日产4000吨水泥熟料工厂设计

PAGE26题目：日产4000吨水泥熟料工厂设计班级：材料学院430902班组员：朱欢（43090204）曹甫（43090205）张少林（43090208）陈恺（43090212）完成内容：内容物料计算设备选型堆场计算CAD图绘制姓名张少林曹甫朱欢陈恺、曹甫

物料平衡计算一、烧成车间生产能力1窑的年利用率根据最新技术窑的年利用率η=325/365=0.892窑的型号和台数的确定用周平衡法先令n=1，则（t/h），查表选择型号Ф4.8×74其小时产（t/h），则，则定为一台型号Ф4.8×74的回转窑。表1是选定窑型情况表1选定的窑型名称型号熟料产量旋窑规格预热器规格设备重量一级二级三级四级五级t五级悬浮预热窑（预分解）新建型5000Φ4.8×742～Φ25001～Φ48001～Φ37001～Φ48001～Φ50008413回转窑产量的标定实际窑的日产量为4000t/d的小时产量为4000/24=166.7t/h,所以定日产量为170t/h。4确定石膏的含量适当增加石膏量有利于提高早期强度，但过多会引起膨胀,国家标准规定三氧化硫不大于4%，换算得石膏不大于6.8%.所以石膏加入量选为2%。5混合材掺量混合材掺量为30%的粒化高炉矿渣6烧成系统的生产能力：熟料的小时产量：熟料的日产量：熟料的年产量：7工厂的生产能力水泥中石膏的掺入量d=2%，水泥中混合材的掺入量e=30%，水泥的生产损失p=3%。二、配料计算1确定率值的生料的化学成分表2硅酸盐水泥熟料配料率值和矿物组成建议范围窑型KHSMIMC3S%C2S%C3A%C4AF%湿法窑0.88-0.921.9-2.51.0-1.851-5916-245-1111-17干法窑0.86-0.892.0-2.351.0-1.646-6719-286-1111-18立波尔窑0.85-0.881.9-2.31.0-1.844-5322-305-1111-17预分解窑0.87-0.922.2-2.61.3-1.848-6214-287-1010-12机立窑适宜范围0.86-0.932.0-2.51.1-1.5有矿化剂0.92-0.961.6-2.01.1-1.355-6318-2212-166-10预分解窑推荐值0.882.501.60适宜范围0.86-0.902.40-2.801.40-1.90根据要求，已知率值：KH=0.89-0.91SM=2.4-2.6IM=1.4-1.6表3生料的化学成分名称配合比烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石83.533.05363.51330.17401.325844.6212砂岩6.000.17525.37120.19740.06540.0936粉煤灰9.000.24304.83392.55510.52830.3636铁矿石1.500.04010.73100.07880.50900.0416生料100.0033.511914.44943.00532.428445.1199灼烧生料100.00—21.73234.52003.652467.86162计算煤灰掺入量利用下列公式 ==2.6587%，所以煤灰参入量为2.6587%。式中：——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）——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%加入煤灰后熟料的化学成分如表4所示表4熟料的化学成分名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼烧生料97.341321.73234.52003.652466.0574煤灰2.65871.27750.98420.15420.0550熟料10022.43205.38413.709566.1125KH==0.89,,三个率值均在允许的误差范围内。干原料质量比为：干石灰石:83.5%干砂岩:6%干铁矿石:1.5%干粉煤灰:9%三、原燃料消耗定额的计算1原料消耗定额考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量：=(t/t熟料)式中：——干生料理论消耗量（t/t熟料），——干生料的烧失量（%），——煤灰掺入量，以熟料百分数表示。(2)考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料消耗定额：取生料的生产损失：=3%干生料消耗定额：(3)各种干原料的消耗定额：——某种干原料的消耗定额（t/t熟料）——干生料的消耗定额（t/t熟料）——干生料中原料的配合K石灰石=1.5093×0.835=1.2603(t/t熟料)K砂页岩=1.5093×0.06=0.0906(t/t熟料)K粉煤灰=1.5093×0.09=0.1358(t/t熟料)K铁矿石=1.5093×0.015=0.0226(t/t熟料)(4)含天然水分的湿物料消耗定额四种物料含水分依次为1%，3%，0.5%，4%，所以湿物料消耗定额为：2干石膏消耗定额3混合材的消耗定额4烧成用干煤消耗定额取煤的生产损失=3%，烧成用干煤消耗定额：其中：——烧成用干煤消耗定额（t/t熟料），——熟料烧成热耗（kJ/kg熟料），——干煤低位热值（kJ/kg熟料），——煤的生产损失%，一般为3%。5编制物料平衡表通过以上计算列出物料平衡表如5所示表5物平衡表栏原目料水分%损失%消耗定额t/t熟料物料平衡表（t）干料含天然水分料干料湿料时日年时日年石灰石1—1.261.27214.255142.021670386.50216.415193.841687218.92砂岩3—0.090.0915.40369.65120080.1515.88381.07123791.24粉煤灰0.5—0.130.1323.09554.06179987.6923.21556.92180915.46铁矿石4—0.020.023.8492.2129953.774.0095.8831146.62生料—31.511.55256.586157.942000408.12264.526348.402062277.22石膏—-0.030.035.00119.9538966.415.00119.9538966.41混合材0.5-0.440.4475.001800.10584761.1975.381809.14587699.68熟料———170.004080.001326687.4———水泥—31.29—242.505820.001890627.00——燃煤1.1830.140.1423.24557.78181196.4423.52564.44183360.09每种物料的消耗定额乘上熟料量即得到该物料的需要量。注：（1）单位熟料热3150kJ/kg熟料（2）窑的利用天数为325天（3）石灰石：砂岩：铁矿石：粉煤灰=83.5：6：1.5：9（4）生料，水泥生产损失为3%。主机设备选型一、物料的破碎1石灰石破碎确定破碎车间的工作制度根据经验数据可知，石灰石破碎车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作300天。根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：η=k×k2式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。主机要求小时产量：Gh=Gy8760η（4）设备选型青龙山的石灰石为中硬材料，为了简化生产流程，节省成本和投资，便与检修和操作，降低劳动强度，现选用单段破碎机，经一次破碎即可达到入磨粒度。单段锤式破碎机技术参数：型号转子尺寸(mm*mm)处理能力(t/h)锤头数量进料口(mm)入料粒度(mm)出料粒度(mm)配套功率(kw)设备重量(t)DPC1412Φ1420*119480-150281290*1320500*500*80090%≤2520025DPC1616Φ1650*1630150-220321500*1785800*800*90090%≤2535543DPC1818Φ1850*1730240-400401755*1780800*800*100090%≤2556067.5DPC2018Φ2018*1802350-450402040*18601000*1000*100090%≤2571081DPC2022Φ2018*2227400-600502228*24601000*1000*120090%≤25800110DLPC2022-1Φ2018*2227600-800502228*24601000*1000*150090%≤25800120DLPC2022-2Φ2018*2227700-900502228*24601000*1000*150090%≤258001302DPC1818Φ1850*1890800-100040*22030*20801100*1100*150090%≤75630*21482DPC2022Φ2018*22371200-150050*22670*24601000*1000*150090%≤75800*21452DPC2325Φ2300*25081600-200066*23065*26661100*1100*150090%≤751125*2204所以，应选用2DPC1818型,产量标定为940t/h。2石膏破碎（1）确定破碎车间的工作制度根据经验数据可知，石膏破碎车间采用一班制，每班工作7小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：η=k×k2式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：Gh==38966.418760×（4）设备选型石膏是低硬度材料，山东产石膏含水量少，粒度＜300mm，综合考虑宜采用反击式破碎机。反击式破碎机的主要技术规格参数：型号规格进料口尺寸(MM)最大进料(MM)生产能力(T/H)功率(kw)重量(t)外形尺寸(mm)PF-1007Φ1000×700400×73030035-50379.52400×1560×2660PF-1010Φ1000×1050400×108035050-807512.62440×2250×2630PF-1210Φ1250×1050400×108035070-120110142700×2340×2870PF-1214Φ1250×1400400×143035080-16013218.582700×2440×2900PF-1315Φ1300×1500860×1520500160-26020024.22860×2800×3050所以应选PF-1007型。3煤破碎（1）确定破碎车间的工作制度根据经验数据可知，煤破碎车间采用二班制，每班工作7小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：=181196.448760×0.479=43.18（t/h）(4)所以应选PF-1007型。4砂岩破碎（1）确定破碎车间的工作制度根据经验数据可知，石灰石破碎车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：η=k×k2式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：=120080.158760×0.205=66.87（t/h）设备选型选用DPC-1412单段锤式破碎机。二、粉磨设备1生料粉磨确定粉磨车间的工作制度根据经验数据可知，生料粉磨车间采用三班制，每班工作8小时，每年工作250天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：η=k×k2×式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：=2000408.128760×0.685=333.37（t/h）(4)设备选型选用沈阳重工业机械厂设计的MLS4531型立磨，其性能参数如下表：磨机型号MLS4531入磨粒度（mm）≤100出磨粒度（mm）≤12%生产能力（t/h）360-400入磨水分（%）<6出磨水分（%）<0.52熟料粉磨（1）确定粉磨车间的工作制度根据经验数据可知，水泥粉磨车间采用三班制，每班工作8小时，每年工作280。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：η=k×k2×式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：=1326687.48760×0.767=197.46（t/h）(4)设备选型采取规格为Ø3.8×12的球磨机，其性能参数见下表：规格（l×d）Ø3.8×12转速（r/min）15入料粒度（mm）≤25生产能力（t/h）110（圈流）功率（kw）2500重量（t）203所以需要n=197.46/110=1.8，所以n取2。3煤粉制备确定煤粉制备车间的工作制度根据经验数据可知，煤粉制备车间采用三班制，每班工作7小时，每年工作250天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：η=k×k2×式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：=181196.448760×0.60=34.47（t/h）（4）设备选型与球磨机相比，立式磨具有以下特点；

粉磨效率高；烘干能力大；入磨物料料度大，大中型立磨可以省掉二级破碎；产品的化学成份稳定；颗料级配均齐，产品料度均齐，有利于煅烧；工艺流程简单；噪音低、扬尘少、操作环境清洁；金属损耗小，利用率高；使用经济。综合考虑应选用立式磨。规格如下：

技术参数/型号HRM

1250HRM

1300HRM

1550HRM

1700HRM

1900HRM

2200HRM

2300HRM

2500磨盘中径（mm）12501300155017001900220023002500产量（t/h）14～1820～2530～3640～4550～6070～90～40～50入磨物料粒度(mm）0～250～350～350～350～400～400～500～50入磨物料水分（%）＜10＜10＜10＜10＜10＜10＜10＜10产品细度（R0.08）＜12%＜12%＜12%＜12%＜12%＜12%＜12%＜12%产品水分（%）≤1≤1≤1≤1≤1≤1≤1≤1主电机功率（KW）155220315400500710370430入磨风温℃≤350≤350≤350≤350≤350≤350≤350≤350出磨风温℃70～9570～9570～9570～9570～9570～9570～9570～95出磨风量（M3/h）～25000～45000～65000～88000～120000～180000～80000～1000000磨机差压（pa）～5000～5000～5000～5000～5000～5000～5000～5000设备重量（t）2743728599.51887080所以，应选用HRM1550型。冷却车间（1）确定工作制度熟料冷却车间采用三班制，每班工作8小时，每年工作310天。（2）根据工作制度确定年利用率η=k×k2×式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。（3）设备选型选用篦式冷却机，其性能参数见下表：型号H1067产量(t/h)额定2500最大2750段数2有效面积(）63面积产量39.7-45出料粒度（mm）≤25进料温度（℃）1371出料温度（℃）65+环境温度传动模式机械传动小时产量为2500/24=104.17所需台数n=170/104.17=1.6,所以n取2。包装车间(1)确定工作制度包装车间采用二班制，每班工作6小时，每年工作292天。产品68%包装，32%散装包装——1890627.00×68%=1285626.36t散装——1890627.00×32%=605000.64t（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：η=k×k2×式中：——每年工作日数，——每日工作班数，——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：=1285626.368760×0.40=366.90（t/h）（4）设备选型综合考虑采用旋转式自动水泥包装机。下表为某厂所生产包装机的性能参数：序号名称单位参数参数参数参数1型号DZ-6DZ-8DZ-10DZ-122出料嘴数个6810123装袋能力t/h60-8080-120100-120100-1604单袋重Kg50±0.5合格率%≥9520袋总重Kg≥10005电机功率Kw4×6=244×8=324×10=404×12=486整机重量T567.59所以应选用DZ-12型。标定产量为130t/h，应选用n=366.90/130=2.8台，所以n取3。三、主机平衡表主机名称主机型号、规格主机产量【t/（台*h）】主机台数（台）要求主机小时产量（t/h）主机生产能力（t/h）主机工作制度年利用率石灰石破碎机2DPC-1818800-10001930.16800-1000300×1×60.205砂岩破碎机DPC-141280-150166.8780-120300×1×60.205石膏破碎机PF-100735-50118.5335-50300×1×70.24原煤破碎机PF-100735-50143.1835-50300×2×70.479生料磨MLS4531360-4001333.37360-400250×3×80.685煤磨HRM-155030-36134.4730-36250×3×70.60回转窑Ø4.8×74208.331187.27208.333250.89篦式冷却机H-1067104.172170208.34310×3×80.85熟料磨（闭路）Ø3.8×12110-1202197.43220-240280×3×80.767包装机DZ-12100-1603366.90300-480300×2×60.40注：1.石灰石破碎机的主机工作制度为300×1×6，意为每年工作300天，采取一班制，每班工作6小时。2.每班工作6-7小时者，已扣除检修时间1-2小时。物料的储存计算一、堆场计算1砂岩均化堆场（1）储存量=日需求量×储存期=381.84×15=5727.6t（2）占地面积取B≥2×H×ctg38º=17.92，其中α=38ºУ=1.6取B=18取L=63m，则占地面积A=63×18=1134（m2）（3）实际储量（4）实际储期（天）为了满足利用系数y在0.65～0.75之间，堆棚建筑物：长—63m宽—18m2煤均化堆场（1）储存量t（2）占地面积取B≥2×H×ctg27º=23.55其中α=27º，У=0.9取B=24取L=76m，则占地面积A=76×24=1824（m2）（3）实际储量（4）实际储期为了满足利用系数y在0.65～0.75之间，堆棚建筑物：长—76m宽—24m3铁矿石均化堆场（1）储存量（2）占地面积取取L=29m，则占地面积A=29×18=522（m2）（3）实际储量（4）实际储期（天）为了满足利用系数y在0.65～0.75之间，堆棚建筑物：长—29m宽—18m4石膏堆场（1）储存量（2）占地面积取取L=69m，则占地面积A=69×15=1035（m2）（3）实际储量（4）实际储期为了满足利用系数y在0.65～0.75之间，堆棚建筑物：长—69m宽—15m石灰石预均化堆场(1)储存量t占地面积取B=50m==59.80取L=60m则占地面积A=50×60=3000（3)实际储量实际储期天，所以堆棚建筑物：长-60m宽-50m6混合材堆场储存量Q=日需求量×储存期=1809.14×25=45228.5t(2）占地面积取B≥2×H×ctg38º=22，其中α=36ºУ=2.1取B=40取L=103m，则占地面积A=103×40=4120（m2）（3）实际储量（4）实际储期（天）为了满足利用系数y在0.65～0.75之间，堆棚建筑物：长—103m宽—40m二、库的选择1生料库(1）要求储存量T—该物料的储存期（d）(2）库的选型，表3-8是生料库的性能参数表6生料库的选型规格库直径库有效高度库容量库底面积Ø32×403240.620700800(3）库的数量Q—储存量（t）—该物料的容积密度（t/m3）v—库的有效容积（m3）生料的=1.0，则取n=1（个）(4）实际储存量Q=20700×.0×1=20700（t）(5）实际储期2熟料库1）要求储存量T—该物料的储存期（d）2）库的选型，表3-9是熟料库的性能参数。表3-9熟料库的选型库底直径D(m)库型式库直筒高H(m)混合内径(m3)库长斜度库容量18平底库43510100003）库的数量Q—储存量（t）—该物料的容积密度（t/m3）v—库的有效容积（m3）熟料=1.45，则取n=2（个）4）实际储存量Q=1.45×2×10000=29000（t）5）实际储期3水泥库（1）要求储存量T—该物料的储存期（d）（2）库的选型。表3-13是水泥库的相关参数。（3）库的数量Q—储存量（t）—该物料的容积密度（t/m3）v—库的有效容积（m3）水泥=1.45，则取n=8（个）表3-13水泥库的选型库底直径D(m)库型式库直筒高H(m)几何容积(m3)有效容积(m3)18锥底库4090628380（4）实际储存量Q=1.45×8×8380=97208（t）（5）实际储期日产4000吨熟料水泥厂主要建、构筑物参考尺寸序号建构筑物名称数目占地m2序号建构筑物名称数目占地m21石灰石预均化堆场160×5020循环水泵129×152煤矸石露天堆场131×1821水塔1ø243原煤预均化场176×2422水泥粉磨146×274铁粉露天堆场129×1823水泥库8Ø185砂岩堆场163×1824水泥磨变电所115×166石膏堆场169×1525水泥包装117×147炉渣材堆场1103×4026成品库129×538石灰石、煤矸石破碎117×1327计量站18×79煤破碎房117×1328化验室145×1610石膏破碎房117×1329耐火材料库150×2311生料粉磨139×1730机修车间140×2012窑尾收尘128×2331材料库146×1713生料均化库1Ø3232汽车库154×2314窑尾117×2433油库212×1015窑中1Ø4.8×7434篮球场132×4816窑头(熟料冷却机)124×1835食堂120×2217熟料库2Ø1836浴室123×2518变电室114×1637宿舍楼162×1619中控室147×1638办公楼117×50厂区面积：428×253基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数