日产8500吨水泥熟料新型干法水泥生产线

1、河南理工大学万方科技学院本科毕业论文摘 要本次设计的题目是设计一条日产8500吨水泥熟料新型干法水泥生产线。该生产线年运转360天，水泥品种是po.32.5，po.42.5。本次设计的主要内容包括：1.厂址选择和配料计算。2.生产过程和主机选型。3.计算和确定水泥磨车间的主要设备水泥磨和选粉机的型号和规格。 4.最后设计了整个水泥厂的工艺布局。在本次设计中，还采用了一些新的工艺技术，例如：高效率立式磨和高效率选粉机等。本设计的工艺设备能有效地降低系统热耗。关键词：8500t/d熟料生产线设计 新型干法 水泥 水泥磨abstractthe project topic is the design

2、of a daily output of 8,500 tons of cement clinker production line. the production line in operation 360 days, cement varieties po.32.5, po.42.5. the design of the main contents include: 1. site selection and burden calculation. 2. the production process and host selection. 3. calculations and determ

3、ine the cement plant equipment, cement mill and the main classifier models and specifications. 4. the final design layout of the whole process cement plant.in this design, also using some new technology, such as: vertical mill with high efficiency and high-efficiency separator machine. the design of

4、 process equipment can reduce system heat loss.keywords: 8500t / d clinker production line nsp cement cement mill目录1 绪论- 1 -1.1总体设计- 1 -1.2工艺设计的指导思想和原则- 2 -1.2.1 指导细想- 2 -1.2.2 设计原则- 3 -1.2.3 进行车间工艺布置时应注意的问题- 4 -1.3厂址选择- 5 -1.3.1 影响厂址选择的主要因素- 5 -2 配料计算- 8 -2.1 原、燃料质量评定- 8 -2.1.1 建厂原始数据- 8 -2.1.2 原燃料

5、质量评定- 9 -2.2 配料计算- 10 -2.2.1 率值的选择- 10 -2.2.2 热耗的确定- 10 -2.2.3 配料计算- 11 -2.3 本章小结：- 14 -3 三大平衡计算- 15 -3.1 物料平衡计算- 15 -3.1.1 石膏掺量的确定- 15 -3.1.2 矿渣掺量的确定- 17 -3.1.3 物料平衡计算- 18 -3.2主机平衡- 28 -3.2.1 破碎机选型- 28 -3.2.2 生料磨的选择- 30 -3.2.3 煤磨的选择- 31 -3.2.4 水泥磨的选择- 31 -3.2.5 水泥包装机- 32 -3.3 储库平衡- 34 -3.3.1 确定各个物料

6、的储期及要求储量- 34 -3.3.2 储库平衡计算- 35 -3.3.3 储库平衡表的编制- 41 -3.4 本章小结：- 43 -4水泥磨车间- 44 -4.1概述- 44 -4.2 磨机和的选型及产品的标定- 46 -4.3 循环负荷、选粉效率、选粉设备- 46 -4.3.1 循环负荷和选粉效率- 46 -4.3.2 选粉设备的选型- 48 -4.3.3 辊压机的选型- 50 -4.4 磨机的通风- 51 -4.4.1 通风的作用- 51 -4.5 除尘系统- 52 -4.5.1 除尘设施- 52 -4.5.2 除尘系统的计算- 52 -4.5.3 袋式除尘器的选型- 53 -4.6 除

7、尘风管直径和管道阻力计算- 55 -4.6.1 除尘风管直径计算- 55 -4.6.2 管网的局部阻力计算- 59 -4.6.3 风机选型- 60 -4.6.3 废气排放浓度- 61 -4.7 输送设备选型- 61 -4.7.1 斗式提升机的选型- 61 -4.7.2 空气输送斜槽的选型- 63 -4.7.3 其他输送设备的选型- 64 -4.8本章小结- 65 -结论- 66 -参考文献- 67 - 71 -1 绪论水泥是国民经济的基础原材料，水泥工业与经济建设密切相关，在未来相当长的时间内，水泥仍将是人类社会的主要建筑材料。改革开放以来，我国水泥工业得到较快的发展，整体素质明显提高，产量已

8、多年居世界第一位。党的十七大提出了建设和谐社会的宏伟目标，提出了节能减排的要求，积极倡导大水泥吸收小水泥的政策，以达到“十一五”规划中要求的“十一五”末万元产值能耗下降20%的目标。这对新型干法水泥的发展提出了挑战。本设计为新型干法8500t/d熟料水泥厂设计重点车间：水泥磨车间。鉴于毕业设计是学生完成所有理论和实验实习课程后的一个教学环节，是从事技术工作的一次技术演习。本人在设计过程中参考了水泥专业刊物上近几年来提出的新的设计理论和计算方法，突出了毕业设计的先进性和研究性特点。1.1总体设计任何工艺都有其特点，这些特点必然会贯穿在工厂设计之中。水泥工业及水泥工厂设计的特点可概括如下：1.水泥

9、工业需用大量矿物原料（如石灰石）等，因此水泥厂大都有自行开采矿山，并靠近矿源建厂。2.产品（水泥）、燃料（煤）等物料运输量大，且价格低，因此必然有良好的交通条件。3.水泥工业能耗较大，燃料消耗和电耗较多。因此，在水泥厂设计中要注意确保能源供应，并充分重视节约能源的问题。4.水泥厂采用的主机多属重型设备，重量大，建构筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地质条件良好的场地建厂。5.水泥厂设备种类多，布置复杂。因此，工艺布置应同土建设计紧密结合。6.水泥厂用水量大，且用水无卫生要求。因此，一般水泥厂多建在远离城市的地方，且自备水源。7.水泥厂存在粉尘和噪音两大污染。因此，设计时必须加强收尘，除尘措施，

10、尽量搞好厂区绿化。8.从发展来看，水泥工业的发展逐渐向大型化和自动化。因此在设计时，应尽量采用新技术、新方案，并要重点考虑节约能源。从水泥厂的整个设计来说，工业专业是主体，它的主要任务是确定工艺流程，进行工艺设备得选型和布置。但工厂设计是各专业共同完成的一个整体。因此，工艺设计与其他专业的设计者有密切的联系，特别是工艺布置和其土建的关系更密切。生产设备的布置直接影响到建筑物的结构型式和尺寸。因此，工艺人员只有与其他人员相互配合，共同研究，才能产生较好的设计方案。1.2工艺设计的指导思想和原则1.2.1 指导细想1.贯彻“生产可靠、技术先进、节省投资、提高效益”的设计指导方针。以生产可靠为前提，

11、尽可能采用先进的生产工艺和技术方案，以降低产品成本，取得较好的经济效益。2.充分挖掘和利用现有生产设施的潜力，以进一步发挥投资效益。3.汲取相类似项目的经验和教训，确保实现“低投资、低成本、高可靠性、高效益”的目标。4.选用国内成熟、可靠、先进的技术和设备，除一些国内制造条件尚不成熟的关键设备，其余设备采用干国产，或引进技术、国内制造的产品。5.重视节能，采用节能工艺过程和国家推荐的节能机电设备，以降低产品成本。6.在满足生产要求的前提下，以及充分考虑当地气象条件，通过设备露天化布置，优化建筑结构设计等措施，降低土建工程造价。7.采用先进、可靠的dcs集散计算机控制系统，以达到高效、节能、稳定

12、生产、优化控制的目的。并最大程度地减少操作岗位定员，以降低成本。8.贯彻执行国家和地区对环保、劳动安全、工业卫生、计量、消防等方面的有关现行规定和标准。1.2.2 设计原则在新型干法水泥厂中，建立采用先进技术，超前控制和连续生产的设计新概念，用技术创新来改造生产工艺，提高产品质量，降低投资，降低成本，利用三废，追求工厂建成后的最大经济效益。进行工厂总体布置设计时应注意：1.应充分利用地形，适当选择标高，减少土石方工程量，长形车间注意顺着等高线布置，如地形变化大，应按生产流程利用地形来分段布置。2.注意粉尘流向，扬尘点设在水泥厂的下风向，避免对其它车间发生影响。3.生产流程顺畅，避免物料倒流。4

13、.各车间应设在有利于生产的适当位置，相关建构物尽可能相邻或者接近。如原料车间应接近矿山来料方向，水泥库包装车间，材料库最好设计在进厂的铁路专用线附近，压缩空气机、变电所及配电所最好在负荷的中心，修理车间。材料库及车间办公室应设在与各车间联系方便的位置。5.较大荷重的建构筑物，如水泥库、生料库、熟料库及大型设备基础等，在满足生产要求的前提下，尽量选择在工程和地质条件较好的地方。6.工厂布置要求集中紧凑，运输简捷方便，避免平面交叉。但也要注意防火、采光、通风的要求，在节约的原则下，适当地顾全工厂的整齐、美观。7.尽量考虑本车间的发展余地，相邻两车间应向外侧发展，水泥库的发展应留在铁路的尽头方向，以

14、减少扩建时对生产的影响。1.2.3 进行车间工艺布置时应注意的问题1.保证生产需要，例如磨头仓有适当地高低大小，回转窑应有一定的斜度，设备操作开关和指示控制仪表应临近操作岗位。2.便于检修，车间位置应有足够的检修面积和起重设备。3.安全措施，车间应有足够宽度的走道，安全平台和通道，并设置防爆阀和安全罩。4.便于施工，车间设计应考虑施工条件，考虑扩建。5.下雨作业，车间应考虑到防雨措施及设备在下雨天的工作情况。6.注意节约，应尽量避免浪费。1.3厂址选择工业企业及其所属工人村场地选择是工厂建设的重要环节。厂址选择的合理与否，将直接影响工厂建设的投资，建设进度，同时也将长期影响工厂投产后的生产，管

15、理和工厂今后的发展。因此，新建项目根据生产建筑要求，进行经济技术比较，抓住主要条件，认真做好厂址选择工作。1.3.1 影响厂址选择的主要因素1.厂址要靠近主要原料基地。生产水泥的主要原料是石灰石和粘土（本设计中不采用粘土），故水泥厂应靠近石灰石矿山，以缩短石灰石运输距离，方便采用经济可靠的运输方式，以节约投资和运输费用。但应注意厂区和住宅区不得建在有矿藏上或出于爆破危险范围内。2.厂址有良好的交通条件。水泥生产因货物吞吐量很大，故大中型水泥厂有力求靠近铁路线，小型水泥厂靠近公路线，也应考虑敷设专用的有利地形，避免架桥和开通隧道。3.厂址金莲更靠近水源。水泥厂是耗水量较大的企业，水源必须充足，水

16、泥质量合格，保证不间断供水。4.厂址尽量靠近电源。水泥厂是耗电量很大的企业，故厂址最好靠近电力网，并有方便的供电条件和措施，以保证供电荷减少输电线路的投资。5.厂址应有足够的建厂场地，但必须坚持贯彻国家节约用地方针政策，不占良田，少占良田，尽可能利用荒山野地。厂区应考虑有发展的可能，但不应过早占地。在工厂及矿山基建时，土石方的排除不得有害于农业，相反，应尽可能采取结合施工造田造地措施以支援农业。6.厂址地形。厂址地形最好宽阔平坦，并稍带倾斜，以利简化工厂的竖向布置与减少平整场的土石方量，以利于排水。矿山、厂区和住宅区应尽可能布置在铁路、公路、河流的同一侧。7.工程地质条件。应有良好的工程地质条

17、件，土壤深度应在地下1.52m处的耐力最好在200kpa以上，厂址下面要避免有矿藏，没有活断层，并应尽量避免死断层，溶洞，滑坡等。8.厂址应有良好的水文地质条件，地下水位在地表以下5m为好，且厂址不应处在水库、堤坝附近的下游，并应注意地下水位对建厂的影响，若厂址有淹没的可能时，要考虑防洪措施。9.厂址的选择必须考虑工厂的雨水、排污出厂外的方便条件，并遵守环境保护卫生规范。10.选择厂址是必须确定该地区的地震烈度，一般6度以下的地区可不考虑防震措施，6度以上地区要考虑防震措施，9度以上地区不宜建厂。11.厂址选择中，必须落实大件设备的运输问题。12.合理确定工人村建设场地，一般将工人村设置在附近

18、大城镇和工厂之间最好，尽量靠近工厂。13.与其他方面的协作，最好有临近城镇企业相互协作和充分利用各种生活设施的可能。厂址不应跨越高压输电路和各种工程管线，厂址应避开名胜、古迹、文物所在地，并应满足飞机场的通讯设施和部队驻地所需要的间距。综上所述，在选择厂址时需要同时考虑多方面的问题，而实际上很难找到各方面都较理想的厂址。因此必须在多方面综合比较的基础上加以选择，从而得到相对而言较为理想的厂址。2 配料计算2.1 原、燃料质量评定2.1.1 建厂原始数据1.原料化学成分表2-1 原料化学成分losssio2al2o3fe2o3caomgo石灰石 41.02.411.030.5651.5 2.51

19、99.01砂岩3.7584.44.521.552.701.0498.96铁粉2.3519.075.1666.751.941.5396.8矸石13.7351.5619.215.164.812.4796.94煤灰51.1830.764.545.861.4093.74石膏14.613.130.400.1334.510.66矿渣41.549.424.2536.246.332.煤的工业分析 表2-2 煤的工业分析wyayvyqydw(kj/kg煤)1.0430.2418.8623517.303.煤的元素分析表2-3 煤的元素分析cyhyoynysywyay56.893.7414.911.120.241.

20、0430.244.物料的操作水分表2-4 物料的操作水分物料名称石灰石砂岩铁粉矸石石膏矿渣烘干用煤烧成用煤操作水分1.2987720882.1.2 原燃料质量评定1.石灰石质原料的质量要求表2-5 石灰石质原料的质量要求品位cao(%)mgo(%)r2o(%)so3(%)碎石和石灰(%)一级品482.51.01.04.0二级品45-483.01.01.04.0和原料对比，本设计中所使用的石灰石属一级品。2.质量评定由本设计的原料化学成分可知：石灰石的化学成分均符合一级品的标准2.2 配料计算2.2.1 率值的选择熟料组成确定以后，即可根据所用原料，进行配料计算，求出符合要求的原料配合比。为使熟

21、料既顺利烧成，又保证质量，保持矿物组成成分稳定，应根据各厂的原料，燃料和设备等具体条件来选择三个率值，使之互相配合适当，不能单独强调某一率值，一般说来，不能三个率值都同时高或同时低。本设计是年产354.17万吨新型干法水泥生产线，所以应用预分解窑，其率值kh在0.890.91，sm在2.42.7，im在1.41.8。预分解窑内的熟料可达650，以符合建材要求，根据都江堰拉法基、海螺、冀中、柳州等许多新型干法水泥企业的生产经验，本设计所确定的率值如下：kh=0.890.01sm=2.500.10im=1.600.102.2.2 热耗的确定新型干法预分解窑烧成系统工艺装备技术的发展促使系统热耗从早

22、期的3765kj/kg左右逐步下降到2970kj/kg，先进的可达2900kj/kg，现行新型干法水泥生产热耗指标：表26 日产2500，5000，10000t水泥热耗指标2500t/d5000t/d10000t/d热耗3094kj/kg.cl3010kj/kg.cl2885kj/kg.cl表26来自第五届全国新型干法水泥生产技术交流会论文集p40参照以上信息，同时兼顾新建厂技术优势和我国国情，本设计所采用的热耗为： q2968kj/kg熟料2.2.3 配料计算1.计算煤灰掺入量 ( 2-1)（2-1）公式出自普通硅酸盐工艺学 p21 (1-3-32)式中：ga熟料中煤灰掺入量，%；q 单位熟

23、料热耗。kj/kg熟料；煤的应用基低热值kj/kg熟料；s煤灰沉落率（有电收尘）取100%；ay煤应用基灰分含量，%；其中：ay30.24; =20132.79 kj/kg熟料所以ga=（296830.24100）/（20132.79100）=4.46%。2.计算干燥原料的配合比设干燥原料的配合比为：石灰石82，砂岩8，铁粉4，煤矸石：6以此计算生料的化学成分,如下页表2-7：表2-7生料的化学成分石灰石砂岩铁粉煤矸石生料灼烧生料配合比82846100loss33.62 0.30.0940.823834.8378sio21.97626.7520.76283.093612.584619.7095

24、al2o30.84460.36160.20641.15262.56524.0175fe2o30.45920.12402.670.30963.56285.5799cao42.230.296 0.07760.288642.892267.1760mgo2.05820.08320.06120.10822.31083.6191其它0.81180.08320.1280.18361.20661.8972煤灰掺入量 ga=4.46%,则灼烧生料的配合比：100%-4.46%95.54%以此来计算熟料的化学成分，如下表2-8：表2-8熟料化学成分灼烧熟料（%）煤灰（%）熟料（%）配合比95.544.46100s

25、io218.83052.282621.1131al2o33.83831.37195.2102fe2o35.33100.20255.5335cao64.18000.261464.4413mgo3.45760.06243.5201其它1.80550.27922.0847则:kh cao-1.65al2o3-0.35fe2o3)/2.8sio2=(64.4413-1.655.2102-0.355.5335)/2.821.1131=0.9119sm= sio2/( al2o3+ fe2o3)=21.1331/(5.2102+5.5335)=1.9652im= al2o3/ fe2o3=5.2102/5

26、.5.5335=0.9416分析以上所得结果，sm值、im值偏低，为此，应增加砂岩和煤矸石的配比，减少石灰石、铁粉的配比。调整后原料的配比通过excel规划求解得出合理的配方如下：石灰石：83.0462% ， 砂岩：9.1246% ， 铁粉：1.4855%。煤矸石：6.3436，上述结果精确得出该配方，其三率值分别是：kh0.89；sm2.5；im1.63.计算湿原料配合比 原料操作水分：石灰石1.2%，砂岩9%，铁粉8%，矸石7。则湿原料质量配合比： 湿石灰石=83.0462/（100-1.2）100% =84.05 %湿砂岩=9.1246/(100-9)100%=9.22%湿铁粉=1.48

27、55/（100-8）100%= 1.61 %湿矸石6.3436/(100-7)100%=6.82%将上述质量比换算为百分比：湿石灰石=84.05/（84.05+9.22+1.61+6.82）100%=82.65%湿粘土=9.22/（84.05+9.22+1.61+6.82）100=9.07% 湿铁粉=1.61/（84.05+9.22+1.61+6.82）100%=1.59%湿矸石=6.82/（84.05+9.22+1.61+6.82）100%=6.71%2.3 本章小结：在配料计算时，确定三大率值为：kh=0.890.01；sm=2.500.10；im=1.600.10。再根据就近原则选择石灰

28、石、矸石、砂岩和矿渣（混合材）为原料，注意原料的合理配置，在计算方法上有所创新，采用了excel当中的宏运算准确算出原料的百分比为：石灰石：83.0462 % ， 砂岩：9.1246% ， 铁粉：1.4855%,煤矸石：6.3436。 这种计算方法节约了计算时间。3 三大平衡计算3.1 物料平衡计算3.1.1 石膏掺量的确定水泥中石膏掺量的多少主要取决于水泥的化学成分。尤其是水泥中c3a与碱的含量。同时也与水泥的细度。混合材的种类及含量。熟料中so3含量有很大关系。水泥中掺适量的石膏，不仅可以调节凝结时间，还可改变水泥的一系列性能。如提高水泥强度，尤其是早强。石膏掺量少，则起不到缓凝作用，掺量

29、过多，就会削弱水泥强度。因此，确定石膏最佳掺量，也是水泥质量控制的一个重要环节。1.计算熟料矿物组成：c3s=3.8 sio2（3kh-2） （3-1）=3.821.2331（30.89-2） =54.0295c2s=8.6 sio2(1-kh) （3-2）=8.621.2331（1-0.89）=20.0865 c3a=2.65(al2o3-0.64 fe2o3) （3-3） =2.65（5.25161-0.643.21765）=8.4596c4af=3.04 fe2o3 （3-4） =3.043.21765=9.7817以上公式无机非金属材料工学p192 式（221723）2.确定石膏参量一

30、般的，由“南化公式”与“柳州经验公式”来确定石膏掺量。南化公式： so3=0.2c3a+0.05 c4af （3-5）=0.28.4596+0.059.7817=2.1810柳州经验公式：so3=0.156 c3a+1.02 （3-6）=0.1568.4596+1.02=2.3397根据以上结果，取最佳含量为：2.2。则水泥中石膏的最佳掺入量为： （3-7）式中：g石膏最佳掺量（%）水泥中so3最佳掺量（%）石膏中so3含量（%）g=(2.3/43.6)100=5.27为了生产上便于控制，取g=5.3。3.1.2 矿渣掺量的确定矿渣成分见表3-1表3-1矿渣成分losssio2al2o3fe2

31、o3caomgoso3天然水38.527.621.2543.246.33/96.9620则其质量系数为：k=( cao+ mgo+ al2o3)/( sio2+mno2+tio2) （3-8）=（43.24+6.33+7.62）/38.52=1.48471.2故矿渣符合要求。（3-8）公式出自胶凝材料学对于普通水泥中矿渣掺量范围为615%，现为了水泥质量的需要，取矿渣掺量为8%。对于矿渣水泥，其矿渣掺量范围为2070%，可是，据有关统计指出，比表面积在25003100c/g之内的矿渣水泥，其水泥的，三天、七天、二十八天抗压强度随矿渣掺量的增加而下降。其强度下降比约为3kg/1%矿渣，因此，考虑

32、到水泥质量要求。矿渣水泥中矿渣掺量确定为23%。说明：为满足不同用户堆水泥品种得需要，本厂设计的水泥品种实行多样化，即既能生产普通水泥，也能生产矿渣水泥等品种，故设计的厂布局按生产矿渣水泥布局来设计，计算的时候按生产矿渣水泥来计算，以便于日后在实际生产中能根据需要合理的调整生产，生产出合乎要求的产品。3.1.3 物料平衡计算通过物料平衡计算，可及到各种原料、燃料、材料的需要，以及从原料进厂至成品出厂各工序所需处理得物料量，其计算的基础资料有：工厂规模（既窑的产量、年运输率及时间），生料各组分配合比及生料外加物比例。水分，燃料品种。水分热值；树料烧成热耗。物料烘干热耗和车间工作制度等，窑的熟料产

33、量是物料平衡的计算基准。现设计的是年产354.17万吨水泥的生产工艺，故物料平衡的年平衡法表示。1.烧成车间的生产能力和工厂的生产能力计算a. 窑的台数计算有关窑的台时产量， 根据实际设计数据为5.687m，数量为一台 ，窑的台时产量为354.17 t/h窑的台数计算公式是：n=qy/8760qh。1 （3-10）式中：qy要求的熟料年产量（t/年）qh。1所选定的标定台时产量（t/台.h）8760全年日历小时数窑的年利用率，预分解窑为0.80.82取0.81b. 烧成车间与工厂生产能力计算a. 烧成系统：熟料的小时产量：qh=nqh. 1=1354.17=354.17(t/h) （3-11）

34、熟料的日产量：qd=24qh =24354.17=8500(t/d) （3-12）熟料的年产量：qy=8760qh=87600.81354.17=251.3万吨/年 （3-13）b. 工厂的生产能力计算水泥的小时产量： （矿）gh =(100-p)qh/(100-d-e) （3-14）=(100-3)354.17/(100-5.3-20)=459.8995t/h水泥的日产量：(矿) gd =24 gh （3-15）=24459.8995=11037.588t/d水泥的年产量：gy =8760gh （3-16） =87600.81459.8995=326.33（万吨）2.原、燃材料消耗定额的计算

35、a. 原料消耗定额a. 考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生产理论消耗量kt=(100-s)/(100-i) （3-17）公式（3-17）出自水泥厂工艺设计概论p39 3-15式中：kt干生料理论消耗量（t/t熟料） i干生料的烧失量（%） s燃灰掺入量，以熟料百分数表示（%） kt=(100-4.46)/(100-34.912)=1.468(t/t熟料)b. 考虑掺入煤灰时，1t熟料的干生料消耗定额 k生=(100kt)/(100-p生) （3-18）公式（3-18）出自水泥厂工艺设计概论p40 3-17式中：k生干生料消耗定额（t/t熟料）；p生生产损失（% ）,（回转窑有袋收尘3-5%）。k生

36、=(1001.46)/(100-3)=1.513t/t熟料c. 各干原料消耗定额k原= k生x （3-19）公式（3-19）出自水泥厂工艺设计概论p40 3-18式中：k原某干原料的消耗定额（t/t孰料）；k生干生料中此原料的配合比（%）；x干生料中原料的配合比（）。石灰石：k石 =1.51383.0462%=1.256 t/t熟料砂岩：k砂岩=1.5139.1246%=0.138 t/t熟料 铁粉：k铁 =1.5131.4855%=0.022t/t熟料矸石：k矸石=1.5136.3436%=0.096 t/t熟料b. 干石膏、干矿渣消耗定额a. 干石膏消耗定额kd=100d/(100-d-e

37、)(100-pd) （3-20）公式（3-20）出自水泥厂工艺设计概论p40 3-19式中kd干石膏消耗定额，（kg/kg孰料）； pd干石膏生产损失（%），一般取3%。矿渣水泥：kd =1005/（100-5.3-20）（100-3）=0.0731t/t熟料b. 矿渣消耗定额ke=100e/(100-d-e)(100-pe) （3-21）公式（3-21）出自水泥厂工艺设计概论p40 3-20矿渣水泥：ke =10020/（100-5.3-20）（100-3）=0.276t/t熟料c. 烧成用干煤消耗定额 kf1=100q/qgdw(100-pt) （3-22）公式（3-22）出自水泥厂工艺设

38、计概论p40 3-21式中：kf1烧成用煤消耗定额，t/t熟料； q熟料烧成消耗（kj/kg熟料）； qgdw干煤低位热值（kj/kg煤）； pt煤的生产损失（%）一般取3%。 =（+25wy）=（20132.79+251.04）=20603.4494（kg/kg煤）（t/t熟料）d. 烘干用煤消耗定额 kf2 （3-23）公式（3-23）出自水泥厂工艺设计概论p41式中：kf2烘干用干煤消耗定额，t/t熟料；m湿需烘干的湿物料量，t/年；q烧烧成系统生产能力，t/年；w1、w2烘干前、后物料的含水量，；q烘蒸发1水分的热耗量，kj/(水分)。现需烘干的物料有砂岩、铁粉、矸石和矿渣，各烘干量为

39、：砂岩：mf1 8760354.170.138428149.030（t/年）矸石：mf2 8760354.170.096297842.803（t/年）矿渣：mf38760354.170.276856298.059（t/年）铁粉：mf48760354.170.02268255.642（t/年）需烘干的湿物料量为：湿砂岩：mf1 = （t/a）湿矸石：mf2 =湿矿渣：mf2 =湿铁粉：mf2 =烘干砂岩用煤消耗定额：烘干矸石用煤消耗定额： 烘干矿渣用煤消耗定额：烘干铁粉用煤消耗定额：e. 含天然水分湿物料消耗定额计算：湿石灰石： k石湿砂岩： 湿铁粉： 湿矿渣： 湿矸石：湿石膏： 烧成用煤： 烘

40、干用煤： f. 原燃料需要量计算及物料平衡表的编制物料的需要量计算 各干物料需要量各物料消耗定额熟料年产量由表32列出 表32 干物料的需要量物料名称石灰石砂岩铁粉矸石石膏矿渣烧成用煤烘干用煤消耗定额1.2560.1380.0220.0960.07310.2760.14850.0274需要量315.63万34.68万5.53万24.12万18.37万69.36万37.32万6.89万湿物料需要量计算各湿物料需要量各湿物料消耗定额熟料年产量由表33列出： 表33 湿物料需要量物料名称石灰石砂岩铁粉矸石石膏矿渣烧成用煤烘干用煤消耗定额1.27130.15160.02390.10320.07860.

41、3450.16140.0292需要量319.48万38.10万6.00万25.93万19.75万86.70万40.56万7.34万物料平衡表的编制见表34表34 物料平衡表物料名称天然水分（）生产损失（）消耗定额（t/t熟料）物料平衡量（t）干料含天然水分料干料含天然水分时日年时日年石灰石1.231.2561.2713444.8410676315.63万450.2610806.05319.48万砂岩830.1380.151648.88117334.68万53.701288.638.10万铁粉830.0220.02397.791875.53万8.46203.156.00万矸石730.0960.1

42、03234.0081624.12万36.55877.225.93万生料31.5121.55535.5112852379.97万27.8413175389.52万石膏730.07310.078625.89621.3518.37万23.84668.119.75万矿渣2030.2760.34597.75234669.36万122.192932.586.70万熟料354.178500251.3万水泥455.0310920.63398.60万烧成用煤830.14850.161452.591262.2537.32万57.161371.940.56万烘干用煤830.02740.02929.70232.96.

43、89万10.34248.27.34万燃煤合计0.17590.190662.301495.1544.20万67.501620.147.903.2主机平衡主机平衡是在物料平衡计算（年平衡量）和选定车间工作制度的基础上计算各车间主机要求的生产能力（要求主机小时产量）为选定车间主机的型号，规格和台数提供依据。其计算步骤为：根据车间工作制度，选取主机的年利用率，并根据物料年平衡量，求出该主机要求的小时产量。3.2.1 破碎机选型 生产水泥的原、燃材料，大部分都要经过预先破碎，因为从矿山开采的石灰石、砂岩、石膏、矿渣以及煤等原、燃材料块度均较大，给运输、储存和粉磨带来一定的困难，由窑煅烧所得的熟料其中有些

44、块度较大，也需经过破碎。 现在，随窑磨等一些设备单机生产能力的大型化以及矿山开采技术的发展。破碎流程和破碎设备也相应有了较大的发展，其主要表现在：a. 破碎设备大型化b. 破碎流程单段化c. 破碎设备移动化d. 破碎设备多功能化根据被破碎物料要求的产量、破碎比、破碎设备的性能等，选择适应的破碎设备。1.石灰石破碎机选型工作制度选择每日两班，每班6小时，每周6个工作日，年利用率0.4521主机要求小时产量 gh=gy/8760 （3-25）公式（3-25）出自水泥厂工艺设计概论p42，式3-24式中: gh主机要求小时产量（t/h）； gy物料年平衡量（t/a）； 额定的主机年利用率；gh=31

45、9.48104/87600.4521=806.69t/h本设计采用krupp公司titan72d型单段锤式破碎机，其生产能力均可达到850t/h，进料粒度是150012001100，出料粒度902.石膏破碎机选型水泥厂的石膏破碎一般采用颚式破碎机，将300400mm的大块石膏破碎至40mm以下，以满足输送、储存和粉磨的需要。石膏属于远程外购原料，是成批量、不定期运入场内的，在厂内的堆存量大，而日用量少，因此，石膏破碎一般均采取集中破碎的方式，破碎一次，使用一段时间，可按每日一班制安排破碎作业，并编制相应的劳动定员,且由中央控制室控制。主机车间工作制度：每日三班，每班67小时，年利用率0.37主

46、机要求小时产量gh=gy/8760=19.75104/87600.37=60.9342t/h本设计采用xp2501200细碎颚式破碎机，生产能力4085t/h电机功率为60kw,型号为jr1158，入料粒度210mm，出料粒度50mm。3.2.2 生料磨的选择随着新型该法水泥生产技术的发展，为适应不同原料和工艺的要求，提高粉磨效率，生料粉磨系统也得到了不断的发展。其特点有：a. 原料的烘干、粉磨一体化；b. 磨机与高效选粉机及输送设备相匹配；c. 设备大型化；d. 新型节能磨粉设备化；e. 采用了烘干、粉磨联合相组；f. 利用预热器（窑尾）的尾气来烘干物料；g. 采用了自动化微机控制，减少了人

47、为操作。现根据实际情况，本设计中选用史密斯公司的atox立磨对生料进行粉磨车间工作制度：每日三班，每班8小时，每周7天，年利用率0.79主机要求小时产量gh=gy/8760=359.52104/87600.79=562.96t/h本设计采用3台trireo855，生产能力：193.253，功率：316003.2.3 煤磨的选择制备煤粉，大多数选用烘干磨，主要有风扫磨，辊式磨和风扇磨，根据水泥厂工艺设计概论p88，表5-19得，辊式磨的粉磨电耗最低，故选辊式磨车间工作制度：每日三班，每班8小时，年利用率0.9261主机要求小时产量gh=gy/8760=40.56104/87600.9261=49

48、.99t/h本设计采用电动机功率500kw，生产能力：52.5t/h。3.2.4 水泥磨的选择水泥粉磨是水泥工业中耗电最多的一个工序，近来随着新型干法水泥生产的发展，为了提高粉磨效率，节约能源，提高经济效益，水泥粉磨设备大型化的同时，也得到了不断的改进。主机车间工作制度：每日一班，每班8小时，每周工作7天，年利用率0.7945主机要求小时产量gh =gy/8760=251.30104/87600.7945=361.07t/h根据环保要求及设计要求，采用联合粉磨系统，即由辊压机预粉磨，配备2台球磨机进行终粉磨，以及选粉机组成。辊压机：型号：1.71.1m，最大通过能力：650 t/h，主电动机功率：2900kw球磨机：型号：3台4.213m，生产能力：3180t/h，成品比表面积:34002/g，主电动机功率：4000kw选粉机：型号：3台n3000 o-swpa，最大喂料量：3180t/h，风量：3000m3/min，功率3181kw,转子转速：5080r/min。3.2.5 水泥包装机在水泥的生产上，水泥的包装是水泥工艺的最后一道工序，应现代大型水泥厂生产要求，生产的熟料70以散装形式出厂。故只有30水泥包装。 主机车间工作制度：每日两班，每班8小时，年利用率0.6208主机要求小时产量gh =gy30/