10000吨新型干法水泥厂优秀毕业设计设计优秀毕业设计水泥厂10000吨水泥

1、摘要现代最先进的水泥生产技术就是新型干法预分解窑。预分解窑是在悬浮预热 器与回转窑z间增设分解炉，在分解炉中加入占总用量50%-60%的燃料，使燃 料燃烧的过程与牛料碳酸盐分解的吸热过程在悬浮状态或沸腾状态下迅速进行， 从而使入窑生料的分解率从悬浮预热窑的30%-40%提高到85%-90%，使窑的热 负荷大为减轻，窑的寿命延长，而窑的产量却可成倍增长。为了符合当今水泥行业的发展需求同时也是对大学木科四年所学知识的考 查，我选择了 “日产10000吨水泥熟料新型干法生产线窑尾系统工艺设计”这个 课题作为我的毕业课题。设计范围主要是窑尾系统，通过配料计算、工艺平衡计 算等得出结果，并结合实际对主机

2、及附属设备进行选型，进而对各种设备进行工 艺布置，对全厂的设备进行简单规划。关键词：预分解系统；烧成系统；配料系统；粉磨系统abstractmodern most advanced cement production technology is nsp kiln advance decomposition. pre decomposition kiln is in suspension preheater between decomposing furnace with rotary kiln added, join in calciner in total amount 50% 60% of

3、 fuel, to make the fuel burning process and raw in the absorption process decompose carbonate state of suspension or boiling condition, thus make rapid decomposition rate of kiln raw from suspension preheater kiln 30 to 40 percent of the increased to 85 percent to 90 percent, the heat load of kiln i

4、s reduced greatly, while the prolonging furnace production but can increase exponentially.in order to meet the development needs of the cement industry today and at the same time examine the knowledge of university undergraduate course four years, i chose nnissan 10000 tons of cement clinker nsp pro

5、duction line preheater system process design11 this topic as my graduation project. preheater system design range is mainly by ingredients calculation, craft equilibrium calculation etc, and actual results to host and affiliated equipments, and selection of equipment, process arrangement of all the

6、equipment simple planning.key words: precalcining system； firing system； batching system； griding system目录摘要iabstractii前言1第一章工艺设计介绍611指导思想613全厂工艺流程81.3.1原料工段81.3.2烧成工段9第二章配料计算1221窑的选型及标定122.1.1窑的选型计算122.1.2回转窑产量的标定132. 13窑的年利用率132.2煤灰掺入量确定142.3配料计算142. 3.1,原料化学成分152. 3.2计算原料配合比： 152. 3.3计算湿原料的配比： 16

7、2. 4全厂物料平衡的计算162. 4.1原料消耗定额1717182. 510000t/d水泥熟料物料平衡表19第三章储库计算203. 1石灰石预均化堆场的计算203. 2储库的选型计算203. 2. 1石灰石配料库203. 2. 2粘土配料库203. 2. 3铁粉配料库203. 3生料均化库的计算203. 4熟料库的选取与计算20第四章烧成窑尾工艺计算224. 1理论消耗物料224. 1. 1生料料耗224. 1.2预热器飞灰量222. 4.3.含水湿物料的消耗定额 2. 4. 5湿煤的消耗定额4. 1.3收尘器收入灰量224. 1.4出收尘器的飞灰量224. 1.5实际料耗224.1.6预

8、热器喂料量22234. 2预热器及分解炉工艺计算4. 2. 1准备计算234.3预热器废气量计算244. 3. 1 c5废气量244. 3.2 c4废气量254. 3.3 cs废气量254. 3.4 c2 废气量264. 3.5 g废气量26第五章烧成窑尾规格计算285.1分解炉规格的计算确定285.1.1分解炉的有效截面和有效直径（直筒部分）285.1.2分解炉的高度285. 2预热器规格的确定295. 2.1 cs规格的确定295. 2.2 cq规格的确定295. 2.3 cs规格的确定295. 2.4 c2规格的确定305. 2.5 g规格的确定30第六章主机设备选型计算326.1主机平

9、衡计算326.1.1破碎机的选型326.1.2原料粉磨设备336.1.4回转窑规格346. 2煤磨粉末系统356. 2. 1煤粉袋收尘3663窑尾废气处理系统376. 3. 1窑尾高温风机386. 3. 2生料入窑提升机386. 4窑头篦冷机396. 5熟料破碎机选型406. 5.1熟料输送设备选型406. 5.2窑头电收尘，406. 6最终确定车间工作制度41总结42主要参考文献43致谢44刖吕本计的目的、意义、范围和技术性能要求：通过三年的专业学习，在毕业设计时运用所学的专业知识来设计论文，培养 我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析、解决实际问题 能力；提高查阅文献和收

10、集资料的能力，计算机技术和外语应用能力；使我们系 统而又熟练地掌握水泥厂工艺流程，具有进行水泥厂主耍车间初步设计计算、编 写设计说明书等工作能力；进而培养学生创新精神和实践能力，为今后的实际工 作打基础。通过本设计对大学所学知识进行系统应用，培养自己综合运用所学的基本 理论、基本知识和基本技能分析解决实际问题的能力，帮助自c建立正确的设计 思想和严谨的科学作风。本次的设计是设计日产10000吨水泥熟料水泥厂新型干 法工艺烧成系统窑尾工艺设计，在降低电耗、提高产品锻烧质量的指导思想下进 行设计。主要设计在预热系统、预分解系统、烧成系统，设备的选型如何能在达 到生产能力的要求下述能提高产品的质量。

11、本次设计的设计主要内容是水泥生 产的工艺流程，水泥厂区及车间布置和烧成系统主要设备的计算选型等。因此 有必耍对烧成系统的设备及其发展进行了解。当前国内外水泥工业发展现状和存在的问题：由于我国水泥行业起步比较晚，在国外技术都基本成熟的情况下，我国还是 用立窑生产，不仅产量低，而且污染重，耗能高，水泥质量差，所以我国水泥行 业起步时，就准备吸收借鉴外国技术，当时中国建材部英明决定同口本三家主要 水泥机械制造商进行技术交流。首先决定冀东水泥厂引进石川岛的sf分解炉预 热器窑4000t/d熟料生产线，然后宁国水泥厂引进了三菱的mfc分解炉预热器 窑4000t/d熟料生产线等。之后国内各大水泥行业设计院

12、在引进消化吸收的基础 上相继成功开发岀自己的预热预5分解系统。从此中国的水泥新技术如雨后竹 笋，迅猛发展。如像海螺水泥厂现在都己经淘汰所有落后的水泥生产技术，全部 是新型干法生产技术，不仅节约了能源，还提高了产量，现在国家犬力扶持新技 术，逐步关闭落后产能高、污染重的小型水泥厂，我和信中国水泥以后必将走在 世界的前列。悬浮预热技术诞生和发展阶段，第二阶段是20世纪70年代初至今，是预热分解 技术诞生和发展阶段。50年代德国洪堡公司将世界第一台预热器投入生产，洪堡型旋风预热窑， 是把牛料的预热和部分分解由预热器來完成，代替冋转窑部分冋转筒体功能，达 到缩短回转窑长度，使生料在回转窑外与气体充分混

13、合，提高换热效率，从而提 高窑系统生产效率。1959年伯力鸠斯公司开时建造第一代多波尔旋风预热器，由于它是双旋风 筒的系统，对于很高产量的窑系统很适应，不需要采用几条平行工作预热器系统, 乂能达到个报告稿的分离效率。这种多波预热器窑的生产能力可达7200t/do z 后克虏伯伯力鸠斯公司发明克波尔逆流悬浮预热器。窑外分解技术是1971年以来发展起来的-种水泥熟料锻烧新技术，窑外分 解锻烧技术就是在悬浮预热器与冋转窑之间增设一个分解炉，在其中加人约 60%的燃料，与生料紧密混合，使燃料的燃烧过程和生料的吸热分解过程同时在 悬浮状态下极其迅速地进行，导致生料在入回转窑吋已基木上完全(90-95%)

14、分 解。关于在回转窑后面加一把火，提高生料分解率的设想早在1960年以后就已 出现在外国刊物和专利上。例如1965年一篇文章提出，这里不需要高温，故可利 用劣质燃料。以后不久一份捷克专利建议把熟料锻烧过程分成三个阶段预热、 分解和烧成，分别在不同的设备内进行。在回转窑后面增设一个专门的装置，加 人燃料进行燃烧，使经过预热器预热的生料分解，再人冋转窑烧成熟料。但这些 设想都未付诸实现。1971年h本石川岛公司首先在h本水泥公司进行预分解技术实验获得成 功，而后把该公司3.9mx53.5m立波尔窑改建为带sf分解炉的悬浮预热窑， 使该帘日产量提高一倍，达到2000t/do分解炉的优点使日木小野b公

15、司在1972年先建1.8mx25mrsp实验窑， 随后，fi本川崎重工业公司和小野田水泥公司分别研制了带ksv型和rsp型分解 炉的回转窑，并投人了工业生产。近两三年西德的伯力鸡斯公司、丹麦的史密斯 公司和西德的洪堡公司也相继研制了 i己的分解炉型式。最近几年实现的各种分解炉，如与早期提出的设想对比，明显地有一个共同 的特点，就是燃料和生料紧密混合，燃料的燃烧过程和生料的吸热分解过程是在 悬浮状态下在同一个空间内迅速地同时进行的，而早期的想法一般都专设一个燃 烧炉，燃料在其屮燃烧，然后用燃烧废气将热量带人预热器，传给生料，使之分 解。但是最近几年，国际水泥界在工艺方面并未取得新的突破性进展，新

16、技术绝 大部分是在上世纪几大创新技术的基础上开发或发展的，这些新技术包括降低热 耗、提高口动化程度、扩大生产规模、废物利用、环境保护、产品深加工等方面, 都是对原有创新技术的完善和提高，总体上还未出现重大的技术创新。大量的工 作主要述是对新型干法生产工艺全过程进行优化和完善提高方而。利用以信息技 术为主的一大批高新技术对传统的水泥工业进行改造，使其成为可持续发展的绿 色产业。本设计的指导思想和设计路线：是旋风预热器加预分解炉的窑尾工艺设计，具有生产能力大、产量高、熟料 热耗低、环境污染少、预热得到充分利用等技术优势外，述具有熟料锻烧温度高、 燉烧均匀、冷却速度快的技术冼势，从而使熟料质量更好。

17、帘尾预热分解系统：预分解系统是热工系统，是高温烟气与物料完成换热分 离的装备，主要功能是充分利用冋转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生 料预热及部分碳酸钙分解。因此应根据各个工厂不同的海拔、气候、地理优势等 自然条件，以及不同的原燃料条件，如成分、运输等.对系统进行最优化的设计。预热器系统1）推广五级预热器。通过对预热器系统阻力和分离效率的优 化以及热量的综合利用可以使用五级预热分解系统的综合节热效果投资会节省 很多.操作运行也简单许多。虽然投资成木加大，但具有更高的生产效益，在各 各方面都有小号的收益，例如熟料热耗约可以降低2030kcal / kg熟料.一条5 ooot / d的熟料生

18、产线.年节约标煤约4400t6 600to 2）减小预热器直径，这 会带來设备、耐火材料、窑尾框架基建投资降低等一系列好处。3）预热器分离 效率匹配，保证其高效率，.既对降低系统热耗有好处，还能够明显减轻废气处 理系统的负担.利于环保减排。4）预热器的阻力，降阻的关键是优化预热器系 统的工艺参数，关键是涡壳、内筒结构及尺寸的优化，5）通过对对适应生料放粗 的要求，进行对生料磨针对性设计。分解炉系统1）一台设计合理的在线型（窑气与炉气混合）燃烧炉对低质煤 粉燃烧的适应性强于离线型燃烧炉.因此得出离线型燃烧炉对煤粉适应性好的结 论在线型燃烧炉底具备高温窑气条件，煤粉能够首先喷入高温烟气中快速升温

19、并烘干水分（具备了高温条件）.然后随高温烟气上升遇到三次风（具备了氧气条 件），使低质煤得以迅速起燃。所以选择在线型燃烧炉。2）设计中提高分解炉的 用煤比例，减少帘头的用煤比例，其喷煤量占60%,帘头喷煤管处喷40%总体 降低燃料的使用量。3）分解炉的结构形式力求简单可靠，能最大限度降低生产成 本，提高产量。4）重视料、风、煤人炉位置上的合理匹配，提高碳酸钙的分解， 保证碳酸钙的分解率达到90%95%。5）降低分解炉的阻力，提高换热效率。4） 主要分解炉介绍：口本川崎重工ksv炉，主要由下部喷腾层和上部涡室组成。 dd型分解炉，主耍rfl四个区组成，包括还原区、燃料分解和燃烧区、主耍燃烧 区、

20、完全燃烧区，根据工艺性能分四个区：流化区、供气区（涡流区）、稀薄流 化区、悬浮区。对于分解炉的选型有;单纯旋流：虽然能增加物料在炉内的停留时时，但旋 流强度过大易造成粉料贴壁运动，对均匀不利。单纯喷腾：有利分散和纵向均布, 但会造成疏密两区，同吋会引起部分物料短路。单纯流态化：市于气固参数相一 致，降降低传递和反应的推动力，若要反应程度高，对炉温要求相应较高，且阻 力损失过大。简单的湍流：设备高度过高。因此，实践结果表明，原来不同类型 和结构的分解炉有口趋接近的倾向，即采用：喷（腾）一旋（流）或湍（流）一 旋（流）迭加的流动方式，效果更好。本设计采用喷（腾）一旋（流）。预分解帘的生产操作过程实

21、际上是一个系统热平衡与物料平衡建立的过程， 并应确保烧成设备发热能力的平衡稳定，保持烧结能力和预烧能力的平衡稳定， 近年来，在能源危机及重视能源利用的国家的水泥工业发展屮，极力推荐并发展 5级旋风预热器技术。5级比4级换热效率高，热量利用率高，热耗降低84,-126kj /kg熟料，产量高，电耗低,，级数愈多，愈趋于可逆过程，能量品位爛的损失 愈小，愈合理。5级系统降低电耗的关键是旋风筒，因此预热器技术较为先进国 家的设备制造厂均开发有独口的高效低阻旋风筒新型预分解系统是由低阻高效 偏锥防堵旋风预热器扩散式撤料箱、喷旋结合管道式分解炉等构成。熟料懒烧系统对于口产loooot熟料的生产线.设计冋

22、转窑的宗旨由以下二 点：（1）回转窑长度进一步缩短，向较高转速较低斜度方向发展。（2）回转窑 的直径进一步减小，用和对较小直径的窑获得高产量。为了保证冋转窑不会造成 漏料：我们初步设计回转窑规格是6.0x95m本次设计方案：我国水泥工业窑尾设备的先进性在不断提高z'po因此大 型（10000t/d线）水泥窑尾设备的研制、改进与完善，确保其可靠性。此次设 计为日产10000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产工艺窑尾烧成系统设计，经 过慎重考虑，窑尾系统首选确定为c5+msc,即五级旋风预热器和旋流+喷腾 式的msc型分解炉。本次设计所要解决的问题：1. 配料设计和物料平衡计算并填写物料平衡表；

23、2. 烧成系统主耍设备选型计算，确定设备型号规格和主要技术参数，并填 写主机设备生产能力平衡表；3. 绘制烧成系统工艺流程图（1张）；4一套能反映主机设备安装位置和各设备连接关系的工艺布置图样67张;5. 手工图45张，计算机绘图23张。6. 编制设计计算说明书。7. 科技文献翻译（英译汉）（需查阅一篇与木次设计内容和关的英文文献进 行翻译）第一章工艺设计介绍1.1指导思想水泥工业及水泥工厂设计有如下几个特点：、水泥厂需耍用大量的矿物原料(如石灰石)等，因此水泥厂大都自行开 采矿山，并靠近矿源建厂。、产品(水泥)、燃料(煤)等物料运输量大，且价格底，因此要求要有 良好的运输条件。(3) 、水泥

24、工业能耗和电耗较大，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。、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。、水泥厂用水量大，且水无卫生要求。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咅两大污染。因此，设计时必须加强收尘措施，尽 量搞好厂区绿化。(8) 、从发展来看，水泥工业的发展逐渐趋向大型化和ii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。从水泥厂的整体设计来说，工艺设计是主体

25、，它的主耍任务是确定工艺流程, 进行工艺设计的选型和布置。但工厂设计是各专业共同完成的一个整体。因此， 工业设计与其它专业的设计有着密切的联系，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形式和尺寸。因此，工艺人员只 有与其他人员相互配合，共同研究，才能产生交好的方案。1.2设计原则(1) 根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计。计划任务书规定的产品规模往往有一定的范围，设计规模在该范围之内或略 超出该范围，都认为是合适的；但如限于设备选型，设计达到的规模略低于该范 围，则说明原因，取得上级同意后，才能继续设计。对于产品品种，如果认为计划任务书的规定在技

26、术上或经济上有不当z处， 也应阐明理由，建议调整，并取得上级部门的同意。窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明书和经验公式计算外，还应根据国 内同类型主机的生产数据并参考国内外近似规格的主机产品进行标定。在工厂建 成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量，同时标定的主机产量应符合优质、 高产、低消耗和设备长期安全运转的要求。既耍充分发挥设备的能力，但又不能 过分追求强化操作。主要设备的能力应与工厂规模相适应大型工厂应配套与z和适应的大型设备，否则将造成工艺线过多的现象。在 现代大中型水泥厂的设计中，一般只采用一条或两条由大型设备组成的工艺线。选择技术先进经济、合理的工艺流程和设备工厂的工艺流程和

27、主要设备确定以后，整个工厂设计町谓大局己定。在选择 生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，采用国内外较成熟的先进经验和 先进技术。如在原料的破碎方面，采用一级反击式反击式锤式破碎机代替二级或 三级破碎系统；在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系统；在水泥粉磨系统 采用辘压、机球磨、高效选粉机（如0sepa选粉机等）的混合粉磨系统。工艺流程和设备的选择应进行方案比较，以达到技术先进、经济合理的冃的。 在进行具体设备的选型时，应注意下列一-些问题：尽量选用结构新、体型小、质 量轻、效率高、消耗省操作可靠维修方便、供应有保证或能口行加工制造的设 备。各种附属设备的型号、规格应尽量统一，以便于生产

28、管理和减少配、备件的 种类。全面解决工厂生产、厂外运输和各种物料储备的关系由于工厂生产耍求长期连续运转，而回转帘、磨机和破碎机等设备则需一定 的时间进行计划检修；同时受各种复杂条件如厂外运输等因素的制约，所以各种 物料都应有适当的储备。各种堆场、储库的容量，应满足各种物料储存期的要求。 储存期的确定应使生产有一定的机动性，以利于工厂均衡连续地生产。但储存期 也不应太长，以免增加基建工程量和费用及占用工厂的流动资金。注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能和留有工厂发展余地工厂从设计到建成投产往往要好儿年时间，而生产技术却是向前发展的。因 此设备能力应能切实满足生产要求并留有余地。此外应结合设计的国内外

29、未来时 期水泥需求情况的预测，以及当前国民经济发展的方针政策，考虑在设计中是否 需要或应留有多人的扩建余地。考虑工厂扩建的原则是：既要便于今后的扩建，使工厂扩建时尽量不影响原 有的生产，乂要尽可能不增加当前建厂的占地面积的投资。合理考虑机械化、自动化装备水平机械化水平应与工厂规模和装备水平相适应，特别是连续生产过程中大宗物 料的装、运、卸，必须实现机械化。重犬设备的检修、起重以及需耍减轻繁重体 力劳动的场合，也应尽可能实现机械化。重视消音除尘，满足环保要求贯彻执行国家环保、工业卫生等方面的规定。我国水泥生产最高容许排放浓 度为50mg/m3。今后，由于对坏保要求愈睐愈高，应采取积极措施，减少坏

30、境污 染，以保护职工身体健康和延长设备生产寿命。为减少环境污染，应广泛的采用新型高效除尘设备，在物料储存设计上采用 以“圆库”为主方案。与此同时，也应重视噪音防治、污水治理、绿化环境，使 水泥厂工业实现文明生产方便施工、安装、方便生产、维修工艺布置做到生产流程顺畅、紧凑、便捷。力求缩短物料的运输距离，并充 分考虑设备安装、操作、检修和通行的方便，以及其它专业对工艺布置的要求1. 3全厂工艺流程1.3.1原料工段(1) 石灰石开采与输送石灰石在矿山车间破碎后，经皮带机输送到厂内的碎石库，再经皮带机转运, 送入石灰石与均化堆场。(2) 石灰石预均化堆场石灰石由皮带机送至预均化堆场小心，由悬臂堆料皮

31、带机进行连续人字型堆 料，由刮板取料机横切取料。预均化后的石灰石从堆场中心漏斗卸出，有皮带机 输送到石灰石库顶。(3) 物料联合储库与输送黏土和铁粉分别由装载机从物料联合库送到卸料坑，经皮带和两路阀，分别 送到黏土和铁粉调配库。（4）原料调配库及输送原料调配库由石灰石、黏土、铁粉和粉煤灰库组成。粉煤灰由汽车运输进厂, 气力输送入库，库下由调速螺运机按设定配比卸岀，经冲击式流量计计量控制， 卸出量按设定值由电子皮带秤计量，最后由皮带输送到生料磨。（5）生料粉磨配合原料经磨头锁风阀进入立磨进行烘干和粉磨，烘干热源来自家尾高温风 机的废气。岀磨物料和粉煤灰一起入选粉机选粉，选下的细粉入生料库，粗粉继

32、续回 磨粉碎。（6）原煤破碎及输送原料由公路路运输进厂，由装载机运至皮带机上，进入煤破碎车间破碎。破 碎前设有倾斜格筛，将教小粒度的煤筛下，破碎后入煤库。（7）煤粉制备原煤从磨头仓经原盘喂料机喂入立磨粉磨，烘干用热风来h窑尾预热器废 气。岀磨煤粉随气流进入袋收尘器，收尘净化后的气体排如大气；收下的煤粉有 链运机送到衡压仓，仓下有调速螺运机卸出，经煤粉计量控制，分别泵送至释头 和密尾分解炉。1.3.2烧成工段（1）窑磨废气处理系统出生料磨排出的废气与经过增湿塔降温调质处理的另一部分窑尾废气入汇 风箱汇合，一同进入袋收尘器收尘，最后经烟囱排入大气，收下的粉尘经链运机 入提升机送入生料均化库。（2）

33、生料均化库和窑喂料生料由提升机送入均化库顶后，rti生料分离器呈放射状多点下料入库。生料 经流量阀和斜槽，从衡压仓卸出，经高效提升机入窑尾一级预热器（3）预热器系统生料经5级双系列旋风预热器预热和分解炉预分解后，入窑碳酸和钙分解率 将大于95%o iii预热器气体经窑尾高温风机排出，部分入增湿塔；部分入生料磨 作为烘干热源；还有一部分如煤懒烘干煤粉。（4）窑中生料经预热和预分解，进入回转窑内锻烧成熟料。本次设计所设计的回转窑 为新型三档短回转窑。（5）窑头熟料冷却及输送熟料从回转帘落入篦冷机，rfl篦板下鼓入的冷风急速冷却，出篦冷机的熟料 温度比环境的温度高65°c,由链斗输送机送入

34、熟料库。冷却机高温空气一部分作为窑用二次风，另一部分经沉降室，由三次风管送 到分解炉作为燃烧空气；剩余低温废气经电收尘器收尘后，排入大气。电收尘器 收下的粉尘经链运机送到熟料链斗机上。（6）熟料储存熟料由链斗输送机送入熟料库中的一座，再经两路阀和链板输送机送入另 一座。黄料送入废品库。如需散装，熟料入散料库。表1全厂流程图第二章配料计算2. 1窑的选型及标定干法回转窑系统的设计，是根据原料和燃料情况、生产的水泥品种和质量、工厂 的自然条件和生产规模来确定窑系统的类型和尺寸，或对已建成的帘进行产量标 定，以及计算单位产品的燃料消耗量，在窑的产量和燃料消耗量确定后，对冋转 密系统的重要配套设备，如

35、预热器、分解炉、冷却机等设备进行设计选型。2. 1. 1窑的选型计算根据新型干法水泥厂设备选型使用手册p399确定口生产能力loooot的熟料 回转家通体尺寸：按公式确定回转窑耐火砖内径d；二霁式中：d;窑耐火砖内径，m；g窑额定产量，t/d；k与窑型有关的数据，查书屮(表5. 1-1)取k二50确定冋转窑筒体内径：d二彳*2务小式中：d窑筒体内径窑最小耐火砖厚度，与窑筒体内径冇关,mm；可查书中(表5. 1-2),取务畑二220mm;d=5. 50+0. 44=5. 94 ,窑内径取 60m确定回转窑筒体长度，号二16 (查书5. 1-4), l二95叽6. 0x95m回转帑窑型技术参数如表

36、2-1所示表2-1选定的窑型技术参数表规格生产 能力 (t/d)筒体内径筒体长度筒体 斜度转速主转(r/min)主电动 机功率(kw)扌为轮 形式06. 0x95m100006.0954%0. 36 3. 6915x2液压2.1.2回转窑产量的标定（1）查新型干法水泥厂工艺设计手册所得回转窑产量标定公式， 标定帑的日产量为：m=8. 495dw0£&6so1=8. 495 x 6.02329 x 95®-6®01 = 134261/d（2）根据fl本水泥协会推荐公式可计算窑的时产量为：gt=0. 37743qf*醐旷乱酣人二0. 37743 x 5.8-&

37、#39; x 95ttlildfrl=340. 55t/hg，二0. 2725ds4swtms912=0. 2725.x 6.g2 6504 x 95ms912=341. 29t/h63=1. 5564£w二 1. 5564合於°極二347. 38t/h=343.07t/h（3）实际例子（现实生产中6.0x95ni窑的产量）铜陵海螺水泥有限公司、枫阳海螺有限公司等厂家应用6. 2x98回转窑组 成h产熟料10000吨的干法烧成线，且达到预期效果；上海新建重型机械冇限公 司、江苏鹏飞集i才i股份有限公司、徐州天圣重工机械设备有限公司都定义 6.0x95窑外分解系统回转窑日产熟

38、料量为10000吨。最终标定的吋产量 gt/d450t/h2.1.3窑的年利用率（4）窑的年利用率新型干法窑年利用率n为0.800.9,熟料f1产量> 4000吨，n >0.85, 所以年利用率n=o. 85o每日三班，每班8小时，一年工作310天。（5）烧成系统的生产能力：熟料小时产量：qh二450（t/h）熟料口 产量： qd= 24qh =24 x 450=10800 （t/d）熟料年产量：qv = 8760nqh =8760x0. 9x450=3547800 （t/y）（6）确定窑的台数：n二一 （2-10）8760770/式中：n窑的台数q：.要求的熟料年产量（t/年）q

39、h-所选窑的标定台时产量（t/台时）窑的年利用率所以n二1. 0,故窑的台数取1台o2.2煤灰掺入量确定q的取值前面已确定，取q二2980kj/kg熟料=3.6439%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（kj/kg煤）彳煤的应用基灰分含量（）q熟料烧成热耗（kj/kg熟料）r煤灰沉落度（）,当窑后有电收尘且窑灰入窑时取100%, 当帑后不设电收尘且帑灰不入需时，可参考表 选择煤灰沉落率:表2-2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二3050）有 链条100%干法中空窑30 40%湿法短窑（l/d<30）有链条80

40、%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%立波尔窑80%立窑100%注： 以上煤灰沉落率均为无电收尘器时的数值。（资料来源：水泥工艺 学） 有电收尘器吋，煤灰沉落率为100% （以上均是）。2. 3配料计算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sio?被cao饱和成gs的程度，kh值高, 硅酸盐矿物多，溶剂矿物少，熟料111 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，懒烧时液相量减少，出现飞砂料的 可能性增大，增加锻烧难度;im表示熟料中溶剂矿物ga和g

41、af的比值，im 高，液相黏度大，难烧，但明显捉高了熟料的三天强度和扩大了烧成范围， im低时黏度较小，对形成gs有利，但烧成范围窄，不利于窑的操作。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=o. 90±0. 02, sm（n）=2. 6±0. 1, tm（p）=l. 6±0. 1,综上所述，最终率值的确定如2 ki1=o. 89±0. 01 , sm=2.60±0. 10, 1m二 1. 60±0. 10o以尝试误差法计算各原料配合比5）单位熟料热耗：3178kj/kg；6）生产损失:生料、水泥按1%计算，

42、其它按3%计算。2. 3.1,原料化学成分表2-3原料化学成分名称烧失 量si02alosfe203caomgo其它石灰石41.823.080. 670.4652. 540. 680. 75100. 00粘土5. 0469. 9814. 055. 920. 470. 973. 57100. 00铁粉4. 1516. 064. 1859. 748.482. 434. 96100. 00煤灰52.4729. 675. 046. 341.844. 64100. 00表24进厂原燃料水分及粒度物料名称石灰石粘土铁粉矿渣石膏原煤水分(%)11531828粒度(mm)w600w40w10w10w20w10

43、0表2 5煤的工业分析挥发分固定碳灰分热值25. 92%45. 92%26. 28%22920kj/kg2. 3.2计算原料配合比：设定干燥物料的配合比为石灰石:砂岩:粘土:铁质原料=83:15.7:1.3 表2-6名称比 配h( 失 烧23go也右灰石rnn£575.11铁粉3-19305o66770.生 料85555.3灼烧生料nnnnnn煤灰的参入量ga二3. 6439%,则灼烧生料的配合比为100-3. 6439%二96. 3561%。 以此计算熟料的化学成分表27名称配合比sio.al2o3屉2。3caomgo其他灼烧生 料96. 356120. 56194.21093.

44、121765. 47751. 11881.8652煤灰3. 64391.91191.08110. 18370.23110. 06700. 1691熟料10022.47385. 29203. 305465. 70861. 18582. 0343c 165心_0.35件2.8sc65.7086 1.65 x 5.2920 0.35 x 3.30542.8x22.4738= 0.887则熟料的率值计算如下:s"亠二 22.4738=2.6145.29203.5034ac + fc 5.2920 + 3.5034= 1.601可见上述的率值都在谋弟允许的范围内，所以得出的各干原料的配合比为：

45、石灰 石83. 0%,砂页岩15. 7%,铁粉1.3%,2. 3. 3计算湿原料的配比：已知各原料的含水量为：石灰石1%,粘土 15 %,铁粉3%。则湿原料的质量配合比为：湿石灰石二 83 0 x 100 =84. 838%100-11 s 7湿粘土二xl()()二 18.471%100-15i q湿铁粉x 100-1.340%100-3湿石灰石二84838x 100% =80. 89%84.38 + 1.340 + 18.471湿粘土一18471x100% 二 17. 82%84.838 + 18.471 + 1.340湿铁粉-1340x 100%-1.29%84.838 + 18.471

46、+ 1.340综上所述：最终确定各原料的干物料配合比为：石灰石83. 0%,粘土15.7%,铁粉 1.3%。24全厂物料平衡的计算在窑的选型计算中确定窑的台数为一台，熟料的小时产量为q450t/h,原、燃 材料消耗定额的计算2. 4. 1原料消耗定额（1）.考虑煤灰掺入吋，it熟料的干生料理论消耗量迦二匚 100-3.6439 丸 495 （t/t 熟料）1100-/100-35.5558其中：i干生料的烧失量（%）s煤灰参入量，以熟料百分数表示（%）（2）.考虑煤灰参入时，it熟料的干生料的消耗定额100 心.100-p生n。m熟料）式中：p牛一生料的生产损失（）,本设计中取1%（3）.各种

47、干原料消耗定额k=k, x （3-24）式中:k原一各种原料的消耗定额（t/t熟料）k生一干生料消耗定额（t/t熟料）x生料中该原料的配合比（%）所以，各干原料的消耗定额为：k干石灰石=1.510x83%二 1.254 （t/t 熟料）（t/t熟料）k干粘土 =1. 510x15. 7%=0. 237 （t/t 熟料）k干铁粉二 1.510x1. 3%二0.01962. 4. 2烧成用干煤消耗左额二 0. 130t/t熟料cv + 25）器产（229204-25x8）趙二25130. 43 kj/kg 干煤式屮：w>煤的应用基水分（%）,取8%qow煤的干燥基低位热值，kj/kg干煤 。

48、汕一煤的应用基低位热值，kj/kg原煤 k/烧成用干煤消耗定额，t/t熟料 牛一煤的生产损失，取3%弘一烧成用干煤消耗定额，t/t熟料2. 4.3.含水湿物料的消耗定额_100k 干湿 loo-wok湿石灰石=1.254x 100/ (100-1) =1.267 (t/t 熟料)&密吐=0.237x100/ (100-15) =0. 279 (t/t 熟料)k湿铁粉二0.0196xi00/ (100-3) =0. 020 (t/t 熟料)2. 4. 5湿煤的消耗定额k湿煤=0.143(/r 熟料)loog _100x31782l (100-p/) 22920x(1 ()0-3)2. 5

49、 loooot/d水泥熟料物料平衡表物料名称配比%水分消耗定额(kg/1熟料)物料平衡(带1%生产损失)备注干基(t)湿基(t)干基湿基每小时每天每年每小时每天每年石灰石83.011.2541.267522.5125403887400527.912670392700窑运转天数：310粘土15.7150. 2370. 27998. 752370734700116. 252790864900燃烧热值:22920铁质原料1.330.01960. 0208.2196607608.320062000烧成热耗：3178生料1001. 510629.0151004681000熟料416.7100003100

50、000烧成用煤80. 1300. 14354.2130040300059.61430443300第三章储库计算3. 1石灰石预均化堆场的计算石灰石的容重为1.45,休止角为40度(教材表316),物料日需耍量为12540(, 右灰右质原料储蓄期选择为7天。国内大多是水泥厂采用直径为90m,则料堆最 小内直径为6m,料堆中心直径为48m,料堆宽为40m。根据产需要量选择2个 圆形堆场每个堆场要求设计储量：v= 12540x74-2=43890t则高度 h=40 x tan40/2= 16.78m 所以右灰石堆场的大小为直径为90m,高度为18m的2个圆型堆场。3.2储库的选型计算3.2.1石灰石

51、配料库要求储蓄期为1天，则储蓄量为：q= 12540 x 1 = 12540tv=q/nr= 12540/(1 x 1.45)=8648.3m3选择圆库：直径d=15m,库直筒高h=30;,有效容积为v=5000m3库的个 数：v/v 二 8648.3/5000= 1.73所以选用的石灰石配料库的数量为2个3.2.2粘土配料库要求储蓄期为2天。则储蓄量为：q=2370x2=4740t v=q/nr=4740/ (1x1.5) =3160m3选择圆库：直径d=10m,筒直高度h=20m;冇效容积为v = 16000m3库的 个数：n=v/v=3160/1600=1.975所以选用的粘土配料库的数

52、量为2个。3.2.3铁粉配料库铁粉的配料库也选用圆库：直径d=7m,库直筒高h= 15m,有效容积为v=576m3 o可储存天数为：t=q/qd=576/196=2.94d可标定为铁粉配料库的存储期限为3天。3.3生料均化库的计算要求存储期为2天，则存储量为：q=2x 15100=30200t v=q/nr=30200/ (1x1.1) =27454.5m3 选取连续式nc均化库：22.5 x 58m储量：20000x2(实际储存天数：t=40000 x 2/27454.5=2.9d3.4熟料库的选取与计算本次设计根据海螺集团铜陵水泥厂的储存期为10天。则储量为：q=10x 10000= lo

53、oooot要求圆库容积：v=q/nr=100000/l .45=68965.5m3所以选取熟料库规格为60x22m,储量100000(o表31各堆场、储库的物料储存量及储存期序号物料名称储存方式及规格(m)数量储存量(t)储存期(d)1石灰石圆形预均化堆场9022x13000022右灰右配料库圆库1522 x 500023粘十配料库圆库1022x1600024铁粉配料库圆库711 x 57625生料圆库22.522 x2000026熟料圆库9011x1000010第四章烧成窑尾工艺计算4. 1理论消耗物料表4-1原始参数:温度°c负压巧a空气 系数e分解 率风速mis窜尾烟室1271-12314701. 02分解炉889-10751840-18701. 05807.9880-8751840-27801.03954. 80c4680-8132670-34301.05304. 70519-6853740-46501. 10104. 70g5393750-47401. 1534. 20g3356790-59901.2003. 70大气空气系数a=1.02漏风