5000t水泥设计计算

1、.项目Loss(%)SiO2(%)Al2O3(%)Fe2O3(%)CaO(%)MgO(%)SO3(%)合计天然水分(%)石灰石383.81.21.0491.10.8砂岩1.1093.10.670.620.710.360.6铁粉2.2613.12.2073.472.293.681.491.5粉煤灰1.7651.932.042.515.251.123石膏38.5煤灰54.231.194.323.521.562煤的工业分析工业分析 (%)发热量Qnet.ad KJ/KgMadCadAadVad1.5252.0224.2023.8524700原煤水分：2.21，经换算得收到基煤的工业分析：MarCar

2、AarVarQnet,ar2.2151.6624.0323.68244984水泥品种：用到公式: Qnet.ar =( Q net.ad 25 Mad )×25散袋比 0.25：0.75 P.O 52.5 20% P.O 42.5 80%1.1 煤粉掺入量的计算由驻马店豫龙同力水泥有限公司提供数据为：KH=0.890.02；SM=2.650.1；IM=1.650.1，并设定熟料的热耗2968Kj/Kg熟料，煤灰沉降率为100%。计算煤灰掺入量GA= 2.96%其中： GA 熟料煤粉掺入量；q单位熟料热耗；Qnet，ar煤的应用基低位发热量；S煤的应用基沉降率； Aar煤的应用基灰分含

3、量1.2用误差尝试法计算原料配合比设定熟料矿物组成为：C3S=54%，C2S=18%，C3A=8%， C4AF=10%。依据矿物相组成计算各率值和化学组成计算为： KH=0.898、SM=2.44、IM=1.56。SiO2=0.2631C3S+0.3488C2S=0.2631 54%+0.3488 18% =20.49%Al2O3=0.3773C3A+0.2098C4AF=0.3773 8%+0.2098 10% =5.12%Fe2O3=0.3286C4AF =0.3286 10% =3.29%CaO=0.7669C3S+0.6512C2S+0.6227C2A+0.4616C4AF=61.11

4、%则其率值和化学组成分别如下表：表1-1 率值和化学组成KHSMIMFe2O3Al2O3SiO2CaO0.8982.441.563.29%5.12%20.49%61.11%1.3 将各原料的化学组成换算为灼烧基表1-2 各原料的化学组成换算为灼烧基组成SiO2（%）Al2O3（%）Fe2O3（%）CaO（%）石灰石6.131.941.6179.03砂岩94.140.680.630.72铁粉13.402.2575.172.34粉煤灰52.8332.612.555.34煤灰54.231.194.323.521.4 计算燃烧原料的配合比及率值和矿物组成表1-3 熟料组成减去煤灰掺入成分组成SiO2A

5、l2O3Fe2O3CaO计算熟料成分20.495.123.2961.11减去煤灰×3.28%1.600.920.130.10无灰熟料成分18.894.203.1661.01计算各原料配合比为：石灰石配比：P石灰石 77.20%粉煤灰配比：P粉煤灰 8.30%砂岩的配比：P砂岩 10.38%铁粉配合比： 1.5 初步计算配合比计算熟料化学组成原料名称配合比(%)SiO2(%)Al2O3(%)Fe2O3(%)CaO(%)灼烧基 石灰石77.204.731.501.2461.01灼烧基 砂岩10.389.770.070.070.07灼烧基 铁粉1.160.160.030.870.03灼烧基

6、 粉煤灰8.304.382.710.210.44煤灰2.961.600.920.130.10计算熟料10020.645.232.5261.65计算熟料率值为：KH=0.902SM=2.663IM=2.0751.6 尝试误差计算由以上计算可知：计算所得的率值与要求有很大的差别，同时SM太高，因此需要把配合比重新调整。取石灰石配合比为77.22%，砂岩配合比为10.36%，铁粉配合比为2.0% ，粉煤灰配合比为8.3%，重新计算表1-5 重新计算熟料化学组成原料名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼烧基石灰石77.224.731.501.2461.03灼烧基砂岩10.369.750.070

7、.070.07灼烧基铁粉2.00.270.051.500.05灼烧基粉煤灰8.304.382.710.210.44煤灰2.961.600.920.130.10计算熟料20.735.253.1561.69重新计算熟料率值为：KH=0.895SM=2.468 IM=1.67熟料矿物组成为：C3S=3.8SiO2(3KH-2)=3.8×20.73×(3×0.893-2)=53.96C2S=8.6 SiO2(1-KH)=8.6×20.73×(1-0.893)=18.72C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)=2.65×(5.25-

8、0.64×3.15)=8.57C4AF=3.04Fe2O3=3.04×3.15=9.58以上计算的熟料率值和矿物组成均可满足设定要求，故不需再调整配合比。1.7 应用基原料配合比表1-6 应用基原料配合比原料名称燃烧原料配合比应用基原料质量比应用原料配合比石灰石77.2085.58%砂岩10.3610.36×=10.487.20%铁粉2.12.0×=2.051.41%粉煤灰7.988.30×=8.455.81%1.8 计算生料成分各原料成分乘以应用基原料配合比之和即为生料成分如下表所示：名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO水分石灰石&#

9、215;85.58%32.523.251.030.8641.930.68砂岩×7.20%0.086.700.050.040.050.04铁粉×1.41%0.030.190.031.040.030.02粉煤灰×5.81%0.103.021.860.150.310.17生料成分32.7313.152.972.0942.320.91第2章 物料平衡计算2.2原燃材料消耗定额的计算2.2.1 原料消耗定额1. 考虑煤灰掺入量时，一吨熟料的生料理论消耗量 (每吨)KT=1.443 t/t熟料 其中 KT干生料理论消耗量 (t/t) I 干生料烧失量 (%) S 煤灰掺入量，

10、以熟料百分数表示。 2. 考虑煤灰掺入量时,一吨熟料的生料消耗定额 (每吨)= KT (1+)=1.443×(1+2%)=1.472 t/t熟料 生料生产损失，取2%。3. 各种原料消耗定额 =(1+) X X 生料中该原料配合比(%)根据上式可计算： t/t熟料 t/t熟料t/t熟料t/t熟料其中： 某种干原料的流水作业消耗定额t/t熟料 4. 干石膏消耗定额 水泥中的石膏的掺加量；6% 水泥中混合材的掺加量石膏的生产损失；取1%干石膏的消耗定额根据南京化工院公式： SO3=0.2C3AF+0.05C4AF=2.192<3.5%计算石膏掺加量约6%左右，这里取6%，且6%&#

11、215;38.5%=2.31%<3.5%，故合理，所以对于PO42.5： 熟料：石膏：混合材=82：6：12对于PO52.5： 熟料：石膏：混合材=86：6：8 故 PO42.5： Kd =0.074 PO52.5： Kd =0.0702.2.2 干混合材消耗定额 Ke=其中： Ke干混合材消耗定额 Pe混合材生产损失，取1%P.O42.5 Ke=0.148 t/t熟料P.O52.5 Ke=0.094 t/t熟料2.2.3 烧成用煤消耗定额Kf=×= =0.134t/t熟料 其中： PF煤粉生产损失, 取2%q熟料热耗, 取3100Kj/KgQnet.ar煤的发热量2.3 原燃

12、材料需要量的计算和物料平衡表的编制表2-1原燃材料需要量的计算和物料平衡表的编制天然水分生产埙失消耗定额物料平衡表干料湿料干料含天然水分小时日周小时日周石灰石0.80.51.2661.276295.47089.649627.2297.77145.650019.2砂岩0.60.50.1070.10824.97599.24194.425.20604.84233.6铁粉1.520.0210.0214.9117.6823.24.90117.6823.2粉煤灰320.0870.09020.3487.23410.4215043528燃煤2.2120.12629.4705.64939.2生料21.47234

13、3.478243.257702.4石膏1PO42.50.07417.08409.922869.44PO52.50.070混合材1PO42.50.14832.01768.325378.24PO52.50.094熟料233.33560039200水泥1350.00840058800其中，水泥品种为：P.O52.5 20%；P.O42.5 80% 袋散比为：20% ：80%表2-2 物料平衡表消耗定额t/t熟料物料平衡表P.O 42.5P.O 52.5P.O42.5P.O52.5时日周时日周石膏0.0740.07013.81331.522320.643.2778.4548.8混合材0.1480.09

14、427.63663.44641.284.39105.28736.96熟料186.6744803136046.6711207840水泥28067204704070168011760第3章 主机平衡计算3.1主机要求的小时产量 GH=其中： GW物料周平衡量 GH主机要求小时产量主机设备年利用率其中破碎机对石灰石和石膏破碎3.2主机要求生产能力平衡表主机名称周平衡量工作制要求主机小时产量年利用率生料磨57702.4.7×24h429.33t/h0.80窑392007×24h253.62t/h0.92水泥磨588007×24h437.5t/h0.80煤磨4939.27&

15、#215;24h44.67t/h0.70包装机147007×14h437.5t/h0.20破碎机49627.27×14h984.67t/h0.30第4章 储库平衡计算4.1物料存储期限 表4-1 各物料存储期限列表物料要求储存期实际储存期石灰石8710砂 岩201530粉煤灰537铁 粉202030石 膏303045混合材313生 料21 3熟 料223水 泥5310燃 煤2010304.2 物料储存量 V=T×M其中： V物料储存量 T各物料储存期 M物料日平衡量1. 石灰石储存量 V=T×M=8×7145.6=57164.82. 砂岩储存量

16、 =T×M=20×599.2=119843. 粉煤灰储存量 V=T×M=5×504=25204. 生料储存量 V=T×M=1×8243.2=8243.25. 煤储存量 V=T×M=20×705.6=141126. 石膏储存量 V=T×M=30×409.92=12297.67. 混合材存量 V=3×768.32=2304.968. 熟料储存量 V=T×M=2×5600=112009. 水泥储存量 V=T×M=5×8400=4200010. 铁粉储存

17、量 V=T×M=20×117.6=23524.3 储库计算4.3.2 生料库生料库应满足储存期至少3天的用量。取豫龙生料库高52米，库存密度1.3，所以库存容积 由此可计算出生料库的半径: 考虑到富裕容量，取R=12m，所以直径取24m。因此生料磨的规格为2452m的圆库，数目一个。由于生料库规格较大,下面设有17个下料库，在下料过程中已完成了生料均化，所以生料均化库不再设计 。4.3.3 铁粉储库铁粉一般用硫酸渣或铁矿石，储存期为25天，储存量为6757.5吨。铁粉堆积密度2.2，所以库存容积 ，休止角为45° 设料堆高度为10米，则料堆宽度为20米，所以长 考

18、虑富余容量取l=35米，所以铁粉的的储存为堆棚场。料堆底边长35米，宽20米，高10米。4.3.4 石膏储库石膏的储存期为20天，储量9640吨，堆积密度1.4，所以石膏的堆积体积为 由于石膏粒度小，所以用圆库的高度为40米，则圆库的半径 考虑富余量则r取8米所以直径为16米，数目一个。4.3.5混合材储库混合材的储存期为3天，储存量7183.5吨，堆积密度 0.64,所以体积由于是粉料，采用圆库储存设其高40米。则其半径 考虑富余量则半径取10米，所以直径为20米，数目一个。4.3.6 熟料的储库水泥熟料的储存期为7天,储存量为35700吨，堆积密度为1.45，采用圆库储存则体积 用两个圆库

19、储存。则单个体积 设库高40米，则其半径 考虑富余容量，则半径取10米，所以直径为20米，数目为2个。4.3.7 水泥储库储存期为5天，储量39483.5吨，堆积密度为1.45，采用圆库储存，则体积 用6个圆库储存则单个体积为 V=27230÷6=4539设库高30m，则半径 r取7m。考虑富余容量则其半径取8米，所以直径为16米，数目6个。4.3.8 砂岩库砂岩的储存期为10天，储量6120吨，堆积密度为2.0，粘土休止角为250，则储库容积为 V=m÷=3060设堆高40米， 考虑富余容量，半径取6m，直径是12m，数目是1个。4.4 各储库规格列表如下表4-2 各储库

20、规格列表储库名城规格数目库容量储存期(天)单个总共石灰石堆场157164.857164.88煤堆场232×33×7m16739673920生料库18882.438882.432铁粉库14403.854403.8520石膏库114946.414946.430混合材库12459.752459.753熟料库114751.7214751.722水泥库68741.768741.765砂岩库113665.2813665.28205.2 预热器各部分参数计算5.2.1 各部分气体量计算1. 由工艺平衡计算可知: 熟料耗煤量 =0.133。(1) 理论空气量Va0=()×=()&

21、#215;0.126=0.807 Nm3/Kg熟料(2) 理论废气量 Vg=()×=()×0.126=0.865 Nm3/Kg熟料(3) 实际料耗 L0=1.472 t/t熟料(4) 生料分解生成废气量Ur= L0·I%·=1.443×32.73%×=0.24Nm3/Kg熟料(5) 生料水分蒸发产生废气量 UH=L0 ×0.9467%×=1.546×0.746%×=0.0144Nm3/Kg熟料2. 窑尾排出废气量(1) 生料入窑后分解放出CO2量 L0·I%··e=

22、0.24×5%=0.012 Nm3/Kg熟料(2) 窑内煤燃烧产生废气量 Vg×40%=0.865×40%=0.345 Nm3/Kg熟料(3) 过剩空气量 (-1)·Va0·40%=(1.1-1) ×0.807×40%=0.0323 Nm3/Kg熟料(4) 窑尾废气量=0.012+0.346+0.0323=0.3902+0.0332=0.4032Nm3/Kg熟料(5) 转化为工作态 V工=V标×=0.3903×=1.8915m3/Kg熟料3. 三次风管抽风量(1) 窑尾废气带入空气量(-1)·V

23、a0·60%=(1.1-1) ×0.807×60%=0.0484 Nm3/Kg熟料(2) 炉内煤燃烧需空气量 Va0×60%=0.807×60%=0.4842 Nm3/Kg熟料(3) 炉漏风量 Va=0.0.807×=0.04035 Nm3/Kg熟料(4) 出炉废气所带过剩空气量=1.1(-1)·Va0=(1.1-1) ×0.807=0.0807 Nm3/Kg(5) 三次风管抽风量 V标=0.4842+0.0807-0.0484-0.04035=0.4762 Nm3/Kg熟料(6) 转化为工作态 V工=0.4762

24、×=1.959m3/Kg4. 炉内废气量(1) 燃煤废气=(炉+窑)燃煤产生废气=Vg=0.865Nm3/Kg熟料(2) 生料分解产生CO2=全部生料分解放出的CO2量×(炉内分解率+窑内分解率)=0.24×(90+8)%=0.2352 Nm3/Kg熟料(3) 过剩空气量=(-1)·Va0=0.1×0.807=0.0807 Nm3/Kg熟料(4) 炉内废气量=0.865+0.2352+0.0807=1.1809Nm3/Kg熟料(5) 转化为工作态 V工=V标= 1.1809×=5.031m3/Kg熟料5. 各级旋风筒气体量(1) C5

25、废气量 出炉废气量=1.1809Nm3/Kg熟料 漏入空气量 ：5% （窑+炉）进入的C5的理论空气量=5%·Va0=5%×0.807=0.04035 Nm3/Kg熟料 C5内分解CO2量：UR·e=0.24×5%=0.012 Nm3/Kg熟料 C5废气量=1.1809+0.04035+0.012=1.23325Nm3/Kg熟料 转化为工作态 V=V标·=1.23325·=5.073Nm3/Kg熟料(2) C4废气量 来自C5废气=1.23325 Nm3/Kg熟料 漏入空气量5%·VC5C4废气量(1+5%) VC5=1.0

26、5×1.23325=1.295Nm3/Kg熟料转化为工作态 V=V标=1.23325×=4.90m3/Kg熟料(3) C3废气量 来自C4废气=1.295Nm3/Kg熟料 漏风量： 5% VC4C3废气量=(1+5%)VC4=1.05×1.295=1.35975Nm3/Kg熟转化为工作态 V=V标·=1.35975×=4.5474m3/Kg熟料(4) C2废气量 来自C3废气=1.35975Nm3/Kg熟料 漏风量：5% VC3C2废气量=(1+5%) VC3=1.05×1.35975=1.4278Nm3/Kg熟转化为工作态 V=V标

27、·=1.4278×=4.1472m35/Kg熟料(5) C1废气量 来自C2废气= 1.4278 Nm3/Kg熟料 漏风量： 5% VC2C1废气量=(1+5%) VC2=1.05×1.4278=1.499 Nm3/Kg熟料转化为工作态 V=V标·=1.499×=3.311m3/Kg熟料6. 入高温风机废气 来自C1废气=1.499 Nm3/Kg熟料 漏风量 5% VC1入高温风机废气量=(1+5%)VC1=1.05×1.499=1.5740 Nm3/Kg熟料转化为工作态 V=V标· =1.5740× =3.130

28、6 m3/Kg熟料7. 风管尺寸计算五级到四级排风管d、0.0188×（5.073×1000×212.5/34）1/23.35则d 3.35+0.43.75四级到三级排风管 d、0.0188×（4.9×1000×212.5/34）1/23.29则d 3.29+0.43.69三级到二级排风管 d、0.0188×（4.5474×1000×212.5/34）1/23.17则d 3.17+0.43.57二级到一级排风管 d、0.0188×（4.1472×1000×212.5/34）1

29、/23.03则d 3.03+0.43.435.3.1 炉的有效截面和有效直径（直筒部分） S炉分解炉有效截面积 D炉分解炉有效内径Vg通过分解炉的工况风量m3/s Wg分解炉断面风速m/s 选择喷腾式DD分解炉，炉子截面风速Wg=5.59.5m/s，在这里取Wg=9.02m/s。则：S炉= 37.96 =6.95 耐火砖厚度取所以分解炉有效截面37.96m2。有效直径6.95m，直径为7.31m。5.3.2 分解炉的高度一般可以根据气流在分解炉内需要停留的时间来计算 H=wt其中： H分解炉高度 w气流在分解炉内平均流速 m/s t气流在分解炉内经历的时间 s DD型分解炉气流在分解炉内经历时间t在25s之间，取t=3.5s；W取Wg=8m/s；则：H=8×3.5=28m 得分解炉的高度为