新改水泥畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　新型干法水泥技術(shù)在當(dāng)前水泥生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛，本著經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)的原則，根據(jù)薩拉齊水泥需求量進(jìn)行日產(chǎn)5.0kt/d水泥熟料水泥廠工藝設(shè)計(jì)。在物料,主機(jī)，熱量，儲庫平衡計(jì)算的基礎(chǔ)上，選擇了主要設(shè)備——破碎設(shè)備、分離設(shè)備、燒成設(shè)備、存儲設(shè)備、五級旋風(fēng)預(yù)熱器、分解爐、螺旋輸送機(jī)，最終確定了水泥廠窯尾車間工藝設(shè)計(jì)及布置。</p&

2、gt;<p>　　由于影響旋風(fēng)預(yù)熱器性能的因素很多，就像孔隙的堿性液體在水泥硬化漿的時期，具體來說是重要的長期評估堿硅反應(yīng)(ASR)擴(kuò)張和腐蝕，預(yù)防鋼筋在鋼骨結(jié)構(gòu)中變化的一個因素。所以旋風(fēng)筒的設(shè)計(jì)業(yè)要考慮諸多因素，且各因素之間又存在相互影響。如要定量地確定既有利于提高分離效率，又能降低阻力損失的結(jié)構(gòu)尺寸是很困難的。雖然前人歸納出了一些公式，但對不同的結(jié)構(gòu)形式，計(jì)算結(jié)果都存在一定的誤差。所以，只能通過理論分析和試驗(yàn)摸索相結(jié)合

3、進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合。</p><p>　　關(guān)鍵詞：水泥；配料計(jì)算；熱工計(jì)算；窯尾工藝設(shè)計(jì)；設(shè)備選型</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　New dry process cement production technology based on economic and principles is most w

4、idely used in modern cement industry . According to the cement demand in Salaqi 5.0kt/d cement clinker workshop was designed. At the basic of material, main machines,heat balance,balance of stockpile, the key machine inc

5、luding the 5-stage cyclone preheater,calciner and csrew conveyor were chosen.And then determined the engineering and drawing.</p><p>　　Due to the influence of the cyclone preheater performance many factors ，

6、The alkalinity of the pore liquid in hardened cement paste or concrete is important for the long-term evaluation of alkali-silica reaction (ASR) expansion and corrosion prevention of steel bar in steel reinforced structu

7、res among others，So the whirlwind tube to the design to consider many factors ，and between various factors exist and influence each other. If want to quantitatively determined to improve both separation effic</p>

8、<p>　　Key words: cement; ingredient calculation; thermo technical calculation; technology design of kiln head ;equipment choose </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 金蓉蓉.水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論

9、. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社. 1993.</p><p>　　[2] 胡道合.水泥工業(yè)熱工設(shè)備. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社. 1992.</p><p>　　[3] 黃文熙，沈威，閔盤榮.水泥工藝學(xué). 武漢：武漢理工大學(xué)出版社. 1991.</p><p>　　[4] 孫進(jìn)濤.硅酸鹽工業(yè)熱工基礎(chǔ). 武漢：武漢理工大學(xué)出版社. 1992.</p>&

10、lt;p>　　[5] 陳全德. 新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊.北京：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.中國建材工業(yè)出版社.2007.</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　引 言錯誤!未定義書簽。</p><p>

11、;　　第一章 水泥廠基本建設(shè)前期工作錯誤!未定義書簽。</p><p>　　1.1礦點(diǎn)的選擇錯誤!未定義書簽。</p><p>　　1.2 廠址的選擇錯誤!未定義書簽。</p><p>　　第二章 配料計(jì)算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.1 一期原始數(shù)據(jù)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2

12、.2 .計(jì)算原料的配合比（遞減試湊法）錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.3 檢驗(yàn)設(shè)定率值錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.4 計(jì)算濕原料配合比錯誤!未定義書簽。</p><p>　　第三章 物料平衡7</p><p>　　3.1 物料產(chǎn)量7</p><p>　　3.1.1 熟料年產(chǎn)

13、量7</p><p>　　3.1.2 窯的臺數(shù)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.1.3 熟料產(chǎn)量錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.1.4 水泥產(chǎn)量錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2 原、燃材料消耗定額錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2.1 原料消耗定額錯誤!未

14、定義書簽。</p><p>　　3.2.2 干石膏消耗定額錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2.3 干混合材消耗定額錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2.4 燒成用干煤消耗定額錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.2.5 烘干用煤消耗定額錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3

15、.2.6 濕原料消耗定額錯誤!未定義書簽。</p><p>　　3.3 物料平衡表錯誤!未定義書簽。</p><p>　　第四章 主機(jī)平衡8</p><p>　　4.1 設(shè)備選型8</p><p>　　4.1.1 石灰石破碎機(jī)選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4.1.2 生料磨選型錯誤!未

16、定義書簽。</p><p>　　4.1.3 回轉(zhuǎn)窯選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4.1.4 水泥磨選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4.1.5 煤磨選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4.1.6 包裝機(jī)選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4.2 年利用率的核實(shí)

17、錯誤!未定義書簽。</p><p>　　4.3 主機(jī)平衡表錯誤!未定義書簽。</p><p>　　第五章 儲庫平衡錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.1物料儲存期錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.2 物料容積密度錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3 儲庫平衡錯誤!未定義書簽。

18、</p><p>　　5.3.1 碎石灰石錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3.2 生料庫錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3.3 熟料庫錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3.4 水泥庫錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3.5 石膏庫錯誤!未定義書簽。</

19、p><p>　　5.3.6 混合材庫錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3.7 鋼渣錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3.8 粉煤灰錯誤!未定義書簽。</p><p>　　5.3.9 燃煤錯誤!未定義書簽。</p><p>　　第六章 燒成窯尾車間的設(shè)計(jì)錯誤!未定義書簽。</p>

20、<p>　　6.1 回轉(zhuǎn)窯熱工計(jì)算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.2 平衡范圍及基準(zhǔn)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.3 物料平衡錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.3.1 收入物料錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.3.2 支出物料錯誤!未定義書簽。</p>&l

21、t;p>　　6.4 熱量平衡錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.4.1 收入熱量</p><p>　　6.4.2 支出熱量錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.5 平衡范圍及基準(zhǔn)10</p><p>　　6.6 系統(tǒng)各處的溫度、壓力及過?？諝庀禂?shù)10</p><p>　　6.7

22、分解爐的設(shè)計(jì)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.7.1分解爐容積錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.7.2分解爐有效截面積和直徑錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.7.3分解爐有效高度錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.8旋風(fēng)筒計(jì)算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.8

23、.1旋風(fēng)筒有效截面積和有效內(nèi)徑計(jì)算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.8.2進(jìn)風(fēng)口形式、尺寸、和進(jìn)風(fēng)形式錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.8.3 排氣管尺寸和內(nèi)筒插入深度錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.8.4旋風(fēng)筒連接管道尺寸錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.8.5 旋風(fēng)筒高度計(jì)算錯誤!未定義

24、書簽。</p><p>　　6.8.6 圓柱體和圓錐體尺寸計(jì)算錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.9 螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.9.1 螺旋輸送機(jī)螺旋直徑的確定錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.9.2 螺旋輸送機(jī)的極限轉(zhuǎn)數(shù)確定錯誤!未定義書簽。</p><p&

25、gt;　　6.9.3 檢驗(yàn)其填充系數(shù)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.9.4 螺旋輸送機(jī)所需的功率6</p><p>　　6.9.5 螺旋輸送機(jī)選用的功率6</p><p>　　6.10 增濕塔、電收塵器選型6</p><p>　　6.10.1增濕塔選型6</p><p>　　6.10.2電收

26、塵器選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.11窯尾風(fēng)機(jī)選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.11.1窯的臺時和風(fēng)機(jī)的選型錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.11.2風(fēng)機(jī)選型錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　結(jié) 論9</b></p><p>&l

27、t;b>　　參考文獻(xiàn)3</b></p><p>　　謝 辭錯誤!未定義書簽。</p><p>　　6.9.4 螺旋輸送機(jī)所需的功率</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p>　　式中 —螺旋輸送機(jī)螺旋軸上所需的功率(kw)；</p><p><

28、;b>　　—功率的儲備系數(shù)；</b></p><p>　　—螺旋輸送機(jī)的輸送能力( t/h)；</p><p><b>　　—物料的阻力系數(shù)；</b></p><p>　　—螺旋輸送機(jī)的水平投影長(m)；</p><p>　　—螺旋輸送機(jī)的垂直投影高度，則L和H 所需的數(shù)據(jù)由P539圖11-19的=1.

29、5取=1.3，L=8m</p><p><b>　　則：=12.1kw</b></p><p>　　6.9.5 螺旋輸送機(jī)選用的功率</p><p><b>　?。?-18）</b></p><p>　　式中 N—螺旋輸送機(jī)選用電機(jī)功率(kw)；</p><p>　　—傳動

30、效率，其值取0.94</p><p>　　則：N=12.9kw</p><p>　　由上述的減速電動機(jī)計(jì)算結(jié)果的選型GLS1000,TSDY200-15-33，其轉(zhuǎn)速32 r/min，功率15kw，質(zhì)量5.3kg，R=5.35m。</p><p>　　6.10 增濕塔、電收塵器選型</p><p>　　6.10.1增濕塔選型</p>

31、;<p>　　廢氣量Q=490400 m3/h</p><p><b>　　第三章 物料平衡</b></p><p>　　物料平衡計(jì)算是計(jì)算從原料進(jìn)廠到成品出廠各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要處理的物料量，包括所有原料、燃料、半成品、成品的量，并表達(dá)為小時、日、年需要量，作為確定工廠各種物料需要量、運(yùn)輸量、工藝設(shè)備選型和計(jì)算存儲設(shè)施容量的依據(jù)。</p>&

32、lt;p><b>　　3.1 物料產(chǎn)量</b></p><p><b>　　運(yùn)用年平衡法計(jì)算：</b></p><p>　　3.1.1 熟料年產(chǎn)量</p><p><b>　　【5】（3-1）</b></p><p>　　式中 —要求的熟料年產(chǎn)量（t熟料/年）；<

33、;/p><p>　　—工廠規(guī)模（t水泥/年）；</p><p>　　—水泥中石膏的摻入量（%）；</p><p>　　—水泥中混合材的摻入量（%）；</p><p>　　—水泥的生產(chǎn)損失（%），可取為3～5%。</p><p><b>　　計(jì)算石膏的摻入量</b></p><p&g

34、t;　　由國家標(biāo)準(zhǔn)水泥中二氧化硫含量不得超過3.5%，并結(jié)合在工廠實(shí)際生產(chǎn)中最佳</p><p>　　石膏摻入量，以計(jì)，一般在2.0～3.0%，本設(shè)計(jì)取=2.4%，</p><p>　　設(shè)石膏的摻入量為d由此計(jì)算石膏的摻入量可得：</p><p>　　生產(chǎn)普通42.5硅酸鹽水泥，混合材選用活性的粒化高爐礦渣摻入量為12%，即</p><p>

35、<b>　　=12%</b></p><p><b>　　=3.85%</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用新型干法生產(chǎn)水泥，參考《新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊》設(shè)定窯的</p><p><b>　　第四章 主機(jī)平衡</b></p><p>　　主機(jī)平衡計(jì)算是根據(jù)物料平衡計(jì)算結(jié)

36、果和車間（或生產(chǎn)環(huán)節(jié)）的工作制度（或年利用率），計(jì)算各車間（或生產(chǎn)環(huán)節(jié)）要求主機(jī)小時產(chǎn)量，然后確定車間的工藝流程，選定主機(jī)型號，規(guī)格，標(biāo)定主機(jī)產(chǎn)量和需用臺數(shù)。</p><p><b>　　4.1 設(shè)備選型</b></p><p><b>　　運(yùn)用年平衡法計(jì)算：</b></p><p>　　根據(jù)車間工作制度，選取主機(jī)的年利

37、用率，并根據(jù)物料年平衡量，求出該主機(jī)要求的小時產(chǎn)量。</p><p>　　要求主機(jī)小時產(chǎn)量按下式計(jì)算：</p><p><b>　　【5】（4-1）</b></p><p>　　式中 —要求主機(jī)小時產(chǎn)量（t/h）；</p><p>　　—物料年平衡量（t/年）；</p><p>　　—預(yù)定的主機(jī)年

38、利用率（以小數(shù)表示）。</p><p>　　預(yù)定的主機(jī)年利用率可根據(jù)車間工作制度和主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時間用下式求出：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中 —每年工作日數(shù)（日/年）；</p><p>　　—每日工作班數(shù)（班/日）；</p><p>　　—每班主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時數(shù)

39、（小時/班）。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)廠址選擇在薩拉齊，設(shè)計(jì)的是5.0kt/d水泥熟料水泥廠窯尾車間。通過原料配比計(jì)算，物料平衡計(jì)算，儲庫平衡計(jì)算，選擇確定所需要的設(shè)備，并進(jìn)行車間工藝布置及圖紙布置。 現(xiàn)在將設(shè)計(jì)結(jié)果總結(jié)如下: 配料計(jì)算結(jié)果為：石灰石89.87%，砂巖4.9%，粉煤灰4.58%，鋼渣0.65%；由

40、儲庫平衡計(jì)算確定10個水泥圓庫（），4個生料圓庫（），1個石膏圓庫（），2個熟料圓庫（），1個石灰石圓形預(yù)均化堆場（），1個鋼渣庫（），粉煤灰?guī)欤ǎ?，煤圓形堆場（），混合材圓形預(yù)均化堆場（）。各設(shè)備選型結(jié)果分別為：預(yù)分解窯（），LK3936 篦冷機(jī)，4-2×79-18型通風(fēng)機(jī)。XSD-6型電收塵器機(jī)，南京院設(shè)計(jì)三風(fēng)道煤粉燃燒器 型號：NG-15。本文針對燒成窯尾系統(tǒng)各個運(yùn)行狀態(tài)的計(jì)算和分析，旋風(fēng)預(yù)熱器是新型干法水泥生產(chǎn)過程的

41、主要設(shè)備之一，承擔(dān)著物料加熱、氣固分離、物料輸送及部分物理、化學(xué)反應(yīng)等多項(xiàng)功能。但是由于設(shè)計(jì)時間的倉促，沒有把每一個細(xì)環(huán)節(jié)都一一設(shè)計(jì)出參數(shù)，沒能實(shí)際運(yùn)行整個水泥廠的全廠設(shè)計(jì)，并且由于設(shè)計(jì)者能力有限，難免有一些漏洞，希望各位老師指出錯誤，我將虛心地接受并加以改進(jìn)。</p><p>　　6.5 平衡范圍及基準(zhǔn)</p><p>　　年平均氣溫5.4，大氣壓91.7KP，預(yù)熱器的連接管道風(fēng)速：1

42、8~21m/s，分解爐的斷面風(fēng)速：6~8m/s，一級預(yù)熱器是4m/s，二、三、四、五級預(yù)熱器的斷面風(fēng)速是5m/s。</p><p>　　6.6 系統(tǒng)各處的溫度、壓力及過剩空氣系數(shù)</p><p>　　6.7 分解爐的設(shè)計(jì)</p><p>　　6.7.1分解爐容積</p><p>　　【5】

43、 （6—1）</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=639.84 m3</p><p>　　式中 ——分解爐的有效容積, m3</p><p>　　——分解爐發(fā)熱能力,kJ/h<

44、/p><p>　　——分解爐的容積熱負(fù)荷,kJ/( m3·h)</p><p>　　G——窯的產(chǎn)量，t/h</p><p>　　q——熟料的熱耗，kJ/kg熟料</p><p>　　Y——分解爐用燃料占總?cè)剂舷牡谋壤?lt;/p><p>　　6.7.2分解爐有效截面積和直徑</p><p>

45、;　　= （6—2）</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=52.38m2</b></p><p>　　式中 ——分解爐直筒

46、部分有效截面積，㎡</p><p>　　——分解爐截面積熱負(fù)荷，kJ/(㎡·h)</p><p>　　——分解爐直筒部分有效內(nèi)徑，m；</p><p><b>　　==8.16m</b></p><p>　　6.7.3分解爐有效高度</p><p><b>　?。?—3）<

47、;/b></p><p>　　式中 ——分解爐有效高度，m</p><p>　　——分解爐直筒部分高度，m</p><p>　　——分解爐錐體部分有效高度=0.6</p><p>　　= （6—4） </p><p><b>　　639.84=</b></

48、p><p>　　52.27=490.58</p><p><b>　　=9.39m</b></p><p>　　=9.39+4.896 </p><p><b>　　=14.286m</b></p><p><b>　　6.8旋風(fēng)筒計(jì)算</b>

49、</p><p>　　6.8.1旋風(fēng)筒有效截面積和有效內(nèi)徑計(jì)算</p><p>　　(1) 【5】</p><p><b>　?。?—5）</b></p><p><b>　　m2</b></p><p><b>　　m</

50、b></p><p>　　式中 ——1級旋風(fēng)筒截面積，㎡</p><p>　　G——窯的產(chǎn)量，t/h</p><p>　　——1級旋風(fēng)筒直徑，m</p><p>　　級主要起收集作用可以適當(dāng)縮小取5m</p><p>　　(2) </p><p><

51、;b>　　=31.93m2 </b></p><p><b>　　=6.38m</b></p><p>　　式中 ——1級旋風(fēng)筒截面積，㎡</p><p>　　G——窯的產(chǎn)量，t/h</p><p>　　——1級旋風(fēng)筒直徑，m</p><p><b>　　級內(nèi)徑取6.

52、5m</b></p><p><b>　　=29.87m2</b></p><p><b>　　=6.16m</b></p><p>　　式中 ——1級旋風(fēng)筒截面積，㎡</p><p>　　G——窯的產(chǎn)量，t/h</p><p>　　——1級旋風(fēng)筒直徑，m<

53、;/p><p><b>　　級內(nèi)徑取6.4</b></p><p><b>　　【5】</b></p><p><b>　?。?—8） </b></p><p><b>　　=25.91m2</b></p><p><b>　

54、　=5.75m</b></p><p>　　式中 ——1級旋風(fēng)筒截面積，㎡</p><p>　　G——窯的產(chǎn)量，t/h</p><p>　　——1級旋風(fēng)筒直徑，m</p><p><b>　　級內(nèi)徑取6.0m</b></p><p>　　(5) 級內(nèi)徑=取

55、6.0m</p><p>　　6.8.2進(jìn)風(fēng)口形式、尺寸、和進(jìn)風(fēng)形式</p><p>　　進(jìn)口形式為矩形、進(jìn)風(fēng)形式為渦卷式270°【5】</p><p>　　(1)尺寸級： （6—9）</p><p><b>　　又前面計(jì)算 </b></p>

56、;<p>　　求得 a=1.5m ， b=3.3m</p><p>　　式中 a——進(jìn)風(fēng)口寬，m</p><p><b>　　b——進(jìn)風(fēng)口高，m</b></p><p>　　D——旋風(fēng)筒直徑，m</p><p>　?。?）級： （6—10）&

57、lt;/p><p><b>　　前面計(jì)算得 </b></p><p>　　求得 a=2.15m b=4.3m</p><p>　　式中 a——進(jìn)風(fēng)口寬，m</p><p><b>　　b——進(jìn)風(fēng)口高，m</b></p><p>　　D——旋風(fēng)筒直徑，m</p

58、><p>　　(3)級： （6—11）</p><p><b>　　前面計(jì)算 </b></p><p>　　求得 a=2.1m b=3.9m</p><p>　　式中 a——進(jìn)風(fēng)口寬，m</p><p><b>

59、;　　b——進(jìn)風(fēng)口高，m</b></p><p>　　D——旋風(fēng)筒直徑，m</p><p>　?。?）級： （6—12）</p><p><b>　　前面計(jì)算 </b></p><p>　　求得 a=1.9m b=3.5m</

60、p><p>　　式中 a——進(jìn)風(fēng)口寬，m</p><p><b>　　b——進(jìn)風(fēng)口高，m</b></p><p>　　D——旋風(fēng)筒直徑，m</p><p>　　級：因C5=C4 故尺寸取a=1.9m b=3.5m</p><p>　　6.8.3 排氣管尺寸和內(nèi)筒插入深度</p>

61、<p>　　=52%D=53%×5.0=2.7m h31=m </p><p>　　=52%D=53%×6.5=3.46m ==1.73m </p><p>　　=52%D=53%×6.4=3.3m ==1.65m</p>

62、<p>　　=52%D=53%×6.0=3.1m ==1.55m</p><p>　　=55%D=55%×6.0=4.3m = =0.83m </p><p>　　6.8.4旋風(fēng)筒連接管道尺寸</p><p>　　廢氣量 V=0.278+1.46mr=1.738Nm3/kg

63、</p><p>　　旋風(fēng)筒內(nèi)氣體流量Q=1.738×208.33/3600=100.58 m3/s</p><p>　　—風(fēng)速V=17m/s =5.92 m2【5】 </p><p><b>　　=2.75m</b></p><p>　　—風(fēng)速V=18m/s =5

64、.58m2</p><p><b>　　=2.66m</b></p><p>　　—風(fēng)速V=26m/s =3.87m2</p><p><b>　　=2.22m</b></p><p>　　—爐 風(fēng)速V=26m/s =5.58m2</p><