日产5000吨水泥熟料水泥厂生料粉磨系统设计

1、摘要本次设计的任务是日产5000吨水泥熟料水泥厂生料粉磨系统工艺设计。近年来随着我国装备制造业技术水平和生产能力的不断提高，水泥生产线的规模大型化已渐成趋势。从国内外诸多水泥厂建设过程的经历来看，主机选型特别是生料磨的选型合理与否是影响项目投资，工程进度和投产后经济效益的重要因素。目前国内采用的生料磨系统主要有球磨烘干兼粉磨，立磨和辊压机终粉磨这三种系统。粉磨效率低，能耗大是球磨机系统的缺点。辊压机系统在粒度级配，操作维修等方面有缺陷。而立磨在粉磨和烘干能力，能耗及喂料粒度等方面性能都很优越。所以立式磨属当代水泥工业原料粉磨系统的首选。基于物料平衡计算和设备选型计算，此次设计选择了产量为400

2、t/h的MLS4531立磨。关键字：工艺设计 生料粉磨系统 立磨系统 物料平衡 设备选型AbstractThe design of the task is to produce 5,000 tons of cement clinker on cement raw material grinding system process design.As China's equipment manufacturing industry in recent years, technological level and production capacity continues to improv

3、e, large scale cement production line technology has become the trend. The process of building a lot of cement from foreign experience point of view, the host selection in particular the selection of raw mill is reasonable or not is the impact of project investment, project progress and put into ope

4、ration an important factor in economic. At present, raw mill system used in the main drying and grinding ball mill, vertical mill and roller press finish grinding these three systems. Grinding efficiency is low, energy consumption is the ball mill system shortcomings. Roller press system in the part

5、icle size, operation and maintenance and so flawed. Standing mill in grinding and drying capacity, energy consumption and feed particle size, etc. are all excellent performance. So are modern cement vertical mill grinding system of choice for industrial raw materials. Based on material balance calcu

6、lations and equipment sizing, the design options of the output of 400t / h of MLS4531 vertical mill.Keyword：Process Design Raw material grinding system Roller mill system Material balance Equipment Selection目录摘要IAbstract前言1第一章 总述61.1 设计任务：日产5000吨水泥熟料水泥厂生料粉磨系统工艺设计61.2 生产所需原材料分析：61.3新型干法水泥生产工艺流程：6新型干法

7、水泥生产工艺流程简述6工艺流程简述9第二章 配料及配料平衡计算122.1基本条件：122.2假设原料配比122.3计算白生料化学成分122.4 计算灼烧基生料化学成分132.5 计算熟料标准煤耗132.6 计算煤灰掺入量132.7 计算熟料化学成分（%）132.8 计算率值132.9 计算熟料料耗142.10计算实物煤耗142.11 计算干基实际消耗定额142.12 计算湿基实际消耗定额142.13计算湿物料配合比142.14根据以上内容编制物料平衡表如下：15第三章 总平面布置163.1总平面布置16第四章 重点车间设计17生料粉磨车间设计174.1 生料粉磨184.1.1 生料粉磨的意义1

8、84.1.2 粉磨的基本原理18第五章 主机设备选型计算195.1石灰石破碎系统195.2生料磨系统205.3 收尘系统225.3.1 旋风收尘器225.3.2 电收尘器235.3.3 增湿塔255.4 输送设备265.4.1 带式输送机26螺旋输送机275.4.3 斗式提升机27空气输送斜槽28链式输送机295.5 主机能力平衡表30结束语31致谢32参考文献33前言本设计的课题是：日产5000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产线生料磨系统工艺设计。本次设计的主要内容是日产5000吨水泥熟料水泥厂配料设计、物料平衡计算；水泥厂设备选型计算和主机生产能力平衡计算；水泥厂生料磨系统工艺设计说明书的编制

9、；水泥厂工艺流程图及生料磨系统工艺布置图设计，因此有必要对生料磨系统及其发展进行了解。本设计的目的和意义为培养学生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；提高查阅文献和收集资料的能力，计算机技术和外语应用能力；使学生系统而又熟练地掌握水泥厂工艺流程，具有进行水泥厂主要车间初步设计计算、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。因本设计为日产5000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产线生料磨系统工艺设计，所以重点介绍关于日产5000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产线生料磨系统。近年来随着我国装备制造业技术水平和生产能力的不断提高，水泥

10、生产线的规模大型化已渐成趋势。从国内外诸多水泥厂建设过程的经历来看，主机选型特别是生料磨的选型合理与否是影响项目投资，工程进度和投产后经济效益的重要因素。在出口国外的水泥项目中，以中大型水泥生产线为主。在设备选型时，合理选择各系统的主机，降低项目投资，可提升我国对外水泥单位的竞争力。水泥厂项目因地区不同，各自的自然条件也有差别，生料粉磨系统方案选择也不尽相同。在当代水泥工业生料粉磨装备的选择中，球磨系统已明显减少，现在仅剩的一个使用范围就是水泥粉磨了，即使在这个范围内球磨的选用已缩减到50%（国际）和70%（国内），下降的趋势仍在继续。立式磨属当代水泥工业原料粉磨系统的首选，国际上多年的实践足

11、以佐证。经过近一个世纪的发展，立式磨技术已经十分成熟。特别是六十年代以来，随着窑外分解技术的诞生并向大型化发展，立式磨在国内外水泥工业中得到了广泛应用，其技术水平得到了进一步的提高和完善。国内外十多家公司相继研制了各种类型的立式磨，均取得了成功。在国外，德国LOESCHE公司研制了LM立式磨、Pfeiffer公司研制了MPS立式磨、Krupp Polysius公司研制了RM立式磨、丹麦F.L.Smith公司研制了Atox立式磨；日本宇部公司生产引进德国LOESCHE公司技术，生产UB-LM立式磨.。德国LOESCHE公司目前正在制造LM69.40立式磨，主机装机容量为7000Kw，产量可达12

12、00吨/时，将用于印度与日产10000吨熟料的水泥生产线配套粉磨水泥原料，是世界上最大的立式磨。而国内几种国产大型立式磨分别为1：HRM型立式磨：HRM型立式磨立式磨是合肥水泥研究设计院研制的能广泛用于建材、冶金、电力、化工、非矿等行业粉磨各种非金属物料的高效节能的烘干兼粉磨设备，首台HRM1250立式磨于1989年用于安徽省蒙城县水泥厂，2008年10月，中国最大的立式磨HRM4800立式磨在浙江虎山集团5000吨/日水泥熟料生产线上投入运行；2.TRM型立式磨与LGM型立式磨：TRM型立式磨和LGM型立式磨的结构与LM型立式磨相同。TRM型立式磨是天津水泥工业设计研究院研制的立式磨。与日产

13、5000吨水泥熟料生产线配套粉磨原料的TRM53.40立式磨于2008年9月投入运行；3.MLS（MPS）型立式磨：MPS型立式磨是沈阳重型机器厂引进德国非凡公司于一九八五年十二月从西德PFEIFFER公司引进技术生产的立式磨。合同规定转让八种规格产品的全部设计、制造和检验技术，以及试验选型用MPS磨机全套试验室设备，以满足700t/d、1000t/d、2000 t/d水泥厂需要。 由于合同已经到期，沈阳重型机器厂将该立式磨产品改为MLS型立式磨，并开发设计了MLS3626、MLS3626加强型以及MLS4531原料立式磨，分别与2500t/d、3000 t/d和5000 t/d水泥熟料生产线

14、配套粉磨原料。国产立式磨存在问题及其解决方案：通过几台与5000t/d水泥熟料生产线配套的大型立式磨配国产减速机的使用情况证明：国产立式磨及减速机设计、制造技术基本成熟，能够满足5000t/d水泥熟料生产线的需要，供货周期较短、价格较低。进口立式磨供货周期长、价格昂贵（比国产减速机贵50%以上），且国内以前进口的立式磨减速机在使用35年后也先后出现故障，维修周期长、更换配件费用高且难以及时到货，使整条生产线停产数月的情况也时有发生；所以建议国内生产线优先选用国产立式磨及减速机。本设计的指导思想和设计路线：我国水泥工业立式磨的选用率也在不断提高之中。因此我国应加紧自主创新大型生料磨（5000t/

15、d线）的研制、改进与完善，确保其可靠性，提高国产大型立磨的市场竞争力。此次设计为日产5000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产线生料磨系统工艺设计，经过慎重考虑，生料磨系统首选确定为国产立式磨，相应的几种国产大型立式磨分别为HRM型立式磨、 TRM型立式磨与LGM型立式磨、MLS（MPS）型立式磨；HRM型立式磨的磨盘为盘形、磨辊为轮胎形，组成合理的研磨区域，粉磨效率高、电耗低。磨辊可以翻出机外检修，辊套可以翻面使用，能延长使用寿命，有防止磨辊辊套与磨盘衬板直接接触的限位装置，能避免磨机运行时因断料引起的剧烈振动。磨辊轴承采用稀油循环强制润滑、在机外自然密封，轴承能得到良好的润滑和冷却，大大提高了轴

16、承的使用寿命。磨辊横轴采用滚动轴承支撑，可免维护。加压油缸设计为快速拆分结构，维护、检修十分方便。HRM4800立式磨每只磨辊采用双油缸加压，减小了油缸直径，增加了油缸的可靠性。分离器为动静态高效分离器，选粉效率高、阻力小。到目前为止HRM型立式磨已经生产600多台套，而且正以100台套/年的速度高速增长。不仅能够用于粉磨水泥原料，而且能够用于磨煤、矿渣、非矿等各种非金属物料，共有水泥原料磨、煤磨、矿渣/水泥磨和非矿超细磨四个系列、三十多种规格的产品，广泛用于建材、化工、电力、冶金、非矿等行业，并出口到巴基斯坦、土耳其、埃及、印度、越南、阿尔及尼亚、阿联酋等国家；HRM4800立式磨研磨区域中

17、径为Ø4800，研磨区域外径为Ø5600，磨盘外径为 Ø6100。在粉磨原料易磨性Bond指数为15.2kWh/t的难磨物料情况下，产量仍然达到了450t/h，系统粉磨电耗为13.5kWh/t。HRM4800立式磨是按照与日产50007000吨水泥熟料生产线配套粉磨原料而设计的，只需配备不同的减速机与电机，就能满足不同水泥生产线的需要，是目前我国最大的立式磨；TRM型立式磨和LGM型立式磨主要特点与德国LOESCHE 磨相同，其磨盘为平盘、磨辊为锥台型，磨辊能翻出机外检修，分离器也为动静态分离器。其特点是磨盘转速较快，因而与其他

18、型式的立式磨相比，在规格相同条件下，产量较高，而在同样能力的条件下，规格较小，设备重量较轻，能适应于风扫式和部分物料外循环系统；MLS（MPS）型立式磨MPS型立式磨研磨区域为环槽型、磨辊为轮胎型、辊套为分瓣型结构，每台磨有3个磨辊，由液压缸通过压力框架对3个磨辊加压，而其中MLS4531立式辊磨被原国家经贸委列为国家重点新产品，该机采用了国产新技术、新结构，增强了设备运行的可靠性；增加了磨辊测温装置，起到监测磨辊内轴承温度的变化、保护磨辊轴承的作用；分离器传动采用变频电机驱动，主动、静态分离器代替了动态分离器，提高了设备的选粉能力和选粉效率；进料口及喷口环处衬板采用了特殊耐磨材质，延长了磨机

19、的使用寿命，提高了运转率。经鉴定委员会专家评审一致认为：MLS4531立式辊磨机结构设计合理、配置先进，粉磨效率高、烘干能力强、粉磨电耗低，允许入磨粒度大、流程简单、电气控制系统先进，自动化水平高，噪音低、环保节能效果好，设备运行可靠、维修费用低，满足了新型干法水泥生产大型化的要求，填补了我国大型立式辊磨机的空白，其主要性能指标达到了当代国际同类产品先进水平，性能价格比优于国外产品，可以替代进口。对应课题日产5000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产线生料磨系统的几种立式磨分别为HRM4800、 TRM53.40、 MLS453，其中HRM4800立式磨2008年10月在浙江虎山集团5000吨/日水

20、泥熟料生产线上投入运行，主要技术经济指标达到了国际同类产品先进水平，而TRM53.40立式磨于2008年9月投入运行。MLS453立式磨在芜湖白马山海螺水泥厂投产。所以，从性能可靠，技术先进，经济实用，节能降耗,以及地理位置各方面考虑，在确保设备运行稳妥可靠,确保产品质量和环保水平的前提下，本设计初步选型方案定位为MLS453立式磨，该型号辊磨的性能参数为：生产能力: 400t/h, 入磨粒度: <110mm, 出磨细度:0.08mm筛余 10% 12%, 入磨水分:12%, 出磨水分:0.5%。本设计应解决的主要问题：1配料设计和物料平衡计算并填写物料平衡表和物料贮存库（生料均化库）明

21、细表；2破碎、生料磨系统主要设备选型计算，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绘制全厂工艺流程图和生料磨系统工艺流程图（2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56张；5手工图5张，计算机绘图23张。6编制设计计算说明书。按规定要求翻译与本专业有关论文第一章 总述1.1 设计任务：日产5000吨水泥熟料水泥厂生料粉磨系统工艺设计1.2 生产所需原材料分析：表1 原燃料化学成分（%）名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它石灰石41.273.451.150.4952.400.650.61100.00砂页岩4.7675.0212

22、.484.131.050.751.81100.00硫酸渣0.3516.022.3069.715.452.543.63100.00煤灰52.4729.875.046.141.844.64100.00表2 进厂原燃料水分及粒度物料名称石灰石砂页岩硫酸渣原煤水分（%）141510粒度（mm）6004010100表3 煤的工业分析挥发分固定碳灰 分热 值25.00%46.15%25.82%23101kJ/kg单位熟料热耗：3050kJ/kg1.3新型干法水泥生产工艺流程：1.3.1新型干法水泥生产工艺流程简述1.3.1.1水泥生产原燃料及配料 生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根

23、据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。1、 石灰石原料石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。2、 黏土质原料黏土质原料主要提供水泥熟料中的及少量的天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。3、 校正原料当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要

24、求时（有的 含量不足，有的 和 含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料。水泥磨石灰石单段锤式破碎机 预均化堆场配料站立式生料磨均化库预热器分解炉回转窑冷却机熟料库商品熟料出厂 硅质原料 破碎 硫酸渣 贮库煤石膏混合材 破碎 均化堆场煤磨煤粉仓破碎破碎贮库贮库烘干袋装水泥出厂成品库包装机水泥库水泥散装库散装水泥出厂1.3.2工艺流程简述1.3.2.1破碎及预均化（1）破碎 水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥

25、厂的物料破碎中占有比较重要的地位。 破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。 原料预均化的基本原理就是在物料堆放时，由堆料机把进来的原料连续地按一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时，在垂直于料层的方向，

26、尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取完，即“平铺直取”。 意义：（1）均化原料成分，减少质量波动，以利于生产质量更高的熟料，并稳定烧成系统的生产。 （2）扩大矿山资源的利用，提高开采效率，最大限度扩大矿山的覆盖物和夹层，在矿山开采的过程中不出或少出废石。 （3）可以放宽矿山开采的质量和控要求，降低矿山的开采成本。 （4）对黏湿物料适应性强。 （5）为工厂提供长期稳定的原料，也可以在堆场内对不同组分的原料进行配料，使其成为预配料堆场，为稳定生产和提高设备运转率创造条件。 （6）自动化程度高。1.3.2.2生料制备 水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟

27、料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。工作原理：电动机通过减速装置带动磨盘转动，物料通过锁风喂料装置经下料溜子落到磨盘中央，在离心力的作用下被甩向磨盘边缘交受到磨辊的辗压粉磨，粉碎后的物料从磨盘的边缘溢出，被来自喷嘴高速向上的热气流带起烘干，根据气流速度的不同，部分物料被气流带到高效选粉机内，粗粉经分离后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统收尘装置中收集下来，即为

28、产品。没有被热气流带起的粗颗粒物料，溢出磨盘后被外循环的斗式提升机喂入选粉机，粗颗粒落回磨盘，再次挤压粉磨。1.3.2.3生料均化新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。均化原理：采用空气搅拌，重力作用，产生“漏斗效应”，使生料粉在向下卸落时，尽量切割多层料面，充分混合。利用不同的流化空气，使库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生倾斜，进行径向混合均化。1.3.3.4预热分解 把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆

29、积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。工作原理： 预热器的主要功能是充分利用回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盐分解。为了最大限度提高气固间的换热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗，必需具备气固分散均匀、换热迅速和高效分离三个功能。（1）物料分散换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒

30、体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。（3）预分解 预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时

31、传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。1.3.2.5水泥熟料的烧成生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的、等矿物。随着物料温度升高近时，、等矿物会变成液相，溶解于液相中的和进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。第二章 配料及配料平衡计算2.1基本条件：1）采用窑外分解窑生产

32、熟料；2）物料参数见表13；3）要求熟料三个率值：KH=0.91±0.01、SM=2.60±0.10、IM=1.60±0.104）单位熟料热耗：3050kJ/kg5）生产损失：生料按1%计算，其它按3%计算。表1 原燃料化学成分（%）名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它石灰石41.273.451.150.4952.400.650.61100.00砂页岩4.7675.0212.484.131.050.751.81100.00硫酸渣0.3516.022.3069.715.452.543.63100.00煤灰52.4729.875.046.141.8

33、44.64100.00表2 进厂原燃料水分及粒度物料名称石灰石砂页岩硫酸渣原煤水分（%）141510粒度（mm）6004010100表3 煤的工业分析挥发分固定碳灰 分热 值25.00%46.15%25.82%23101kJ/kg2.2假设原料配比石灰石:砂岩:硫酸渣=0.8432:0.141:0.01582.3计算白生料化学成分名称烧失量二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁其他合计石灰石34.802.910.970.4144.180.550.5184.32砂岩0.6710.581.760.580.150.110.2614.10硫酸渣0.010.250.041.100.090.040.06

34、1.58白生料35.4813.742.772.1044.420.700.831002.4 计算灼烧基生料化学成分灼烧基成分=A/(100-L)=A/(100-35.48)名称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它合计成分21.294.293.2568.841.081.281002.5 计算熟料标准煤耗 煤的工业分析挥发分固定碳灰 分热 值25.00%46.15%25.82%23101kJ/kg单位熟料热耗:3050kJ/kg标准煤耗=熟料热耗/煤热值=3050/23101 =0.132029Kg煤/Kg熟料2.6 计算煤灰掺入量GA=P*A*S/100=0.132029*25.82%*

35、100/100=3.408988%( 其中A:煤收到基灰分含量（%）；S：煤灰沉落于熟料中的百分率（%），一般取100 )2.7 计算熟料化学成分（%）成分二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁其他总共灼烧生料0.96591120.568324.140173.1390366.492131.038811.2378696.5911煤灰0.0340891.788651.018240.171810.209310.062720.158173.4089熟料122.356975.158413.3108466.701441.101531.396031002.8 计算率值KH=（CaO-1.65Al2O3-0

36、.35Fe2O3）/2.8SiO2=0.911(0.91±0.01)SM=SiO2/( Al2O3+ Fe2O3)=2.640 (2.60±0.10)IM= Al2O3 /Fe2O3=1.558 (1.60±0.10)经验算满足设计要求，可取2.9 计算熟料料耗1.理论料耗HL=（100- GA）/（100-生料烧失量）=1.4970Kg生料/Kg熟料2.实际料耗HS= HL/（1-生产损失）=1.5121Kg生料/Kg熟料2.10计算实物煤耗P=P/（1-煤生产损失）=0.1361Kg煤/Kg熟料2.11 计算干基实际消耗定额干石灰石=1.5121×0

37、.8432/（1-1%）=1.3144Kg干石灰石/Kg熟料干砂岩=0.21980Kg干砂岩/Kg熟料干硫酸渣=0.02461Kg干铁粉/Kg熟料2.12 计算湿基实际消耗定额湿石灰石=1.3144/（1-1%）=1.327676Kg湿石灰石/Kg熟料湿砂岩=0.21980/（1-4%）=0.228958Kg湿砂岩/Kg熟料湿硫酸渣=0.02461/(1-15%)=0.028953Kg湿铁粉/Kg熟料2.13计算湿物料配合比湿物料总量=湿石灰石+湿砂岩+湿硫酸渣=1.585587物料名称湿石灰石湿粘土湿硫酸渣配比%83.7314.441.83 2.14根据以上内容编制物料平衡表如下：物料平衡表

38、（每年按310天计算，每天24小时）物料名称湿物料配合比（%）天然水分（%）消耗定额(kg/t)物料平衡量(t)干燥含天然水分的干燥的含天然水分的每小时每天每年每小时每天每年石灰石83.7311314.41327.7273.7965722037320276.556638.420578978砂岩14.444219.8228.9645.781099340690047.691144.793548849硫酸渣1.831524.628.955.13123.053814556.03144.765448771.5熟料208.3500015500000第三章 总平面布置3.1总平面布置工厂总平面设计的任务，是

39、根据厂区地形，进出厂物料运输方向和运输方式，工程地址，电源进线方向等，全面衡量，合理布置全厂所有建筑物，构筑物，铁路，道路以及地下和地上工程管线的平面和竖向的相互位置，使之适合于工艺流程，并与场地地形及绿化，美化相适应，保证劳动者有良好的劳动条件，从而使工厂组成一个有机的生产整体，以使工厂能发挥其最大的生产效能。现代化的水泥企业，从生产所需原料的机械化开采起，经过一系列的运输和加工，到水泥的包装或散装输出为止，系一级其复杂而科学的生产过程，故其总平面图设计必须处理许多复杂的技术问题。而总平面设计的合理与否，对工厂的建设，生产以及将来的发展都有直接而深远的影响。因此，工厂的主管部门和设计等建筑单

40、位都必须十分重视平面布置的设计。第四章 重点车间设计生料粉磨车间设计生料粉磨是水泥生产的重要工序，其主要功能在于为熟料煅烧提供性能优良的粉末料。对粉磨生料的要求有以下几点：一是要达到规定的颗粒大小；二是不同化学成分的原料颗粒混合均匀；三是粉末效率高，耗能少，工艺简单，易于大型化。随着新型干法水泥生产技术的发展，为了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改进和发展。近年来其发展特点如下： （1）原料的烘干和粉磨一体化，烘干兼粉磨流程得到了广泛应用，并且由于结构和材质方面的改进，辊式磨得到了新的发展。（2）磨机和新型高效选粉机，输送设备相匹配，组成了各种新型干法闭路粉磨

41、流程，提高粉磨效率，降低电耗。（3）设备日趋大型化，以简化设备和工艺流程，与窑的大型化相匹配。（4）新型节能粉磨设备辊压机不但应用在生料粉磨系统中，而且也应用在水泥粉磨系统中。（5）采用预烘干（或预破碎）形式组成烘干（破碎）粉磨联合机组。（6）管磨机内部结构的改进。（7）利用悬浮预热器窑和预分解窑320350的废气来烘干原料，发展了各种烘干磨。（8）采用电子定量喂料秤，X荧光分析仪、电子计算机自动调节系统，控制原料的配料，为入窑生料成分的均齐、稳定创造条件。（9）磨机系统操作自动化。应用自动调节回路以及电子计算机控制生产，代替人工操作力求生产稳定。当前粉磨设备的发展，主要还在节能方面，力求降低

42、粉磨电耗。同时，也在采取积极措施尽量降低磨损件的磨耗。4.1 生料粉磨4.1.1 生料粉磨的意义生料粉磨是水泥生产的重要工序，其主要功能在于为熟料煅烧提供性能优良的粉末状生料。对粉磨生料要求：一是要达到规定的颗粒大小（可以细度，比面积等表示）；二是不同成分的化学原料颗粒混合均匀；三是粉磨效率高，耗能少，工艺简单，易于大型化，形成规模化生产能力。由于生料粉磨设备，土建等建设投资高，消耗量大（一般占水泥电耗的1/4以上）。因此采用高新技术，优化生料粉磨工艺，对水泥工业现代化建设起到重大的作用和意义。4.1.2 粉磨的基本原理物料的粉磨是在外力作用下，通过冲击，挤压研磨克服物料晶体内部各质点和晶体之

43、间的内聚力，是大块物料变成细粉的过程。粉磨功一部分用于物料生成新的表面积，变成固体的自由表面能；大部分则转变为热量散失于空间。三个著名的基本原理第一粉碎原理：（粉碎表面积原理）粉碎物料时，所消耗的能量与物料形成的新表面积成正比。第二粉碎原理：粉碎容积或重量原理。第三粉碎原理：邦得粉磨工作指数原理。第五章 主机设备选型计算5.1石灰石破碎系统 石灰石破碎设备 为了实现破碎设备的大型化，破碎流程的单段化，优化生产流程，减低热耗，减少环境污染，尽可能选择单段破碎机。表5.1 石灰石破碎机的选型计算序号项目单位计算公式及依据计算结果方案方案1需破碎物 料物料参照物料平衡表石灰石，水分1%时产量Ght/

44、h276.55日产量Gdt/d6638.4年产量Gyt/y205789782破碎粒度石灰石开采粒度Dmm参照设计任务书表2D600磨机喂入粒度mm60破碎粒度dmmd403破碎比i=D/d104确定工艺方案根据本表序号3计算所得破碎比，并参照手册表4-5，拟定两套工艺方案锤式破碎机反击式破碎机5破碎系统要求产量t/h手册（4-4）G=g G0/dntk607烧成车间年产熟料量G0t/y参照物料平衡表1601147每吨熟料的石灰石耗量gt/t1.328破碎系统全年工作日dd手册（4-4），280-300290每天工作班数n班同上，多数为两班制两班每班工作小时数th同上，676.5供料不均衡系数k

45、同上，0.810.9序号项目单位计算公式及依据计算结果方案方案6选择破碎机规格型号分别参考中国破碎机网和手册表4-16TKLPC20.22CPF-1320生产能力t/h600-800300-350转子（直径D×长度L）mm2020*2208最大入料粒度mm1100*1100*1500500出料粒度mm707确定破碎机台数班数综合考虑生产能力和系统要求产量N=1M=2N=2M=28所需电机功率kW教材公式6-7NM=KD2LnK=0.10.15,取K=0.13700-900300-3759综合分析、比较方案二PF-1320为反击式，考虑生产能力要用两台，方案一TKLPC20.22C为带

46、有料辊型的单转子单段锤式破碎机，具有入料粒度大（最大1100mm）、破碎比大、排放块度小（排料中25mm可达到占90%以上）、易损件（锤头、篦条等）使用寿命长，机内设有排铁装置，转子可从外段取出的特点。所以综合考虑初步确定石灰石破碎机规格型号：锤式破碎机TkLPC20.22C，进料粒度1100mm,出料粒度75mm,生产能力为600-800t/h，使用一台即可满足要求。11结论决定采用方案表2 单转子单段锤式破碎机的技术性能参数型号规格最大进料(mm)转子直径(mm)转子长度(mm)出料粒度(mm)生产能力(t/h)电机功率(kw)TKLPC20.22C1100*1100*1500202022

47、0870600-800700-9005.2生料磨系统生料粉磨设备 近年来随着我国装备制造业技术水平和生产能力的不断提高，水泥生产线的规模大型化已渐成趋势。从国内外诸多水泥厂建设过程的经历来看，主机选型特别是生料磨的选型合理与否是影响项目投资，工程进度和投产后经济效益的重要因素。在当代水泥工业生料粉磨装备的选择中，球磨系统已明显减少，现在仅剩的一个使用范围就是水泥粉磨了，即使在这个范围内球磨的选用已缩减到50%（国际）和70%（国内），下降的趋势仍在继续。立式磨属当代水泥工业原料粉磨系统的首选，国际上多年的实践足以佐证。 表5.2 辊式磨（立磨）的选型计算序号项目单位计算公式和依据 计算结果1需

48、粉磨物料量时产量t/h参照物料平衡表330.27日产量t/d7927.95年产量t/y24576598.52入磨物料性质喂入物料参照物料平衡表参照表5.1序号6数据石灰石砂岩硫酸渣粒度mm604010水分%1415配合比%83.7314.441833要求主机小时产量t/h参照手册公式2-33Gh=Gy/8760383适宜年利用率参照手册表2-10=0.700.80=0.72序号项目单位计算公式和依据计算结果方案方案4选择磨机磨机型号参照中国水泥2006.9为5000t/d生产线配套的大型原料立磨的技术现状根据要求主机小时产量最少为382 t/h，选择此磨ATOX50MLS4531最大入磨粒度m

49、m95110入磨物料最大水分%15.0%12.0%产量t/h450360400产品细度(R0.08)%14%12%产品水分%0.5%0.5%出磨风量m3/h840000800000出磨风温8010090120磨盘最大外径mm56105850磨辊直径mm30003150续表5.2序号项目单位计算公式和依据计算结果磨辊宽度mm10001150磨辊数量33磨盘转速r/min25.021.6主电机功率kW38003600选粉机转速r/min45901001000选粉机效率%8590%>90%5确定磨机台数N班数M根据台时产量和要求的主机小时产量N=1M=3N=1M=36综合分析、比较参照国内磨机

50、使用情况，MLS在国产设备中价格较低，运行结果良好，综合考虑选择方案7结论通过以上综合比较决定采用方案表5.3 MLS4531 立式磨技术性能参数磨机型号MLS4531入磨物料粒度mm110入磨物料综合水分%小于12%产量t/h360-400产品细度(R0.08)%12%产品水分%小于0.5%出磨风温90磨盘最大外径mm5850磨辊直径mm3150出磨风量m3/h800000磨辊数量3个磨盘转速r/min21.6主减速机型号FlenderKMP710主电机功率kW36005.3 收尘系统5.3.1 旋风收尘器收尘器是一种应用比较广泛的除尘设备。分类有袋式收尘器、脉冲袋式收尘器、电收尘器，旋风收尘器。粉磨选用辊式磨导致磨的出口风量比较大，一所以选用旋风收尘器。同时由磨机排风量，计算出筒径大小，由此确定旋风筒的型号。表5.5 旋风收尘器选型计算序号项目单位计算公式及依据计算结果1进入旋风收尘器的气体性质磨机