畢業(yè)設計--日產5500噸水泥熟料新型干法生產線回轉窯工藝設計

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　水泥是社會經濟發(fā)展最重要的建筑材料之一，在今后幾十年甚至是上百年之內仍然是無可替代的基礎材料，對人類生活文明的重要性不言而喻。</p><p>　　現代最先進的水泥生產技術就是新型干法預分解窯。預分解窯是在懸浮預熱器與回轉窯之間增設分解爐，在分解爐中加入占總用量50%-60%的燃料，使燃料燃燒的過

2、程與生料碳酸鹽分解的吸熱過程在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速進行，從而使入窯生料的分解率從懸浮預熱窯的30%-40%提高到85%-90%，使窯的熱負荷大為減輕，窯的壽命延長，而窯的產量卻可成倍增長。與懸浮預熱器窯相比，在單機產量相同的條件下，預分解窯具有:窯的體積小，占地面積減小，制造、運輸和安裝較易，基建投資較低，且由于一半以上的燃料是在溫度較低的分解爐內燃燒，，產生有害氣體NOｘ較少，減少了對大氣的污染。</p><p

3、>　　本設計內容為日產5500噸水泥熟料新型干法生產線回轉窯工藝設計，根據配方比例和原燃料的數據分析，計算三大平衡，并進行了燒成工藝設計，參照其它國內外的水泥廠進行了回轉窯工藝設計，確定回轉窯規(guī)格，最終符合生產實際要求。</p><p>　　關鍵字： 回轉窯 三大平衡 工藝設計</p><p><b>　　Abstract</b></p>

4、<p>　　Cement is one of the most important building materials of the social and economic development, within the coming decades or even a century, Cement is still no substitute for basic materials, the importance of

5、human civilization is self-evident.</p><p>　　Modern most advanced cement production technology is NSP kiln advance decomposition. Pre decomposition kiln is in suspension perheater between decomposing furnace

6、 with rotary kiln added, join in calciner in total amount 50% - 60% of fuel, to make the fuel burning process and raw in the absorption process decompose carbonate state of suspension or boiling condition, thus make rapi

7、d decomposition rate of kiln raw from suspension preheater kiln 30 to 40 percent of the increased to 85 percent to 90 </p><p>　　The design of the content of Nissan 5500 tons dry process rotary kiln cement pr

8、oduction line process design ,According to the original ,the fuel of data analysis ,I work out the calculation of the three balance and the calculation for the firing process. Refer to other state-of-the-art cement plant

9、 for rotary kiln technology design, further determine the specificationsfor the design of rotary kiln, and adapt to the actual requirement .</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘

10、 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1設計任務2</b></p><p><b>

11、;　　1.1任務2</b></p><p>　　1.2重點解決問題2</p><p>　　1.3工廠原始資料2</p><p><b>　　2配料計算3</b></p><p>　　2.1三個率值的選擇3</p><p>　　2.2計算煤灰摻入量4</p>&

12、lt;p>　　2.3計算干燥原料配合比4</p><p>　　2.4熟料的礦物組成計算5</p><p>　　3物料與主機平衡7</p><p>　　3.1物料平衡計算7</p><p>　　3.1..1燒成車間生產能力和工廠生產能力的計算8</p><p>　　3.1.2原料消耗定額9</p&

13、gt;<p>　　3.2原料、燃料、材料需要量的計算和物料平衡表的編制11</p><p>　　4工藝設備選型與計算13</p><p>　　4.1工藝設備選型與計算的目的13</p><p>　　4.2設備選型14</p><p>　　4.2.1石灰石破碎設備的選型[7]14</p><p>

14、　　4.2.2生料磨的設備選型15</p><p>　　4.2.3 回轉窯選型16</p><p>　　4.2.4煤磨的選型17</p><p>　　4.2.5水泥磨的設備選型18</p><p>　　4.3包裝機的設備選型19</p><p>　　4.3主機平衡表見表19</p><p

15、>　　4.3堆場的選型設計21</p><p>　　4.3.1石灰石預均化堆場的計算22</p><p>　　4.3.4煤預均均化堆場的計算22</p><p>　　4.4儲庫的選型計算24</p><p>　　4.4.1石灰石配料庫26</p><p>　　4.4.2 生料均化庫的計算26</

16、p><p>　　4.4.3 熟料庫的選取與計算26</p><p>　　4.4.4 水泥配料庫的計27</p><p>　　4.4.5水泥庫的選取與計算28</p><p>　　5燒成系統(tǒng)平衡計算30</p><p>　　5.1 物料平衡計算31</p><p>　　5.1.1 收入項目

17、33</p><p>　　5.1.2支出項目36</p><p>　　5.2 熱量平衡計算38</p><p>　　5.2.1 收入項目38</p><p>　　5.2.2支出項目39</p><p>　　6回轉窯的規(guī)格計算42</p><p>　　6.1初步確定窯的規(guī)格42<

18、/p><p>　　6.2回轉窯主要參數計算43</p><p>　　6.3筒體的設計44</p><p>　　6.3.1筒體結構及設計44</p><p>　　6.3.2筒體載荷計算45</p><p>　　6.3.3輪帶.46</p><p>　　6.3.4托輪支撐裝置47</

19、p><p>　　6.3.5檔輪裝置48</p><p>　　6.4傳動裝置49</p><p>　　6.4.1齒輪參數選擇及結構設計49</p><p>　　6.4.2傳動功率的計算50</p><p>　　6.5窯尾密封裝置50</p><p>　　6.6 窯尾系統(tǒng)煙氣平衡計算50&l

20、t;/p><p>　　6.6.1 選定相關系數51</p><p>　　6.6.2 系統(tǒng)各部位煙氣量計算51</p><p>　　6.7 窯尾設備及其尺寸54</p><p>　　6.7.1 分解爐尺寸規(guī)格計算54</p><p>　　6.7.2 旋風預熱器規(guī)格計算55</p><p>&

21、lt;b>　　7設計原則57</b></p><p><b>　　致謝60</b></p><p><b>　　參考文獻61</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　當前世界水泥工業(yè)的發(fā)展是以節(jié)能、降耗、環(huán)保為中心，走可持續(xù)

22、發(fā)展的道路。與此相適應，水泥設備尤其是回轉窯的資源化利用及應用中的環(huán)境行為等方面也成為研究的熱點。</p><p>　　以預分解窯為代表的新型干法水泥生產技術是國際公認的代表當代技術發(fā)展水平的水泥生產方法。具有生產能力大、自動化程度高、產品質量高、能耗低、有害物排放量低、工業(yè)廢棄物利用量大等一系列優(yōu)點，成為當今世界水泥生產的主要技術。</p><p>　　近年來，我國新型干法水泥生產技術得

23、到了飛速發(fā)展。尤其是進入21世紀，大批5500t/d熟料新型干法水泥生產線的建成、投產，標志著我國新型干法水泥生產技術已經成熟。目前全國已建成的新型干法水泥生產線約400余條，產能達3億多噸，占我國水泥總產量的32%以上。</p><p>　　回轉窯系統(tǒng)作為新型干法水泥生產技術的重要一環(huán)，其設計事關水泥的產量和質量。對窯系統(tǒng)的熱工計算，確定單位熟料的熱耗，有利于分析窯系統(tǒng)的熱工技術性能。同時也為優(yōu)質，高產低耗及節(jié)

24、能技改提供科學依據。</p><p>　　因此，以新型干法窯（NSP）的設計為契機，加深對水泥工藝相關知識的理解是很有必要的。</p><p>　　水泥工廠的設計是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及專業(yè)多，知識面廣，其生產又具有連續(xù)化，各環(huán)節(jié)相互制約，故設計時，對生產技術配套設備等的選擇，要選擇最佳方案，統(tǒng)籌安排。畢業(yè)設計是工藝專業(yè)的學生在學完全部課程后，模擬工藝設計的基本內容而進行的一次實際的訓練

25、。它有助于培養(yǎng)學生綜合運用該學科基本理論、基本技能和專業(yè)知識，結合生產實際，提高分析和解決問題的能力，它有助于培養(yǎng)學生理論聯系實際，注重調查研究的良好作風，提高查閱文件資料，處理數據和識圖、繪圖技術水平，為今后的學習和工作打下良好的基礎。</p><p><b>　　1設計任務</b></p><p><b>　　1.1任務</b></p&

26、gt;<p>　　日產5500噸水泥熟料新型干法生產線回轉窯工藝設計</p><p><b>　　1.2重點解決問題</b></p><p>　　（1）配料計算、物料平衡計算、主機平衡計算、儲庫平衡計算、燒成系統(tǒng)熱工計算。</p><p>　?。?）工藝布置圖設計、回轉窯圖</p><p><b>

27、;　　1.3工廠原始資料</b></p><p>　　表1-1原材料及化學組成</p><p><b>　　表1-2煤工業(yè)分析</b></p><p><b>　　2配料計算</b></p><p>　　2.1三個率值的選擇</p><p>　　（1）KH：石灰石

28、飽和系數，實際上表示了數料中與百分含量的比值。KH值一般波動在0.80-0.95之間。KH值越大，則硅酸鹽礦物中的比例越高，熟料強度越好，故提高KH值有利于水泥質量，但KH值過高，熟料煅燒困難，必須延長煅燒時間，否則會出現較多f-,影響水泥安定性，同時窯的產量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。KH過低時，數料中含量增多，水泥強度發(fā)張緩慢，早期強度不高。</p><p>　?。?）SM：硅率，表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑

29、礦物的比例關系，相應的反應了熟料的質量和易燒性。SM值一般波動在1.7-2.7之間。若SM值過高，則由于高溫液相量顯著減少，熟料煅燒困難，回轉窯不易掛窯皮，且不易形成，導致含量過多而熟料易粉化。但SM值過小，熟料因硅酸鹽礦物少而強度降低，而由于液相過多，窯內易結圈，結大塊，影響窯的正常操作[14]。</p><p>　　（3）IM：鋁率，表示熟料中Al2O3和的質量比，IM值一般波動在0.8-1.7之間。若IM值

30、越高，含量高，煅燒過程中液相黏度大，物料不易燒成，同時會使水泥凝結過快。但IM值過低，雖然液相黏度小，對形成有利，但燒結范圍窄，窯內易結大塊，不利窯的操作。</p><p>　　因此，選擇率值時，要創(chuàng)造條件適當提高KH值，并選擇與KH值相適應的SM值和IM值。</p><p>　　預分解窯硅酸鹽水泥熟料率值和熱耗的參考范圍[19]：</p><p>　　KH：0.8

31、6~0.92；SM：2.2~2.6; IM:1.4~1.8</p><p>　　熱耗：2928.8~3556.4kJ/kg熟料。</p><p>　　根據回轉窯煅燒特點及國際先進經驗，參考同類型廠家相關數據，采用“兩高一中”的的配料方案，即“高硅率、高鋁率、中飽和系數”。</p><p>　　取KH= 0.89±0.02；SM=2.4±0.2 ；

32、IM= 1.5±0.2 ；熱耗：q=3150 kJ/kg熟料</p><p>　　2.2計算煤灰摻入量</p><p>　　煤灰摻入量GA=qAarS/Qnet,ar （2-1）</p><p>　　=3150×24.1%×100%÷20930=4%</p>

33、;<p>　　Qar—煤的收到基低位發(fā)熱值 </p><p><b>　　Q—熟料的熱耗 </b></p><p>　　Aar—煤收到基灰分 </p><p>　　S—煤灰沉降率一般取100%</p><p>　　2.3計算干燥原料配合比</p><p>　　通常，四組分配料為：石

34、灰石配合比例80％左右；粘土15％左右；鐵粉4％左右。</p><p>　　據此，設定干燥原料配合比為：石灰石81％，粘土15％,鐵粉5%,以此計算生料的化學成分。</p><p><b>　　表2-1配料計算</b></p><p>　　由于熟料SM和IM值偏低，調節(jié)Fe的加入，設定Fe加入3%，重新計算的得</p><p

35、><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　表2-2配料計算</b></p><p>　　2.4熟料的礦物組成計算</p><p>　　C3S=3.8SiO2(3KH-2)% （2-2）</p><p>

36、　　=3.8×22.34×(3×0.87-2)%</p><p><b>　　=56.3%</b></p><p>　　C2S=8.6×(1-KH)SiO2 （2-3）</p><p>　　=

37、8.6×(1-0.87×22.34%</p><p><b>　　=25%</b></p><p>　　C3A=2.65×（Al2O3-0.64Fe2O3）% （2-4）</p><p>　　=2.65×(5.57-0.64×3.77)%&l

38、t;/p><p><b>　　=8.37%</b></p><p>　　C4AF=3.04Fe2O3% （2-5）</p><p>　　=3.04×3.77%</p><p><b>　　=11.46%</b><

39、;/p><p><b>　　表2-3原料率值</b></p><p><b>　　3物料與主機平衡</b></p><p><b>　　3.1物料平衡計算</b></p><p>　　可通過物料平衡得到各種原料、燃料、材料的需要量以及從原料進廠直至成品出廠各工序所需要的處理的物料量

40、。</p><p>　　3.1.1確定石膏含量</p><p>　　一般的，由“南化公式”與“柳州經驗公式”來確定石膏摻量。</p><p><b>　　南化公式：</b></p><p>　　SO3=0.2C3A+0.05C4AF （3-1）</

41、p><p><b>　　=2.25</b></p><p><b>　　柳州經驗公式</b></p><p>　　SO3=0.156C3A +1.02 （3-2）</p><p><b>　　=2.33</b>

42、</p><p>　　根據以上結果，取最佳含量2.3%</p><p>　　則水泥中石膏最佳摻入量</p><p>　　G= （3-4）</p><p>　　公式中:G-石膏最佳摻入量</p><p>　　-水泥中SO3最佳摻入量</p>

43、<p><b>　　-石膏中SO3含量</b></p><p><b>　　則G＝5.3</b></p><p>　　為了便于生產，G=5.0</p><p>　　3.1..1燒成車間生產能力和工廠生產能力的計算</p><p>　　按計劃任務書對工廠規(guī)模（水泥年產量的要求），先計算要求

44、的熟料年產量，然后選擇窯型、規(guī)格，標定窯的臺時產量，選取窯的年利用率，計算窯的臺數，最后再核算出燒成系統(tǒng)和工廠的生產能力。</p><p>　?、僖蟮氖炝夏戤a量可按式（3-1）計算：</p><p>　　Qy=Gy （3-5）</p><p><b>　　=</b&g

45、t;</p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　Qy——要求的熟料年產量（t/a）；</p><p>　　Gy——工廠規(guī)模（t/a）；</p><p>　　d——水泥中石膏的摻入量（%）；</p><p>　　e——水泥中混合材的摻入量（%）；</p>&l

46、t;p>　　p——水泥的生產損失（%），可取為3%~~5%。</p><p>　　取Gy=2×106 噸/年 d=5.0×108；p取4</p><p>　?、诟G的臺數可按式（3-5）計算：</p><p><b>　　(3-6) </b></p><p>　　式中 n——窯的臺數；<

47、/p><p>　　Qy——要求的熟料年產量（t/a）;</p><p>　　Qh.1——所選窯的標定臺時產量【t/(臺·h)】；</p><p>　　η——窯的年利用率，以小數表示。不同窯的年利用率可參考下列數值：濕法窯0.90，傳統(tǒng)干法窯0.85，機立窯0.8~0.85，懸浮預熱器窯、預分解窯0.81；</p><p>　　8760—

48、—全年日歷小時數。</p><p>　　n= =1.12臺 （3-7）</p><p>　　算出窯的臺數n等于或略小于整數并取整數值。例如，n=1.9，取為兩臺，此時窯的能力稍有富余，這是允許的，也是合理的。如n比某整數略大，取該整數值。例如n=2.1或2.2，而取為兩臺時，則必須采取提高窯的臺時產量的措施，或者相應增大窯的年利用率，否

49、則便不能達到要求的設計能力。如確因設備系列的限制而無合適規(guī)格的窯可選，使工廠設計能力略小于計劃書規(guī)定的數值時，則應在初步設計說明書中加以說明。當n與整數值相差較大，例如n=1.2，1.5，1.6時，則一臺窯達不到要求的設計能力，而兩臺窯又超過需求的設計能力太多，在此情況下，必須另行選擇窯的規(guī)格，重新計算和標定窯的產量。如因設備選型所限，使工廠設計能力比要求的能力超過較多時（例如n=1.6，1.7，而取為兩臺時），也應在初步設計說明書中加

50、以論述。</p><p>　　窯的臺數一般可考慮1~2臺，不宜太多，故應盡可能采用效能高、規(guī)格較大的窯。</p><p>　?、蹮上到y(tǒng)的生產能力可按下列各式計算：</p><p>　　熟料小時產量 Qh=nQh.1 =1×230=230（t/h） （3-6）</p><p>　　熟料日產量

51、 Qd=24Qh =5520（t/d） （3-7） </p><p>　　熟料年產量 Qy=8760ηQh =8760×0.82×230=165萬噸/年 （3-8）</p><p>　?、芄S的生產能力可按下列各式由燒成車間的生產能力求得：</p><p>　　水泥小時生產

52、 =253 （t/h） （3-9）</p><p>　　水泥日產量 Gd=24Gh =6091 （t/d） （3-10）</p><p>　　水泥年產量 Gy=8760ηGh=182 （t/a） （3-11） </p><

53、p>　　3.1.2原料消耗定額</p><p>　?、倏紤]煤灰摻入量時，1t熟料的干生料理論消耗量：</p><p><b>　?。?-12）</b></p><p>　　＝ （100-4）/ （100-42.66×81%+5.3×14.85 ） </p><p>　　= 1.48/t熟料

54、 </p><p>　　式中 K干——干生料理論消耗量（t/t熟料）；</p><p>　　I——干生料的燒失量（%）；</p><p>　　s——煤灰摻入量，以熟料百分數表示（%）。</p><p>　?、诳紤]煤灰摻入量時，1t熟料的干生料實際消耗定額：</p>&

55、lt;p>　　=1.48/t熟料 （3-13）</p><p>　　式中 K生——干生料實際消耗定額（t/t熟料）；</p><p>　　P生——生料的生產損失（%），一般3%~~5%。</p><p>　?、鄹鞣N干原料消耗定額</p><p>　　K原=K生·x

56、 （3-14） </p><p>　　式中 K原——某種干原料的消耗定額（t/t熟料）；</p><p>　　x——干生料中該原料的配合比（%）。</p><p>　　K石=1.48×81%=1.2 t/t熟料</p>

57、<p>　　K粘土=0.22 t/t熟料</p><p>　　K鐵=0.045 t/t熟料</p><p><b>　　④干石膏消耗定額</b></p><p>　　/(1-P) （3-15）</p><p>　　式中 Kd——干石膏消

58、耗定額（t/t熟料）；</p><p>　　d、e——分別表示水泥中石膏、混合材的摻入量（%）。</p><p>　　P——表示干石膏燒失量，取3%</p><p>　　K= 100×5/（100-5-8）/(1-0.03)=0.059 t/t熟料</p><p>　　⑤燒成用干煤消耗定額</p><p>&

59、lt;b>　　(3-16)</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中 Kf1——燒成用干煤消耗定額（t/t 熟料）；</p><p>　　q——熟料燒成消耗（kJ/kg熟料）；</p><p>　　Q——干煤低位熱值（kJ/kg干煤）；</p><

60、p>　　Pf——煤的生產損失（%），一般取3%。</p><p><b>　　烘干用干煤消耗定額</b></p><p>　　新型干法水泥生產基本都用余熱烘干物料，所以不做計算。 </p><p>　　上述各種干物料消耗定額換算為含天然水分的濕物料消耗定額時，可用下式計算：</p><p><b

61、>　?。?-17）</b></p><p>　　式中 K濕，K干——分別表示濕物料、干物料消耗定額（kg/kg熟料）；</p><p>　　Ω0——該濕物料的天然水分（%）。</p><p>　　濕石灰石: (3-18)</p><p>　　濕粘土：

62、 (3-19)</p><p>　　濕鐵粉： (3-20)</p><p>　　濕石膏： （3-21）</p><p>　　燒成用煤:

63、 （3-22）</p><p>　　3.2原料、燃料、材料需要量的計算和物料平衡表的編制</p><p>　　將各種物料消耗定額乘以燒成系統(tǒng)生產能力，可求出各種物料的需要量。例如，將濕石灰石消耗定額乘以熟料周產量，便得出濕石灰石每周需要量；乘以熟料年產量，便得出濕石灰石每年需要量。</p><p>　　將計算結果匯總成物料平衡表，其格式見表3-2

64、。</p><p>　　表3-1 水泥廠物料平衡表</p><p>　　4工藝設備選型與計算</p><p>　　4.1工藝設備選型與計算的目的</p><p>　　工藝設備的選型與計算是工廠設計的重要組成部分，工藝設備按性質可分為機械設備和熱工設備，按用途有可分為主要設備和輔助設備。</p><p>　　工藝設備的

65、選型與計算的任務是按照配方、生產性質、產量大小和工藝流程，選擇設備的形式，然后確定設備和規(guī)格大小，最后根據各工序的加工量和設備生產能力進行計算，確定所需設備臺數。</p><p>　　水泥廠工藝設備的選型與計算叫主機平衡，主機平衡在物料平衡計算和選定車間工作制度的基礎上，計算各車間主機要求的生產能力（要求主機小時產量）為選定各車間主機的型號、規(guī)格和臺數提供依據。</p><p>　　表4.

66、1 主要設備生產運轉情況</p><p>　　注：1.每日運轉時間為24h，按每日三班，每班8h計算；每日運轉22h，按扣除每班檢修時間2h計算。</p><p>　　2.生產班制一欄，每班6-7h指主機運轉小時數，已經扣除每班檢修時間1-2h。</p><p>　　本次設計采用周平衡法，根據車間工作制度，定出主機每周運轉小時數，并根據物料周平衡量，求出該主機要求的

67、小時產量[6]：</p><p>　　GH = Gw /H (4-1)</p><p>　　式中GH—要求的主機小時產量(t/h)；</p><p>　　Gw—物料的周平衡量(t/w)；</p><p>　　H—主機每周運轉的小時數。</p><p>

68、<b>　　4.2設備選型</b></p><p>　　4.2.1石灰石破碎設備的選型[7]</p><p>　　在水泥生產過程中，將原、燃料進行破碎是為了便于運輸和儲存，同時有利于提高烘干和粉磨設備的工作效率。一般情況下，石灰石破碎系統(tǒng)采用兩段破碎，一段采用顎式破碎機，二段采用錘式破碎機或反擊式破碎機；也可采用破碎比較大而與生產規(guī)模相適應的單段破碎系統(tǒng)；有些廠按其特

69、定的條件，為降低入磨粒度，提高磨機產量，也有采用三段破碎系統(tǒng)的。</p><p>　　(1)破碎系統(tǒng)要求的生產能力</p><p>　　GH=GW/H=48300/84=575(t/h) (4-2)</p><p>　　式中GH—要求的石灰石小時產量(t/h)；</p><p>　　Gw—石灰

70、石的周平衡量(t/w)；</p><p>　　H—主機每周運轉的小時數，84h。</p><p>　　破碎系統(tǒng)的最大進料塊度主要取決于工廠的規(guī)模、礦山的爆破方法、裝運設備以及破碎機的型號和規(guī)格；由于本次設計工廠的生產規(guī)模較大，并且采用大規(guī)模爆破開采，故要求進料粒度≤1500mm，物料的出料粒度R(70mm)≤10%，因此，綜合考慮以上諸多因素選用：</p><p>

71、　　錘式破碎機（鄭州鼎盛單段錘式破碎機）①型號規(guī)格：DPCΦ2022②生產能力：400-600t/h③主機功率：800kw④入料粒度:1000×1000×1200mm⑤出料粒度:90%≤25mm，該機具有破碎比大，生產能力高，電耗低，結構簡單，投資少等特點。</p><p><b>　　(2) 標定產量</b></p><p>　　設計生產能力為4

72、00~600t/h，根據實際生產條件，設定其產量為600t/h。</p><p>　　(3) 核算每周實際運轉小時數</p><p>　　H0=GH/GM×n=575/600×84=80.5(h) (4-3)</p><p>　　式中 GH 、GM—要求石灰石的小時產量，所選破碎機的小時產

73、量。</p><p><b>　　選型適當</b></p><p>　　4.2.2生料磨的設備選型</p><p>　　與傳統(tǒng)球磨機相比,立式磨具有如下特點：</p><p>　　(1) 入磨物料粒度大。一般可達磨輥直徑的5 %，大型磨的入磨物料要高達100～150μm，提高了破碎機的破碎能力，簡化了破碎工藝流程各設備的

74、臺數，節(jié)約投資，而球磨機一般要求入磨粒度小于30μm；</p><p>　　(2) 入磨熱風從環(huán)縫中進入，風速可高達80m/ s以上，磨內通風截面大，阻力小，通風能力強，烘干效率高。利用窯尾廢氣可烘干8 %水分的物料，如采用熱風爐可烘干15 %～20 %水分的物料；省去了原料烘干系統(tǒng)，降低了熟料熱耗；</p><p>　　(3) 磨的效率高，電耗低。整個粉磨系統(tǒng)電耗比球磨降低10 %～30

75、 % ，其降低值隨原料水分的增加而增加。產品顆粒比較均勻，物料在磨內停留時間短，僅2～4min (球磨15～20min)，故生產調節(jié)反應快，減少了過粉磨現象，便于實現操作自動化；</p><p>　　(4) 設備布置緊湊，體積小，重量輕，占地面積小，約為球磨機的70 %；</p><p>　　(5) 磨機結構合理,整體密閉好，漏風可降到10 %以內，揚塵小，噪音低，粉塵少，操作環(huán)境清潔；&

76、lt;/p><p>　　(6) 易損件壽命長，運轉率高。由于立磨的結構決定了立磨在運行過程中沒有金屬間的直接接觸，因此磨耗小，在粉磨生料時，磨損件消耗一般為6～12g/t。輥套、襯板壽命可達8000h 以上，故設備運轉率高，可達90 %。</p><p>　　(7) 噪音比球磨機小10db，基建投資可節(jié)省30 %。</p><p>　　因此，本次設計選擇立磨作為生料粉磨

77、設備。</p><p><b>　　主機要求時產量：</b></p><p>　　Gh ==54869/(168×0.92)=355(t/h) (4-4)</p><p>　　結合國內同類型廠家的生產經驗及磨機設備廠家的綜合實力，本設計采用丹麥史密斯公司生產的ATOX50型立磨。其生產能

78、力為410t/h，允許入磨物料最大粒度為100mm，允許入磨物料最大水分為8%，成品細度為80μm篩篩余≤12%，出磨物料水分<0.5%，磨盤直徑：5000/5610mm，磨輥數量為3個。</p><p><b>　　核算實際周利用率：</b></p><p>　　?=Gy/(168×G標)=54869/(168×410)=0.8

79、 (4-5)</p><p><b>　　選型適當。</b></p><p>　　4.2.3 回轉窯選型</p><p>　　本設計采用預分解窯，其優(yōu)點是：</p><p>　　(1)預分解技術是在預熱器與窯之間增設分解爐，在分解爐中加入占總用50~60%的燃料，使燃料燃燒的過程與

80、生料預熱和分解的過程。其在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速進行，使入窯生料的分解率達90%以上，因此窯的熱負荷大為減輕，而產量卻成倍的增長。</p><p>　　(2)預分解窯單位容積產量高，窯襯壽命長，在單機產量相同的條件下，窯的體積小，占地面積小，制造、運輸、安裝較易，基建投資較少，適合于產量高的大型窯。</p><p>　　(3)預分解窯一半以上的燃料是在較低的溫度下（900ºC左

81、右）燃燒，故產生的有害氣體NOn較少，減少了對大氣的污染。</p><p>　　(4)預分解窯的熱耗均為2950~3280kJ/kg熟料，電耗與懸浮預熱器窯大致相同，其綜合能耗較低。</p><p><b>　　主機要求時產量：</b></p><p>　　Gh= Gy/(168×?)=38500/(168×0.85)=26

82、9.6 (t/h ) (4-6)</p><p>　　結合淄博東華水泥廠4500t/d熟料生產線（實際生產5000t/d以上熟料），與煙臺東源水泥廠5000t/d熟料生產線實際生產5500t/d以上熟料，以及華新水泥有限公司4000t/d(主輔機設備均按5000t/d熟料能力來配置) 熟料生產線實際日平均生產5118噸熟料等實例，選擇回轉窯規(guī)格為Φ4.8×74m，能力為

83、5500 t/d，斜度為4.0％，窯體轉速為主傳動時0.398～3.981 r/min，輔助傳動時為0.19r/min。</p><p><b>　　核算實際年利用率：</b></p><p>　　?實際= Gy/(7×G標)=38500/(168×238)=0.91?0.95 (4-7)</p>

84、<p><b>　　選型適當。</b></p><p>　　采用Φ4.8×74m回轉窯，單傳動，主機功率：630kw，斜度4%，最大轉速3.8r/min。</p><p>　　4.2.4煤磨的選型</p><p>　　制備煤粉所用的設備，目前大都采用烘干磨，主要有風掃磨、輥式磨和風扇磨三種。由于風扇磨的機件易磨損，且其煤粉細

85、度達不到回轉窯用煤粉細度要求，故在水泥廠中，廣泛使用的是風掃磨和輥式磨[8-9]。</p><p><b>　　本設計采用風掃磨。</b></p><p>　　1) 根據物料平衡表，要求小時產量：</p><p>　　GH=GW/H=5719/154=37.1(t/h) (4-8)&

86、lt;/p><p>　　式中GH—煤磨要求的小時產量(t/h)；</p><p>　　Gw—每周需要的煤粉總量(t/w)；</p><p>　　H—每周工作的小時數(154h)。</p><p>　　選用：①ZGM133M風掃磨 ；②生產能力：40t/h；③進口粒度≤50 mm；④進料水分＜10 %；⑤成品水分＜0.5 %；⑥成品細度為0.080

87、mm，方孔篩篩余8～10%篩余；⑦磨盤為Φ2250。</p><p>　　(2)核算每周實際運轉小時數：</p><p>　　H0=GH/nGM=37.1/40×168=153 h＜154h (4-9)</p><p>　　式中GH 、GM—要求煤磨的小時產量，所選煤磨的小時產量。選型適當。</p>

88、;<p>　　4.2.5水泥磨的設備選型</p><p>　　水泥粉磨是水泥工業(yè)生產中耗電最多的一個工序，近年來，隨著新型干法水泥生產的發(fā)展，為了提高粉磨效率，節(jié)約能源，提高經濟效益，水泥粉磨設備在大型化的同時，也得到了不斷的改進和發(fā)展：</p><p>　　(a) 在設備大型化的同時力求選用高效、節(jié)能型磨機，如輥壓磨的應用。</p><p>　　(b

89、) 采用高效選粉機和新型襯板，改善磨機部件和研磨體材質；</p><p>　　(c) 添加助磨劑，提高粉磨效率；降低水泥溫度，改善水泥品質；</p><p>　　水泥粉磨流程主要有以下幾種形式：</p><p>　　A、開路流程：管磨和康必丹磨；</p><p>　　B、閉路流程：一級管磨閉路，康必丹磨一級閉路，輥式磨和輥壓機。</p&

90、gt;<p>　　本次設計采用閉路流程。</p><p><b>　　(1)要求生產能力</b></p><p>　　GH=GW/H=42637/161=265 (t/h) (4-10)</p><p>　　式中GH—水泥要求的小時產量(t/h)；</p>

91、<p>　　Gw—每周需要的水泥總量(t/w)；</p><p>　　H—每周工作的小時數，161h。</p><p>　　故選用1臺棍壓機配管磨系統(tǒng)：</p><p>　　輥壓機：喂料粒度（R30mm）≤20%；通過量300t/h；功率2500kw；</p><p>　　OK立磨：生產能力 300t/h。</p>&

92、lt;p><b>　　(2)標定產量</b></p><p>　　根據實際生產條件，標定其產量為300t/h。</p><p>　　(3)核算每周實際運轉小時數</p><p>　　H0=GH/nGM=265/300×161=142h?161h (4-11)</p>

93、<p>　　式中GH、GM—要求水泥的小時產量，所選磨機的小時產量。選型適當。</p><p>　　4.3包裝機的設備選型</p><p>　　在水泥生產工藝中，包裝和發(fā)運是工藝過程最后一道工序。出廠水泥有兩種形式，袋裝和散裝。袋裝水泥是我國水泥發(fā)運主要形式，但在儲運過程中容易破碎，而且紙袋成本高，消耗大量優(yōu)質木材。散裝水泥置于密封容器中，與空氣接觸面積小，可確保水泥質量，且節(jié)省

94、包裝材料，運輸途中損失少，易于實現裝卸自動化等優(yōu)點，工業(yè)發(fā)達國家已經普遍實現了水泥散裝運輸。但在我國，袋裝水泥仍占很大比重。</p><p>　　水泥包裝機主要有回轉式包裝機和固定式包裝機兩種。</p><p>　　本次設計采用60%水泥散裝，40%水泥包裝。</p><p>　　(1)包裝機要求生產能力</p><p>　　GH=GW/H=

95、42637×40%/84=232 (t/h) (4-12)</p><p>　　式中GH—包裝機要求的小時產量(t/h)；</p><p>　　Gw—每周需要的水泥總量(t/w)；</p><p>　　H—每周工作的小時數, 84 h。</p><p>　　故選取3臺RS14嘴回

96、轉包裝機，生產能力為96t/h，根據實際生產條件，標定主機生產能力為90t/h。</p><p><b>　　(2) 標定產量</b></p><p>　　根據實際生產條件，標定其產量為90t/h。</p><p>　　(3) 核算每周實際運轉小時數：</p><p>　　H0=GH/ GM×84=232/(3

97、×90)×84=72h?84h (4-13)</p><p>　　式中GH、GM—要求包裝機的小時產量、所選包裝機的小時產量。選型適當。</p><p>　　4.3主機平衡表見表</p><p>　　表4-2 主機平衡表</p><p>　　4.3堆場的選型設計</p&g

98、t;<p>　　為了保證工廠連續(xù)生產，避免由于外部運輸的不均衡、設備之間生產能力的不平衡，或由于前后段生產工序的工作班制不同，以及由于其他原因造成物料供應的中斷或物料滯留堆積而堵塞，保證工廠生產連續(xù)均勻地進行和產品均衡出廠，以及為了滿足生產過程中生產控制和產品檢驗的需要，工廠必須設置各種儲存設施來儲存生產過程中各種物料。各種物料所需的儲存量取決于該物料的日用量和該物料的儲存期。某物料的儲存量能滿足工廠生產需要的天數，稱為該

99、物料的儲存期。儲存期的計算均以燒成車間的生產能力為基準。</p><p>　　影響儲存期的因素有：物料供應點的遠近和外部運輸情況、物料成分波動情況、均化工藝要求、質量控制要求等等。物料儲存期的長短應適當，過短將影響生產，過長會增加基建投資和經營費用。各種物料物料的最低存儲期和最低貯存量見下表：</p><p>　　表4-3 物料的最低存儲期和最低貯存量</p><p&g

100、t;　　其中，要求最低儲量為最低儲存期和每天需要量的乘積。</p><p>　　表4-4 常用物料的密度和休止角</p><p>　　物料的均化可以提高物料成分的均勻性，進而提高產品質量，穩(wěn)定生產工藝過程，擴大原料資源，延長礦山壽命，具有較高技術經濟價值，是近年來得到迅速發(fā)展和廣泛應用的新工藝、新技術。</p><p>　　4.3.1石灰石預均化堆場的計算</

101、p><p>　　總堆料量Q總=Ｑ×ｄ＝6679×3＝20037ｔ （4-14）</p><p>　　本設計取B=30m H=9m</p><p>　　L==87.5m （4-15）</p><p>　　4.3.4煤預均均

102、化堆場的計算</p><p>　　休止角38 º ,儲期10天, 容重γ=0.9t/m3，要求預均化堆場儲量＝888×10=8880t。</p><p>　　規(guī)格：取B=22m（依據取料機的規(guī)格） </p><p><b>　　料堆的高度為：</b></p><p>　　H≥×22×

103、;tan38°=8.59m （4-16）</p><p>　　整合數值，取H= 8.6m。</p><p>　　料堆長度可以按以下公式計算[1]：</p><p>　　L= (4-17)</p><p><b&g

104、t;　　式中 ：</b></p><p>　　L——物料料堆的底邊長度，m；</p><p>　　Q——該物料在堆場的儲存量，t；</p><p>　　H——料堆的高度，m；</p><p>　　B——料堆底邊寬度，m；</p><p>　　——該物料的容積密度，t/m3；</p><p

105、>　　——該物料的休止角，；</p><p>　　所以 L煤= （4-18）</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=65 m</b></p><p>　　所以煤預均化堆場的規(guī)格為65×22×8.6

106、m。</p><p>　　由以上計算步驟確定各料堆的寬度為35m</p><p>　　石膏堆場料堆堆量：Q總石膏= Q×d=358×30=10740t （4-19）</p><p>　　堆場的高：H石膏=Btga/2=17.5m</p><p>　　由Q總=r×V=r×B×L&#

107、215;H/2</p><p><b>　　L石膏=25m</b></p><p>　　式中 Q總—石膏要求的儲量；</p><p><b>　　d—石膏儲存周期；</b></p><p>　　r----石膏堆場密度；</p><p>　　濕鐵粉堆場料堆堆量：Q總= Q&#

108、215;d=331×10=3310t （4-20）</p><p>　　堆場的高：H=B×tga/2=17m</p><p>　　由Q總=r×V=r×B×L×H/2</p><p><b>　　L=20m</b></p><p>　　濕粘土堆

109、場料堆堆量：Q總= Q×d=1214×7=8498t （4-21）</p><p>　　堆場的高：H=B×tga/2=13m</p><p>　　由Q總=r×V=r×B×L×H/2</p><p><b>　　L=20m</b></p>

110、<p>　　表4-5 全廠堆場、堆棚一覽表</p><p>　　4.4儲庫的選型計算</p><p><b>　　儲庫計算的步驟：</b></p><p>　　(1) 確定各種物料的儲存期；</p><p>　　(2) 依據物料平衡中每天需要的物料量乘以該物料確定的儲存期來計算各種物料需要的儲存期；</

111、p><p>　　(3) 選擇儲存方式：如生料、熟料、水泥、破碎后的石灰石和石膏、烘干后的某些物料可采用圓庫儲存；濕物料如濕粘土、濕鐵粉、濕煤等，宜適用堆棚儲存；</p><p>　　(4) 選擇儲存設施的型式、規(guī)格和數量，反算實際儲存期；</p><p>　　(5) 將計算結果匯成儲存設施一覽表。</p><p>　　物料要求儲量可按下式計算：&

112、lt;/p><p>　　Q=GdT (4.21)</p><p>　　圓庫的數量可按下式計算：</p><p>　　n= （4-22）</p><p&g

113、t;　　式中 : Gd—每天需求的物料量，t；</p><p>　　T—所需物料的儲存期，d；</p><p>　　—該物料的容積密度；</p><p><b>　　n—圓庫的個數；</b></p><p>　　V—單個庫的儲存量，m3/個。</p><p>　　物料在庫內的堆積密度按表4.6取值

114、。 </p><p>　　表4-6 物料的堆積密度(t/m3)</p><p>　　表4-7 平底庫的規(guī)格和容量</p><p>　　注：有效容積:：φ5.5-8.0m庫按料裝到距庫頂1.5m計算；</p><p>　　φ10.0-15.0m庫按料裝到距庫頂2m計算。</p><p>　　4.4.1石灰石配料庫<

115、/p><p>　　要求存儲期為1天，則存儲量為： </p><p>　　Q=6955×1=6330t</p><p>　　V==6955/(1×1.45)=4796 m3 （4-23）</p><p>　　選擇圓庫：直徑D=15m，庫直筒高H=

116、33m；有效容積為v= 4800m3</p><p><b>　　庫的個數：</b></p><p>　　n==4800/4400=1.09個</p><p>　　所以選用的石灰石配料庫的數量為1個。</p><p>　　4.4.2 生料均化庫的計算</p><p>　　要求存儲期為2天，則存儲量

117、為：Q=2×7838=15018t</p><p>　　V==15018/(1×1.2)=12515m3 (4.24)</p><p>　　選取IBUA均化庫：1-φ22.5×48m，</p><p>　　儲量：16000t，</p><p>　　有效容積為

118、13333.3 m3，</p><p>　　實際存儲天數：T=16000/7838=2.04d。</p><p>　　4.4.3 熟料庫的選取與計算</p><p>　　不同于水泥標準，由于生產技術的提高水泥熟料的穩(wěn)定性大大提高，這就使長時間保存熟料變成了可能，這樣有利于水泥產品的銷售。目前國內5000t/d的生產線的熟料庫的存儲期大約在15—20天范圍內，武安新峰

119、5000t/d熟料生產線熟料庫存儲期為18天；遼寧公路水泥廠5000t/d水泥熟料生產線熟料庫存儲期為16天；海螺集團白馬山水泥廠5000t/d熟料庫存儲期為17天；煙臺東源5000t/d新型干法生產線熟料庫存儲期為18天，本次設計熟料庫存儲期采用18天。</p><p><b>　　則存儲量為：</b></p><p>　　Q=18×5500=99000t

120、</p><p><b>　　要求圓庫容積：</b></p><p>　　V==99000/1.45=68275m3 (4.25)</p><p>　　所以選取熟料庫規(guī)格為φ60×41m，儲量90000噸。</p><p>　　4.4.4 水泥配料庫

121、的計</p><p><b>　　(1)熟料配料庫</b></p><p>　　要求存儲期為1天，則存儲量為： </p><p>　　Q=5500×1=5500t</p><p>　　V==5500/1.45=3793m3 (4.26)<

122、/p><p>　　選擇圓庫：直徑D=15m，庫直筒高H=30m；有效容積為v=4325m3</p><p><b>　　庫的個數：</b></p><p>　　n== 0.86 (4.27)</p><p>　　所以選用的石灰石配料

123、庫的數量為1個。</p><p><b>　　(2)石膏配料庫</b></p><p>　　要求存儲期為3天，則存儲量為：</p><p>　　Q=358×3=1074t</p><p>　　V==1074/1.4=767m3 (4.28)&l