日产3000吨水泥熟料生产线生料粉磨线设计

第 1 页设计总说明本设计是 3000t/d 熟料水泥生产线生料粉磨系统工艺设计。生料磨采用立式辊磨机。生料干燥介质来自于预热器出口的废气。粉磨采用三风机系统。根据当地的原、燃料实际条件，依据其化学成份和设计要求的熟料组成，通过计算原料的配比及生料的消耗，得出生料粉磨系统的实际生产能力。该设计针对粉磨系统进行了详细计算说明，其中包括物料平衡，热量平衡，风量平衡及主、辅机的平衡及选型，设计中充分考虑通风和除尘。设计提交了工艺流程图 1 张，平剖面图 6 张，设备表 1 份。关键词：生料粉磨 ，立磨， 设备选型 ， 工艺设计 ， 配料计算第 2 页Design DescriptionThis design is related to raw material grinding of the 3000t/d cement production line. The vertical roller mill in which grinding, drying and separating are combined has good performance in drying and grinding. The process unit is mature. The three air blower system is equipped. According to the crude fuel chemical composition and design clinker composition, the raw material proportions and the raw material consume and the productivity requested of the raw material grinding systems are calculated. The gas and the dust removal system are designed according to the computation of grinding systems hot working parameter. The design has submitted flow chart 1 and horizontal section chart 6.Keyword：Raw material grinding ，Roller mill, Equipment Selection ， Process Design， Burden calculation第 I 页目 录1 绪论 .111 生料粉磨系统 .11.1.1 生料粉磨系统流程 .11.1.2 生料粉磨系统分类 .11.1.3 生料粉磨系统流程图 .21.2 立磨 21.2.1 立磨的发展 .21.2.2 立磨的特点 .31.2.3 立磨的结构及工作原理 .41.2.4 MLS 立磨辊磨机 52配料计算 72.1 原料燃料化学组成 72.2 三个率值的确定 72.2.1 率值的定义 .72.2.2 率值的确定 .82.3 粉煤灰掺入量计算 82.4 熟料化学组成计算 92.5 物料配比 92.6 熟料化学组成计算 102.7 计算熟料率值 112.8 干湿换算 122.9 料耗计算 122.9.1 生料的理论消耗量 .122.9.2 各种干原料的消耗定额： .132.9.3 石膏和混合材消耗定额 .132.10 燃煤计算 142.10.1 烧成用煤消耗定额: 142.10.2 烘干用煤计算 .143.主机平衡计算及选型 .163.1 立磨的选型 163.2 各生产车间主机设备选型 174 储库平衡计算 .194.1 储库选型原理 194.2 储库计算 19第 II 页5.热量平衡计算 .215.1 原始资料 215.2 热量平衡计算 215.2.1 收入热量 .215.2.2 热量支出 .235.2.3 热量平衡 .246.辅机选型 .256.1 收尘设备的选型 256.1.1 旋风收尘器的选型 256.1.2 袋收尘器的选型 266.2 输送设施的选型 .276.2.1 斗式提升机的选型 .276.2.2 与旋风收尘器相配套的空气输送斜槽的选型 .286.2.3 与袋收尘相配套的螺旋输送机的选型 .286.3 风机的选型 296.3.1 循环风机的选型： .296.3.2 排风机的选型 .296.4 磨机各点风量和尺寸的计算 296.4.1 磨头进风管 .306.4.2 磨尾进风管 .306.4.3 总进风管 .316.4.4 总出风管 .31参考文献 32致谢 33第 1 页1 绪论11 生料粉磨系统1.1.1 生料粉磨系统流程生料粉磨是水泥生产过程中的一个重要环节，这个过程就是将所需要的各种材料按比例配合后，通过粉磨成粒度和各方面性能适合窑煅烧的半成品，以供窑煅烧成熟料，再将熟料和部分材料混合磨制成的过程。生料粉磨采用带外循环的立式磨系统，利用窑尾排出的高温废气作为烘干热源。生料由锁风阀进入磨内，经磨辊碾磨后的物料在风环处被高速气流带起，经分离器分离后，粗物料落回磨内继续被碾压，细粉随气流出磨，经袋收尘收集，收下的成品经空气输送斜槽、斗式提升机送入生料均化库。出袋收尘的废气经循环风机后，一部分废气作为循环风重新回磨；剩下的含尘废气进入磨废气处理系统，经净化后排入大气。当生料磨停磨而烧成系统运转时，窑尾废气经增湿塔作调质处理后，直接进入窑尾收尘器净化处理，增湿塔喷水量根据增湿塔出口废气温度自动控制，使废气温度处进窑尾袋收尘器的最佳范围内，废气经净化后排入大气。由袋收尘器收下的粉尘，经链运机、空气输送斜槽，由提升机送入生料库。增湿塔下的窑灰直接与出库生料搭配，喂入预热器系统。1.1.2 生料粉磨系统分类干法生料粉磨系统采用干法粉磨工艺时，对含有水分的物料需要经过烘干。五十年代以前建的厂，物料都是经过单独烘干设备烘干后入磨的。干法生料粉磨系统也有开路和闭路两种。随着干法生产水泥技术的发展，特别是悬浮预热窑和窑外分解窑的出现，考虑利用由窑及冷却机出来的含尘热废气及简化工艺设备流程，而出现了多种类型闭路烘干磨。（1）普通风扫磨系统 普通风扫磨系统在磨尾排风机的抽力作用下，热风进入磨内。已被粉磨的物料由通过磨内的热风带入分离器，分离出来的粗粉再次回磨，合格细粉由旋风收尘器收集下来。为了节约热耗，部分废气返回入磨循环使用，其余废气经收尘后排入大气。（2）带预分离的风扫磨系统带预分离的风扫磨系统。物料通过预分离系统时可烘干掉一部分水分，同时分离出合格细粉，避免入磨进行无效粉磨。因此，适合于喂料粒度小于 15 毫米第 2 页且带有相当一部分合格细粉和含水分较高的原料。其优缺点与普通风扫磨基本相同。（3）尾卸提升循环烘干系统为了降低风送物料的电能消耗，采用机械提升，这就产生子提升循环烘干磨系统。尾卸提升循环烘干磨系统。物料从磨头喂入，磨尾卸出，经提升机送入选粉机进行选分，粗粉由喂料端回磨，废气经收尘净化后排入大气。适合粉磨粒度小于 25 mm，水分不超过 5%的物料。若水分超过 5时需加烘干仓。若物料粒度大，应加预破碎装置。该系统漏风量为 15%。此系统的优点是：有选粉机，可调整生料的细度；粉磨系统的压力损失较小，为 20002500 pa，总电耗比风扫磨低 10；可处理难磨物料。其缺点是系统较复杂，设备多。投资高，维修工作量大，运转率低。（4）中卸提升循环烘干磨系统尾卸提升循环：哄干磨。由于在磨的入料端加设烘干仓，就必须有隔仓板，再加上后面的几道隔仓板，使磨内阻力增大；同时也吸取了二级闭路粉磨系统的优点。相当子将粗、细两台磨合并为一体。于是把尾卸式改为中卸式。1.1.3 生料粉磨系统流程图图 1-1 生料粉磨系统流程图第 3 页1.2 立磨1.2.1 立磨的发展立磨技术的发展在世界范围内己有悠久的历史，而且种类繁多，如德国的莱歇公司(kseche)、克虏伯公司 (Kmpp)、伯利休斯公司(Polysius)、非凡公司(Pfeiffer)，日本 UBE 公司、川崎、神户制钢所、三菱重工等及丹麦史密斯 F15公司现已形成系列规格齐全。立磨的研发与生产技术要求很高，我国相关研究机构曾在 80 年代就提出在水泥行业大力推广立磨的建议，而且当时也有一些厂家推出了自己的立磨产品。但在当时的研发水平局限下，这时的立磨产品具有不可避免的技术缺陷，因此很多水泥生产厂家最后重又转投球磨机。 近几年来，随着磨粉机械研发技术的大幅提升，国外磨粉机生产企业的立磨技术已经日臻成熟，立磨的产品技术优势也日益凸显。在这种形势下，国内磨粉机生产企业吸取国外成功经验，进行重大技术改革，也相继重新推出了具有自己相关专利技术的立磨产品，并逐渐的为国内水泥、电力、化工行业所接受，成为行业粉磨首选设备。我国在立磨方向上已经取得的进步有：安徽海螺水泥有限公司，冀东水泥引进的 ATOX-50 型立磨，产量已经达到 300 t/h，满足了 4000 t/d 水泥生产线原料磨要求，现均已正常运转，效果良好。江苏京阳水泥厂引进 MPS5000 立磨用于 5500 t/d 水泥生产线中。是目前国内引进 MPs 磨中规格最大的一种。分别用于生产原料及熟料的两种规格相同的立磨在国内用于大型立磨粉磨熟料的例子还不多，现京晶水泥厂两台生、熟料立磨均己正常生产，运行效果良好。1.2.2 立磨的特点（1）生产投资费用大幅降低。因为立磨系统简单，布局紧凑，占地面积仅为球磨机系统的 50 %，且可露天布置，直接降低了企业投资费用。 （2）生产效率高，节能环保 。立磨系统的能耗和球磨系统相比节约 30 %40 %；整个系统震动小，噪音低，且设备整体密封，系统在负压下工作，无粉尘外溢，环境清洁，满足国家环保要求。工作机制改变，磨损减少，机器寿命延长。 （3）物料烘干能力强 （4）操作简便，维修方便。配备自动控制系统，可实现远程控制，操作简便；通过检修油缸，翻转动第 4 页臂，可方便快捷更换辊套、衬板，减少企业停机损失。 （5）产品质量稳定。物料在机体内停留时间短，易于检测和控制产品粒度及化学成分，减少重复碾磨，稳定产品质量。但不同型号的立磨有其各自的特点，以下是各立磨的比较:表 11 几种典型立磨比较名称 LM 磨 MPS 磨 RM 磨 OK 磨 CK 磨给料方式 侧给料 中心给料 侧给料 侧给料 中心给料磨辊形状 锥形 轮胎型 轮胎型 轮胎型 轮胎型磨盘形状 平盘 凹弧形槽 凹弧形槽 凹弧形槽 凹弧形槽加载方式 单独 统一 统一 单独 单独特点 调整灵活 稳定性好 稳定性好 调整灵活 调整灵活磨辊数量 2+2/3+3 3 2 对 4 3倾斜角度 15o 15o 15o 15o磨辊维修 翻出 翻出 移出 翻出 翻出对调使用 否 是 是 是 是润滑方式 润滑站 油池 润滑站 润滑站 润滑站磨辊尺寸 小 大 大 大 大磨盘尺寸 小 大 大 大 大磨盘转速 高 低 低 低 低外循环量 大 大 大 小 小喷嘴速 低 低 低 高 高面积可测 是 否 是 是 否调速方式 变频 变频 变频 变频 变慢传 有 有 有 有 有启动方式 抬辊轻载 抬辊轻载 抬辊轻载 抬辊轻载 抬辊轻载喂料方式 分割轮 阀门 分割轮 分割轮 阀门1.2.3 立磨的结构及工作原理主要结构及功能 ：磨辊是对物料进行碾压粉磨的主要部件。磨内装有两对磨辊，每对磨辊装在同一轴上，以不同的转速转动。 磨盘固定在减速机的输出轴上，磨盘上部为料床，料床上有环形槽。 立磨主要由分离器、磨辊、磨盘、加压装置、减速机、电动机、壳体等部分组成。 分离器是决定细度的重要部件，它由可调速的传动装置、转子、导风叶、壳体、粗粉落料锥斗、出风口等组成，与选粉机的工作原理类似。 第 5 页加压装置是提供叫碾磨压力的部件，由高压油站、液压缸、拉杆、蓄能器等组成，能向磨辊施加足够的压力使物料粉碎。原理：三个液压磨滚压在带环型沟槽的磨盘上，电动机通过传动系统带动磨盘以一定的转速旋转（2030 r/min）旋转。由于物料与磨辊间摩擦力的作用，在工作时，使磨辊沿本身轴线运动。由连接在磨机基座上的液压缸驱动磨机内部的三角压力架上的三个拉杆，让磨辊向下施加压力，磨辊支承在滚动轴承装置上，该装置铰接于压力架上。由喂料管进入的物料，被研磨至一定的细读，被磨盘周边环形进风口通入的废热气吹起，经上级分级器分级，粗粒回落至磨盘上再粉磨，细粉经出口排入收尘器捕集为成品。1.2.4 MLS 立磨辊磨机组成：MLS 立磨主要由主电动机、主减速机、磨盘、磨辊组、架体、张紧装置、分离器、三道闸门、安装与检修装置、辅助传动装置及密封空气管路等部分组成。MLS 立磨的优点：允许入磨的水分最高可达 20 ；人磨粒度大，正常情况下小于 110 mm，最大可达 200 mm 左右；流程简单，占地面积小，建筑空间小；控制方便，物料在磨内停留时间短，成分、细度调整方便；噪声低，漏风少。第 6 页图 1-2 MLS 立式辊磨机MLS 型立式辊磨机的特点：(1)磨盘为沟槽形状，磨辊为轮胎形状，研磨曲率经过优化设计。采用统一施压的方式，磨辊能实现摆动，因而磨盘上的料流平稳，始终保持良好的接触表面，磨损均匀，磨损后期对产量的影响小。(2)磨机的加压采用液压加载，调整液压缸的压力大小进行控制压力，蓄能器缓和冲击波动，吸收事故过载压力。液压系统能实现研磨过程中的自动张紧、系统自动卸荷、系统手动卸荷、维修中压力框架的手动提升和自动下降五个功能。(3)磨辊的润滑为油池润滑，磨辊轴承的密封采用单独的风机，对磨辊轴承的温度进行监测，轴承的温度显示在中央控制室，保证了磨辊的使用。(4)磨盘与磨辊的研磨衬板材料采用硬镍铸铁，磨盘与磨辊衬板数量为偶数，便于检修更换，衬板寿命设计周期超过 10000 h。喷嘴环衬及空气导向锥则采用耐磨钢板，使衬板寿命大大提高。(5)分离器为 SLS 型动态组合式高效选粉机。此选粉机选粉效率较高，颗粒级配更加合理，利于烧成，分选效果好，降低了磨内的循环负荷，提高了磨机产量。分离器的传动方式采用变频调速电动机经直交空心轴减速器驱动方式，细度调节迅速，运行可靠。与液压驱动调速相比，减少了现场维修保养的工作量。分离器的动态旋转叶片采用耐磨钢板，保证了衬板具有足够的寿命。(6)MLS 立磨的磨辊安装与检修装置采用了先进的技术。检修时，先利用液压缸提升被检修的磨辊或磨盘衬板，然后由电动机驱动经大速比减速机减速，将磨辊平稳水平旋出磨外。磨盘衬板也能利用此装置水平旋出磨外。先进的检修技术缩短了检修周期，提高了设备运转转率。(7)MLS 立磨的喂料装置采用了三道闸门，既保证了喂料，又有锁风功能。三道闸门的一个动作周期为 5.1 s，使喂料较好地连续进行。由于三道闸门结构的特点及其自身通有热风，使立磨机允许的进料水分较大，喂料装置不易堵塞。闸门的衬板采用了耐磨钢板，并且更换安全、方便。(8)MLS 立磨的主减速机采用了弗兰德公司的 KMP710 型立式行星减速机，主电动机采用国产电动机。主减速机的润滑采用液体动静压润滑，保证了主减速机的正常运行。主电动机的轴承由一台专用的润滑站进行润滑。(9)磨机设有带超越离合器的辅助传动装置，利于磨机的启动和维修。(10)MLS 立磨具有机旁手动、机旁自动和中控远程控制三种操作方式。信号全部由现场控制柜 PLC 进行处理，根据工艺要求进行显示、调节、控制及报警，变频器的调速由中控室直接控制。机旁控制系统 PIC 与中控室的信号联系采用了点对点的方式，并预留有 PROFIEBUS 总线接口。机旁控制系统模拟显示设备状态和测量参数，并可根据设备异常状态程度进行故障指示、操作错误指示、显示报警点的具体位置及停机等控制功能。机旁控制系统具有先进的控制显示方式，操作面板的功能齐全，必要的控制和监测信号远传至中控室第 7 页计算机系统。2 配料计算2.1 原料，燃料化学组成 表 2-1 原料化学成分物料名称 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 总和石灰石 40.43 2.90 1.68 0.82 52.65 0.58 99.06砂 岩 3.47 79.89 7.76 1.86 3.34 0.61 96.93钢 渣 0.80 14.46 5.06 20.73 47.43 9.28 97.76粘 土 5.46 55.30 28.03 11.43 2.46 0.25 102.9烟煤煤灰 0.00 51.85 32.50 5.38 4.05 1.64 95.42烟煤资料：表 2-2 原煤工业分析：烟煤 水分（Mar/% ）挥发分（Var/%）灰分（Aar/%）固定碳（Car/% ）热值（Qar/kJ/kg）含量 1.91 27.15 17.83 53.11 246772.2 三个率值的确定2.2.1 率值的定义我国目前硅酸盐水泥熟料采用饱和比（KH）、硅酸率（SM）、铝酸率（IM）三个率值控制熟料质量。KH 表示熟料中 SiO2 被 CaO 饱和成 C3S 的程度，KH 值高，硅酸盐矿物多，溶剂矿物少，熟料中 C3S 含量越高，强度越高；SM 表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比值，SM 高，煅烧时液相量减少，出现飞砂料的可能性增大，增加煅烧难度；IM 表示熟料中溶剂矿物 C3A 和C4AF 的比值，IM 高，液相黏度大，难烧，但明显提高了熟料的三天强度和扩第 8 页大了烧成范围，IM 低时黏度较小，对形成 C3S 有利，但烧成范围窄，不利于窑的操作。预分解窑的热工特点，一是回转窑转速高，物料翻滚次数多，具有传热传质速度快的特点；而是采用预热预分解系统，物料预烧好，固相反应集中；三是采用高效冷却机，使熟料冷却速度快，熟料质量高。根据统计资料，为保证熟料正常烧成（易烧结而不结块)和水泥良好的物理性能（凝结正常、快硬高强和安定性良好），硅酸盐水泥熟料的主要氧化物控制范围应是：CaO 62%67%,SiO 2 20%27%,Al2O3 4%7%,Fe2O3 2.5%7%。2.2.2 率值的确定查新型干法水泥工艺设计手册新型干法生产的熟料率值一般控制在：KH=0.900.02，SM=2.60.1,IM=1.60.1表 2-3 国内外预分解窑熟料率值、矿物组成范围生产统计 率值范围矿物组成 国内 国外 “设计规范” “新型干法水泥技术”C3S/% 5461 65 0.860.90 0.880.91C2S/% 1723 13 2.402.80 2.402.70C3A/% 79 8 1.401.90 1.401.80C4AF/% 911 10 我国硅酸盐水泥一般采用“两高一中”的配料方案注：习惯提法：高饱和比（KH=0.940.02）、中饱和比（KH=0.900.02)；高硅酸率（SM=2.42.8）、中硅酸率（ SM=2.02.3）、低硅酸率（SM=1.61.9）；高铝氧率（AM=1.0 1.3）、低铝氧率（AM=1.41.6）；2.3 粉煤灰掺入量计算利用如下公式计算：（ 2-1）10yDWqARSQq 为水泥熟料烧成热耗，取 q=3050 熟料 kgj/则 2.24671083.5S第 9 页式中： S煤灰掺入量，以熟料百分数表示 100% 煤的应用基低热值 煤 yDWQkgj/煤的应用基灰分含量 % Aq熟料烧成热耗 熟料 j/R煤灰沉落度 % ，当窑后有电收尘且窑灰入窑时取 100%当窑后不设电收尘且窑灰不入窑时，可参考表 2-4 选择煤灰沉落率：表 2-4 不同窑型不设电收尘时的煤灰沉落率窑型 煤灰沉落率 窑型煤灰沉落率湿法长窑（L/D=3050）有链条100% 干法中空窑 3040%湿法短窑（L/D30）有链条80% 干法短窑带立筒式旋风预热器 90%湿法短窑带料浆蒸发机 70% 预分解窑 90%2.4 熟料化学组成计算设 =98%=3.34%23(.81)(2.651.3FeOKHIMSI%23235.4AlIe%23.7SiAlO02.6232SiFeOCa2.5 物料配比计算以 100Kg 物料为标准，列表计算如下:第 10 页表 2-5 递减试凑法计算物料配比步骤 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 其它 备注熟料组成22.57 5.34 3.34 67.02 2-1.17Kg粘土0.53 0.37 0.08 0.11 0.12差 22.04 4.97 3.26 66.91 1.88-127Kg石灰石3.7 2.15 1.05 66.88 1.10干石灰石=66.91 52.65 100=127.06Kg差 18.34 2.82 2.21 017 0.88-23Kg砂岩18.37 1.79 0.43 0.77 0.7砂岩=18.34 79.89 100=22.96Kg差 -0.03 -1.03 1.78 -0.6 0.18-3.7Kg粘土2.05 1.04 1.42 0.09 -0.11粉煤灰=1.03 28.03 100=3.67Kg差 -2.08 -0.01 1.36 -0.69 0.29-6.6Kg钢渣0.95 0.34 1.37 3.13 0.15钢渣=1.36 20.73 100=6.57Kg差 -3.03 -0.35 -0.01 -3.82 0.14+7.2 Kg石灰石-0.21 -0.12 -0.06 -3.79 0.06石灰石=3.81 52.65 100=7.24Kg差 -2.82 -0.23 0.05 -0.03 0.2+3.5Kg砂岩-2.8 -0.27 -0.07 -0.12 -0.1砂岩=2.82 79.89 100=3.49Kg-0.02 0.04 0.12 0.09 -0.1 偏差不大，不再重算2.6 熟料化学组成计算第 11 页表 2-6 生料化学成分表名称 配合比 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO石灰石 79 31.96 2.3 1.34 0.66 41.6粉煤灰 3 0.16 1.66 0.84 0.34 0.07砂 岩 13 0.45 10.38 1.01 0.24 0.44钢 渣 5 0.04 0.72 0.25 1.04 2.37生料 100 32.61 15.06 3.44 2.28 44.48灼烧生料 100 22.34 5.10 3.38 66.00煤灰掺量为 S=2.2% 表 2-7 熟料化学成分表名称 配合比 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO灼烧生料 97.8 22.09 5.04 3.34 65.23煤灰 2.2 0.53 0.37 0.08 0.11熟料 100 22.62 5.41 3.42 65.342.7 熟料率值计算熟料的率值计算如下：=23238.5.061SiOFeAlCaKH 8.2635.0415.468.413232eliSM5832OFAI经过以上计算过程，三个率值均在允许的误差范围内，所以计算结果正确。第 12 页2.8 干湿换算原料操作水分：石灰石 1%，砂岩 3%,粉煤灰 3%，钢渣 12%湿石灰石： 80.7910湿砂岩： 43湿粘土： .13湿钢渣： 68502换算成百分比：湿石灰石： %26.78.9.34.18.79湿砂岩： 1450湿粉煤灰： 03.68湿钢渣： 7934187962.9 料耗计算2.9.1 生料的理论消耗量一吨熟料的干生料的理论消耗量：451.326.01ISKT 生料理论消耗量 t/t 熟料 干生料消耗量 %I一吨熟料的实际干生料耗量： 496.1305.1PKT 生料的生产损失第 13 页2.9.2 各种干原料的消耗定额：(2-2) K原 =生某种干原料的消耗定额 熟料 K原 t/干生料的消耗定额 熟料生 t干生料中原料的配合则各种原料的消耗定额为：K 石灰石 =1.4960.79=1.182 熟料t/K 砂岩 =1.4960.13=0.1945 熟料K 粉煤灰 =1.4960.03=0.4488 熟料t/K 钢渣 =1.4960.05=0.0748 熟料根据干料中饱含水分，湿物料的消耗定额为：湿石灰石： 熟料194.0182.t/湿砂岩： 熟料253945湿粉煤灰： 熟料67.1. t/钢渣： 熟料082078t2.9.3 石膏和混合材消耗定额设石膏掺入量为 4%，混合材为 15%，熟料为 81%，则有：干石膏的消耗定额：（2-3）)10()10(PdedKd石膏掺入量，d石膏生产损失。PKd=0.051 熟料t/干混合材消耗定额：（2-4）)10()10(PeedKe 混合材掺入量，e第 14 页混合材生产损失。ePKe=0.190 熟料t/湿石膏消耗定额为： 熟料053.%105.t/湿混合材消耗定额为: 熟料2492.10 燃煤计算2.10.1 烧成用煤消耗定额:熟料1274.032467510101 fdwgf PQqK t/其中： 烧成用干煤消耗定额 熟料，f t/熟料烧成热耗 熟料，kgJ干煤低位热值 熟料 ，gDW/煤的生产损失% ，一般为 3%。fP设用煤的含水量为 8%，则需要的湿煤用量为：1385.01274.0kgJ/2.10.2 烘 干 用 煤 计 算烘干物料用煤的量可用以下公式计算：（2-5 ）yDWcQcg68.09141式中 c物料比热则烘干石灰石用煤：熟料01934.194.24678.039161 g t/烘干砂岩用煤：第 15 页熟料0476.31205.24678.093162 g t/烘干粉煤灰用煤：熟料91.04673 t/烘干钢渣用煤：熟料236.13.24678.01509164 g t/烘干烧成煤用煤熟料047.81.0.5 t/由上述计算可得物料平衡表如下2-8 物料平衡表消耗定额 （t） 干燥的（t） 含天然水分的(t)物料名称水分%生产损失 干基 湿基 每小时每天 每周 每小时每天 每周石灰石 1 3 1.182 1.194 147.75 3546 24822 149.3 3583.2 25082粉煤灰 3 3 0.195 0.201 24.38 585 4095 25.06 601.5 4211砂岩 3 3 0.449 0.463 56.13 1347 9429 57.84 1388 9717钢渣 12 2 0.075 0.085 9.35 224 1571 10.63 255 1785石膏 3 0.051 0.53 6.38 153 1071 12.72 305 2137混合材 20 0.19 0.24 23.75 570 3990 30 720 5040烧成煤 8 3 0.127 0.139 15.93 382 9173 17.31 416 2909烘干煤 8 3 0.006 0.007 7.5 180 1260 0.875 21 147总燃煤 8 3 0.143 0.146 23.33 562 10433 18.19 437 2056第 16 页3 主机平衡计算及选型3.1 立磨的选型近年来，立式磨发展较快，采用立式磨粉磨生料的日益增多。磨机本身带选粉机构，因此单从磨机本身的碾磨和选粉来讲，电耗可降低 50%之多。还由于利用风扫式，其烘干能力很强，利用窑尾废气可烘干 8%水分的物料，节省投资和消耗占地面积小细度易调节，也便于实现微机操作自动化，通风量较，可更好得利用窑尾废气余热烘干生料。生料磨采用具有烘干兼粉磨性能的立式磨，热源来自经增湿的窑尾悬浮预热器一级筒废气。3.1.1 确定车间的工作制度生料粉磨车间采用三班制，每班工作 8 小时，每星期工作 7 天，每年工作43 周。3.1.2 确定主机的年利用率：849.0763180k32式中： 每年工作日数，每日工作班数，2每班主机运转小时数。3k3.1.3 主机要求小时产量：18764.lGhH3.1.4 设备的选型：选用 MLS3726 型立式磨，该磨机技术性能参数如表 3-1 所示，3.1.5 生产能力的标定：标定该机的台时产量为 220 。ht/第 17 页表 3-1 立式磨磨机名称 立式辊磨机磨盘规格（m ） 4.6最大入磨粒度（mm ） 80能力（t/h） 220主电机功率（kw） 3550磨辊数量 3磨辊研磨力（KN ） 15003.1.6 计算主机的数量 85.0217,hGn式中： 主机台数要求主机小时产量（t/h）h主机标定台时产量（t/h）。l故选取一台。3.1.7 核算主机的年利用率73.085.217,0 hnG式中： 主机的实际年利用率，预定的主机年利用率。3.2 各生产车间主机设备选型各生产车间主机设备选型：第 18 页表 3-2 主机设备选型项目名称 主机名称，型号规格台数主机生产能力（t/h）实际年利用率 %石灰石破碎 单锻锤式破碎机23802288mm1 750 16.14石膏破碎 反击锤式破碎机 1 60 12.58粉煤制备 立磨 1 23 68.28生料粉磨 立磨MPS37261 220 73水泥粉磨 圈流水泥磨 1342 180 79.27窑 回转窑 60m1 3000 84.9冷却机 篦式冷却机TC-11641 3000 84.9水泥包装机 八嘴包装机 4 480 0.35第 19 页4 储库平衡计算4.1 储库选型原理4.1.1 物料的储存期某物料的储存量所能满足工厂生产需要的天数，称为该物料的储存期。各种物料储存期的确定，需要考虑到许多因素。物料储存期的长短应适当，过长则会增加基建投资和经营费用。过短将影响生产。确定物料储存期的长短的主要因素如下：（1）物料供应点离工厂的远近及运输方式。（2）物料成分波动情况。（3）地区气候的影响程度。（4）均化工艺上的要求。（5）质量检验的要求。4.1.2 储存设施的选择储存设施的选择主要取决于工厂的规模，工厂的机械化自动化的水平，投资的大小，物料性质以及对环境保护的要求等。联合堆棚是一种多种块、粒状物料储存，倒运的设施，各种原料、燃料、混合材料在储库内分别堆放，物料之间用隔墙分隔。圆库常用于小块状、粒状、粉状物料的储存，湿法生产水泥采用圆库和料浆搅拌池储存料浆和粘土浆。露天堆场用于块、粒状物料的储存，倒运的设施。4.2 储库计算要求储存量：（4-TGQd1）该物料的日平衡量 tdT该物料的储存期 d第 20 页参照物料平衡表，对各种储库的库型及数量进行计算，如下表所示：表 4-1 物料储库选型库容量（t）储库名称 规格 数量单个 总共储存期石灰石预均化库 80m 1 24000 20000 6.91d煤堆场 3420 1 4300 4300 10.9d矿渣堆棚 1715 1 3600 3600 7.3d砂岩堆场 6613 1 6500 6500 18.56d石灰石调备库 1021 1 1320 1320 7.2h粉煤灰库 821 1 1600 1600 6.83d砂岩库 821 1 610 610 1.4d生料均化库 22.554 1 16000 16000 4.02d熟料库 1850 2 9450 18900 7.3d石膏库 618 1 1200 1200 5.7d水泥库 1535 6 5600 34000 7.5d水泥汽车散装库 7.319 1 1436 1436 2.34d第 21 页5 热量平衡计算5.1 原始资料表 5-1 热平衡的原始资料入磨物料水分（ %） 3%出料物料水分（ %） 0.5%入磨物料温度（ ） 20出磨物料温度（ 0C） 90入磨热气体温度（ 0C） 240出磨热气体温度（ 0C） 90环境温度（ 0C） 20磨机产量（ t/h） 220磨机电机功率（KW） 2300漏风系数 %10系统排风系数 1.15.2 热量平衡计算5.2.1 收入热量（1）、入磨热风量LLTCQ4.35.12801hkJ/第 22 页式中： 热风带入热量 QhkJ/入磨热风量 LNm3入磨热风平均比热 1C3/在 0450时为 1.435 kg入磨热风温度 240 1T（2）粉磨机工作时发热 241537.09.023593591 fQ hkJ/配用电机功率-电动机传动功率-动力传到粉磨力的作用的有效系数，0.91-研磨体能量转换为热量的系数，0.7k-修正值， 0.7f（3）系统漏风带入的热量LLTCLQ256.1.205.a hkJ/式中： k漏风系数，为环境空气温度，atCa为环境空气平均比热 kJ/m3，（4）湿物料带入热：120.4wWCtGQs生 料3593.20=4581488.66 hkJ/其中，G为立磨的粉磨产量，kg/h 为入磨物料温度，st为干生料比热，kj/m 3 一般取 0.933生 料Cw1 w2分别为入、出磨物料水分（5）循环风带入热量：2)05.(4ctLQ第 23 页381.90)5.(41L