟 料 熱 耗 = /kg熟料 算 標定熟料產(chǎn)量 Qd =，小時產(chǎn)量 Qh,1=n= hh1,=／ = 故 n取 1。 式中： n — 窯的臺數(shù)；（臺） dQ — 要求的熟料日產(chǎn)量（ t/d）；按照窯的日產(chǎn)量，窯的標定產(chǎn)量設(shè)定為 t/d； 熟料小時產(chǎn)量： Qh =nQh,1=1= (t/h) 熟料日產(chǎn)量： Qd=24Qh=24=(t/d) 熟料周產(chǎn)量： Qw=168Qh=168= (t/w) 式中： Qh 窯的臺時產(chǎn)量 （ t/h） Qd 窯的日產(chǎn)量 （ t/d） Qw 窯的周產(chǎn)量 （ t/w） 本科生畢業(yè)論文 12 每種水泥小時產(chǎn)量： hh Qed pG 111 100 100?=（ 1003） ／ ()=(t/h) 式中： 1hG —表示水泥小時產(chǎn)量（ t/年）； 1d —表示水泥中石膏的摻入量（ ﹪ ）；為 1e —表示水泥中混合材的摻入量（ ﹪ ）；為 4﹪ P表示生產(chǎn)損失（ ﹪ ）為 3﹪ hG — 兩種水泥小時產(chǎn)量的總和（ t/年）。 水泥日產(chǎn)量 hd GG 24= =24 = （ t/d） 水泥周產(chǎn)量 hw GG 168= =168 = （ t/w） 、燃料消耗定額 ○1考慮煤灰摻入時， 1t 熟料的干生料理論消耗量： KT = 100100SI?? =()/()= (t/t 熟料 ) 式中： KT ——干生料理論消耗定額， t/t 熟料； S ——煤灰摻入量， %； I ——干生料的燒失 量， %。 ○2考慮煤灰摻入時， 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。 %，取 3%（見《水泥廠工藝設(shè)計概論》 P40） ○3各種干原料的消耗定額： K 石灰石 = K 生 χ =%= (t/t 熟料 ) K 頁巖 = K 生 χ =%= (t/t 熟料 ) 本科生畢業(yè)論文 13 K 砂巖 = K 生 χ =%= (t/t 熟料 ) K 硫酸渣 = K 生 χ =%= (t/t 熟料 ) 結(jié)果見下表： 表 312 干原料的消耗定額 石灰石 砂巖 硫酸渣 頁巖 K生 (t/t 熟料 ) χi（ %） % % % % K原 (t/t 熟料 ) 式中 K原 ——干原料的消耗定額（ t/t 熟料） K生 ——干生料消耗定額（ t/t 熟料） χi——物料干基配比 ： 本設(shè)計石膏摻入量： d = . 3 4 33０ ２ Ｃ ＋ 0 . 0 5 C A F S O ( 熟 料 中 )S O ( 石 膏 中 )A =(＋ － )／ =% 確定 P .Ⅱ 水泥混合材摻入量為 e=4%、 ,生產(chǎn)損失為 Pd=2%, 則： Kd= 100(1 0 0 ) (1 0 0 )ddd e P? ? ? ? =： Ke= 100(1 0 0 ) (1 0 0 )eed e P? ? ? ?=： Kf1=.100(100 ) ar fqQp? =1003000／〈 21349(1003)〉 = kg/kg熟料 ：（本設(shè)計主要是對混合材進行烘干處理 ） Kf2=MQ濕燒 122100?? .arqQ烘 100100fp? 本科生畢業(yè)論文 14 = 179935000 1100 1?? 479021349 1001003? =式中： Kf1——燒 成用干煤消耗定額， kg/kg 熟料； Kf2——烘干用干煤消耗定額， kg/kg 熟料； pf——煤的生產(chǎn)損失 %，一般取 3%。（見《水泥廠工藝設(shè)計概論》 P41） ——煤的低位熱值， kJ/kg 熟料； w w2——分別表示該物料烘干前、后的水分， %，分別為： %、 1%。 q——熟料燒成熱耗， kJ/kg 熟料； M濕 ——須烘干的濕物料量， t/周； 1799。 Q 燒 ——燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力， t/周； 35000。 q 烘 ——蒸發(fā) 1kg水分的熱耗量， kJ/kg水分， 4790，參考《新型干法水泥廠工藝設(shè)計 手冊》 P113烘干機的熱工參數(shù)。 ： K 濕 =0100(100 )Kw?干 式中： K 干、 K 濕 ——分別表示濕物料、干物料消耗定額， kg/kg 熟料； w0——該物料的天然水分， % 用此公式計算見下表： 表 315 原料消耗定額表 石 灰石 頁巖 砂巖 硫酸渣 石膏 礦渣 w0（ %） 3． 37 12． 04 K 干（ kg/kg 熟料） 0． 0529 0． 0452 K 濕（ kg/kg 熟料） 0． 0553 0． 0514 ： 熟料小時產(chǎn)量： Qh=24dQ =500024 =(t/h) 熟料日產(chǎn)量： QD=5000(t/d) 熟料周產(chǎn)量： QW=35000(t/w) ： 本科生畢業(yè)論文 15 水泥小時產(chǎn)量： Gh= 100100 cPde??? Q h (t/h) 水泥日產(chǎn)量： GD=24 Gh (t/d) 水泥周產(chǎn)量： GW=168 Gh (t/w) 表 316 水泥配料表 按上法計算全廠物料需要量見下表： 表 317 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) 干料 含天然水分料 干料 水分料 小時 日 周 小時 日 周 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 石灰石 256 6149 43043 6249 43743 頁巖 6474 砂巖 10． 02 460 510 硫酸渣 19． 15 180 1260 225 1575 生料 1． 6 321 7714 石膏 3． 37 11 混合材（礦渣） 12． 04 226 1582 257 1799 熟料 5000 35000 水泥 37727 燒成用煤 1． 34 烘干用煤 1． 34 燃煤合計 1． 34 5191 注： 窯熟料產(chǎn)量： 5000T/D；熟料熱耗 3000kJ/kg。 燃煤量按無煙煤與煙煤搭配計算，搭配比例為：無煙煤：煙煤 =30%： 70%；窯頭煤：窯 尾煤 =40%： 60%。 水泥品種為 P .Ⅱ ；袋裝水泥：散裝水泥 =70%： 30%。 （ 參見《水泥廠工藝設(shè)計概論 P44表 37》 水泥品種 混合材 石膏 熟料 石灰石 礦渣 P.Ⅱ % 3% 4． 73% 91． 27% 本科生畢業(yè)論文 16 表 318 車間工作制度表 本設(shè)計主機每周運轉(zhuǎn)小時數(shù)及班制表 : 主機名稱 每日運轉(zhuǎn)時間 (h/d) 每周運轉(zhuǎn)時間 (h/周 ) 生產(chǎn)周制 (d/周 ) 生產(chǎn)班制 石灰石破碎機 12 72 6 每日兩班 ,每班 6 小時 生料磨 22 154 7 窯 24 168 7 煤磨 24 168 7 水泥磨 22 154 7 回轉(zhuǎn)烘干磨 22 154 7 包裝機 14 98 7 每日兩班 ,每班 7 小時 破碎機的選型 本設(shè)計采用破碎系統(tǒng)： 石灰石破碎機要求小時產(chǎn)量： GH = wGH =4374372 =（ t/h） 由此，選擇型號為：單轉(zhuǎn)子破碎機型號為 TKLPC 式破碎機一臺，臺時產(chǎn)量為： 660 t/h，其轉(zhuǎn)子工作圓直徑為 2020 mm，轉(zhuǎn)子有效寬度為 2203 轉(zhuǎn)子有效寬度為。同時配備重型板式喂料機， 230010000mm，喂料能力 700~900t/h，其主電機功率 55kw。 石灰石破碎機實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)為： H0= HnlGnG H= 660? 72=（ h） 生料磨的選型 本設(shè)計采用立磨系統(tǒng)。生料磨要求小時產(chǎn)量： GH= wGH = =（ t/h） 由此，參考京陽 水泥廠，本設(shè)計選型為 MPS5000B 立式生料磨機一臺，臺時產(chǎn)量為： 380t/h，動力 3000KW。 MPS 型立磨的磨棍為輪胎型斜棍，磨盤為淺盆型襯板，此磨型的磨有 3 個磨棍，磨棍軸與水平夾角為 12176。， 3 個磨棍裝在同一架上，統(tǒng)一由液壓系統(tǒng)加壓。磨棍可以翻轉(zhuǎn) 180176。使用，延長使用壽命。其優(yōu)點是 3 個磨棍在磨盤容易平衡穩(wěn)定。 生料磨實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)為： H0= HnlGnG H= 380? 154=（ h） 154（ h） 本科生畢業(yè)論文 17 即實際運 轉(zhuǎn)小時數(shù)小于要求工作小時數(shù)，能保證水泥廠的正常運轉(zhuǎn)。 窯的規(guī)格 由于日產(chǎn) 5000t 熟料生產(chǎn)線是最近幾年才在國內(nèi)快速發(fā)展起來的，對于回轉(zhuǎn)窯的型號規(guī)格參照滄州海螺、寧國三線以及煙臺東原日產(chǎn) 5000t 熟料生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況，本設(shè)計選取回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格為： 72m。 采用三擋支承，斜度 ％，主電機功率 630kW，直流調(diào)速。 煤磨的選型 本次設(shè)計采用立磨系統(tǒng)，煤磨要求小時產(chǎn)量： GH = wGH = 5191168 =煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計放棄傳統(tǒng)的風掃管磨 +粗粉分離器 +旋風除塵器 +電除塵器的方案，參考寧國三線， 煤磨采用 MPF2117 輥式磨，其生產(chǎn)能力為 45 t/h，煤粉細度可靈活調(diào)節(jié)，原煤入磨粒度 25mm，出磨粒度 80μm篩余 ≤12%； 水分 % ，煤粉水分 %，主電機功率 630kW。 煤磨 +脈沖噴吹袋式收塵器的方案，原煤經(jīng)全密閉計量給煤機喂入輥式磨烘干粉磨，熱源取自窯頭篦式冷卻機余風。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。此設(shè)備搭配方案在都江堰拉法基水泥 廠 從投產(chǎn)效果看，振動極小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠。 由此，選擇型號為： MPF2117 輥式磨 一臺，臺時產(chǎn)量為： 45（ t/h） 煤磨實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)為： H0= HnlGnG H = ? 168= (h) 168（ h） 實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)小于要求工作小時數(shù)，能保證水泥廠正常運轉(zhuǎn)。 回轉(zhuǎn)烘干磨 的選型 本次設(shè)計采用 回轉(zhuǎn)烘干磨 系統(tǒng)主要是對混合材（礦渣）進行烘干處理，以達到入水泥磨水分要求。 回轉(zhuǎn)烘干磨 要求小時產(chǎn)量： GH = wGH = 1799154 =（ t/h） 本設(shè)計選用混合材（礦渣）初水分為 %，要求終水分達到 1%，因此選擇承德礦機廠生產(chǎn)的 12m的 回轉(zhuǎn)烘干磨，其斜度為 5％，筒體轉(zhuǎn)速為 ／ min， 臺時產(chǎn)量（ 礦渣初水分為 15%，要求終水分達到 1%） 可達 ，烘干熱耗為 4790 kJ/kg水分。 (參見《水泥廠工藝設(shè)計 P71 表 52》 由此，選擇型號規(guī)格為： 12m回轉(zhuǎn)烘干磨機 一臺，臺時產(chǎn)量： （ t/h）， 本科生畢業(yè)論文 18 水泥磨實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)為： H0= HnlGnG H = ? 154=（ h） 154（ h） 實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)小于要求工作小時數(shù)，能保證水泥廠正常運轉(zhuǎn)。 水泥磨的選型 本次設(shè)計采用輥磨預(yù)粉磨系統(tǒng)，水泥磨要求小時產(chǎn)量： GH = wGH = 37727154 =245（ t/h） 水泥 粉磨采用伯力鳩斯公司 1972—1974 年提供的圈流水泥粉磨系統(tǒng)。磨機選用了16m球磨機，轉(zhuǎn)速為 轉(zhuǎn) ∕分，通風量為 55000 米 3∕時，其傳動采用了中心傳動系統(tǒng)，具有傳遞功率大、投資省、占地面積小等優(yōu)點。 OSepa 選粉機一、二、三次風全為環(huán)境冷空氣，大大改進水泥質(zhì)量、提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量。臺時產(chǎn)量可達 125t/h。磨出水泥細度比表面積達 3000cm2/g。 由此，選擇型號規(guī)格為： 16m球磨機兩臺，臺時產(chǎn)量： 125（ t/h）， 水泥磨實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)為： H0= HnlGnG H = 2452 125? 154=（ h） 154（ h） 實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)小于要求工作小時數(shù)，能保證水泥廠正常運轉(zhuǎn)。 包裝機的選型 設(shè)計有 70%的水泥需要袋裝，則袋裝水泥 3772770%247。98=,本次設(shè)計采用回轉(zhuǎn)式包裝機， 采用 3 條 BX8WY 型八咀回轉(zhuǎn)包裝機包裝水泥，臺時產(chǎn)量為 80~100t/h,完全能滿足生產(chǎn)的要求， 并設(shè)有電子校正稱、破包機及破包清理等裝置，具有稱量精度高（袋誤差為 177。）、密封性能好、揚塵小 、自動化程度高及操作簡便等優(yōu)點。 包裝機實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)為： H0= hnlGnG H = 100? 98=98（ h） 即實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)小于要求工作小時數(shù)，能保證水泥廠的正常運轉(zhuǎn)。故所選的包裝機能滿足水泥廠生產(chǎn)要求。 表 319 主機平衡表 主機名稱 主機型號 周平衡量（ t/h) 主機產(chǎn)量（ t/臺 .h) 主機臺數(shù)（臺） 要求主機小時產(chǎn)量（ t/h) 主機生產(chǎn)能力（ t/h) 主機每周運時 間（ h/w) 主機每周實際運轉(zhuǎn)時間（ h/w) 單斷錘式 43743 660 1 660 72 本科生畢業(yè)論文 19 破碎機 TKLPC2022. 生料磨 MPS5000B立磨 380 1 380 154 回轉(zhuǎn)窯 72m 35000 217 1 217 168 161. 29 煤磨 MPF2117 輥式磨 5191 45 1 45 168 烘干磨 12m 1799 1 154 水泥磨 16m 37727 125 2 245 125 154 回轉(zhuǎn)式包裝機 BX8WY 型八咀回轉(zhuǎn)包裝機 26411 100 3 300 98 本科生畢業(yè)論文 20 第 4章 儲庫計算 水泥廠是連續(xù)生產(chǎn)的工廠，為了避免由于外部運輸來料的不均衡，上、下工序設(shè)備之間生產(chǎn)能力的不平衡，或是由于前后段生產(chǎn)工序的工作班制度不同，以及其他原因造成物料供應(yīng)的中斷或物料滯留堆積而堵塞，保證工廠生產(chǎn)的連續(xù)進行和水泥的均衡出廠，以及為了滿足生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制 和產(chǎn)品檢驗的需要，水泥廠必須設(shè)置各種原料、燃料、半成品和成品的儲存設(shè)施（包括各種堆場，堆棚、儲庫、料倉以及成品庫等）。各種儲庫的容量應(yīng)滿足不同物料存儲期的要求，儲存量一般以儲存期來確定和表示。 物料的儲存期是工藝設(shè)計中的一個重要的參數(shù)，合理確定這個參數(shù)，具有較大的技術(shù)經(jīng)濟意義。物料的儲存期不應(yīng)該定得過短，否則對生產(chǎn)不利，甚至影響整個生產(chǎn) 。但也不應(yīng)該過長，以免增加基建投資和生產(chǎn)成本。因此要綜合考慮各種條件和因素，合理的確定各種物料的儲存期。下表是本設(shè)計所設(shè)定的各物料的儲存期。 本設(shè)計 確定各物料的儲存期如下：（《新型干法水泥廠工藝計算手冊》 P312） 表 41 物料名稱 石灰石 頁巖 砂巖 硫酸渣 煤 生料 熟料 石膏 混合材 水泥 儲 存 期（ d） 5 8 5 30 8 2 10 30 10 7 各物料的密度和休止角如下表所示 (參照《水泥廠工藝設(shè)計概論》 P289 附錄（一）常用物料的密度和休止角 )： 表 42 物 料名 稱 碎石灰石 干頁巖 干砂巖 硫酸渣 塊煤 煤粉 粉煤灰 生料粉 熟 料 （回轉(zhuǎn)窯） 石膏 混合材 普通水泥（庫內(nèi)） γ（ t/m3） α(℃ ) 30 25 36 35 27 0 32 35 33 45 35 30 、原煤、聯(lián)合預(yù)均化堆場 、石膏礦渣預(yù)均化堆場 石灰石預(yù)均化堆場 (考察國內(nèi)同類大型水泥廠情況，考慮到堆料機、取料機選型，以及基建費用和主機設(shè)備等情況，決定本設(shè)計石灰石預(yù)均化堆場的儲存期為 3d，在圓庫設(shè)計時確定為 5d)（參考《中國現(xiàn)代水泥及裝備》） 本科生畢業(yè)論文 21 （ 1） 總堆料量： Q 總 = KQd =62493=（ t） 式中： Q 總 ——堆場內(nèi)總堆料量， t； K——堆場系數(shù)， K=~，取 K=； Q——物料的日用量， t/d； d——物料的儲存期， d。 （ 2） 堆場的尺寸確定 取堆場的料堆的長寬比為 C=LB = 料堆的堆量為： Q 總 =γV=γB2tgα()= B3 則解得 B= m,L