畢業(yè)設(shè)計--日產(chǎn)5000噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)工藝設(shè)計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計的設(shè)計題目是日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠新型干法生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)工藝設(shè)計。本設(shè)計的主要內(nèi)容是水泥生產(chǎn)的工藝流程、水泥廠區(qū)布置及主機設(shè)備選型等。重點是窯中部分的設(shè)計。本設(shè)計選用了現(xiàn)代回轉(zhuǎn)窯中最先進的兩檔回轉(zhuǎn)窯。由于本人設(shè)計水平有限，在設(shè)計當(dāng)中還有很多問題，希望老師批評指正。1. 窯的選擇：在選擇窯的過程中，我運用理論公式算出窯

2、型，同時我也查找了實際廠家的情況，最后我綜合兩者定出我的窯型；2. 物料平衡計算：按照經(jīng)驗公式（石灰石飽和系數(shù)、硅酸率、鋁氧率）計算，得出恰當(dāng)?shù)穆手?。確定出最終物料配比;3. 生產(chǎn)工藝設(shè)計和主機設(shè)備選型計算：依據(jù)之前物料平衡計算結(jié)果，結(jié)合理論公式以及應(yīng)用實例得出所選機型。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水泥、新型干法生產(chǎn)線、回轉(zhuǎn)窯、煅燒</p><p><b>　　Abstract

3、</b></p><p>　　The design of this topic is at the design capacity of over 5,000 tons of cement clinker production line of new dry cement kiln system process design. The design of the main content of the

4、 cement production process, the cement plant area and other layout and selection of the host device. Focus on the design of some of the kiln. This design uses a modern two tranches of the most advanced rotary kiln. I lim

5、ited the design level, there are many problems in their design, I hope the teacher criticized</p><p>　　Key words: cement, dry process production line, rotary kiln, calcination</p><p><b>　　

6、目錄</b></p><p><b>　　前言3</b></p><p>　　第一章 工藝設(shè)計的指導(dǎo)思想與原則6</p><p><b>　　1.1指導(dǎo)思想6</b></p><p><b>　　1.2設(shè)計原則6</b></p><p&g

7、t;　　1.2.1根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設(shè)計6</p><p>　　1.2.2主要設(shè)備的能力應(yīng)與工廠規(guī)模相適應(yīng)7</p><p>　　1.2.3選擇技術(shù)先進經(jīng)濟、合理的工藝流程和設(shè)備7</p><p>　　1.2.4全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運輸和各種物料儲備的關(guān)系7</p><p>　　1.2.5注意考慮工廠建成后

8、生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地7</p><p>　　1.2.6合理考慮機械化、自動化裝備水平7</p><p>　　1.2.7重視消音除塵，滿足環(huán)保要求7</p><p>　　1.2.8方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修8</p><p>　　第二章 配料計算9</p><p>　　2.1 設(shè)計內(nèi)容9<

9、;/p><p>　　2.2 原始數(shù)據(jù)9</p><p>　　2.3 配料計算9</p><p>　　2.3.1 確保熟料率值的組成9</p><p>　　2.3.2 熟料熱耗的確定10</p><p>　　2.3.3 計算煤灰摻入量10</p><p>　　2.3.4計算干生料的配合比1

10、0</p><p>　　2.3.5 將干料配比折算成濕料配比11</p><p>　　第三章 物料平衡表12</p><p>　　第四章 工藝流程簡述13</p><p>　　4.1 原料工段13</p><p>　　4.1.1石灰石開采與輸送13</p><p>　　4.1.2 石

11、灰石預(yù)均化堆場13</p><p>　　4.1.3 物料聯(lián)合儲庫與輸送13</p><p>　　4.1.4 原料調(diào)配庫及輸送13</p><p>　　4.1.5生料粉磨13</p><p>　　4.1.6原煤破碎及輸送13</p><p>　　4.1.7煤粉制備13</p><p>

12、　　4.2 燒成工段13</p><p>　　4.2.1窯磨廢氣處理系統(tǒng)13</p><p>　　4.2.2生料均化庫和窯喂料13</p><p>　　4.2.3預(yù)熱器系統(tǒng)14</p><p>　　4.2.4窯中14</p><p>　　4.2.5窯頭熟料冷卻及輸送14</p><p&g

13、t;　　4.2.6熟料儲存14</p><p>　　第五章 設(shè)備選型計算15</p><p>　　5.1回轉(zhuǎn)窯的計算15</p><p>　　5.2窯頭電收塵選型計算16</p><p>　　5.3熟料破碎機選型17</p><p>　　5.4熟料輸送設(shè)備選型17</p><p>&

14、lt;b>　　參考文獻19</b></p><p><b>　　致謝20</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　本設(shè)計的設(shè)計題目是日產(chǎn)5000噸水泥熟料</p><p>　　水泥廠新型干法生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)工藝設(shè)計。本設(shè)計的主要內(nèi)容是水泥生產(chǎn)的工藝流

15、程、水泥廠區(qū)布置及主機設(shè)備選型等。重點是窯中部分的設(shè)計。通過本設(shè)可以計培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能分析解決實際問題的能力，幫助我們建立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，進一步提高外語水平、寫作水平和使用計算機的能力。通過畢業(yè)設(shè)計使我們受到專業(yè)技術(shù)人才所必須的綜合訓(xùn)練和獨立工作能力的培養(yǎng)。為即將走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。本設(shè)計過程中除了必須達到滿足日產(chǎn)5000噸水泥生產(chǎn)所需的工藝要求和國家對環(huán)境等項目的相關(guān)法律規(guī)定外

16、，還應(yīng)該盡可能做到綠色環(huán)保和降低能耗。本設(shè)計主要在回轉(zhuǎn)窯部分，所以有必要對其國內(nèi)外情況進行了解。</p><p>　　窯技術(shù)的發(fā)展完全可以按照原材料和通過主燃燒器入窯的低反應(yīng)性燃料的要求選擇回轉(zhuǎn)窯，通常要求用較長的窯。根據(jù)窯的規(guī)模，可以采用直接設(shè)置在入料一側(cè)的托輪站上或兩個托輪站上的機電方式或電力液壓方式進行驅(qū)動，這種窯最早于1993年投入運行。由于在預(yù)熱器和分解爐中生料幾乎完全分解，窯中無需分解帶，這就意味著回

17、轉(zhuǎn)窯可以小一些，因此也將更便宜。所產(chǎn)生的結(jié)果是，目前L/D比小于13的兩支點(兩檔窯)回轉(zhuǎn)窯在市場上已占主導(dǎo)地位，尤其是產(chǎn)能低于6000t/d的小型和中型窯。</p><p>　　目前，國內(nèi)至少有不下于10條生產(chǎn)線采用新型超短窯技術(shù): 新疆天山水泥股份有限公司、山西晉牌水泥集團有限公司、龍巖三德公司、都江堰拉法基公司等等。但這些都是從國外引進的。盡管“NC型兩支承短窯” 2008年4月11日才通過鑒定，事實上該技

18、術(shù)早就應(yīng)用在工程建設(shè)中了。5000t/d水泥生產(chǎn)線配套的ф5.2m×61m的NC型兩支承短窯，已于2004年11月在江蘇聯(lián)合水泥有限公司投運，其運轉(zhuǎn)率達到97%，實現(xiàn)了100%無煙煤燃燒，熟料熱耗719.77×4.18kJ/kg.cl，熟料電耗52kWh/t.cl，熟料產(chǎn)能5446t/d，耐火磚耗0.26kg/t..cl。5000噸級NC型兩支承短窯與國外進口設(shè)備相比，窯重量輕了20多噸，電機功率低了80kW；與ф4

19、.8×74m三支承窯比，耐火材料少用48噸，設(shè)備散熱表面積減少119m2，系統(tǒng)投資節(jié)省約20%。，世界上最大規(guī)格的回轉(zhuǎn)窯是美國的фP7．62／6．4／6．91×232m 濕法窯；單機產(chǎn)量最大的是日本字部水泥公司伊佐水泥廠的ф6．2×125m，日產(chǎn)9000t的KSV 型預(yù)分解窯。目前，直徑在4—5m，日產(chǎn)2000 4000t級預(yù)分解窯，在世界各</p><p>　　從世界范圍內(nèi)的新建水

20、泥工程來看，干法生產(chǎn)在市場上應(yīng)該不能說是占主導(dǎo)地位，應(yīng)該是應(yīng)用趨勢。趨勢也罷，主導(dǎo)地位也罷，至少都取決于它的優(yōu)勢。從國內(nèi)外現(xiàn)已投入運行的生產(chǎn)線的生產(chǎn)實踐看，其在工藝、機械運行以及基建方面都表現(xiàn)出濕法窯型不可比的優(yōu)勢。</p><p>　　本設(shè)計對回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計準(zhǔn)備了兩種方案：方案一；使用三檔回轉(zhuǎn)窯，三檔回轉(zhuǎn)窯目前國內(nèi)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，應(yīng)用比較多。燒成熟料穩(wěn)定。方案二；使用兩檔回轉(zhuǎn)窯。兩檔窯采用了預(yù)分解技術(shù)和快速煅燒

21、理論的研究成果，使其無論在工藝、機械和操作運行方面都具有比較突出的優(yōu)點。與傳統(tǒng)的超短立波爾窯和SP窯都顯著不同，能力大幅度提高。為與三檔支承、長徑比在10.5～12.5的立波爾窯、SP窯和長徑比在14～17的一般新型干法窯相區(qū)別，故稱這種采用兩檔支承的預(yù)分解超短窯為“新型超短窯”，也有稱為“兩檔窯”和“雙支承窯”的。這是江旭昌先生下的定義，筆者認為沒有必要去探討其準(zhǔn)確性，明白其意為何物就行了。下圖是運行在都江堰拉法基水泥公司1線上的￠4

22、.8m￠52m PYRORAPID新型超短窯。</p><p>　　從世界范圍內(nèi)的新建水泥工程來看，新型超短窯在市場上應(yīng)該不能說是占主導(dǎo)地位，應(yīng)該是應(yīng)用趨勢。趨勢也罷，主導(dǎo)地位也罷，至少都取決于它的優(yōu)勢。從國內(nèi)外現(xiàn)已投入運行的幾十條新型超短窯的生產(chǎn)實踐看，其在工藝、機械運行以及基建方面都表現(xiàn)出其他窯型不可比的優(yōu)勢。</p><p>　　1、工藝優(yōu)勢 1.1 節(jié)能  &#

23、160;  研究表明，在CaCO3分解過程中形成許多新生態(tài)氧化物，最主要是CaO和SiO2。這些新生態(tài)的氧化物具有很高的活化能和很強的反應(yīng)性。在預(yù)分解窯中，入窯物料的分解率至少在90%以上，只有很少量的碳酸鹽分解任務(wù)留待窯內(nèi)完成。窯內(nèi)的高溫帶僅局限在火焰輻射區(qū)段之內(nèi)，對于一般長徑比L/D=14~17的預(yù)分解窯，已完成分解任務(wù)的物料還要在900~1 300℃的過渡帶內(nèi)停留過長的時間，一般為15~16min，延緩了物料的加熱進程。

24、因此，CaO等新生態(tài)氧化物的活化能和反應(yīng)性便得不到及時而充分的利用，造成C2S和CaO的礦物長大。因為在此區(qū)段內(nèi)沒有足夠的熱量使其迅速升溫，制約了熟料的結(jié)粒和燒結(jié)。進而造成熟料結(jié)構(gòu)不良，影響熟料質(zhì)量和易磨性。</p><p>　　可是在新型超短窯中，物料在過渡帶僅停留5~6 min就馬上進入燒成帶，CaO等新生態(tài)氧化物的活化能和反應(yīng)活性得到了充分而及時地利用，所以可降低燒成溫度，減少廢氣的熱損失，使熱耗降低。在這

25、種情況下所形成的熟料礦物結(jié)粒好，多呈微晶和微孔結(jié)構(gòu)，不僅可以提高熟料28d強度，而且易磨性改善，可以降低水泥的粉磨電耗。此外，窯體長度減短，不僅筒體的散熱損失隨之減少，而且傳動功率也相應(yīng)降低。</p><p>　　1.2 提高熟料質(zhì)量</p><p>　　對新型預(yù)分解窯生產(chǎn)線，入窯物料分解率已達90%以上。在主要礦物C3S穩(wěn)定形成之前，物料在過渡帶停留時間越長，C2S礦物生長越多

26、，但剩余的fCaO就有機會再結(jié)晶而使其結(jié)粒增大、活性降低。C3S形成過程為固液相反應(yīng)，其形成速度即燒成時間取決于CaO的粒度和活性。CaO晶粒越小、活性越強，則越有利于C3S的形成，熟料28d強度越高。此外，升溫速度越快，CaO的吸收速度也越快，越有利于C3S的形成。而新型超短窯內(nèi)的煅燒情況滿足了上述要求。實踐證明，在正常情況下，新型超短窯所生產(chǎn)的熟料質(zhì)量都比較好。如福建龍巖三德水泥建材工業(yè)有限公司100%燒無煙煤新型超短窯生產(chǎn)線，其熟

27、料強度經(jīng)常都在66 ~67MPa，有時達到70MPa。</p><p>　　1.3對原燃料的適應(yīng)性更強 </p><p>　　在相同生產(chǎn)能力的情況下，新型超短窯的直徑一般應(yīng)大于三檔預(yù)分解窯。因此，在相同操作條件下熱負荷降低。這樣，對于易燒性較差、堿或其它有害成分含量較高的生料，其適應(yīng)性更強。一是因為可以得到更好的火焰輻射傳熱；二是能更好地控制物料在燒成帶的停留時間；三是窯尾溫度稍

28、高，堿性物不易在窯內(nèi)凝結(jié)，放風(fēng)排堿效率高。所以，可以促進堿或其它有害成分的降低。</p><p>　　生產(chǎn)實踐已充分證明，新型超短窯對任何種類的生料和燃料都能適應(yīng)，并比一般預(yù)分解窯的適應(yīng)性更強。如朝鮮祥原水泥廠的Ф4.8 m×52 m新型超短窯，除燒100%低質(zhì)無煙煤外，原料中的堿含量也很高。我國的龍巖三德公司Ф4 m×47 m新型超短窯，燒100%福建產(chǎn)揮發(fā)分在3%左右的劣質(zhì)無煙煤；山西晉牌

29、水泥集團公司的Ф3.96 m×42.67 m新型超短窯，雖使用落后的雙風(fēng)道煤粉燃燒器燒低揮發(fā)分煤，其效果亦很好。</p><p>　　1.4機械優(yōu)勢     </p><p>　　新型超短窯的窯體長度比常規(guī)預(yù)分解窯可以減短20%以上，不僅與工藝有關(guān)的因素得到大大改善，而且在機械方面的優(yōu)點也很突出。由三檔支承改為兩檔支承后，使結(jié)構(gòu)由靜不定系統(tǒng)

30、變成靜定系統(tǒng)。這樣，無論基礎(chǔ)下沉，或窯筒體變形和彎曲等，都不會引起筒體、托輪、輪帶和傳動機構(gòu)等機件超負荷，也不會造成托輪與輪帶的不均勻接觸，和各檔以及每個支承兩側(cè)托輪受力的不均衡。從而避免筒體斷裂、托輪斷軸、軸承超溫和燒瓦、托輪與輪帶過快和不均勻磨損、燒毀傳動電動機、主減速器的異常損壞等機械事故發(fā)生，大大提高了可靠性。另外，新型超短窯為摩擦傳動這種先進傳動方式的實現(xiàn)創(chuàng)造了必要條件。綜合各方面因素，本人決定采用優(yōu)勢比較大的二檔回轉(zhuǎn)窯。&l

31、t;/p><p>　　本次設(shè)計所要完成的任務(wù)包括以下幾個方面：</p><p>　　配料設(shè)計和物料平衡計算并填寫物料平衡表和物料儲存庫明細表；</p><p>　　設(shè)備選型計算，確定設(shè)備型號規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)，并填寫主機設(shè)備生產(chǎn)能力平衡表；</p><p>　　繪制全廠工藝流程圖和全廠布局圖；</p><p>　　繪制燒成

32、系統(tǒng)工藝流程圖；</p><p>　　編制設(shè)計計算說明書；</p><p>　　第一章 工藝設(shè)計的指導(dǎo)思想與原則</p><p><b>　　1.1指導(dǎo)思想</b></p><p>　　水泥工業(yè)及水泥工廠設(shè)計有如下幾個特點：</p><p>　?、?、水泥廠需要用大量的礦物原料（如石灰石）等，因此水

33、泥廠大都自行開采礦山，并靠近礦源建廠。</p><p>　　⑵、產(chǎn)品（水泥）、燃料（煤）等物料運輸量大，且價格底，因此要求要有良好的運輸條件。</p><p>　?、?、水泥工業(yè)能耗和電耗較大，因此，在水泥廠設(shè)計中要注意確保能源供應(yīng)，并充分重視節(jié)約能源的問題。</p><p>　?、?、水泥廠采用的主機多屬重型設(shè)備，重量大，建構(gòu)筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地質(zhì)條件

34、好的場地建廠。</p><p>　?、?、水泥廠設(shè)備種類多，布置復(fù)雜。因此，工藝布置應(yīng)同土建設(shè)計緊密結(jié)合。</p><p>　　⑹、水泥廠用水量大，且水無衛(wèi)生要求。因此，一般水泥廠多建在遠離城市的地方，且自備水源。</p><p>　?、?、水泥廠存在粉塵和噪音兩大污染。因此，設(shè)計時必須加強收塵措施，盡量搞好廠區(qū)綠化。 </p><p>　?、?、

35、從發(fā)展來看，水泥工業(yè)的發(fā)展逐漸趨向大型化和自動化。因此在設(shè)計時，應(yīng)盡量采用新技術(shù)，新方案并要重點考慮節(jié)約能源。</p><p>　　從水泥廠的整體設(shè)計來說，工藝設(shè)計是主體，它的主要任務(wù)是確定工藝流程，進行工藝設(shè)計的選型和布置。但工廠設(shè)計是各專業(yè)共同完成的一個整體。因此，工業(yè)設(shè)計與其它專業(yè)的設(shè)計有著密切的聯(lián)系，特別是工藝布置和其土建的關(guān)系更密切。生產(chǎn)設(shè)備的布置直接影響到建筑物的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。因此，工藝人員只有與其

36、他人員相互配合，共同研究，才能產(chǎn)生交好的方案。</p><p><b>　　1.2設(shè)計原則</b></p><p>　　1.2.1根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設(shè)計</p><p>　　計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品規(guī)模往往有一定的范圍，設(shè)計規(guī)模在該范圍之內(nèi)或略超出該范圍，都認為是合適的；但如限于設(shè)備選型，設(shè)計達到的規(guī)模略低于該范圍，則說明

37、原因，取得上級同意后，才能繼續(xù)設(shè)計。</p><p>　　對于產(chǎn)品品種，如果認為計劃任務(wù)書的規(guī)定在技術(shù)上或經(jīng)濟上有不當(dāng)之處，也應(yīng)闡明理由，建議調(diào)整，并取得上級部門的同意。</p><p>　　窯、磨等主機的產(chǎn)量，除了參考設(shè)備說明書和經(jīng)驗公式計算外，還應(yīng)根據(jù)國內(nèi)同類型主機的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并參考國內(nèi)外近似規(guī)格的主機產(chǎn)品進行標(biāo)定。在工廠建成后的較短時期內(nèi)，主機應(yīng)能達到標(biāo)定的產(chǎn)量，同時標(biāo)定的主機產(chǎn)量應(yīng)符

38、合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和設(shè)備長期安全運轉(zhuǎn)的要求。既要充分發(fā)揮設(shè)備的能力，但又不能過分追求強化操作。</p><p>　　1.2.2主要設(shè)備的能力應(yīng)與工廠規(guī)模相適應(yīng)</p><p>　　大型工廠應(yīng)配套與之相適應(yīng)的大型設(shè)備，否則將造成工藝線過多的現(xiàn)象。在現(xiàn)代大中型水泥廠的設(shè)計中，一般只采用一條或兩條由大型設(shè)備組成的工藝線。</p><p>　　1.2.3選擇技術(shù)先進經(jīng)濟、

39、合理的工藝流程和設(shè)備</p><p>　　工廠的工藝流程和主要設(shè)備確定以后，整個工廠設(shè)計可謂大局已定。在選擇生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備時，應(yīng)盡量考慮節(jié)省能源，采用國內(nèi)外較成熟的先進經(jīng)驗和先進技術(shù)。如在原料的破碎方面，采用一級反擊式反擊式錘式破碎機代替二級或三級破碎系統(tǒng)；在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系統(tǒng)；在水泥粉磨系統(tǒng)采用輥壓、機球磨、高效選粉機（如O—SEPA選粉機等）的混合粉磨系統(tǒng)。</p>&l

40、t;p>　　對于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，必須經(jīng)過生產(chǎn)實踐鑒定合格后，才可應(yīng)用于新建廠的設(shè)計中。</p><p>　　工藝流程和設(shè)備的選擇應(yīng)進行方案比較，以達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的目的。</p><p>　　在進行具體設(shè)備的選型時，應(yīng)注意下列一些問題：盡量選用結(jié)構(gòu)新、體型小、質(zhì)量輕、效率高、消耗省且操作可靠維修方便、供應(yīng)有保證或能自行加工制造的設(shè)備。各種附屬設(shè)備的型號、規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一，

41、以便于生產(chǎn)管理和減少配、備件的種類。</p><p>　　1.2.4全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運輸和各種物料儲備的關(guān)系</p><p>　　由于工廠生產(chǎn)要求長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，而回轉(zhuǎn)窯、磨機和破碎機等設(shè)備則需一定的時間進行計劃檢修；同時受各種復(fù)雜條件如廠外運輸?shù)纫蛩氐闹萍s，所以各種物料都應(yīng)有適當(dāng)?shù)膬?。各種堆場、儲庫的容量，應(yīng)滿足各種物料儲存期的要求。儲存期的確定應(yīng)使生產(chǎn)有一定的機動性，以利于工廠均

42、衡連續(xù)地生產(chǎn)。但儲存期也不應(yīng)太長，以免增加基建工程量和費用及占用工廠的流動資金。</p><p>　　1.2.5注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地</p><p>　　工廠從設(shè)計到建成投產(chǎn)往往要好幾年時間，而生產(chǎn)技術(shù)卻是向前發(fā)展的。因此設(shè)備能力應(yīng)能切實滿足生產(chǎn)要求并留有余地。此外應(yīng)結(jié)合設(shè)計的國內(nèi)外未來時期水泥需求情況的預(yù)測，以及當(dāng)前國民經(jīng)濟發(fā)展的方針政策，考慮在設(shè)計中是否需

43、要或應(yīng)留有多大的擴建余地。</p><p>　　考慮工廠擴建的原則是：既要便于今后的擴建，使工廠擴建時盡量不影響原有的生產(chǎn)，又要盡可能不增加當(dāng)前建廠的占地面積的投資。</p><p>　　1.2.6合理考慮機械化、自動化裝備水平</p><p>　　機械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)，特別是連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料的裝、運、卸，必須實現(xiàn)機械化。重大設(shè)備的檢修、起重

44、以及需要減輕繁重體力勞動的場合，也應(yīng)盡可能實現(xiàn)機械化。</p><p>　　生產(chǎn)控制自動化，具有反應(yīng)靈敏控制及時調(diào)整精確的特點，是保證現(xiàn)代化連續(xù)性大生產(chǎn)安全穩(wěn)定進行的必不可少的手段。如在原料配料和粉磨過程中，新型干法生產(chǎn)廣泛地采用電子秤-X熒光分析儀-電子計算機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料配料，實現(xiàn)了原料配料的自動控制。在水泥粉磨系統(tǒng)已廣泛采用電子定量喂料秤、自動化儀表、電子計算機控制生產(chǎn)。其主要利用電耳、提升機負荷和

45、選粉機回料量等進行磨機負荷控制。</p><p>　　1.2.7重視消音除塵，滿足環(huán)保要求</p><p>　　貫徹執(zhí)行國家環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生等方面的規(guī)定。我國水泥生產(chǎn)最高容許排放濃度為50mg/m3 。今后，由于對環(huán)保要求愈睞愈高，應(yīng)采取積極措施，減少環(huán)境污染，以保護職工身體健康和延長設(shè)備生產(chǎn)壽命。</p><p>　　為減少環(huán)境污染，應(yīng)廣泛的采用新型高效除塵設(shè)備，在

46、物料儲存設(shè)計上采用以“圓庫”為主方案。與此同時，也應(yīng)重視噪音防治、污水治理、綠化環(huán)境，使水泥廠工業(yè)實現(xiàn)文明生產(chǎn)</p><p>　　1.2.8方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修</p><p>　　工藝布置做到生產(chǎn)流程順暢、緊湊、便捷。力求縮短物料的運輸距離，并充分考慮設(shè)備安裝、操作、檢修和通行的方便，以及其它專業(yè)對工藝布置的要求。</p><p><b>　

47、　第二章 配料計算</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計課題名稱：《日產(chǎn)5000噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)工藝設(shè)計（窯中）》</p><p><b>　　2.2 原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　1）采用窯外分解窯生產(chǎn)熟料；&l

48、t;/p><p>　　2）物料參數(shù)見表3-1～3-3；</p><p>　　3）要求熟料三個率值：KH=0.91±0.01、SM=2.60±0.10、IM=1.70±0.10</p><p>　　4）單位熟料熱耗：3120kJ/kg</p><p>　　5）生產(chǎn)損失：生料按1%計算，其它按3%計算。</p>

49、;<p>　　表3－1 原燃料化學(xué)成分（%）</p><p>　　表3－2 進廠原燃料水分及粒度</p><p>　　表3－3 煤的工業(yè)分析</p><p><b>　　2.3 配料計算</b></p><p>　　2.3.1 確保熟料率值的組成</p><p>　　為了獲得較

50、高的熟料強度，良好的物料易燒性以及控制生產(chǎn)，選擇適宜的熟料三率值是非常必要的。本次設(shè)計為一臺窯外分解窯，在生產(chǎn)工藝上要求煅燒高飽和比 高硅率的生料，這樣能提高熟料的質(zhì)量并能減少預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)的堵塞和回轉(zhuǎn)窯燒成帶的結(jié)圈。對于新型干法水泥生工藝，水泥熟料率值大致為：KH=0.88～0.91，SM=2.4～2.7，IM=1.4～1.8。故根據(jù)生產(chǎn)實踐和設(shè)計要求確定熟料的率值：KH=0.91±0.01、SM=2.60±0.

51、10、IM=1.70±0.10</p><p>　　2.3.2 熟料熱耗的確定</p><p>　　隨著新型干法水泥煅燒技術(shù)的不斷提高，熟料的熱耗不斷降低，單位熟料熱耗依國內(nèi)新型干法廠現(xiàn)狀，熟料熱耗取3120kJ/kg熟料。</p><p>　　2.3.3 計算煤灰摻入量</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)熱耗P=熟料熱耗/煤熱值=0.136

52、5kg煤/kg熟料</p><p>　　煤摻入量GA=P*A*S/100=0.135*0.2592*100/100=3.5390%</p><p>　　2.3.4計算干生料的配合比</p><p><b>　　一、假設(shè)原料配比</b></p><p>　　石灰石：砂頁巖：硫酸渣=84.36：14.24：1.4</p

53、><p>　　二、計算白生料化學(xué)成分</p><p>　　三、計算灼燒基生料化學(xué)成分</p><p>　　四、計算熟料化學(xué)成分（%）</p><p><b>　　五、計算率值</b></p><p><b>　　KH=0.9031</b></p><p>

54、<b>　　SM=2.6804</b></p><p><b>　　IM=1.6259</b></p><p>　　經(jīng)檢驗三項率值均符合設(shè)計要求，故此配合比可用</p><p>　　2.3.5 將干料配比折算成濕料配比</p><p>　　原料操作水分：石灰石1% 砂頁巖為3% 硫酸渣15%

55、原煤10%</p><p>　　則濕原料質(zhì)量配比是：</p><p>　　濕石灰石=84.36÷（100－1）%=85.21</p><p>　　濕砂頁巖=14.24÷（100－3）%=14.68</p><p>　　濕硫酸渣=1.4÷（100－15）%=1.65</p><p><

56、b>　　合計：101.54</b></p><p>　　將上述質(zhì)量比換算為百分比：</p><p>　　濕石灰石%=85.21÷101.54=83.92%</p><p>　　濕砂巖% =14.68÷101.54=14.46%</p><p>　　濕鐵粉% =1.65÷101.54=1.62%&

57、lt;/p><p><b>　　第三章 物料平衡表</b></p><p>　　第四章 工藝流程簡述 </p><p><b>　　4.1 原料工段</b></p><p>　　4.1.1石灰石開采與輸送</p><p>　　石灰石在礦山車間破碎后，經(jīng)皮帶機輸送到廠內(nèi)的碎石

58、庫，再經(jīng)皮帶機轉(zhuǎn)運，送入石灰石預(yù)均化堆場</p><p>　　4.1.2 石灰石預(yù)均化堆場</p><p>　　石灰石由皮帶機送至預(yù)均化堆場中心，由懸臂堆料皮帶機進行連續(xù)人字型堆料，由刮板取料機橫切取料。預(yù)均化后的石灰石從堆場中心漏斗卸出，由皮帶機輸送到石灰石庫頂。</p><p>　　4.1.3 物料儲庫與輸送</p><p>　　砂頁巖與

59、硫酸渣分別由裝載機從物料聯(lián)合庫送到卸料坑，經(jīng)皮帶和兩路閥，分別送到砂頁巖與硫酸渣庫。</p><p>　　4.1.4 原料調(diào)配庫及輸送</p><p>　　原料調(diào)配庫由石灰石、砂頁巖和硫酸渣庫組成。硫酸渣由汽車運輸進廠，輸送入庫，庫下由調(diào)速螺運機按設(shè)定配比卸出，經(jīng)沖擊式流量計計量控制，卸出量按設(shè)定值由電子皮帶秤計量，最后由皮帶輸送到生料磨。</p><p><

60、b>　　4.1.5生料粉磨</b></p><p>　　配合原料經(jīng)磨頭鎖風(fēng)閥進入立磨進行烘干和粉磨，烘干熱源來自窯尾高溫風(fēng)機的廢氣。</p><p>　　出磨物料和粉煤灰一起入選粉機選粉，選下的細粉入生料庫，粗粉繼續(xù)回磨粉碎。</p><p>　　4.1.6原煤破碎及輸送</p><p>　　原料由公路路運輸進廠，由裝載機運

61、至皮帶機上，進入煤破碎車間破碎。破碎前設(shè)有傾斜格篩，將較小粒度的煤篩下，破碎后入煤庫。</p><p><b>　　4.1.7煤粉制備</b></p><p>　　原煤從磨頭倉經(jīng)圓盤喂料機喂入風(fēng)掃式烘干磨進行烘干兼粉磨，烘干用熱風(fēng)來自窯尾預(yù)熱器廢氣。出磨煤粉隨氣流進入旋風(fēng)收塵器，收塵凈化后的氣體排入大氣；收下的煤粉由鏈運機送到衡壓倉，倉下有調(diào)速螺運機卸出，經(jīng)煤粉計量控

62、制，分別泵送至窯頭和窯尾分解爐。</p><p><b>　　4.2 燒成工段</b></p><p>　　4.2.1窯磨廢氣處理系統(tǒng)</p><p>　　出生料磨排出的廢氣與經(jīng)過增濕塔降溫調(diào)質(zhì)處理的另一部分窯尾廢氣入?yún)R風(fēng)箱匯合，一同進入袋收塵器收塵，最后經(jīng)煙囪排入大氣，收下的粉塵經(jīng)鏈運機入提升機送入生料均化庫。</p><

63、p>　　4.2.2生料均化庫和窯喂料</p><p>　　生料由提升機送入均化庫頂后，由生料分離器呈放射狀多點下料入庫。生料經(jīng)流量閥和斜槽，從衡壓倉卸出，經(jīng)高效提升機入窯尾一級預(yù)熱器。</p><p>　　4.2.3預(yù)熱器系統(tǒng) </p><p>　　生料經(jīng)5級雙系列旋風(fēng)預(yù)熱器預(yù)熱和分解爐預(yù)分解后，入窯碳酸鈣分解率將大于95%。出預(yù)熱器氣體經(jīng)窯尾高溫風(fēng)機排出，部

64、分入增濕塔；部分入生料磨作為烘干熱源；還有一部分如煤磨烘干煤粉。 </p><p><b>　　4.2.4窯中</b></p><p>　　生料經(jīng)預(yù)熱和預(yù)分解，進入￠4.8×52m回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒成熟料。</p><p>　　4.2.5窯頭熟料冷卻及輸送</p><p>　　熟料從回轉(zhuǎn)窯落入篦冷機，由篦板下鼓入的冷

65、風(fēng)急速冷卻，出篦冷機的熟料溫度為環(huán)境溫度的+65℃，由鏈斗輸送機送入熟料庫。</p><p>　　冷卻機高溫空氣一部分作為窯用二次風(fēng)，另一部分經(jīng)沉降室，由三次風(fēng)管送到分解爐作為燃燒空氣；剩余低溫廢氣經(jīng)電收塵器收塵后，排入大氣。電收塵器收下的粉塵經(jīng)鏈運機送到熟料鏈斗機上。</p><p><b>　　4.2.6熟料儲存</b></p><p>　

66、　熟料由鏈斗輸送機送入熟料庫中的一座，再經(jīng)兩路閥和鏈板輸送機送入另一座。黃料送入廢品庫。如需散裝，熟料入散料庫。</p><p>　　第五章 設(shè)備選型計算</p><p><b>　　5.1回轉(zhuǎn)窯的計算</b></p><p>　　回轉(zhuǎn)窯的應(yīng)用起源于水泥生產(chǎn)，1824年英國水泥工人阿斯普發(fā)明了間歇操作的土立窯;1883年德國狄茨世發(fā)明了連續(xù)操作

67、的多層立窯;1885年英國人蘭薩姆(ERansome)發(fā)明了回轉(zhuǎn)窯，在英、美取得專利后將它投入生產(chǎn)，很快獲得可觀的經(jīng)濟效益?；剞D(zhuǎn)窯的發(fā)明，使得水泥工業(yè)迅速發(fā)展，同時也促進了人們對回轉(zhuǎn)窯應(yīng)用的研究，很快回轉(zhuǎn)窯被廣泛應(yīng)用到許多工業(yè)領(lǐng)域，并在這些生產(chǎn)中越來越重要，成為相應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)的核心設(shè)備。它的技術(shù)性能和運轉(zhuǎn)情況，在很大程度上決定著企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。</p><p>　　回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)中的主機，俗稱水泥工廠

68、的“心臟”。建材行業(yè)中，回轉(zhuǎn)窯除煅燒水泥熟料外，還用來煅燒粘土、石灰石和進行礦渣烘干等；耐火材料生產(chǎn)中，采用回轉(zhuǎn)窯煅燒原料，時期尺寸穩(wěn)定、強度增加，再加工成型。水泥工業(yè)在發(fā)展過程中出現(xiàn)了不同類型的回轉(zhuǎn)窯，分為濕法跟干法回轉(zhuǎn)窯。</p><p>　　表一 回轉(zhuǎn)窯選型計算</p><p>　　5.2窯頭電收塵選型計算</p><p>　　電收塵的工作原理是利用高電壓電場

69、使煙氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。電除塵器的性能受粉塵性質(zhì)、設(shè)備構(gòu)造和煙氣流速等三個因素的影響。粉塵的比電阻是評價導(dǎo)電性的指標(biāo)，它對除塵效率有直接的影響，靜電除塵器能處理比電阻為103～1014Ω·cm的粉塵，對比電阻范圍為104～5×1011Ω·cm的粉塵最有效。比電阻過低，塵粒難以保持在集塵電極上，致使其重返氣流。比電阻過高，到達集塵電極的塵粒電荷不易放出，在塵層之間形成電壓梯度會

70、產(chǎn)生局部擊穿和放電現(xiàn)象。這些會對收塵不利。</p><p><b>　　表8—1</b></p><p>　　5.3熟料破碎機選型</p><p>　　由于熟料煅燒后有許多大體積熟料塊，而球磨機的入料粒度又比較小，所以就必須在篦冷機出口安裝一個破碎機，這樣才能滿足球磨機的入料粒度。破碎機就顯得至關(guān)重要。</p><p>

71、　　5.4熟料輸送設(shè)備選型</p><p>　　水泥場內(nèi)熟料作為粉狀物料形式輸送，粒度細，易飛揚且溫度高，要求用具有良好密封性和耐磨性的輸送設(shè)備進行輸送。本設(shè)計選用天津水泥設(shè)計院設(shè)計的拉鏈機作為熟料輸送設(shè)備。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 金容容.水泥廠工藝設(shè)計概論[M]，武漢：武漢理工大學(xué)出版社&l

72、t;/p><p>　　[2] 張慶今.硅酸鹽工業(yè)機械及設(shè)備[M]，廣州：華南理工大學(xué)出版社</p><p>　　[3] 《無機材料工學(xué)》教材</p><p>　　[4] 王軍偉.新型干法水泥生產(chǎn)工藝讀本.[M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社2006年</p><p>　　[5] 嚴(yán)生、常捷、程麟.《新型干法水泥廠工藝設(shè)計手冊》[M]，北京：</p&

73、gt;<p>　　中國建材工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[6] 熊會思、熊然.新型干法水泥廠設(shè)備選型使用手冊[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2007 </p><p>　　[7] 陶珍東，鄭少華.粉體工程與設(shè)備.北京：化學(xué)工業(yè)出版社</p><p>　　[8] 陳紹龍，張朝發(fā)，李福州.水泥生產(chǎn)破碎與粉磨工藝技術(shù)及設(shè)備[M]，北京：化學(xué)工業(yè)

74、出版社，2006年</p><p>　　[9] 姜洪舟.無機非金屬材料熱工設(shè)備[M]，武漢：武漢理工大學(xué)出版社</p><p>　　[10] 熊會思.新型干法燒成水泥熟料設(shè)備[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社</p><p>　　[11] 劉志江.新型干法水泥技術(shù)[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2005年</p><p>　　[12] 李海濤

75、.新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006年</p><p>　　[13] 芮君渭、彭寶利著.水泥粉磨工藝及設(shè)備，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006年</p><p>　　[14] 彭寶利.《水泥生產(chǎn)工藝流程及設(shè)備參考圖冊》，武漢工業(yè)大學(xué)出版社</p><p>　　[15] 肖爭鳴、李堅利.水泥工藝技術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006年年</p&

76、gt;<p><b>　　致謝</b></p><p>　　在這里首先要感謝我的導(dǎo)師**老師。老師們平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從外出實習(xí)到查閱資料，計算、作圖，中期檢查，后期詳細輔導(dǎo)，整個過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩老師們的專業(yè)水平外，他們的治學(xué)嚴(yán)謹和科學(xué)研究的精神也是我永遠學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 </p><

77、p>　　其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計的同學(xué)們，他們在本次設(shè)計中勤奮工作，我們相互幫助，一起克服了許多困難完成此次畢業(yè)設(shè)計。</p><p>　　然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下材料專業(yè)知識的基礎(chǔ)；同時還要感謝所有的同學(xué)們，正是因為有了你們的支持和鼓勵，此次畢業(yè)設(shè)計才會順利完成。 </p><p>　　最后感謝**和我的母校—**學(xué)院四年來對我的大力栽培。</p>