制硫酸聯(lián)產水泥可行性研究報告(技改)

1、湖南湘福新型建材有限公司硬石膏制10104 t/a硫酸廢渣聯(lián)產15104 t/a水泥項目可行性研究報告工程號：05007南京金陵石化工程有限責任公司2008年6月 項目名稱：硬石膏制10104 t/a硫酸廢渣聯(lián)產15104 t/a水泥項目 建設單位：湖南湘福新型建材有限公司 建設單位負責人：劉珍如 項目負責人：寧勇 項目技術負責人：寧愛民 丁汝斌 主編單位：南京金陵石化工程有限責任公司 總經理：朱憶寧總工程師：戴正平項目負責人：寧愛民項目經濟負責人：丁汝斌主要編制人員：蔣筱白 丁宏廣 劉建華 寧勇 寧愛民 丁汝斌目 錄第一章 總論111.1 概述111.1.1 項目名稱111.1.2 建設單位

2、概況111.1.3 編制依據(jù)和原則111.1.4 項目提出的背景、投資的必要性和經濟意義121.1.5 項目內容121.1.6 可行性研究的工作范圍及主要過程131.2 主要經濟技術指標13第二章 需求預測16 2.1 湖南省市場情況及預測162.1.1 硫酸162.1.2 水泥16 2.2 產品價格分析16第三章 產品方案及生產規(guī)模17 3.1 產品方案17 3.2 生產規(guī)模17第四章 工藝技術方案19 4.1 國內、國外石膏制硫酸工業(yè)發(fā)展的概況19 4.2 石膏制硫酸聯(lián)產水泥對原料的質量要求21 4.2.1 主要原料21 4.2.2 還原劑22 4.2.3 其他輔助原料23 4.3 配料設

3、計、窯氣成分及物料平衡表23 4.3.1 配料設計要求23 4.3.2 原料燃料的化學成分234.3.3 熟料燒成熱耗及煤灰分摻入量244.3.4原料配比及生料成分244.3.5 熟料礦物組成及窯氣成分254.3.6 物料平衡表26 4.4 水泥裝置工藝技術方案284.4.1 石膏煅燒技術的選擇284.4.2 回轉窯規(guī)格的確定284.4.3 工藝流程簡述304.4.4 設計優(yōu)化324.4.5 水泥生產質量控制334.4.6 主要設備選型354.4.7 消耗指標及各種物料的儲量、儲期364.4.8 自控技術方案37 4.5. 硫酸裝置工藝技術方案384.5.1 工藝技術路線的選擇384.5.2

4、工藝流程及說明384.5.3 物料平衡及消耗定額394.5.4 主要工藝設備選型414.5.5 生產控制方案的說明43第五章 原材料、燃料及動力供應445.1 水泥裝置445.1.1 主要材料及輔助材料供應445.1.2 供水、供電455.2 硫酸裝置455.2.1 主要原料及輔助材料供應455.2.2 供水、供電45第六章 建廠條件466.1. 廠址地理位置及地形地貌 466.2. 工程地質466.3. 氣象條件47 6.3.1 氣溫47 6.3.2 氣壓47 6.3.3 相對濕度47 6.3.4 風向、風速476.3.5 降雨量476.3.6 最大積雪深度486.3.7 最大凍土厚度486

5、.4 交通運輸486.5 水源486.6 電源48第七章 公用工程和輔助設施方案497.1. 總圖運輸497.1.1 總平面布置497.1.2 豎向布置497.1.3 工廠運輸497.1.4 道路設計507.2. 給排水507.2.1 概述507.2.2 給水517.2.3 循環(huán)水站系統(tǒng)517.2.4 消防527.2.5 排水527.3. 供電及電信527.3.1 供電527.3.2 電信537.4. 土建工程53第八章 節(jié)約與合理利用能源548.1. 能耗指標及分析548.1.1 能耗指標548.1.2 能耗分析548.2. 節(jié)能措施綜述558.2.1 生產工藝節(jié)能558.2.2 電氣節(jié)能5

6、6第九章 環(huán)境保護及安全衛(wèi)生569.1. 環(huán)境保護569.1.1 廠址與環(huán)境現(xiàn)狀569.1.2 設計采用的環(huán)境保護標準579.1.3 水泥裝置579.1.4 硫酸裝置619.2. 安全及工業(yè)衛(wèi)生639.2.1 水泥裝置639.2.2 硫酸裝置65第十章 工廠組織勞動定員及人員培訓6710.1 組織機構6710.2 生產班制和定員6710.2.1水泥裝置定員6810.2.2硫酸裝置定員6810.3 人員培訓69第十一章 項目實施計劃70第十二章 投資估算和資金籌措7112.1 投資估算7112.1.1編制依據(jù)7112.1.2投資估算7112.2 資金籌措7312.2.1建設資金來源7312.2.

7、2流動資金來源7412.2.3 還款計劃74附: 總估算表第十三章 財務與敏感性分析7413.1 項目評價依據(jù)、指標及范圍7413.1.1評價及計算依據(jù)7413.1.2評價指標7413.1.3評價范圍7513.2 基礎數(shù)據(jù)7113.2.1生產規(guī)模及產品方案7513.2.2項目實施進度7513.2.3價格7513.2.4計算用費率標準7613.3 經濟評價7713.3.1成本計算取費標準7713.3.2項目成本分析及表達式7713.3.3收入預測7813.3.4利潤估算7813.4 財務評價7913.4.1主要計算報表分析7913.4.2 財務盈利能力分析7913.5 清償能力分析8013.6

8、不確定分析8013.6.1盈虧平衡分析8013.6.2敏感性分析80附: 工程財務評價表第十四章 結論9914.1 研究的結論9914.2 幾點建議100附圖: 硬石膏制硫酸聯(lián)產水泥總平面布置圖硬石膏制硫酸聯(lián)產水泥水泥生產工藝流程圖硬石膏制硫酸聯(lián)產水泥硫酸生產工藝流程圖第一章 總 論1.1. 概述1.1.1 項目名稱 湖南湘福新型建材有限公司硬石膏制10104 t/a硫酸廢渣聯(lián)產15104 t/a水泥技改項目1.1.2. 公司概況1.湖南湘福新型建材有限公司是一家2004年4月注冊成立的民營股份制企業(yè)，公司注冊資金5,200萬元，法定代表人劉珍如先生。公司由三部分構成：一是擁有3.9億噸儲量、

9、年開采能力50萬噸的兩座石膏礦，位于臨澧縣合口鎮(zhèn)；二是投資6,100萬元，進行石膏深加工生產各種建筑石膏制品的安福工業(yè)園。三是公司計劃2008年收購嘉豐建材有限公司。該項目就是對嘉豐建材有限公司水泥廠的環(huán)保技術改造。公司現(xiàn)有員工387人，其中各類專業(yè)科技人員108人，已形成產、供、銷一條龍，集工、貿、科研一體的現(xiàn)代化新型建材企業(yè)。2.嘉豐水泥廠始建于一九九四年，二oo一年九月投入試生產運行。該廠位于臨澧縣合口鎮(zhèn)黃陵村第六、第七村民小組，北靠1836省道，南臨澧水河，龍旦渠經東廠界匯入澧水。水泥廠占地185畝，總投資5300萬元，設計規(guī)模20萬噸，其主導產品為po32.5、po42.5普通硅酸鹽

10、水泥。采用濕法旋窯生產工藝。1.1.3. 編制依據(jù)和原則編制依據(jù)：1. 湖南省地質礦產勘查開發(fā)局四三隊地堪院提交的湖南省臨澧縣合口礦區(qū)石膏礦詳細普查地質報告。臨澧縣湘福新型建材有限公司石膏礦資源儲量報告（2004年4月）2. 湘福新型建材有限公司提供的項目建設有關資料。3. 國家有關對落后產能及生產工藝的有關規(guī)定。編制原則：1 從湖南湘福新型建材有限公司石膏礦的實際出發(fā)，制定設計方案。在工藝完善先進的前提下，盡量利用和改造現(xiàn)有設備，節(jié)省投資，達到節(jié)能減排的目的。2設計中特別注意資源的綜合利用。當前，我國在石膏的開采中，產生大量的硬石膏被廢棄未予使用，而湖南湘福新型建材有限公司石膏礦硬石膏儲量豐

11、富，含硫量高，可以作為硫酸生產的主要原料完全利用，并且利用當?shù)氐墓I(yè)廢渣作水泥混合材，生產建筑工程需求量大的旋窯水泥。3特別注意環(huán)境保護和改善勞動衛(wèi)生條件，貫徹安全生產的方針。1.1.4. 項目提出的背景、投資的必要性和經濟意義1.嘉豐水泥廠2007年生產水泥17.3萬噸，工業(yè)產值3878萬元，工業(yè)增加值1030萬噸；實物煤耗223kg/t水泥，電耗89kwh/t水泥，綜合能耗170kg/t水泥，萬元產值綜合能耗為7.6噸標準煤/萬元，年so2排放量達到1763噸。根據(jù)國家產業(yè)政策，該水泥廠屬于高耗能、高污染、生產工藝落后，應當關閉停產。為挽救企業(yè)及社會資源，解決現(xiàn)有職工就業(yè)，增加社會財富，必

12、須對水泥廠進行技術改造。2.湖南臨澧縣具有豐富的天然石膏資源。據(jù)地質報告已探明的石膏儲量496,902萬噸，其中：合口礦段儲量為474,822萬噸；歇架礦段儲量為22,080萬噸。礦層厚度一般在60米左右，單層厚度一般在3.735.5米，礦層厚度大，而且穩(wěn)定，實屬罕見，礦床地質及水文地質簡單，開采條件十分優(yōu)越。湖南湘福新型建材有限公司石膏礦位于合口礦段，已探明的石膏含量為3.9億噸，其中：硬石膏比例占76%。目前湖南湘福新型建材有限公司已在合口礦段的蒼蒲村、雙堰村、大堰村建有兩座礦井，年開采二水石膏50余萬，其中一、二級石膏比例為30%-45%，普膏比例為55%-70%，目前普膏基本上外銷，供

13、應水泥廠作緩凝劑；只有一、二級石膏運往工業(yè)園進行深加工，生產各種石膏制品；而占儲量76%以上的硬石膏被廢棄礦井，未加利用。為了增強企業(yè)的活力，發(fā)展地方經濟必須解決硬石膏的綜合利用。該礦的品位高，so3含量高達5058%，結晶水低，鎂含量低且不含砷、氟等有害物質，是一種理想的制造硫酸的原料。硫酸是一種基礎化工原料，用途十分廣泛。目前我國硫酸生產分為兩大類：工業(yè)燒制酸和煙氣回收酸。由于工業(yè)燒制酸具有純度高，透明度高的特點，被廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織、印染等行業(yè)。工業(yè)燒制酸的主要原材料為硫磺或硫鐵礦，而我國硫磺資源短缺，主要依靠國外進口，硫鐵礦的儲量本來就不大，隨著儲量的減少，成本不斷增加，

14、兩種主要原材料的價格不斷上揚，硫酸成本越來越高，。現(xiàn)在湖南地區(qū)的硫酸市場價格已到1700元/噸以上。如果利用資源豐富價格低廉的硬石膏生產硫酸必然有很強的竟爭力。而且用硬石膏制硫酸與磷石膏和天然二水石膏相比更為有利，因為硬石膏中沒有磷石膏中的p2o5、f-等有害雜質，沒有二水石膏中的結晶水，影響生產的因素少了生產工藝也簡化了，在我國石膏制硫酸生產工藝更加成熟的今天，本項目的建設將為拓寬硫資源創(chuàng)出一條新的路子，有著顯著的經濟效益和社會效益。1.1.5 項目內容1.主要生產原料的改變。即由原來的煅燒石灰石改為煅燒硬石膏，充分利用自有資源，提高資源的綜合利用效率。2.生產工藝的改變。即由原來的濕法旋窯

15、水泥生產工藝改為新型干法回轉窯煅燒工藝，增加預熱器，可使加熱煤耗降低1015%。3.增加煙氣制硫酸裝置。降低環(huán)境污染，改變企業(yè)產品結構。1.1.5 可行性研究的范圍及主要過程研究是從利用湖南湘福新型建材有限公司石膏礦的廢棄碴硬石膏（so3含量50-58%），進行研究生產硫酸和水泥的可行性，今后開采礦石的品位高，將為企業(yè)留有發(fā)展余地。以及全部工程的技術經濟的可行性，項目建設投入和產出的關系。為了熟悉了解本項目的技術特點和建設內容，湖南湘福新型建材有限公司的領導和技術人員專程去山東對磷石膏和天然石膏制硫酸聯(lián)產水泥的生產單位進行考察，吸取他們的經驗和教訓，統(tǒng)一了思想認識，認為用硬石膏制硫酸是充分利用

16、本地資源的最好途徑，可有效緩解湖南及周邊地區(qū)的硫酸緊張狀況，項目具有良好的經濟效益和社會效益。1.2. 主要技術經濟指標表主要技術經濟指標表序號項 目單 位數(shù) 量備 注1生產規(guī)模 硫酸(以100%h2so4計) 水泥熟料硅酸鹽水泥 p.f. 425噸/年10.0010410.00104 15.151042占地面積平方米78，3383裝置定員人 2994項目總投資 (1). 基建投資其中: 硫酸裝置 水泥裝置 公用工程 土建工程其他費用 (2). 建設期貸款利息 (3). 流動資金萬元13,565.1011,990.952,947.842,727.111,422.601,262.39 2,340

17、.99647.961,574.155主要原料消耗 硬石膏 焦炭末 工業(yè)爐渣(混合材料) 二水石膏噸/年 155,000 10,500 49,100 6,1006燃料及動力消耗 煤炭 電 直流水 循環(huán)水噸/年度/年噸/年 3159020.95107 27.6104 84.81057運輸量 運入 運出 合計噸/年28.1510425.20104 53.351048工藝設備臺數(shù) 定型設備 非定型設備 合計臺150 552059土建三材用量 鋼材 木材 水泥噸立方米噸 1,260180 7,80010年銷售收入 硫酸 水泥萬元 16,371.0312,564.10 3,806.93平均年收入11年總成

18、本費用萬元 8,103.85年平均值12年銷售稅金及附加費萬元 2,328.413年銷售利潤總額萬元 8,094.7所得稅后14投資利潤率% 44.7515投資利稅率% 59.6716財務內部收益率 irr irr%41.2956.84所得稅后所得稅前17投資回收期 所得稅后pt所得稅前pt年3.252.75含1年建設期18財務凈現(xiàn)值（i=12%） 所得稅后npv所得稅前npv萬元15926.24 24727.0319貸款償還期年 2.37含1年建設期20產量盈虧平衡點（生產能力利用率）% 14.33第二章 需求預測2.1 湖南省市場情況及預測2.1.1 硫酸據(jù)了解2007年全國的硫酸產量為5

19、200萬噸，需求量約5500萬噸，缺口很大，國際硫磺價格已達到6000元/噸，依賴進口硫磺制酸的企業(yè)已停產關門。湖南省硫酸生產能力為145萬噸/年（未計冶煉氣制酸），2007年實際產量為125萬噸，主要是受原料硫鐵礦供應不足的影響，生產能力未能充分發(fā)揮。通過調查與湖南省湘西自治州接壤的貴州銅仁和重慶秀山一帶是電解錳的生產基地，每噸電解錳要消耗硫酸22.2噸，用酸量很大，隨著生產量的擴大，硫酸需求量也在增加。本項目的建設場地與上述地區(qū)相距不遠，鐵路運輸十分方便。此外，天然石膏制得硫酸不含as、f-及其他重金屬等有害元素，在食品、醫(yī)藥行業(yè)也有廣泛的用途 。湖南湘福新型建材有限公司也擬建設其他化工企

20、業(yè)，發(fā)揮基礎產品的價值,所以硫酸的銷售路徑是寬廣的。2.1.2. 水泥我國的水泥工業(yè)在國家發(fā)展大型新型干法回轉窯的方針指引下有了迅猛的發(fā)展，一些能耗高產品質量不太穩(wěn)定環(huán)境污染嚴重的立窯企業(yè)被淘汰。湖南省尚有一些立窯企業(yè)，在當前建筑工程要求水泥質量不斷提高，市場竟爭激烈的情況下也將被淘汰。本項目生產的是回轉窯熟料，水泥生產規(guī)模小，因為主產品是工業(yè)生產需要的硫酸，其廢渣是生產水泥的熟料，年產水泥15萬噸，在發(fā)展中的常德地區(qū)銷售市場是沒有問題的。2.2 產品價格分析硫酸作為一種基礎化工原料，廣泛用于國這經濟各個領域，其市場需求量長盛不衰。自2007年下半年以來，我國硫酸市場發(fā)生了很大的變化，硫酸產品

21、供不應求，硫酸價格不斷上漲，目前湖南硫酸市場價格在1700元/噸，且必須先預付貨款，再安排生產。由于世界硫磺價格的繼續(xù)攀升和硫鐵礦儲量的持續(xù)下降，硫酸的市場價格將長期穩(wěn)定在1400元/噸以上波動，回落的可能性很小。考慮到生產的旺季和淡季的差異，本項目定價為1500元/噸（濃度98%h2so4）。當?shù)匦Gp.o 42.5r水泥市場銷售價格為300320元/噸，本項目生產425粉煤灰硅酸鹽水泥預計價格為300元/噸。 第三章 產品方案及生產規(guī)模3.1 產品方案本裝置生產92.5%或98% h2so4，產品符合gb/t5342002標準。生產粉煤灰硅酸鹽水泥p.f.425，產品質量符合gb17520

22、07標準。3.2. 生產規(guī)模年產硫酸10104 t(以100%h2so4計，公稱能力)。年產粉煤灰硅酸鹽水泥p.f.425 15104 t (公稱能力)第四章 工藝技術方案4.1 國內、國外石膏制硫酸工業(yè)發(fā)展的概況第一次世界大戰(zhàn)期間，德國硫酸生產所需的硫鐵礦來源中斷，不能再從西班牙進口，于是轉向利用國內豐富的天然石膏資源生產硫酸。1916年建成了一套日產40噸硫酸聯(lián)產40噸水泥的工業(yè)試驗裝置，經過三年的探索于1918年轉入正常生產。在此基礎上，先后在德國、波蘭、奧地利和法國等地建設了20多套石膏制硫酸聯(lián)產水泥的大型裝置。到70年代由于濕法磷酸工業(yè)的不斷發(fā)展，為處理磷石膏奧地利、英國、德國轉向用

23、磷石膏生產硫酸及水泥。生產工藝有典型的穆勒-庫內工藝（即干法中空回轉窯煅燒工藝）及林茨-克魯伯工藝（即帶預熱器回轉窯煅燒工藝），最大單系列規(guī)模350t/d硫酸。詳見世界石膏制硫酸及水泥生產情況一覽表。我國早在六十年代就進行了石膏制硫酸聯(lián)產水泥的開發(fā)研究，由建材部和化工部共同組織，利用太原天然石膏和昆陽礦付產磷石膏，在1.020m回轉窯進行了煅燒試驗,歷經一年半,基本上解決了原料選擇、石膏脫水、生料配制、生料煅燒、窯氣凈化等技術問題,得到的水泥熟料標號在425以上,窯氣中的so2濃度可達到8%。在此基礎上化工部安排在云南磷肥廠建利用磷石膏生產10萬噸硫酸聯(lián)產10萬噸水泥裝置。八十年代末山東省無棣

24、硫酸廠（現(xiàn)魯北化工廠）在化工部和山東省化工廳支持下進行了鹽石膏、磷石膏和天然二水石膏的工業(yè)試驗，通過了有關部門的鑒定。山東省決定在棗莊嶧城磷肥廠建利用天然二水石膏生產2萬噸硫酸聯(lián)產3萬噸水泥裝置（簡稱2-3工程），化工部決定在魯北化工廠建3萬噸磷銨利用磷石膏制4萬噸硫酸聯(lián)產6萬噸水泥示范裝置（簡稱3-4-6工程）。3-4-6工程建成后生產正常，取得了顯著的經濟效益和良好的環(huán)境效益社會效益，于1992年通過了化工部驗收，并決定在優(yōu)秀的磷肥企業(yè)中進行擴大試點，1992年至1996年先后在四川省什仿化肥總廠、銀山磷肥廠、山東省魯西化工總廠、萊西磷肥廠、沈陽化工總廠和河北省遵化化肥廠建成了六套3-4-

25、6裝置，至今十多年來魯北、銀山、萊西、遵化的裝置仍正常生產，萊西磷肥廠（現(xiàn)青島東方化工總廠）4-6裝置能力目前已達到6.5萬噸硫酸8.1萬噸水泥，其余廠（包栝云南磷肥廠）由于市場原因已停產或轉產。棗莊2-3裝置于1991年建成投產，1995年生產水泥熟料1.9萬噸、硫酸1.85萬噸,取得了較好的經濟效益，后來由于外購石膏價格高硫酸銷售不暢，企業(yè)負擔過重而于1998年停產，連續(xù)生產六年多為天然石膏制硫酸積累了一定的經驗和教訓。“八五”期間國家計委和化工部組織了磷石膏窯外分解技術的科技攻關，由魯北化工總廠、南京化工學院和山東省建材工業(yè)設計研究院聯(lián)合承擔，在完成理論研究、模型試驗的基礎上，魯北化工總

26、廠自行完成了年產20萬噸硫酸聯(lián)產30萬噸水泥工業(yè)裝置的建設，并且通過了國家驗收。但是這套裝置并未推廣。應該說國內石膏制硫酸聯(lián)產水泥的技術已經超過了國外的水平，根據(jù)我國國情仍然具有十分現(xiàn)實的使用價值。世界石膏制硫酸及水泥生產情況一覽表：序號國 別主要原料硫酸生產能力回轉窯臺數(shù)規(guī)格 備 注1西 德無水石膏1.3104/a1-2.550m1918年投產2東 德無水石膏16.5104/a4-3.270m1938年投產 3東 德無水石膏28.7104/a4-3.280m1959年投產4英 國無水石膏24.0104/a1-3.4/3.8120m1926年投產5英 國無水石膏37.0104/a5- 3.47

27、0m1952年投產6英 國無水石膏16.0104/a2- 3.8110m1953年投產7法 國二水石膏2.5104/a1- 3.260m1938年投產8波 蘭無水二水10.0104/a2- 3.882.4m1951年投產9奧 地 利無水石膏或磷石膏7.0104/a1- 3.470.0m1954年投產10印 度無水石膏2.1104/a1953年投產11巴基斯坦無水石膏3.6104/a1954年投產12南 非無水石膏或磷石膏350t/d1-4.4107.0m帶立筒預熱器1972年投產4.2. 石膏制硫酸聯(lián)產水泥對原料的質量要求4.2.1 主要原料-硬石膏用磷石膏生產由于其含有p2o5、f-等有害雜

28、質對caso4的分解和熟料的燒成都有一定的影響，嚴重時會使caso4的分解率降低，窯氣中so2濃度不達標,硫酸裝置不能正常生產,因此對磷石膏的質量有嚴格的要求。天然石膏沒有有害雜質，應用就簡單的多，而硬石膏比二水石膏還省去了脫去1518%的結晶水的工藝環(huán)節(jié)，所以硬石膏是最好的原料。國外一些工廠生產用石膏的質量情況如下表：工 廠 名 稱caso4%so3%mgo%德國woifen96.599.556.758.50.10.2波蘭wizob技術要求89.752.8實際成分98.254.8英國whitehaven889551.855.8奧地利 linz86.350.8根據(jù)山東棗莊2-3項目生產經驗,石

29、膏中的so350%、mgo2.5%就可滿足生產要求,當然so3含量越高越有利于生產,對硫酸裝置的配套更經濟。本項目的控制指標為：so3 50% caso4 85% mgo2.5% 根據(jù)湖南省地質礦產勘查開發(fā)局四0三隊地堪院提交的湖南省臨澧縣合口礦區(qū)石膏礦詳細普查地質報告，本礦的蒼蒲礦段第礦層礦層的厚度3947.36m，一般為40m左右，硬石膏的儲量為16405.42萬噸，礦石質量好，石膏+硬石膏平均品位75.2080.26%，單樣含量最大92.56%，mgo含量平均為1.97%,na2o 0.52%,k2o 0.52%,礦界西段下部礦層的礦厚與礦質優(yōu)于東段。綜合分析本礦的硬石膏品位符合本項目的

30、要求。4.2.2 還原劑-焦碳 焦碳作為caso4的還原劑要求固定炭的含量80%，揮發(fā)分5%。為了降低生產費用減少生產工序，可選用比較純的焦碳末。為降低生產費用也可使用固定炭含量高揮發(fā)分小的無煙煤。4.2.3 其他輔助原料 與一般水泥生產用的原料相同，砂巖用于調節(jié)生料中sio2的含量，黏土、鐵粉用于調節(jié)生料中al2o3、fe2o3的含量?？梢岳煤由郴蚬I(yè)鍋爐排放的爐渣，要求水分5%。4.3 配料設計窯氣成分及物料平衡表4.3.1配料設計要求為使窯氣中的so2濃度達到810%（出窯干基），水泥熟料礦物組成c3sc3a的含量接近60%，熟料標號達到硅酸鹽52.5以上，并使熟料中的低熔礦物c4af

31、盡量少，以有利于caso4的分解。根據(jù)石膏制硫酸聯(lián)產水泥的生產經驗，熟料的率值設計為：石灰飽和比 kh 0.860.02硅 酸 率 sm 2.20.2鋁 氧 率 im 2.80.2生料中 so3 42% c/so3 0.650.024.3.2原料燃料的化學成分湖南湘福新型建材有限公司石膏礦硬石膏的成分和選用輔助原料的化學成分，燒成用煤、焦碳的灰分分析列于下表：名 稱lossio2fe2o3al2o3caomgoso3硬石膏4.500.680.150.3237.542.5050.6598.34砂 巖2.8086.341.337.150.300.1298.04黏 土11.9061.065.2212

32、.386.602.7099.86鐵 粉3.6116.7567.267.762.5597.89礬 土13.8616.774.7359.731.190.8097.08煤灰分61.0612.6717.045.621.3298.71焦炭灰分53.808.4631.483.902.0599.72燒成用煤、焦碳的工業(yè)分析列于下表；名 稱揮發(fā)分%灰 分%固定炭%水分%熱值kj/kg焦炭末4.9517.9276.051.08煤 28.9615.6853.871.4926,9024.3.3熟料燒成熱耗及煤灰分摻入量由于煅燒的主要原料為無水石膏，與磷石膏相比無結晶水的脫水熱消耗，經計算熟料的理論形成熱減少170k

33、j/kg，單位熟料的料耗也減少510%，本設計中采用了近幾年開發(fā)成熟的節(jié)能新技術，熟料的熱耗為7100kj/kg（1700kcal/kg），煤耗為：0.27kg/kg，煤灰分摻入量為：4.60%。4.3.4原料配比及生料成分 經配料計算各原料的配比和生料的化學成分如下：硬石膏 84.1% 砂 巖 8.3%摻合料 2.1% 焦 炭 5.5%生料的化學成分名 稱lossio2fe2o3al2o3caomgoso3c配合生料5.058.900.972.8632.182.3642.5997.914.18 生料率值:石灰飽和比 kh 1.088硅 酸 率 sm 2.32 鋁 氧 率 im 2.95 炭

34、硫 比 c/so3 0.664.3.5. 熟料礦物組成及窯氣成分在回轉窯煅燒正常熱工制度穩(wěn)定的條件下，熟料的礦物組成可以達到以下指標： c3s 42% c2s 28% c3a 14% c4af 7.0% so3 1.0% cas 1.0%fcao 1.0%水泥熟料的物理性能符合生產gb1751999硅酸鹽水泥42.5號的技術要求?；剞D窯內caso4的完全分解率96%，出窯窯氣的so2濃度 8.5%(干基)，考慮窯尾有510%的漏風，進入制硫酸系統(tǒng)的窯氣指標為： 窯氣量 2.923nm3/kg熟料 (回轉窯產量12.5t/h) 35640 nm3/h 含水量 5.79% 溫 度 350 壓 力

35、-2000pa 含塵濃度 10g/ nm3 窯氣成分(干基,含窯尾漏風) co2 20.32% so2 8.0%n2 68.98% o2 2.68% co 0.20% so3 0.04%4.3.6. 物料平衡表名稱配比含水量%損耗%實際消耗定 額t/t熟料物 料 平 衡 量 （t）備 注干 燥 的含 水 的干的含水每小時每 天 每 年每小時每 天每 年硬 石 膏84.10.41.01.541.5519.24462.0 153,920 19.33463.9154,620砂 巖 8.33.03.00.150.16 1.90 46.015,200 1.93 46.4 15,460摻 合 料 2.13

36、.03.00.040.04 0.48 11.53,840 0.52 12.4 4,140焦 炭 5.53.03.00.100.10 1.26 30.210,080 1.29 30.9 10,300生 料1.8322.88549.7183,040熟 料66.01.0012.50300.0100,000年運轉8000小時 二水石膏 4.00.06 0.78 18.26,060 0.78 18.4 6,120水泥配合比粉 煤 灰30.08.00.450.49 5.68136.445,456 6.13147.2 49,100水 泥18.94454.54151,500燒成用煤8.03.00.243 3.

37、04 72.924300 3.2778.5 26190烘干用煤8.03.00.05 0.63 15.05,000 0.68 16.3 5,400物料平衡表(以1噸熟料為基準)4.4 水泥裝置工藝技術方案4.4.1 石膏煅燒技術的選擇 石膏制硫酸聯(lián)產水泥技術開發(fā)以來，大多數(shù)采用的是穆勒-庫內工藝即干法中空回轉窯煅燒工藝。奧地利林茨公司與德國克虜伯公司合作,在1972年承建了南非日產350t硫酸和水泥工程,采用的是帶預熱器回轉窯煅燒工藝即林茨-克魯伯工藝,該裝置投產不久已停產。在1994年為建設四川省涪陵南川大磷銨項目，曾邀請他們和世界著名的洪堡公司座談，擬采用此技術，因為他們也沒有成熟的業(yè)績而沒

38、有選用。國內水泥界的專家經過熱工分析認為，帶預熱器的石膏燒成工藝熟料熱耗比中空窯低1015%，理論so2濃度達到10.410.8%。魯北化工總廠在“八五”科技攻關的基礎上建成的20-30萬噸裝置。因此本項目決定采用新型干法回轉窯煅燒工藝，即帶預熱器回轉窯煅燒工藝，窯氣so2濃度可達10.811.6%，這為后面的硫酸生產提供了十分良好的條件。4.4.2 回轉窯規(guī)格的確定 石膏煅燒窯的特點是預熱帶、分解帶長，caso4分解過程需2小時左右，長度占窯長的45%，caso4分解溫度在1200，預熱時間要1小時，長度占窯長的40%，熟料的燒成時間一般為34小時，是石灰石生料的2倍。為保證物料在窯內有足夠

39、的時間，回轉窯的長度、斜度和轉數(shù)要適當。石膏熟料的理論形成熱為29003000kj/kgsh，而石灰石熟料的理論形成熱為1758 kj/kgsh，因此窯的單位容積產量低。國內、國外石膏煅燒窯的規(guī)格與能力比較如下表：廠 名入 窯 原 料規(guī) 格(m)l/d生產能力(t/h)單位容積產量(kg/m3.h)斷面積產量(kg/m3.h)備 注云 磷燒僵磷石膏3.512034.3101111.112.21.321.464-6工程半水磷石膏3.088.029.36.25 13.0 1.14萊西4-6半水磷石膏3.088.029.3 8.1 17.3 1.534-6最高德 國無 水 石膏3.280.025.0

40、 81016.020.01.301.62南 非燒僵磷石膏4.2107.025.514.6 12.04 1.36奧 地 利燒 僵 石膏3.270.020.0 10.0 20.0 1.32帶立筒預熱器窯波 蘭燒僵磷石膏3.385.025.9 7.1 14.2 1.08英 國燒 僵 石膏3.8110.028.9 9.38 9.6 1.10英 國燒 僵 石膏3.470.020.6 6.14 14.1 0.98南京石膏無 水 石膏3.088.029.3 6.00 12.8 1.13擬 建涪陵南川半水磷石膏5.0150.030.0252710.511.531.571.73擬 建國內、國外石膏煅燒窯的規(guī)格與

41、能力比較表根據(jù)上述分析，參照國內國外石膏煅燒窯的工藝參數(shù)，煅燒硬石膏原料的特點和近幾年來操作水平的提高，確定本項目回轉窯的規(guī)格為： 選型依據(jù) 年產水泥熟料 10104t 運轉時間 8000hr 小時產量 12.5t/h富裕能力10%小時產量 13.75t/h 選型參數(shù) l/d=28單位容積產量1112.5kg/m3.h 回轉窯規(guī)格 4.0112m斜度 3.5%轉數(shù) 0.43.5轉/分窯襯(耐火磚)厚 0.25m有效容積 1077m3內表面積 1231m2設計能力 12.9214.54t/h4.4.3. 工藝流程簡述詳見工藝流程圖。1. 原料的預處理進廠粒度200mm的硬石膏直接送入受料斗，斗下設中型板式喂料機喂入錘式破碎機，破碎后粒度15mm，由皮帶機和提升機送入碎石膏庫存儲。外購焦炭末和其他輔助原料工業(yè)爐渣或河沙、黏土、鐵粉等送入堆棚存放，由輸送機運入提升機送入各自料庫儲存。 2生料制備碎石膏和其他輔助原料由庫下計算機控制的皮帶配料計量秤按一定的重量配比搭配后，由皮帶機喂入立式生料磨粉磨。生料磨由熱風爐提供350的熱煙氣，實現(xiàn)烘干兼粉磨。為避免輔助原料水分過大影響配料的準確，設計中加大了儲存量和儲存