無機非金屬材料工程畢業(yè)設(shè)計（論文）日產(chǎn)5000噸熟料銅山水泥廠設(shè)計

1、本科畢業(yè)設(shè)計說明書日產(chǎn)5000噸熟料銅山水泥廠設(shè)計nissan 5,000 tons of clinker cement plant design tongshan學(xué)院（部）： 材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級： 無機非金屬材料工程04-2班 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2008 年 6 月 10 日安 徽 理 工 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書專業(yè)班級 無機非金屬材料工程04-2班 姓名 謝建平 日期 2008.3.171 設(shè)計題目 日產(chǎn)5000噸熟料銅山水泥廠設(shè)計 重點設(shè)計 水泥粉磨 2 設(shè)計原始資料：水泥工廠畢業(yè)設(shè)計指示書3 設(shè)計文件：說明書： 1 份設(shè)備明細(xì)表：1 份圖紙： 5 份4 設(shè)計任務(wù)下達(dá)日期：2

2、008.3.175 設(shè)計完成日期：2008.6.106 設(shè)計各章節(jié)答疑人：邱軼兵、范洪喜 部分 部分 部分 部分 部分 部分 7 指導(dǎo)教師 8 教研室負(fù)責(zé)人 9 系負(fù)責(zé)人 安 徽 理 工 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計成績評定專業(yè)班級無機非金屬材料工程04-2班姓名謝建平完成日期 2008.6.101、設(shè)計題目 日產(chǎn)5000噸熟料銅山水泥廠設(shè)計 重點設(shè)計 水泥粉磨 2、答辯評定意見 3、畢業(yè)設(shè)計成績的評定指導(dǎo)教師（分）評閱教師（分）畢業(yè)答辯（分）總 分4、答辯委員會（簽名） 日期 目 錄摘要1abstract2緒論1第一章 總論21.1設(shè)計任務(wù)及其依據(jù)，論述所生產(chǎn)產(chǎn)品的意義和價值21.1.1設(shè)計任務(wù)21.1.

3、2生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及意義和價值21.2廠址的選擇31.2.1建廠的原始資料31.2.3廠址的選擇81.3窯的選型及標(biāo)定111.3.1窯的標(biāo)定的意義111.3.2窯的選型計算121.3.3回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定131.4確定石膏和混合材摻量151.4.1概述（石膏）151.4.2石膏的分類161.4.3技術(shù)要求161.4.4確定石膏的含量171.4.5混合材概述171.4.6混合材的摻量171.4.7?；郀t礦渣的技術(shù)指標(biāo)（見表1-11）171.5配料計算181.5.1確定率值181.5.2計算粉煤灰摻入量191.5.3計算物料平衡201.5.4原燃料消耗定額的計算23第二章生產(chǎn)車間工藝設(shè)計及主機設(shè)備選

4、型272.1物料的破碎282.1.1破碎系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r282.1.2破碎設(shè)備的工作原理282.1.3影響破碎系統(tǒng)的選擇因素292.1.4石灰石破碎292.1.5砂巖破碎312.1.6石膏破碎322.2物料的烘干342.2.1礦渣烘干342.3物料的粉磨系統(tǒng)352.3.1生料粉磨352.3.2水泥粉磨372.3.3煤粉制備392.5水泥包裝車間41第三章物料的儲存和均化443.1堆場和堆棚453.1.1石灰石均化庫453.1.2砂巖堆場463.1.3石膏堆棚463.1.4原煤堆場473.1.5鐵粉堆棚483.1.6礦渣堆棚483.2庫的選擇493.2.1石灰石調(diào)備庫493.2.2粉煤灰?guī)?93.

5、2.3鐵粉庫503.2.5生料庫513.2.6.1熟料庫523.2.7礦渣庫533.2.8石膏庫533.2.9水泥庫543.2.10成品庫54第四章總平面布置和工藝流程564.1水泥總平面設(shè)計的步驟564.2工藝設(shè)計的基本原則和程序564.2.1工藝設(shè)計的基本原則574.2.2工藝設(shè)計的程序574.3工藝流程58第五章重點車間設(shè)計水泥粉磨615.1概述615.2磨機和的選型及產(chǎn)品的標(biāo)定625.3循環(huán)負(fù)荷、選粉效率、選粉設(shè)備625.3.1循環(huán)負(fù)荷和選粉效率625.3.2選粉設(shè)備的選型635.3.3輥壓機的選型645.4磨機的通風(fēng)655.4.1通風(fēng)的作用655.5除塵系統(tǒng)655.5.1除塵設(shè)施65

6、5.5.2除塵系統(tǒng)的計算665.5.3袋式除塵器的選型665.袋收塵的過濾阻力675.6除塵風(fēng)管直徑和管道阻力計算685.6.1除塵風(fēng)管直徑計算685.6.3風(fēng)機選型725.6.3廢氣排放濃度725.7輸送設(shè)備選型735.7.1斗式提升機的選型735.7.2空氣輸送斜槽的選型745.7.3其他輸送設(shè)備的選型76參考文獻(xiàn)與附錄77結(jié)束語78致謝79摘 要本設(shè)計任務(wù)是設(shè)計日產(chǎn)熟料5000噸銅山水泥廠。設(shè)計過程經(jīng)過廠址選擇、全廠布局、窯的選型、物料平衡計算、各生產(chǎn)車間工藝設(shè)計及主機選型、物料的儲存和均化、重點車間設(shè)計等步驟。設(shè)計生料粉磨采用立磨，熟料煅燒采用4.872帶窯外分解回轉(zhuǎn)窯燒成系統(tǒng)，重點車

7、間水泥粉磨采用帶輥壓機的預(yù)粉磨系統(tǒng)。重點車間水泥粉磨環(huán)節(jié)，采用目前較為廣泛使用的輥壓機預(yù)粉磨系統(tǒng)，該粉磨系統(tǒng)系將物料先經(jīng)輥壓機輥壓后送入后續(xù)球磨機粉磨成成品。該系統(tǒng)目前運用技術(shù)已日趨成熟，具有節(jié)能高效等特點，為大多數(shù)大型水泥廠家所接受。關(guān)鍵字：水泥 新型干法生產(chǎn)工藝 回轉(zhuǎn)窯 水泥粉磨 abstractthe design task is to design nissan tongshan 5,000 tons of cement clinker.after the site selection process of design, layout of the entire plant, the

8、 selection kiln, the material balance calculations, the production workshop process design and host selection, storage and materials are of the workshop focused on the design steps.design of raw material grinding using vertical mill, calcining clinker used 4.8 72 with the decomposition of rotary kil

9、n firing system, focusing on cement grinding plant with a roller press to pre-grinding system. workshop focused on cement grinding part of the current more widespread use of the roller press pre-grinding, grinding system of the materials will be the first roller press after the roll-up into the ball

10、 mill grinding into finished products. the system is currently using technology has become increasingly mature, a highly efficient energy-saving features such as large-scale cement factory home to the majority to accept.key word：the cement nsp production technology the kilning furnace cement grindin

11、g緒 論 2005年我國水泥產(chǎn)量已達(dá)10.5億噸，其中新型干法水泥占40%，新型干法水泥由五年前占總量不到20%，迅速增長到40%，預(yù)計2010年將達(dá)到70%。我國水泥行業(yè)處在控制總量、調(diào)整結(jié)構(gòu)的時期，國家產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向提倡新型干法生產(chǎn)。 20世紀(jì)5070年代出現(xiàn)的懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)（即新型干法水泥技術(shù)）大大提高了水泥窯的熱效率和單機生產(chǎn)能力，以其技術(shù)先進(jìn)性、設(shè)備可靠性、生產(chǎn)適應(yīng)性和工藝性能優(yōu)良等特點，促進(jìn)水泥工業(yè)向大型化進(jìn)一步發(fā)展，也是實現(xiàn)水泥工業(yè)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。 我國預(yù)熱分解技術(shù)起步晚，但在“控制總量、調(diào)整結(jié)構(gòu)、上大改小”的產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)下和貫徹“發(fā)展與淘汰”相結(jié)合的結(jié)構(gòu)調(diào)整機制下，大力開發(fā)、

12、發(fā)展預(yù)熱分解技術(shù)，大大提升了新型干法預(yù)分解窯（pc）的結(jié)構(gòu)比例，截止到2005年12月底，我國預(yù)分解窯已投產(chǎn)615條（不包括香港、澳門、臺灣）。 水泥生產(chǎn)主要工藝過程簡要包括為“兩磨一燒”。按主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)論述為：礦山采運（自備礦山時，包括礦山開采、破碎、均化）、生料制備（包括物料破碎、原料預(yù)均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等）、熟料煅燒（包括煤粉制備、熟料煅燒和冷卻等）、水泥的粉磨（包括粉磨站）與水泥包裝（包括散裝）等。 新型干法是以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)裝備為核心，以先進(jìn)的環(huán)保、熱工、粉磨、均化、儲運、在線檢測、信息化等技術(shù)裝備未能基礎(chǔ)；采用新技術(shù)和新材料；節(jié)約資源和能源，充分利用廢料、礦渣

13、，促進(jìn)環(huán)境經(jīng)濟，實現(xiàn)人與自然和諧相處的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法。第1章 總論1.1 設(shè)計任務(wù)及其依據(jù)，論述所生產(chǎn)產(chǎn)品的意義和價值1.1.1 設(shè)計任務(wù)：設(shè)計日產(chǎn)熟料5000噸銅山水泥廠,重點設(shè)計水泥粉磨車間。1.1.2 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及意義和價值1.1.2.1 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及定義硅酸鹽水泥主要成分：凡由硅酸鹽水泥熟料，05%石灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即國外通稱的波特蘭水泥）。在硅酸鹽水泥粉磨時參加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的成為型硅酸鹽水泥，代號p。特性：強度高，快硬早強，抗凍耐磨性較好。水化熱大，耐腐蝕性和耐熱性較差。適用范圍：工業(yè)

14、與民用建筑的鋼筋混凝土工程，高強、快硬早強結(jié)構(gòu)和抗凍的混凝土工程。不適用范圍：大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程、受化學(xué)及海水侵蝕的工程。1.1.2.2 產(chǎn)品的意義和價值 水泥是建筑工業(yè)三大基本材料之一。使用廣，用量大，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。其單位質(zhì)量的能耗只有鋼材的1/51/6，合金的1/25，比紅磚還底35%。根據(jù)預(yù)測，下一個世紀(jì)的主要建筑材料，還將是水泥和混凝土，水泥的生產(chǎn)和研究仍然極為重要。水泥粉磨和攪拌后，表面的熟料礦物立即與水發(fā)生水化反應(yīng)，放出熱量，形成一定的水化產(chǎn)物。由于各種水化物的溶解度很小，就在水泥顆粒周圍析出。隨著水化作用的進(jìn)行，析出的水化產(chǎn)物不斷增多，以致互相結(jié)合。這個過程的進(jìn)行

15、，使水泥漿體稠化而凝結(jié)，隨后變硬，并能將與其攪拌在一起的混合材膠粒膠結(jié)成整體，逐漸產(chǎn)生強度。因此，水泥混凝土的強度是隨齡期延長而逐漸增長的。早期增長快，但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，其強度在幾個月、幾年后還會進(jìn)一步有所增長；另一方面，也可能在幾十年后尚有未水化的部分殘留，仍具有繼續(xù)進(jìn)行水化作用的潛在能力。水泥作為膠凝材料，除水硬性外，水泥還有許多優(yōu)點：水泥漿有很好的可塑性，與石膏拌合后仍能使混合物具有和易性，可澆注成各種形狀尺寸的構(gòu)件，以滿足設(shè)計的不同要求，適應(yīng)性強；還可以用于海上、地下、深水或者嚴(yán)寒、干熱的地區(qū)，以及耐侵蝕、防輻射核電站等特殊要求的工程；硬化后可以獲得較高的強度，并且改變水

16、泥的組成，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)其性能，滿足一些工程的不同的需要；還可與纖維或者聚合物等多種有機、無機材料匹配，制成各種水泥基復(fù)合材料，有效發(fā)揮材料的潛力；與普通的鋼鐵相比，水泥制品不會生銹，也沒有木材這類材料易于腐朽的特點，更不會有塑性年久老化的問題，耐久性好，維修工作量小等等。因此水泥不但大量用于工業(yè)和民用建筑，還廣泛應(yīng)用于交通、城市建設(shè)、農(nóng)林、水利及海港等工程，制成各種形式的混凝土，鋼筋混凝土的構(gòu)件和構(gòu)件物，而使水泥管、水泥船等各種特殊功能的建筑物、構(gòu)筑物的出現(xiàn)成了可能。此外，如宇宙工業(yè)、核工業(yè)以及其他新型工業(yè)的建設(shè)也需要各種無機非金屬材料，其中最為基本的是以水泥為主的新型復(fù)合材料。因此，水泥工業(yè)

17、的發(fā)展對保證國家建設(shè)計劃順利進(jìn)行，人民生活水平提高具有十分重要的意義，而且，其他領(lǐng)域的新技術(shù)也必須滲透到水泥工業(yè)中來，傳統(tǒng)的水泥工業(yè)勢必隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而帶來新的工藝變革和品種演變，應(yīng)用領(lǐng)域必將有新的開拓，從而使其在國民經(jīng)濟中起到重要的作用。1.2 廠址的選擇1.2.1 建廠的原始資料1.2.1.1原料資源1、 石灰石：青龍山石灰石礦山。2、 粘土：在石灰石礦山附近孔家村，含水量15%。3、 砂巖：自備礦山，含水量3%。石灰石、粘土、砂巖礦山的位置見“江蘇省銅山縣青龍山地區(qū)地質(zhì)圖”4、 鐵礦石（粉）：外購，含水量4%。5、 礦渣（混合材）：徐州鋼鐵廠堿性礦渣。含水量15%6、 粉煤灰：外購，

18、含水量0.5%。7、 石膏：山東產(chǎn)so3，40%；含水量少量，塊度300毫米。8、 燃料：權(quán)臺煤礦煙煤；易磨性系數(shù)1.36；塊度80毫米。9、 燃料：河南焦作無煙煤；塊度80毫米。10、電源：從彭場變電所接線進(jìn)廠。35kv11、水源：可采用地下水或不牢河水12、交通：見“青龍山礦區(qū)交通位置圖”。鐵路可在茅村車站或前亭車站與津浦線接軌。13、原料化學(xué)成份：見附表。14、煙煤及無煙煤工業(yè)分析：見附表。15、徐州鋼鐵廠礦渣化學(xué)成份如下： w% 32.78 12.00 0.65 43.16 10.78 99.37 15.00各原料的化學(xué)成分分析如表1-1所示， 表1-1原材料化學(xué)成分分析：名稱caos

19、io2al2o3fe2o3燒失量其他合計石灰石50.602.711.581.0842.241.7998.21砂巖0.8789.793.511.002.202.6397.37鐵粉2.3751.874.8731.852.666.3893.62粉煤灰3.4850.2833.925.402.524.4095.60粘土1.3568.4715.025.696.952.5297.48權(quán)臺煤礦煙煤資料：1、工業(yè)分析： 水分（mar） 揮發(fā)分（var） 灰分（aar） 固定碳（car） 熱值（qar/kj/kg）% 1.71 17.66 21.80 58.83 23405.712、煤灰化學(xué)成分： 燒矢量 合計%

20、 50.81 32.05 5.82 3.07 2.34 0 94.09河南焦作無煙煤資料：1、 工業(yè)分析： 水分（mar） 揮發(fā)分（var） 灰分（aar） 固定碳（car） 熱值（qar/kj/kg）% 2.06 4.69 15.14 78.11 27756.52、煤灰化學(xué)成分： 燒矢量 合計% 47.52 34.85 5.94 4.39 1.81 0 94.511.2.1.2氣象條件1、氣溫：絕對最低溫度：22.6、絕對最高溫度：40.6、平均氣溫：14、降雨量：年平均降雨量 689.9mm、最大月降雨量：445.6mm （雨量主要集中在6-8月份）2、相對溫度：最高：100%、最低：1-

21、4%、平均：72%3、最大凍土深度：24cm4、最大積雪深度：25cm5、風(fēng)向：本地區(qū)風(fēng)向年頻率見“風(fēng)玫瑰圖”。夏季多東南東風(fēng)向，最大風(fēng)速19.3米/6秒。1.2.1.3水文、工程地質(zhì)資料1、洪水位最大標(biāo)高：海拔33.58米（1963年9月8日），地區(qū)水利部門下達(dá)設(shè)計指標(biāo)為34米。2、經(jīng)鉆孔勘測未發(fā)現(xiàn)溶洞，裂隙和斷層。3、地震等級：國家地震局、武漢地震大隊71年67調(diào)查。該地區(qū)幾十年內(nèi)地地震烈度定為7度。1.2.1.4附圖及附件“青龍山礦區(qū)交通位置圖”、“江蘇省銅山縣青龍山地區(qū)地形圖工”1：10000、“風(fēng)玫瑰圖”1.2.2江蘇省銅山縣青龍山石灰石礦區(qū)地質(zhì)評價報告（摘要）1.2.2.1礦區(qū)概述

22、青龍山石灰石礦區(qū)位于徐州市東北14公里，屬銅山縣茅村公社管轄。津浦鐵路在礦區(qū)東部通過，相距兩公里余。茅村至柳新公路經(jīng)過礦區(qū)南緣，交通十分方便。礦區(qū)西南有王莊、龐莊煤礦，東有權(quán)臺煤礦，相距約在十一公里。3.5萬11萬伏高壓輸電線在礦區(qū)南東35公里處通過。礦區(qū)南緣有經(jīng)過水文勘測的豐富地下水源。可見礦山經(jīng)濟地理情況很好。礦區(qū)地行屬低山丘陵，青龍山最高海拔標(biāo)高138米，相對標(biāo)高106米左右，山體呈攏狀沿北東方向分布，東坡較陡，坡角2060度；西坡較緩，坡角1540度，山壟間洼地地面標(biāo)高3235米，浮土厚度0.519米。礦區(qū)南緣有不勞河流經(jīng)，河床寬150300米。水深0.73米。屬季節(jié)性河流?？菟粯?biāo)高

23、25.60米。歷年洪水水位最大標(biāo)高33.58米（63年9月8日）。最近幾年人工開挖，河床加寬加深，在其南3公里已修成京杭大運河，可能這行船、京杭大運河在蘭家壩筑有節(jié)制閘，近年不勞河最高洪水水位為32.73米。1.2.2.2礦區(qū)地質(zhì)礦區(qū)水泥原料石灰石系中寒武夏組鮞狀灰?guī)r、薄層灰?guī)r和快狀灰?guī)r相間分布、共有五層組成，構(gòu)成青龍山主體。下寒武統(tǒng)饅頭組紫紅色云母質(zhì)砂巖和泥灰?guī)r。在青龍山東坡下緣一帶分布、構(gòu)成礦體底版。上寒武統(tǒng)炒米店組薄層灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r及薄層竹葉狀灰?guī)r相間分布在礦區(qū)西南角和礦區(qū)西北角，構(gòu)成礦層之頂板。第四系灰黑色亞粘土、灰黃色亞粘土分布在青龍山東西兩側(cè)之川里湖、劉武湖洼地中及不牢河以南山前平

24、地寧，為湖沼相沉積。山坡腳處堆積少量坡積紅土。 礦石質(zhì)量礦區(qū)中寒武統(tǒng)張夏組石灰?guī)r氧化鈣含量大多在51%53%。僅個別樣品氧化鈣含量為49%。氧化鎂含量多在0.51.3%。而以1%左右為多，僅第四層白云質(zhì)鮞狀灰?guī)r在青龍山北部這一段氧化鎂含量高、變化大。最高達(dá)5.21%，最低為2.06%，平均達(dá)3.58%。（未圈入礦體）。其他地段只個別樣品氧化鎂含量大于2.5%。但沿走向伸延不大、呈小透鏡體產(chǎn)出。由于山坡角大于地層傾角，部分勘探線可在山西坡沿傾向控制礦層。如第三層灰?guī)r，其氧化鎂在11.5%，說明沿傾向是穩(wěn)定的。石灰?guī)r寧、及含量極小，僅含0.010.04；為0.000.004%，為0.0090.15

25、%。都符合水泥生產(chǎn)要求。1.2.2.3儲量計算石灰石礦石的工業(yè)指標(biāo)：根據(jù)礦區(qū)實際情況確定其技術(shù)指標(biāo)為：a、最低儲量計算標(biāo)高采用該地區(qū)地平面標(biāo)高32米（歷年來未被水淹沒）。b、開采場邊坡角采用 60，由于礦山為一整體，大部分在開采時可完全采完，故在這些地段不考慮邊坡角。c、儲量計算參數(shù)的確定：、石灰石氧化鎂含量不大于2.5%，氧化鈣大于48%者劃為礦石。、礦石體重：經(jīng)大小體重測定其范圍在2.642.691噸/米2經(jīng)過計算求得， c1級貯量 6503萬噸c2級貯量 2985萬噸1.2.2.4結(jié)束語（1）、礦床中寒武統(tǒng)海相陸臺型沉淀、構(gòu)造簡單、地層傾角平緩，一般為1525。其工業(yè)類型屬穩(wěn)定的傾斜層狀

26、礦床。（2）、礦石質(zhì)量良好，化學(xué)成分穩(wěn)定，一般氧化鈣含量多在52%以上，氧化鎂含量多低于1.5%，其他有害雜質(zhì)含量甚低，礦石中未發(fā)現(xiàn)游離二氧化硅及其礦物。（3）、礦床儲量大，已探明的c1+c2級儲量9488萬噸（其中c2級6503萬噸）。所探明的儲量和工作程度完全可滿足銅山縣辦水泥廠的要求，對于建設(shè)年產(chǎn)50萬噸以上的大型水泥廠，就其探明的儲量來說也可滿足百年以上。（4）、礦山開采條件好、礦層連續(xù)穩(wěn)定，基本無蓋層和非礦夾層，礦石物理機械性能好，礦床體位于地下水面以上，因此適合于大規(guī)模露天開采。（5）、水文隊在礦山附近為徐州發(fā)電廠尋找地下水源查明礦區(qū)南緣之不勞河為一北一西一南方向斷裂帶，蘊藏豐富的

27、地下水。臨近礦區(qū)有tm1、tm2、tm3、tm4、tm5五個供水孔，最大涌水量：tm1：262300噸/小時，最近的tm4涌水量為180210噸/小時，孔口除tm2外，都下管封存。經(jīng)化驗水質(zhì)良好。據(jù)此完全能滿足水泥生產(chǎn)用水要求。綜上所述，青龍山石灰?guī)r具有儲量大，質(zhì)量好，交通方便，電力、燃料、供水等經(jīng)濟條件好，開采容易等特點，是一個比較理想的水泥原料基地。對青龍山礦區(qū)礦石物理性質(zhì)試驗如表1-2所示；表1-2 礦石物理性質(zhì)試驗數(shù)據(jù)：巖石名稱數(shù)值抗壓強度（公斤/厘米）耐磨強度(g/cm)比重(t/m3)體重(t/m3)抗剪斷強度垂直（風(fēng)干）垂直風(fēng)干平行風(fēng)干內(nèi)摩擦角凝聚力(kg/cm)鮞狀灰 巖平均值

28、9309302.602.7322.62400215最大值1010960最小值810680致密塊狀灰?guī)r平均值134010101.7327.32.68390225最大值14501060最小值1180950對青龍山礦區(qū)礦石體重測定如表1-3所示，表1-3 礦石體重測定結(jié)果表：樣品編號巖石名稱空中稱重（g）水中稱重（g）排水重量（g）體重 (t/m3)1鮞狀灰?guī)r8450531031402.6912鮞狀灰?guī)r296.2185.9110.32.6853薄層灰?guī)r136.885.451.42.6614塊狀灰?guī)r12600792546752.6955塊狀灰?guī)r13684.551.52.6406塊狀灰?guī)r75.446.9

29、28.52.6457生物碎屑108.667.740.92.6558灰?guī)r80.853.027.82.900平均2.67說明：1號為鮞狀灰?guī)r大體重樣，4號為塊狀灰?guī)r大體重樣8號無代表性未參加平均體重計算表。對青龍山礦區(qū)附近水文孔調(diào)查如表1-4所示，表1-4青龍山附近水文孔成果表：項目 孔號結(jié)果tm1tm2tm3tm4tm5水文地質(zhì)孔深（m）220.96270.76270.28225.19233.21水位埋深（m）1.130.940.491.032.15實際降深（m）1.922.842.725.651.35實際涌水量（t/h）33.60110.3076.314.848.2推斷降深（m）15.2015

30、.2015.2015.2015.20推斷涌水量（t/h）262-300255-290180-210154-182160-175物理性質(zhì)顏色嗅味口味渾濁度沉淀物無色無嗅無味有黃色沉淀1.2.3 廠址的選擇1.2.3.1 概述水泥廠廠址選擇工作是可行性研究工作的重要環(huán)節(jié)，在提交可行性研究報告的同時，應(yīng)同時提交廠址選擇報告。工業(yè)企業(yè)及其所屬工人村的建設(shè)地選擇是工廠建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。廠址選擇的合理與否，將直接影響工廠建設(shè)的投資建設(shè)進(jìn)度，同時也長期影響工廠投資后的生產(chǎn)、管理和工廠今后的發(fā)展。因而，對于新建項目的廠址選擇，必須予以足夠的重視。廠址選擇工作，一般是由負(fù)責(zé)編制可行性研究的單位按廠址選擇不同階段的

31、要求，提出工程水文地質(zhì)初堪、地形的測量、環(huán)境影響初評、廠外交通供水供電供油等。具備以上條件后，由籌建單位組織各有關(guān)部門進(jìn)行廠址預(yù)選工作。可行性報告編制單位應(yīng)根據(jù)項目建設(shè)和生產(chǎn)的各項要求進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟和社會等因素的全面分析論證，經(jīng)多方案比較后，推薦最佳廠址方案和后備廠址方案以及生活區(qū)位置，提交廠址選擇報告，報主管部門終審。廠址選擇工作是一項綜合性工作，需要有關(guān)專業(yè)有經(jīng)驗的技術(shù)人員參加，一般包括：技術(shù)經(jīng)濟專業(yè)、總圖運輸專業(yè)、原料專業(yè)、采礦專業(yè)、工藝專業(yè)、水道專業(yè)、環(huán)保專業(yè)、電氣專業(yè)等。a、工廠總平面布置應(yīng)有以下指標(biāo)： 工廠和工人村占地面積； 用水及用電量； 生產(chǎn)用的基本原料、燃料數(shù)量； 運入及運出

32、的物料周轉(zhuǎn)量； 建廠用的主要建筑材料用量； 工廠及工人村的基建投資以及必要的各項擴大技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)等。b、影響廠址選擇的主要因素： 廠址靠近主要原料基地； 廠址靠近鐵路接軌車站； 在有水運條件的地區(qū)，應(yīng)盡量考慮利用水運及建設(shè)碼頭的可能性，廠址最好靠近主航道的一側(cè)； 廠址盡量靠近水源； 廠址應(yīng)靠近電源； 廠址應(yīng)有足夠的建廠場地，但必須堅持貫徹國家節(jié)約用地方針政策。盡可能利用荒山野地。 廠址地形最好是寬闊平坦，并捎帶傾斜，以利簡化工廠的豎向布置與減少平地的土石方量，并利于排水； 工程地址條件。盡量避免死斷層、溶洞、滑坡等； 水文地質(zhì)條件； 雨水、污水排出的可能； 地震，一般6級以下地區(qū)不考慮防震措施

33、，6度以上地區(qū)要考慮設(shè)防震和抗震措施。9度以上地區(qū)不宜建廠； 大件設(shè)備的運輸； 合理確定工人村建設(shè)場地； 與其他方面協(xié)作。c、 廠址選擇報告的內(nèi)容和深度要求： 廠址選擇的依據(jù)； 各廠址的具體位置、地形、地勢和占用土地情況； 各廠址的建設(shè)條件、交通情況、工程、水文地質(zhì)、地震烈度、供電供水、防洪要求和施工條件等； 工廠的位置和居民區(qū)、車站、礦山、附近居民點或企業(yè)之間的關(guān)系是否合理； 對環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡的預(yù)評價； 協(xié)作條件； 各廠址建設(shè)投資和經(jīng)營費用的比較； 各廠址建設(shè)工期的估算； 各廠址優(yōu)點和缺點的綜合評論； 推薦方案及其理由； 附表1（各種方案對比表） 附圖（工廠總平面圖、各廠址方案的區(qū)域位置

34、圖）。1.2.3.2 地質(zhì)青龍山石灰石礦山位于徐州市東北14km，屬銅山縣某村公社管轄。津浦鐵路在礦東部通過。相距兩公里余。某村至柳新公路經(jīng)過礦區(qū)南緣，交通非常方便。礦區(qū)西南有王莊，龐莊煤礦。東有權(quán)臺煤礦。相距約在11km。3.511萬伏高壓輸電線在礦區(qū)東南35km處通過。礦區(qū)南緣有經(jīng)過水文勘探的豐富地下水源。可見礦山經(jīng)濟地理條件很好。礦區(qū)地形屬低山丘陵，青龍山最高海拔標(biāo)高138m，相對標(biāo)高106m左右。山體呈攏狀沿北北東方向分布，東坡較陡，坡角2060，山壟間洼地地面標(biāo)高3235m，浮土厚度0.519m。礦區(qū)南緣有不老河流經(jīng)，河床寬150300m，水深0.73m，屬季節(jié)性河流?？菟粯?biāo)高25

35、.60m，歷年洪水位最大標(biāo)高33.58m（63年9月8號）。最近幾年人工開挖，河床加寬加深。在其南3km已修京杭大運河，可能運行船只，京杭大運河在闌家節(jié)制閘，近年來不老河最高洪水位為32.73m。1.2.3.3 礦山礦石質(zhì)量礦山礦石質(zhì)量良好，化學(xué)成分穩(wěn)定，一般氧化鈣含量多在52%以上，氧化鎂含量多低于1.5%，其他有害雜質(zhì)含量低。礦石中未發(fā)現(xiàn)游離二氧化硅及其礦物。礦床儲量大，已探明的c1+c2級儲量9488萬t（其中c2級6503萬t）所探明的儲量和工作程度完全滿足銅山縣辦好水泥廠的要求。1.2.3.4 地形圖（見附表）1.2.3.5 方案比較（如表1-5所示）表1-5 三中方案的綜合比較項目

36、a方案b方案c方案位置距石灰石礦1.1km距砂巖礦1.6km距石灰石礦1.6km距砂巖礦2.0km距石灰石礦0.1km距砂巖礦1.9km地形東低西高，坡度大約2%，有坡地。東低西高，坡度大約3%，有坡地。東低西高，比較平坦，略有坡地。 交通廠外交通工程量大，要在大毛山和二毛三毛山之間建條公路以運砂巖，另建一條鐵路經(jīng)長山和奶山之間與茅村站接軌以運產(chǎn)品。廠外交通工程量小于a，在二毛、三毛山東側(cè)70km處新建一條公路通砂巖礦，建一條鐵路通茅村，但短于a，為1km左右。石灰石有汽車直接進(jìn)廠進(jìn)行二破，砂巖則需要在大毛山、二毛山、三毛山之間建一條公路，其工程量與a差不多，另外在湖上架橋，接公路以運產(chǎn)品。對

37、周圍環(huán)境衛(wèi)生的影響由于都是丘陵地帶，建廠方案地點周圍都無村落，故不存在污染周圍村落衛(wèi)生條件問題。另外，周圍無農(nóng)田，也不存在占用耕地等問題。距水電源距離較遠(yuǎn)較遠(yuǎn)最近礦山爆破安全性不受影響不受影響略有影響原料、燃料供給相同生活設(shè)施距村落較遠(yuǎn)最遠(yuǎn)最近從以上比較情況可見，綜合實際和各方面的情況來考察，以c方案為最佳方案。1.3 窯的選型及標(biāo)定回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的設(shè)計，是根據(jù)原料和燃料情況、生產(chǎn)的水泥品種和質(zhì)量、工廠的自然條件和生產(chǎn)規(guī)模來確定窯系統(tǒng)的類型和尺寸，或?qū)σ呀ǔ傻母G進(jìn)行產(chǎn)量標(biāo)定，以及計算單位產(chǎn)品的燃料消耗量，在窯的產(chǎn)量和燃料消耗量確定后，對回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的重要配套設(shè)備，如預(yù)熱器、分解爐、冷卻機等設(shè)備進(jìn)行設(shè)

38、計選型。1.3.1 窯的標(biāo)定的意義水泥廠設(shè)計過程中，當(dāng)窯型與規(guī)格一旦確定之后，窯產(chǎn)量的標(biāo)定是選擇生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備，計算工廠的燒成能力，和熟料年產(chǎn)量的依據(jù)，同類窯在不同的生產(chǎn)條件下，其產(chǎn)量差異相當(dāng)大，即使同一規(guī)格的窯，由于煅燒制度不同，產(chǎn)量也有較大的差別。窯產(chǎn)量應(yīng)該是工廠生產(chǎn)能力的限制因素，在窯以前的所有生產(chǎn)車間的生產(chǎn)能力，均以窯的產(chǎn)量為依據(jù)進(jìn)行計算。窯產(chǎn)量標(biāo)定過高或過低，均將產(chǎn)生不良后果，如標(biāo)定過高生產(chǎn)中窯長期達(dá)不到設(shè)計產(chǎn)量，則浪費輔助設(shè)備的生產(chǎn)能力，降低工廠的經(jīng)濟效益；如果產(chǎn)量標(biāo)定過低，生產(chǎn)中，窯很快大大超過設(shè)計產(chǎn)量，不僅使建廠經(jīng)濟效益降低，而且由于配套其它設(shè)備的生產(chǎn)能力限制，窯本身的生產(chǎn)能力也

39、得不到正常發(fā)揮。1.3.2 窯的選型計算 根據(jù)水泥工業(yè)熱工設(shè)備p107確定生產(chǎn)能力為日產(chǎn)5000t的熟料預(yù)分解回轉(zhuǎn)窯筒體的尺寸。 根據(jù)要求的生產(chǎn)能力由（圖2-98）查得：回轉(zhuǎn)窯的有效直徑 =4.8m 則回轉(zhuǎn)窯的襯磚內(nèi)徑di：di=d-2 當(dāng)d4m時，=0.15m當(dāng)4md5m時，=0.18m當(dāng)5md6m時，=0.2m當(dāng)d6m時，=0.23m所以di=d-2=4.8-20.18=4.44m 再由水泥工業(yè)熱工設(shè)備p110的圖（圖2-100、圖2-101、圖2-102）查得：單位容積產(chǎn)量，取平均值3.83t/m3日單位表面積產(chǎn)量=126228，取平均值177kg/m2h單位截面積產(chǎn)量=9.014.0，

40、取平均值11.5 t/m2h再由公式 di=0.096 l=24 l/d=250l窯的筒體長度m，得：di=0.096（177/3.83）=4.44ml=24（11.5/3.83）=72.06ml/d=250（11.5/177）=16.24 考慮襯磚厚度d=di+2=4.44+0.22=4.84m 考慮窯體數(shù)據(jù)應(yīng)取整數(shù)，確定回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)徑為4.8m，長度為72m。4.872回轉(zhuǎn)窯的窯型技術(shù)參數(shù)如表1-6所示， 表1-6 選定的窯型技術(shù)參數(shù)表（新型干法水泥廠工藝設(shè)計手冊）規(guī)格生產(chǎn)能力筒體內(nèi)徑筒體長度筒體斜度轉(zhuǎn)速功率(kw)支撐數(shù)主轉(zhuǎn)（r/min）輔轉(zhuǎn)(r/h)主轉(zhuǎn)輔轉(zhuǎn)4.872 t/d4.872

41、3.5%0.3693.6911.45630753檔說明：* 表示該回轉(zhuǎn)窯配窯外分解系統(tǒng)。1.3.3 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定1.3.3.1 用經(jīng)驗公式計算查新型干法水泥廠工藝設(shè)計手冊所得回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量標(biāo)定公式，回轉(zhuǎn)窯技術(shù)規(guī)格如下：內(nèi)徑 d4.8m；有效長度 l72m；因4md5m；所選用耐火磚厚度為0.18m。有效內(nèi)徑did4.820.184.44m1.3.3.2 實際例子（現(xiàn)實生產(chǎn)中4.872窯的產(chǎn)量）遼寧工源水泥（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、湖南11海螺水泥有限公司、冀東水泥廠、棗莊市金源水泥粉磨有限公司、中材亨達(dá)水泥有限公司、銅陵海螺水泥有限公司、煙臺東源水泥有限公司等廠家應(yīng)用4.872回轉(zhuǎn)窯組成日產(chǎn)熟料5

42、000噸的干法燒成線，且達(dá)到預(yù)期效果；上海新建重型機械有限公司、江蘇鵬飛集團(tuán)股份有限公司、徐州天圣重工機械設(shè)備有限公司都定義4.872窯外分解系統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯日產(chǎn)熟料量為5000噸。1.3.3.3 結(jié)論 回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量是確定工廠生產(chǎn)規(guī)模、原料、燃料消耗定額和全廠設(shè)備選型設(shè)計的依據(jù)，因而是水泥廠設(shè)計的重要指標(biāo)。除了窯的類型和尺寸外，影響回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的因素很多，特別是近年來，隨著生料預(yù)均化系統(tǒng)的完善，懸浮預(yù)熱與窯外分解技術(shù)的不斷發(fā)展，電子計算機過程控制的廣泛應(yīng)用和科學(xué)管理的加強，使窯的單位產(chǎn)量指標(biāo)有所提高。因此對設(shè)計中已確定的回轉(zhuǎn)窯，必須進(jìn)行產(chǎn)量的標(biāo)定。產(chǎn)量的標(biāo)定應(yīng)該是在確保優(yōu)質(zhì)、低消耗、長期安全運轉(zhuǎn)的情況

43、下，窯所能達(dá)到的合理產(chǎn)量。如果對窯的產(chǎn)量標(biāo)定過低或過高，均會使整個系統(tǒng)不配套，生產(chǎn)操作出現(xiàn)不平衡。利用經(jīng)驗公式計算窯的產(chǎn)量，是標(biāo)定產(chǎn)量的主要方法，另外還需要根據(jù)工廠具體條件和我國實際生產(chǎn)水平進(jìn)行綜合考慮?？萍荚诓粩噙M(jìn)步，水泥廠管理水平也日益提高，生產(chǎn)線的逐步完善將使窯的生產(chǎn)能力進(jìn)一步提高，結(jié)合廠家生產(chǎn)和重工機械公司給出的技術(shù)參數(shù)，這里標(biāo)定窯的產(chǎn)量為5000t/d（或208.3t/h）。1.3.3.4 窯的年利用率不同窯的年利用率可參考以下參數(shù)：濕法窯 0.90；傳統(tǒng)干法窯 0.85；機立窯 0.80.85；懸浮預(yù)熱窯、預(yù)分解窯 0.80.82。所以年利用率 =310/365=0.851.3.3

44、.5 燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力： 熟料的小時產(chǎn)量： 熟料的日產(chǎn)量： 熟料的年產(chǎn)量：1.3.3.6 確定窯的臺數(shù)：利用公式n= 計算臺數(shù)，式中：n窯的臺數(shù)qy要求的熟料年產(chǎn)量（t/年）qhl所選窯的標(biāo)定臺時產(chǎn)量（t/臺時）窯的年利用率 所以n=1.0，故窯的臺數(shù)取1臺。1.3.3.7 確定窯的燒成熱耗對新建窯確定燃料消耗量，計算單位熟料熱耗是分析窯系統(tǒng)熱工性能，為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗及節(jié)能技改提供科學(xué)的依據(jù)。窯的單位熱耗是指窯系統(tǒng)生產(chǎn)單位熟料產(chǎn)量的實際燒成熱耗。由于熟料在煅燒過程中損失了大量的熱量，如廢氣和熟料帶走的熱焓、窯體向外界散失的熱量、濕法生產(chǎn)中蒸發(fā)料漿水分的熱耗量等等。因此窯的實際熱耗比理論熱耗

45、高得多。不同窯型對應(yīng)的燒成熱耗如表1-7所示，表1-7 窯型與熟料燒成熱耗（a）窯型熟料燒成熱耗窯型熟料燒成熱耗kj/kg熟料kg熟料kj/kg熟料kg熟料濕法長窯5000590012001400旋風(fēng)預(yù)熱器窯33003600780850干法長窯4600500011001200預(yù)分解窯31003300740780帶預(yù)熱鍋爐窯5900670014001600立窯36003800850900立波爾窯36003800850900實際廠家的例子如表1-8所示，表1-8 實際廠家的例子廠名窯型生產(chǎn)能力熱耗遼寧工源水泥（集團(tuán)）有限責(zé)任公司4.872m5000t/d2968.9kj/kg海螺集團(tuán)安徽銅陵海螺水

46、泥有限公司4.874m5000 t/d2970kj/kg湖南11海螺水泥有限公司472m5000 t/d3100kj/kg以上兩個表可以看出，熟料燒成過程所消耗的實際熱量與煅燒全過程有關(guān)，除涉及到原、燃料性質(zhì)和回轉(zhuǎn)窯（包括分解爐）外，還與廢氣熱回收裝置（各類預(yù)熱器或余熱鍋爐、余熱烘干等）和熟料余熱回收裝置（各類冷卻機）等有關(guān)。結(jié)合水泥廠設(shè)計規(guī)范的相關(guān)要求后，綜合考慮確定熱耗為3100kj/kg。1.4 確定石膏和混合材摻量1.4.1 概述（石膏）硅酸鹽水泥以其力學(xué)性能穩(wěn)定，原料來源廣泛，制造成本低廉等諸多優(yōu)點，多年來一直占據(jù)著建筑工程材料的主導(dǎo)地位。傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥材料固有的韌性差、水化熱高、

47、抗凍、抗?jié)B、抗腐蝕性差等缺點，愈來愈不適應(yīng)混凝土發(fā)展的需要。石膏作為水泥的緩凝劑，用于調(diào)節(jié)水泥似的凝結(jié)時間，也可以增加水泥的強度，特別對礦渣水泥作用更明顯。石膏也可作礦化劑用于熟料煅燒，對提高熟料產(chǎn)量和質(zhì)量有明顯的效果。石膏的質(zhì)量控制，應(yīng)該進(jìn)廠一批，取樣化驗一次。一般情況下，測定石膏中的so3含量就可以了。根據(jù)so3的含量計算水泥中石膏的摻入量，如磨石膏粒度不應(yīng)大于30mm，一般應(yīng)有20天的儲存量，使用的石膏和硬石膏的質(zhì)量應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)要求。除石膏的摻量外，石膏的品種也會影響水泥的水化進(jìn)程。內(nèi)川浩研究指出，石膏的溶解度與水泥中ca2+、al3+濃度之間維持良好的平衡是很重要的。不同品

48、種的石膏具有不同的溶解度和溶解速度。沈梅非等研究了不同形態(tài)石膏在蒸餾水和飽和石灰水溶液中的溶解度（見表1-9）表1-9 石膏在不同溶液中溶解度隨時間的變化石膏品種溶液類型caso4的質(zhì)量濃度/（gl-1）5min10min30min1h2h1d4d7d硬石膏蒸餾水0.941.061.321.341.471.972.212.38飽和石灰水0.660.811.051.171.172.132.302.38二水石膏蒸餾水2.052.062.072.06飽和石灰水1.721.711.711.701.701.681.68注：試驗溫度為2022參考資料：內(nèi)川浩、宇智田俊一郎。，石膏石灰1972（118）。沈

49、梅非等。雙快型砂水泥中不同石膏形態(tài)的研究j，硅酸鹽學(xué)報，1982（9）。1.4.2 石膏的分類：gb/t 5483石膏和硬石膏國家標(biāo)準(zhǔn)中對石膏和硬石膏礦產(chǎn)品按礦物組分分為兩類：g類：稱為石膏產(chǎn)品。該產(chǎn)品以二水硫酸鈣（caso42h2o）的質(zhì)量百分含量表示其品位。m類：稱為混合石膏產(chǎn)品。該產(chǎn)品以無水硫酸鈣（caso4）與二水硫酸鈣（caso42h2o）的質(zhì)量百分含量之和表示其品位， （質(zhì)量比）。1.4.3 技術(shù)要求：gb/t 5483石膏和硬石膏國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的技術(shù)要求是：（1）附著水：產(chǎn)品附著水不得超過4%（m/m）。（2）塊度尺寸：產(chǎn)品的塊度不大于400mm。如有特殊要求，由供需雙方商定。（3）分級：各類產(chǎn)品按其品位分級，并應(yīng)符合表1-10的要求。表1-10 石膏的標(biāo)準(zhǔn)要求