日产5000吨水泥熟料新型干法生产线工艺毕业设计

摘要水泥是社会经济发展最重要的建筑材料之一,在今后几十年甚至是上百年之内仍。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之间增设分解炉，在分解炉中加入占总用量50％-60％的燃料，使燃料燃烧窑提高到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。与悬浮预热器窑相比，在单机产量相气体NO较少,减少了对大气的污染。x选择了“日产5000吨水泥熟料新型干法生产线窑尾系统工艺设计”这个课题作为并结合实际对主机及附属设备进行选型，进而对各种设备进行工艺布置,对全厂的设进行简单规划。家标准,本次设计的过程和结果完全依据水泥工厂设计规GB50295—1999；同时设计上参考了德州大坝水泥5000t/d熟料生产d关键词：电力系统;烧成系统;配料系统;粉磨系统-1-/73ABSTRACTCementisoneofthemostimportantbuildingmstituteforbasicmaterials，theimportanceofhumancivirawfromsuspensionpreheaterkiln30to40percentoftheincreasedto85percentto90percent,theheatloadofkilnisreducedgreatly，whiletheprolongingfurnacecdtemprocessdesign＂thistopicasmygraduationproject。Preheatersystemdesignrangeismainlybyingredientscalculatg-2-/73tocementfactorydesignrulesGB50295-1999;Alsoonthectiththerequirementsofthedevelopmentofthelatestpou ABSTRACT 。……。。……………。II1前2建厂基础资42.1设计题目…………………。。4445-3-/732．3.3烟煤的工业分2.3.4烟煤的元素分 53全厂工艺平衡计 3.1配料计3.1.1应用基低位发热3．1.2三个率值的选择…………….…………．.。.73.1.4熟料化学成分的要3。1.5以100kg干熟料为基准列累加试凑表…….…………．...83。1.6干原料料耗的计3.1。7生料干原料配合比的计3。1.8生料湿原料配合比的计3.2物料平衡计 3.2。2参数选择及窑规格的确 3。2.4原、燃料需要量的计算及物料平衡-4-/734工艺设备选型与计算……．………….。.。164.1工艺设备选型与计算的目的……….………….型………………….．。17型………………..174.2．2生料闭路磨的设备…………………18选选4．2.3回转窑选4．2.4烘干机设备的选4.2．6水泥磨的设备选 224。2。8主机平衡表见 4。3。1石灰石预均化堆场的计4.3.2砂岩预均化堆场的计4.3．3湿铁粉、铝土矿联合堆4。3．4煤预均均化堆场的计4。3.5石膏露天堆 -5-/73确选确选4。4.2矿渣露天堆场计算 4.4。3石膏露天堆场计4.4．4生料均化库的计 .5熟料库的选取与计算 。 4。4.7水泥库的选取与计4.5全厂工艺流程 ．345烧成车间设 5.2回转窑规格定…………．365.3窑尾系参统数型………………….365.3．1悬浮预热 5．4窑系系统物料平衡 365。4．2支出物5.5窑尾系统热平衡计5.5.1收入热5.5。2支出项 85。6。1选定相关系5．6．2系统各部位烟气量计算………………．495.7窑尾设备及其尺寸确 5.7．1分解炉尺寸规格计算 。 55。8。1窑尾高温风机选型计5。8。2增湿塔选型计 5．8。4窑尾废气排风 57参考文 58致 -6-/73-7-/73附 0/73混有十分重要的作用.后仍将保持下去。近10年来,发达国家由于各国经济发展速度减缓,生产成本增高和西1998年亚洲国家生产的水泥几乎占到了世界水泥总量的60％以上。七十年代我国陆续建立了一些立筒预热器窑和旋风预热器窑，并在预分解的开发方面烧油烧煤实验均获得成功.七十年代末我国分别从日本、澳大利亚、丹麦等国八十年代初我国自行设计了700t/d熟料生产线的预分解窑成套设备，并组织了20法水泥生产线渐趋成熟，双阳水泥厂的建成并达标生产就是成熟的标志.二十世纪九十年代初，我国实施开发4000t/d大型新型干法烧成系统。(1)总产量的生产能力世界第一1/73料粉与1000℃左右的窑尾热烟气接触的面积大，故传热速度快、热效率高。生料粉能在数十秒内从常温提高到750℃以上，入窑生料的表观分解率可达30—40％，从而大旋风筒(包括管道)及立筒(涡室)两种[1]。生件染。图1．1预热器和分解炉2/73顺畅，设备选科基本理有助于培3/73利进行设计创造条件.设计题目2。2建厂条件(1)建厂地点:四川省750mm；④日最大降雨量:300mm；⑤最大积雪：250mm；⑥全年最高温度：40℃；kpa。(4)矿山资源,各种原料燃料的来源、距离、数量及运输方式：附近本矿山,本厂开采，储量丰富汽车运输进厂②矿渣某矿场火车③炉渣钢铁厂火车运输④石膏石膏厂汽车运输⑤煤攀枝花火车运⑥电源水源:电源可靠，水源充足；⑦交通运输：交通便利,公路、铁路临近厂;⑧产品供销：供销散装60％，包装40%，销往省内，销路广(5)全厂生产规模、产品各种标号:(6)生产方法：新型干法.2.3原始数据表物料名称组成(%)烧失量223FeOCaO23gO34/73石灰石42.021。930。5753.4596—7砂岩2.9284。2．340.28560。040。06铁粉1．7324.646。1562．332。77-铝土矿22．3055。120.060。07煤灰49。1628。795。52350。61—石膏39．52—表2。2原﹑燃料水分表物料名称石灰石砂岩铁粉铝土矿矿渣石膏烟煤天然水分(%)0。921。085.383。5726．435．80表2.3烟煤工业分析表组分WfAfVfQf(kJ／Dw含量(%)21.9822.7655。67232802．3。4烟煤的元素分析表WyAyNyQQyDW含量(％)5.5025.063.400．294.5557．0822425解窑是最新的水泥煅烧工艺，目前在国内已经得到广泛的应用，其特点如下[2]：5/73分解窑的设备较轻，占地面积较小,其建设投⑤利于旧窑的技术改造，也有利于新窑的建造.(2)预分解窑也存在以下的不足：要求较高，一般〉25t/m2。③预分解窑对生产管理人员的素质要求较高.6/73生料的成分密切相关。因此，适合的生料成分是水泥生产的关键.通要，必须将几种原料按一定的比例混合，才能满足煅Qy,1=(Qf，1+25Wf，1)×(100-Wf,1)/(100－Wy,1)－25Wy，1DWV＝(23280+20×1。74)×(100—1.74)/(100-5．50)－25×5。50=24104.96kJ/kg(3.1)(1)KH：石灰石饱和系数，实际上表示了数料中CS与CS百分含量的比值。K323强度越好,故提高KH值有利于水泥质量，但KH值过高，熟料煅烧困难,必须延长煅2(2)SM：硅率，表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例关系，相应的反应了27/7323233使水泥凝结过快。但IM值过低，虽然液相黏度小,对CS形成有利,但烧结范围窄,3块，不利窑的操作.因此，选择率值时，要创造条件适当提高KH值,并选择与KH值相适应的SM值KH：0。86~0。92;SM:2。2~2。6;IM：1.4~1。8热耗:2928.8~3556。4kJ/kg熟料。100千克熟料的煤灰掺入量计算： GA=100Qf=3150×21.98％×100/(23280×100)×100%=2。97％(3。2)式中:G—料中煤灰掺入量(％)AS－煤灰沉降率(％)计算要求熟料化学成分,设Σ=97。50％23OIMFeO2323(3.4)SiOSM(AlO+FeO)=22.15%22323(3。5)(3。6)8/733．1。5以100kg干熟料为基准列累加试凑表表3。1累加试凑表(％)算步骤22323CaOMgO合计备注要求熟65。797．5料成分552煤灰(+0。10。047)03605石灰石0．65.20(65．72—0。164)/95910.5345＝122砂岩1.5980．0.059(22.15—1。46—974912.355)/0．8427＝21铁粉0。82。1(3.85—0．436—0．6(+3.55799)6233=3.5铝土矿0.730．0318(+3．626－1．598-0.215)／0．5512=335.8053．965.910KH=0．866SM=2.39分105240.24砂岩0.84KH=0.884SM＝2.3237603热耗=100×315025．73。65．99.24/99．24分7898223174kJ/kg熟料的熟料率值和热耗符合要求即石灰石＝122/99。24×100=122．93砂岩=(21—1)/99.24×100＝20。15铁粉=3。5／99.24×100=3.53铝土矿=3.3/99.24×100=3.3399。24×100＝2.999/73石灰石=122。93/(122.93+20。15+3.53+3。33)=81。97%砂岩=20．15/(122．93+20。15+3.53＋3.33)=13.44%铁粉=3.53／(122。93+20。15+3．53＋3.33)=2.35%铝土矿＝3．33/(122.93＋20。15+3。53+3。33)=2。22%湿石灰石=81.97×100%/(100-0.92)＝82。73％湿砂岩＝13。44×100%／(100-1.08)=13．59％湿铝土矿＝2.22×100%/(100—3。57)＝2。30%各种物料需求量、运输量、工艺设备选型和计算储存设施容量的依据.物料平衡计算的依据是:工厂规模、生料各组分配合比、水分消耗定额、水泥各组分配合比、燃料。3.2.2参数选择及窑规格的确定算的方法称为周平衡法.本次设计采用周平衡法。(1)计算所需原始数据:①熟料日产量：5000t/d合比:表3。2生料中各原料配合比表石灰石砂岩铁粉铝土矿煤灰81。97％2．35％2．22％2.97%表10/73物料名称石灰石砂岩铁粉铝土矿矿渣石膏烟煤天然水分(％)0.925.3826。43。19④石膏掺入量e：4％产损失石灰石砂岩铝土矿铁粉石膏矿渣煤(％)333333333⑧煤的应用基低热值:QY＝23280kJ/kg煤DW⑨窑的台数：1台(2)窑型的选择①窑尺寸的计算：要求熟料小时产量G＝5000/24=208。5t／h由经验公式G＝1．5564D3.0782得D=4.4ii参考同类厂家D=4.5mi根据相关资料选取：L＝70m根据经验值选取：δ=0.15L/D=68/4.3＝15．8mi考虑衬砖厚度,则筒体外径为：D=D+2δ＝4。4+2×0。15=4.7mi根据我国现有的同类型窑的生产情况相比较，及本次设计的设备情况，选用4．8×74m的回转窑.厂家设计产量(t/d)际产量功率(kw)河南华瑞重工机械制造有限公司5000208.5630G=11.3943D2.6388L0。4806=11。3943×4。82．6388×740．4806=5658(t/d)iG=41.3817D3.1462=41.3817×4。83。1462＝5756t/di一般水泥厂5000t/d水泥熟料生产线实际产量接近5500t,结合同类型厂11/73回转窑所需功率N=KD2。5L=0．048×3×4。42.5×70＝409.35kw,斜度4%，ni最大转速3。8r/min。全厂物料平衡计算以一台5000t/d熟料窑外预分解窑为基础，42.5普通硅酸盐,矿渣掺入量为30％，水泥40%包装，60%散装(1)计算烧成系统的生产能力熟料小时产量：Q＝n·Q=1×208.5t/h=208。5t/hhn，1熟料日产量：Q=24·Q=24×147t/h=5000t/ddh熟料周产量：Q=168Q=168×147=35000t/周whG=(100-P)/(100—d-e)×Q(t／h)=(100-3)/(100—4—14)×147=246。6t／hhh(3．8)dh水泥周产量：G=168G=168×246．6=41428。8t／周whK=(100-s)／(100－I)＝(100—2．99)／(100—34.58)=1.48t／t干熟料(3。9)式中K—干生料理论消耗量(t/t熟料);干I—干生料理论烧矢量(%)；S-煤灰参入量(%).②考虑煤灰掺入时，1吨熟料的干生料消耗定额K＝100K/(100—P)=1。53t/t熟料生干生(3．10)12/73式中K—干生料消耗定额(t/t熟料)；生生K原=K生.x式中K-某种干原料的消耗定(t／t熟料)；原x—干生料中该原料的配合比(%)。石灰石K=1.53×81.97%＝1.254(t/t熟料)12铁粉K=1。53×2。35%＝0。036(t／t熟料)34(3)干石膏消耗定额K=d/(100—d－e)=4/(100—4-14)＝0.049(t/t熟料)dd(4)干混合材消耗定额K=e/(100-d－e)=14/(100-4—14)＝0。17(t/t熟料)e式中K-干混合材消耗定额(t/t熟料)；e(5)烧成用煤消耗定额干煤低位热值Qy=23280kJ/kg干煤K=100q/[Q(100－p)]=100×3174/[23280×(100—3)]=0.14(t/tf，1f式中K—烧成用干煤消耗定额(t/t熟料);P—煤的生产损失(％)，一般取3％。f13/73q—熟料烧成热耗(3174kJ／kg熟料)。K=100K/(100-w)湿干0(3。15)式中K，K—分别代表湿物料、干物料消耗定额(kg/kg熟料);湿干-该湿物料的天然水分(％).0石灰石K=100×1.254/(100－0．92)=1.266(t/t熟料)湿砂岩K＝100×0．206/(100-1．08)=0。208(t／t熟料)湿铁粉K=100×0.036/(100-5.38)=0.038(t/t熟料)湿铝土矿K=100×0.034/(100—3．57)=0．035(t/t熟料)湿石膏K=100×0．049/(100-1．19)＝0.050(t／t熟料)湿混合材K＝100×0.17/(100－26。43)=0。230(t/t熟料)湿烧成用干煤K=100×0.14/(100—5．8)=0。149(t/t熟料)燃料需要量的计算及物料平衡表石灰石:G=208。5×1.254=261．46G铝土矿：G=208．5×0。034＝7.09铁粉：G=208.5×0.036＝7。51石膏:G=208.5×0．049=10.22混合材：G＝208．5×0.17＝35。45烧成用煤:G=208．5×0。14=29.19石灰石：G=5000×1.254＝6270砂岩:G＝5000×0。206=1030铝土矿：G=5000×0.034=170铁粉:G=5000×0.036=180石膏：G=5000×0。049＝245混合材：G＝5000×0．17＝850烧成用煤：G=5000×0。14＝700石灰石:G=5000×7×1．254=43890砂岩：G=5000×7×0.206=721014/73G=5000×7×0.036=1260石膏：G=5000×7×0。049=1715混合材:G=5000×7×0。17=5950烧成用煤:G=5000×7×0．14=4900石灰石：G＝208．5×1．266=263．96砂岩:G=208。5×0。208=43。37铝土矿:G＝208．5×0。035=7。30铁粉：G=208.5×0．038＝7.92石膏：G=208.5×0。050＝10。43混合材：G=208.5×0.230=47。96烧成用煤:G＝208．5×0.149＝31．07砂岩：铁粉:G＝5000×1．266=6330G=5000×0。208=1040G＝5000×0.035＝175G=5000×0．038=190石膏:G=5000×0．050=250混合材:G=5000×0.230=1150烧成用煤：G＝5000×0。149=745砂岩：G=5000×7×1.266=44310G=5000×7×0.208=7280G=5000×7×0。035=1225G＝5000×7×0.038=1330石膏:G＝5000×7×0。050=1750混合材：G=5000×7×0．230=8050烧成用煤：G=5000×7×0.150=5250：表3．6物料平衡表名称(％)物料平衡量(t)干料(t)含天然水分料(t)日周小时日周含天石灰石366261.46627043890263。633044310615/73砂岩1．0838443。30．0357.3030。003812601903322.55775414530。049024510.4326。30。170.2850595080503208．53500033700490037455250煤91．07其中：煤的低热值为23280(kJ/kg煤)；烧成热耗3174(kJ/kg熟料)；16/73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)为选定各。要设备生产运转情况主机名称每日运转小时数(h/d)每周运转小时数(h/w)制年利用率产班制石灰石破碎12-1472-8460．50每日两班,每班6—7h原煤破碎6—736—4960.30每日一班,每班6—7h石膏破碎36-496每日一班，每班6－7h矿渣烘干2270。92每日三班1547每日三班2470．95每日三班煤磨15470。92每日三班磨70.96每日三班84—9870.50每日两班，每班6-7h注：1．每日运转时间为24h，按每日三班，每班8h计算；每日运转22h，按扣除每班检2.生产班制一栏,每班6-7h指主机运转小时数,已经扣除每班检修时间1—2h.G=G/HHw(4.1)HG—物料的周平衡量(t/w);w4．2设备选型17/73用颚式破碎机,二段采用锤式破碎机或反击式破碎机;也可采用破碎比较大而与生产量，也有采用三段破碎系统的。(1)破碎系统要求的生产能力G=G/H=44310/84=527。5(t/h)HW(4。2)HG—石灰石的周平衡量(t/w);w:锤式破碎机(郑州鼎盛单段锤式破碎机)①型号规格：DPCΦ2022②生产能力：400-600t／h③主机功率：800kw④入料粒度：1000×1000×1200mm⑤出料粒H=G/(nG)＝527．5／550×84=80。6(h)0HM选型适当.(1)入磨物料粒度大。一般可达磨辊直径的5％,大型磨的入磨物料要高达18/73干15%~20%水分的物料；省去了原料烘干系统,降低了熟料热耗;(3)磨的效率高，电耗低。整个粉磨系统电耗比球磨降低10%~30%,其降4min(球磨15~20min)，故生产调节反应快,减少了过粉磨现象,便于实现操作自动属间的直接接触,因此磨耗小，在粉磨生料时，磨损件消耗一般为6~12g/t。辊套、衬板寿命可达8000h以上,故设备运转率高,可达90%。GG=y＝54145／(168×0。92)=350(t／h)h8760n (4。4)结合国内同类型厂家的生产经验及磨机设备厂家的综合实力,本设计采用丹麦史密斯公司生产的ATOX50型立磨。其生产能力为410t／h，允许入磨物料最大粒度为分〈0。5％,磨盘直径：5000／5610mm，磨辊数量为3个.核算实际周利用率：h＝G／(168×G)＝54145／(168×410)=0.78‹0。92y标选型适当。4.2.3回转窑选型(1)预分解技术是在预热器与窑之间增设分解炉，在分解炉中加入占总用50~60％的燃料，使燃料燃烧的过程与生料预热和分解的过程。其在悬浮状态或沸腾状态19/73(3)预分解窑一半以上的燃料是在较低的温度下(900ºC左右)燃烧，故产生的有害气体NO较少，减少了对大气的污染。n(4)预分解窑的热耗均为2950~3280kJ/kg熟料,电耗与悬浮预热器窑大致hG/(168×h)＝35000/(168×0．85)＝245。1(t/h)y(4．6)结合淄博东华水泥厂4500t/d熟料生产线(实际生产5000t/d以上熟料)，与烟台东源水泥厂5000t/d熟料生产线实际生产5500t/d以上熟料,以及华新水泥有限公5118吨熟料等实例，选择回转窑规格为Φ4．8×74m,能力为5000t/d,斜度为4算实际年利用率:h实际＝y标G/(7×G)=35000/(168×238)h实际＝y标选型适当。采用Φ4。8×74m回转窑，单传动，主机功率:630kw，斜度4%，最大转速烘干介质，使煤的烘干和粉磨同时进行,来制备窑和分解炉所需的煤粉。随着预分解用单独的烘干设备,烘干热源可取自专设的热风炉，也可取自熟料篦冷机的低温废气 单可靠,故得到了普遍应用。20/73逆流式烘干机物料和热气体的流动方向是相反的,已烘干的物料与温度较高，含湿量本设计中主要烘干的物料是矿渣,这种物料的含水量分别为26．43%。因为水分G=G/H=8050/154=52。27(t/h)HW(4.8)HG—每周需要的矿渣总量(t/w);wH-每周工作的小时数，154h。因此，采用Φ3000×2000mm回转烘干机2台(河南宏基矿山机械)：产量：25—35t/h(2)标定产量(3)核算每周实际运转小时数H=G/nG=52.27/60×154＝134h0HM(4.9)HMG＝G/H=5250／154=34．1(t/h)HW(4.10)21/73HG—每周需要的煤粉总量(t/w);wH—每周工作的小时数(154h).分＜10％;⑤成品水分＜0．5％；⑥成品细度为0。080mm方孔筛筛余8~10％筛余;⑦磨盘为Φ2250。(2)核算每周实际运转小时数:H=G／nG=34．1／40×168＝143。2h<154h0HM (4。11)式中G、G-要求煤磨的小时产量,所选煤磨的小时产量。选型适当.HM水泥粉磨是水泥工业生产中耗电最多的一个工序,近年来,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,水泥粉磨设备在大型化的(b)采用高效选粉机和新型衬板,改善磨机部件和研磨体材质；(1)要求生产能力G=G/H=41428.8/161=257．32(t/h)HW (4．12)HG—每周需要的水泥总量(t/w);wHh辊压机：型号RP120-80；喂料粒度(R30mm)≤20%；通过量180~230t/h;管磨:型Φ4。2m×11.5m；装机功率2800kw;生产能力170t/h。根据实际生产条件，标定其产量为300t/h。22/73(3)核算每周实际运转小时数H=G/nG=257．32/300×161＝138h‹161h0HM (4.13)式中G、G—要求水泥的小时产量,所选磨机的小时产量.选型适当。HM袋成本高,消耗大量优质木材.散装水泥置于密封容器中,与空气接触面积小，可确保水泥质量，且节省包装材料，运输途中损失少,易于实现装卸自动化等优点，工业发国家已经普遍实现了水泥散装运输。但在我国,袋装水泥仍占很大比重。种。本次设计采用60%水泥散装,40％水泥包装。(1)包装机要求生产能力G=G/H＝41428。82×40%／84=197。28(t/h)HW(4。14)Hw故选取3台RS14嘴回转包装机,生产能力为96t/h,根据实际生产条件，标定h(2)标定产量产条件，标定其产量为90t／h。H=G/G×84＝197。28／(3×90)×84＝61．38h‹84h0HMHM表4．2主机平衡表主机型号性能参数要求主每周实际名称及规格产量(t运转小时数(h)23/73/h)h)1石灰石破碎机DPCΦ20221800×2360mm最大进料粒度:1000×1000出料粒度:≤95mm生产能力:700t/h1527.555080。62分解窑斜度:3．5％窑体转速:主传动时0。398~3.981r/min辅助传动时：0。rmin6.53ATOX50型立磨允许入磨物料最大粒度：〈100mm允许入磨物料最大水分：8%成品细度：80μm2％0。5%磨盘直径:5000／0mm磨辊数量:3个13504104磨棍压机配管磨2257。321385RS14嘴回转包装机旋转调速范围：0~称量精度：≤单袋50±0。5kg整机旋转方向：顺防护等级IP4439061.386矿渣烘干机m低温回转烘干机252。27307煤磨磨m％成品水分：〈0.5成品细度:0．08134.1403．224/738~10% 磨盘:Φ22504。3堆场(棚)的选型设计衡,或由于前后段生产工序的工作班制不同,以及由于其他原因造成物料供应的中断足生产过程中生产控制和产品检验的需要,工厂必须设置各种储存设施来储存生产过物料的储存量能满足工厂生产需要的天数,称为该物料的储存期。储存期的计算均以烧成车间的生产能力为基准.表4。3物料的最低存储期和最低贮存量物料名称最低储存期(d)每天需要量(t)要求最低储存量(t)石灰石7砂岩837。611368．8铁矿石530．845308．4煤粉6501．4石膏249。367480.827509.1218500090000其中，要求最低储量为最低储存期和每天需要量的乘积。表4。4常用物料的密度和休止角物料名称休止角(度)石灰石砂岩361.4535铁矿石42煤粉0．93825/73石膏1。21。45-———的比例最大，其对水泥质量影响很大,储量的预均化堆场,长形均化效果好，但占地面积大；圆形预均化堆场占地面积小布置灵活,且没有端锥效应.本设计石灰石采用圆形堆场。堆料方式可采用人字形堆料tm角为38º,物料日需量为6330t。石灰石质原料储期为6-10天，为方便计算我们取值7天。对5000t/d的水泥生产线来说,国内大多数水泥厂采用直径为90m，储量为45000吨的圆型堆场.则料堆最小内直径为6m,料堆中心径为48m，料堆底宽为40m，近似计算如下:要求设计储量:V=6330×7=44310t,则高度h=40×tan38º/2≈15.6m；：V≈1/3×π×20×20×15．6=6513.2m31V≈1/2×40×15。6×(π×46×5／6—40)=25074。4m32V＝V+V=31587.6m312所以储量M=31587。6×1．45＝45802.02t。4.3.2砂岩预均化堆场的计算成分波动大的原料容易调整，对粘湿物料适用性强,缺点是存在端堆效应.26/737=7280t。Bm(依据取料机的规格)2H—-料堆的高度,m；所以L=砂Hγ(B-Hctgα)=[7280＋0。9×8.62×ctg36°(22—4×8.6×ctg36º/3)]/[8.6×0-8．6×ctg36º)]=99.8m所以砂岩预均化堆场的规格为99.8×22×8。0m。4。3。3湿铁粉、铝土矿联合堆棚(1)湿铁粉要求的储存量:Q=G·T=190×30=5700(t)dG-每天需要的湿铁粉量;dT—物料湿铁粉的储存期T＝30d.则,S=5700/(7×0.8×1.8)=565．48m2;设计B＝25m，则L=22。62m，H=8m。27/73(2)铝土矿要求的储存量：Q=G·T=175×30=5250td式中Q-湿铁粉要求的储量;dT—物料湿铁粉的储存期T=30d.则,S=5250/(7×0.8×1。5)=625m2；BmLmH＝8m。则联合储库的总长度为25m+25m＝50m休止角38º，储期10天,容重γ=0．9t/m3，要求预均化堆场储量=745×10=7450t。1H≥×22×tan38°=8．59m2公式计算[1]：L=(4.18)Hy(B一Hctga)328/73L=59．7mL所以煤预均化堆场的规格为59.7×22×8。6m。4。3．5石膏露天堆场石膏要求的储存量:Q=G·T＝250.6×30=7518tdG—每天需要的石膏量;dT—物料石膏的储存期T=30d。=根据公式3=Hy(B-Hctga)(4.19)则取B=30mL==[7518＋1。3×72ctg360(30-4／3×7ctg360)]／7×1。3(30-7×ctg360)＝48。69m考虑堆场利用系数(一般为0。60—0．75)，取n=0。75；占地面积S＝48．69×30／0。75=1947。6m2全厂堆场、堆棚一览表如表4。5所示表4．5全厂堆场、堆棚一览表名称储存期(d)规格(L×B×H)(m)石灰石预均化库7煤堆棚1059。7×22×8。6砂岩堆棚799.8×22×8湿铁粉、铝土矿联合堆棚30、3050×25×8石膏露天堆场3065×30×729/73(1)确定各种物料的储存期；(2)依据物料平衡中每天需要的物料量乘以该物料确定的储存期来计算各种物料需要的储存期;适用堆棚储存;(5)将计算结果汇成储存设施一览表。dQn＝d碎石灰石1．45库内径/m几何容积/m3有效容积/m3积变化／m3卸料口数27023511224430/73Q6330tQ选择圆库:直径D＝15m，库直筒高H＝25m;有效容积为v＝4400m3Vn==4365．5/4400=0．992Vv(2)砂岩配料库Q=1040×2＝2080(t)QV=ny＝2080/(1×1。45)=1434.48m3Dm筒高H＝19m;有效容积为v=1500m3库的个数:nn==1434。48/1500=0.957v(3)铁矿石配料库m3。可储存天数为:T=Q=vy=552/190=2．9dQQdd4.4。2矿渣露天堆场计算储期取10天，堆料高度H=2.5m,实际堆场面积:S＝=1750／(2。5×0。8)＝875m24.4。3石膏露天堆场计算H2。5m,31/73(4S=nQ=(250.6×5)/(2.5×1．4)＝358m2(4Hy4。4。4生料均化库的计算Q(4.21)选取IBUA均化库:1—φ22。5×48m，储量:16000t,有效容积为13333.3m3,实际存储天数:T=16000/7735=2．1d.4.4。5熟料库的选取与计算成了可能，这样有利于水泥产品的销售。目前国内5000t/d的生产线的熟料库的存储期大约在15—20天范围内，武安新峰5000t/d熟料生产线熟料库则存储量为:Q=18×5000=90000tV=。22) ＝62069m3所以选取熟料库规格为φ60×41m，储量90000吨。(1)熟料配料库Q＝5000×1=5000t (4.23)32/73(4．24) (4．25)选择圆库：直径D＝7m,库直筒高H=17m；有效容积为v=552m3库的个数:v552(4.26)(3)矿渣配料库QV=ny=2300／(1×0．8)=2875m3选择圆库：直径D=12m，库直筒高H=32m；有效容积为v=3075。4m3v4.4．7水泥库的选取与计算设定储存期10天，要求存储量:10×5918.4=59184t t+t+tn＝t+n+n2(4。27)33/73t=W/24G;111t结果来确定水泥2标号，从取样到试验完成需5天时间,因此t=5天;23t＝W／TG;22n——如考虑水泥有搭配出库的可能,则需增加一个库,因此n=1;1122WW1000010000+5++5+t+t+t24G24G2416514100所以n==12W=10000=5．79112+n+n+124G12241651所以水泥库取6个。规格：6－φ18×41m；储量：10000t；总储量=60000t，总储期＝10。11d表4.8全厂物料储库形式和储存量序号物料名称储存形式规格储存量(t)储期(d)1石灰石2砂岩3铁矿石铝土矿4石膏原料5石灰石5砂岩铁矿石露天堆6场6堆场7煤粉7长方形预均化堆场长方形预均化堆场长方形预均化堆场露天堆场99。8×22×8m50×25×8m65×30×7Φ10×19m4676m259。7×22×8。2138m245802．027518436520805521750745027．11710.96353034/738911石膏石膏矿渣φ18×41mΦ15×25mΦ7×17m16000900005000600002。130.9931．110．1135/734。5全厂工艺流程砂岩矿渣膏石灰石铁矿石砂岩矿渣膏石灰石石灰石破碎联合预均化堆场石膏露石膏露堆场预均化堆场场堆场砂岩库页岩库砂岩库石膏库石膏库库底配料生料库生料均化料库水料库袋装出厂水袋装出厂水泥库分解炉分解炉煤粉仓分解炉煤磨煤预均化堆煤磨图4。1全场工艺流程图36/735烧成车间设计5.1工艺流程所以,选择烧成系统时总的可用来烘干生料、煤粉、石膏等,充分利用余热资源，做到了节约能源资源，这是新型干法水泥生产的重要特征.冷却机采用篦式冷却机，冷却熟料的热废气用作分解炉螺旋输送螺旋输送机C级预热器斜式输送机料库提升机熟料破碎机冷却机提升机皮带机4523煤煤磨旋风收尘器排风机烟囱气体冷却机回转窑分解炉52余热利用，烘干气源高温风机增湿塔囱4337/735.2确定回转窑规格参数:德州中联大坝水泥5000t/d熟料生产线、海螺白马山水泥厂5000t/d、东源5000t/d新型干法生产线的回转窑规格都为外径：D=4。8m，长L=72m，所以取回转窑5。3窑尾系统选型[21]统包括预热器、分解炉以及其它附属设备,担负着主要任务的预热器和分解炉种类繁多，各有其特点。它们的热工参数的不同,直接影响着烧成车间的经济技、F气料滞留的时间,但水平管道易积灰结皮这样做增加气料流在炉体顶部回流及返混，改善了炉体顶部流场,可延长气料停留时匀及停留时间加长。所以本设计选用成都院设计的CDC炉.5．4窑系系统物料平衡38/73此做为选择辅机和计算煤量依据.图5。2窑尾系统物料收入支出示意图入窑一次空气温度:30℃入窑二次空气温度:1100℃熟料出窑温度：1330℃废气出预热器温度：320℃飞灰出预热器温度:320℃入窑、分解炉燃料温度：60℃KKK=12：83:5123yF4出预热器飞灰量:m=0.13kg/kgclfh出预热器飞灰烧失量:L=8％fh39/73123熟料形成热:Q=1735kJ/kgclsh生料水分:w＝0.5%s5。4.1收入物料 (1)燃料消耗量：m=m+mryrfr式中m--窑用燃料量，0．4m；yrrm——分解炉用燃料量，0.6m(2)生料消耗量:m=rgsl100一LS(5。1)式中a-—燃料灰分掺入量，取100%；L—-生料的烧失量，35.10%。SSlm=m(1-ŋ(5.2)fhm＝m(1-ŋ)=0.13(1－0。999)=0。00013kg/kg.clfsfh③出电收尘器的回灰量:(5．3)m=m－myhfhfsm-—出电收尘器的飞损量，kg／kg。cl。fsm=m—m=0.13—0.00013=0．12987kg/kg.clyhfhfs40/73(5(5m＝m＋fsfhs(5。4)m-—干生料的理论消耗，kg/kg.cl；gslfhL——生料的烧失量，35。10%。Sgsgsl100Ls＝(1．541-0．339m)+0.00013(1008)=1.541—0。339mkg／kg.clrm=ms s．5)式中m——考虑飞灰损失后干料实际消耗，kg/kg．cl；gss所以m＝100mgs=100(1.5410.339m)r=1.549－0.341ms100w1000.5rsm=m+msyh(5。6)m-—生料实际消耗量(kg/kg.cl)；sm——出电收尘器的回灰量(kg/kg。cl)。syhr41mrm=m+msyhr41mrk(3)入窑系统空气量:①燃料燃烧理论空气量:V=0。089Cy＋0.266Hy+0．033(Sy-Oy)(5LKV=0。089Cy+0.267Hy+0。033(Sy-Oy)41/73＝0.089×57.08+0.267×3。4+0.033(0.29－7。18)=6．2153Nm3／kg煤m=ρV=1．293×6．2153=8。0364kg/kg煤LKLKV=αVmyk1LKyr1V——燃料燃烧理论空气量Nm3/kg．cl；LKm——窑用燃料量,0.4m。yrrV＝αVm=αVKm=1.03×6。2153×0.4×m=2．561mNyk1LKyr1LKyrrrm=ρV=1.293×2.561m=3．31mkg/kg.clykykrrV=KV=0．12×2。561m=0。3073mNm3/kg.clyk11ykrrV=KV=0．83×2。561m=2.1256mNm3／kg.clyk22ykrrV=KV＝0．05×2。561m=0．128mNm3/kg。cllok3ykrr1)出分解窑混合室过剩空气量:12LK)mr(5.92V——燃料燃烧理论空气量，Nm3/kg．cl;V=(α-1)Vm=(1．05—1)×6.2153m=0。31mNm3/kg12LKrrrV=Vm2LKfrm--分解炉用燃料量，0.6m；frrV=Vm=VKm＝6。2153×0．6m＝3．729m2LKfrLKFrrrV=(α-1)Vm31LKyr(5。142/73rm4m。yrr所以V=(α—1)Vm=(1.03—1)×6．2153×0。4m=0。031LKyrrNm3/kg．clV＝(α-1)Vm42LKfr(5。2V＝(α-1)Vm=(1．05—1)×6。2153×0。6m＝0.1842LKfrr65mNm3／kg.clr5)分解炉从冷却机抽空气量:V=V+V—V—VF2K1234.13)(5因此V＝V+V—V－V=0．31m＋3.729m－0．075m－F2K1234rrr0.187m=3.7789mNm3／kgclrrm=ρV=1。294×3.7789m=4.8899mkg/kg.clF2KF2Krr(4)预热器系统漏入的空气量:预热器漏气量:V=KVm54LKr(5．14)K—-预热器的漏风量占理论空气量的比例，0.10;4V——燃料燃烧理论空气量Nm3／kg．cl;V＝KVm＝0.10×6．2153m=0．6215mNm3/kg。cl54LKrrrV＝V+V(LOK2455.15)45V=V+V=0.1865m+0.6215m＝0．808mNm3/kg.clLOK245rrr全系统的漏风总量:V=V+V(5.16)LOKLOK1LOK2V—-窑尾系统漏风的总量，Nm3/kg.cl。LOK243/73所以V=V+VLOKLOK1LOK2=(α-1)V+V=0.03×2。561m+0。808m＝0。8851ykLOK2rrmNm3/kg.clrLOKLOKr.1452mrkg/kLOKLOKr.1452mrkg/kg．cl5．4。2支出物料(1)出冷却机熟料的量:1kgl(3)出预热器废气的量料中物理水含的量mwws100m=sws100 m——考虑实际飞灰后生料实际消耗的量,kg/kg.cl；sw，0．5％。smw0.5(1.541-0.339m)m＝ss=r=0。0077-0．0017mws100100rV=mws=0．0096—0。0021mNm3／kg。clws0.804rm=0.00353mAlOShss23式中AlOS——生料中AlO百分含量,％;2323所以m=0．00354mAlOhss23=0．00354×(1．541—0．340m)×2.766r＝0。0151—0。003mkg/kg。clrV=mhs＝0.0150-0.003mr=0。02－0。0041mNm3/kg。clhs0.8040.804r2生料中生成CO百分含量：2OSMCO=CO2+2M)MgOsM MMgO(5.1944/73mmM——的分子量.XX2MM所以CO=CaOSMCO2+MgOs2MMCaOMgO==35.155.20) fsfh fsfh(—CO2m——考虑飞灰的损失后干料实际消耗的量,kg／kg。cl；gsCO2——生料中生成CO2百分含量,%；m-——出电收尘器飞损量,kg／kg。cl；L—-—出预热器飞灰烧失量8%.=0．542-0。121mkg／kg.clrV=msco2=0.5420.120mr=0.275-0。062mNm3/kg。clCO21.9771.977r4)燃料燃烧生成的理论烟气量Vr＝r(5.21)(5．22)Vr=rCO212100= =。0655mNm3/kg。clr==NLKN+45/73(5．23)(5.24)(5.25)Vr=0.79Vm＋22.4NymrN2LKr28100=0。79×6.2153m+22.41.44mrr28100=4．922mNm3/kg.clrHOHOVr=H2OVr=H2O=r＋=0.449mNm3/kg。rVr=rSO2 r=r=0。002mNm3/kg．clrVr=Vr+Vr+Vr+VrCO2N2H2OSO2所以Vr=Vr+Vr+Vr+Vr=1。0655m＋4．922m+0.449m+0。CO