5000t水泥設(shè)計計算

1、項目Loss(%)SiO2(%)Al2O3(%)Fe2O3(%)CaO(%)MgO(%)SO3(%)合計天然水分(%)石灰石383.81.21.0491.10.8砂巖1.1093.10.670.620.710.360.6鐵粉2.2613.12.2073.472.293.681.491.5粉煤灰1.7651.932.042.515.251.123石膏38.5煤灰54.231.194.323.521.562煤的工業(yè)分析工業(yè)分析 (%)發(fā)熱量Qnet.ad KJ/KgMadCadAadVad1.5252.0224.2023.8524700原煤水分：2.21，經(jīng)換算得收到基煤的工業(yè)分析：MarCarA

2、arVarQnet,ar2.2151.6624.0323.68244984水泥品種：用到公式: Qnet.ar =( Q net.ad 25 Mad )×25散袋比 0.25：0.75 P.O 52.5 20% P.O 42.5 80%1.1 煤粉摻入量的計算由駐馬店豫龍同力水泥有限公司提供數(shù)據(jù)為：KH=0.890.02；SM=2.650.1；IM=1.650.1，并設(shè)定熟料的熱耗2968Kj/Kg熟料，煤灰沉降率為100%。計算煤灰摻入量GA= 2.96%其中： GA 熟料煤粉摻入量；q單位熟料熱耗；Qnet，ar煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量；S煤的應(yīng)用基沉降率； Aar煤的應(yīng)用基灰分含量

3、1.2用誤差嘗試法計算原料配合比設(shè)定熟料礦物組成為：C3S=54%，C2S=18%，C3A=8%， C4AF=10%。依據(jù)礦物相組成計算各率值和化學(xué)組成計算為： KH=0.898、SM=2.44、IM=1.56。SiO2=0.2631C3S+0.3488C2S=0.2631 54%+0.3488 18% =20.49%Al2O3=0.3773C3A+0.2098C4AF=0.3773 8%+0.2098 10% =5.12%Fe2O3=0.3286C4AF =0.3286 10% =3.29%CaO=0.7669C3S+0.6512C2S+0.6227C2A+0.4616C4AF=61.11%

4、則其率值和化學(xué)組成分別如下表：表1-1 率值和化學(xué)組成KHSMIMFe2O3Al2O3SiO2CaO0.8982.441.563.29%5.12%20.49%61.11%1.3 將各原料的化學(xué)組成換算為灼燒基表1-2 各原料的化學(xué)組成換算為灼燒基組成SiO2（%）Al2O3（%）Fe2O3（%）CaO（%）石灰石6.131.941.6179.03砂巖94.140.680.630.72鐵粉13.402.2575.172.34粉煤灰52.8332.612.555.34煤灰54.231.194.323.521.4 計算燃燒原料的配合比及率值和礦物組成表1-3 熟料組成減去煤灰摻入成分組成SiO2Al

5、2O3Fe2O3CaO計算熟料成分20.495.123.2961.11減去煤灰×3.28%1.600.920.130.10無灰熟料成分18.894.203.1661.01計算各原料配合比為：石灰石配比：P石灰石 77.20%粉煤灰配比：P粉煤灰 8.30%砂巖的配比：P砂巖 10.38%鐵粉配合比： 1.5 初步計算配合比計算熟料化學(xué)組成原料名稱配合比(%)SiO2(%)Al2O3(%)Fe2O3(%)CaO(%)灼燒基 石灰石77.204.731.501.2461.01灼燒基 砂巖10.389.770.070.070.07灼燒基 鐵粉1.160.160.030.870.03灼燒基

6、粉煤灰8.304.382.710.210.44煤灰2.961.600.920.130.10計算熟料10020.645.232.5261.65計算熟料率值為：KH=0.902SM=2.663IM=2.0751.6 嘗試誤差計算由以上計算可知：計算所得的率值與要求有很大的差別，同時SM太高，因此需要把配合比重新調(diào)整。取石灰石配合比為77.22%，砂巖配合比為10.36%，鐵粉配合比為2.0% ，粉煤灰配合比為8.3%，重新計算表1-5 重新計算熟料化學(xué)組成原料名稱配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼燒基石灰石77.224.731.501.2461.03灼燒基砂巖10.369.750.070.

7、070.07灼燒基鐵粉2.00.270.051.500.05灼燒基粉煤灰8.304.382.710.210.44煤灰2.961.600.920.130.10計算熟料20.735.253.1561.69重新計算熟料率值為：KH=0.895SM=2.468 IM=1.67熟料礦物組成為：C3S=3.8SiO2(3KH-2)=3.8×20.73×(3×0.893-2)=53.96C2S=8.6 SiO2(1-KH)=8.6×20.73×(1-0.893)=18.72C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)=2.65×(5.25-0

8、.64×3.15)=8.57C4AF=3.04Fe2O3=3.04×3.15=9.58以上計算的熟料率值和礦物組成均可滿足設(shè)定要求，故不需再調(diào)整配合比。1.7 應(yīng)用基原料配合比表1-6 應(yīng)用基原料配合比原料名稱燃燒原料配合比應(yīng)用基原料質(zhì)量比應(yīng)用原料配合比石灰石77.2085.58%砂巖10.3610.36×=10.487.20%鐵粉2.12.0×=2.051.41%粉煤灰7.988.30×=8.455.81%1.8 計算生料成分各原料成分乘以應(yīng)用基原料配合比之和即為生料成分如下表所示：名稱燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO水分石灰石

9、15;85.58%32.523.251.030.8641.930.68砂巖×7.20%0.086.700.050.040.050.04鐵粉×1.41%0.030.190.031.040.030.02粉煤灰×5.81%0.103.021.860.150.310.17生料成分32.7313.152.972.0942.320.91第2章 物料平衡計算2.2原燃材料消耗定額的計算2.2.1 原料消耗定額1. 考慮煤灰摻入量時，一噸熟料的生料理論消耗量 (每噸)KT=1.443 t/t熟料 其中 KT干生料理論消耗量 (t/t) I 干生料燒失量 (%) S 煤灰摻入量，以

10、熟料百分?jǐn)?shù)表示。 2. 考慮煤灰摻入量時,一噸熟料的生料消耗定額 (每噸)= KT (1+)=1.443×(1+2%)=1.472 t/t熟料 生料生產(chǎn)損失，取2%。3. 各種原料消耗定額 =(1+) X X 生料中該原料配合比(%)根據(jù)上式可計算： t/t熟料 t/t熟料t/t熟料t/t熟料其中： 某種干原料的流水作業(yè)消耗定額t/t熟料 4. 干石膏消耗定額 水泥中的石膏的摻加量；6% 水泥中混合材的摻加量石膏的生產(chǎn)損失；取1%干石膏的消耗定額根據(jù)南京化工院公式： SO3=0.2C3AF+0.05C4AF=2.192<3.5%計算石膏摻加量約6%左右，這里取6%，且6%

11、15;38.5%=2.31%<3.5%，故合理，所以對于PO42.5： 熟料：石膏：混合材=82：6：12對于PO52.5： 熟料：石膏：混合材=86：6：8 故 PO42.5： Kd =0.074 PO52.5： Kd =0.0702.2.2 干混合材消耗定額 Ke=其中： Ke干混合材消耗定額 Pe混合材生產(chǎn)損失，取1%P.O42.5 Ke=0.148 t/t熟料P.O52.5 Ke=0.094 t/t熟料2.2.3 燒成用煤消耗定額Kf=×= =0.134t/t熟料 其中： PF煤粉生產(chǎn)損失, 取2%q熟料熱耗, 取3100Kj/KgQnet.ar煤的發(fā)熱量2.3 原燃材

12、料需要量的計算和物料平衡表的編制表2-1原燃材料需要量的計算和物料平衡表的編制天然水分生產(chǎn)塤失消耗定額物料平衡表干料濕料干料含天然水分小時日周小時日周石灰石0.80.51.2661.276295.47089.649627.2297.77145.650019.2砂巖0.60.50.1070.10824.97599.24194.425.20604.84233.6鐵粉1.520.0210.0214.9117.6823.24.90117.6823.2粉煤灰320.0870.09020.3487.23410.4215043528燃煤2.2120.12629.4705.64939.2生料21.472343

13、.478243.257702.4石膏1PO42.50.07417.08409.922869.44PO52.50.070混合材1PO42.50.14832.01768.325378.24PO52.50.094熟料233.33560039200水泥1350.00840058800其中，水泥品種為：P.O52.5 20%；P.O42.5 80% 袋散比為：20% ：80%表2-2 物料平衡表消耗定額t/t熟料物料平衡表P.O 42.5P.O 52.5P.O42.5P.O52.5時日周時日周石膏0.0740.07013.81331.522320.643.2778.4548.8混合材0.1480.094

14、27.63663.44641.284.39105.28736.96熟料186.6744803136046.6711207840水泥28067204704070168011760第3章 主機(jī)平衡計算3.1主機(jī)要求的小時產(chǎn)量 GH=其中： GW物料周平衡量 GH主機(jī)要求小時產(chǎn)量主機(jī)設(shè)備年利用率其中破碎機(jī)對石灰石和石膏破碎3.2主機(jī)要求生產(chǎn)能力平衡表主機(jī)名稱周平衡量工作制要求主機(jī)小時產(chǎn)量年利用率生料磨57702.4.7×24h429.33t/h0.80窯392007×24h253.62t/h0.92水泥磨588007×24h437.5t/h0.80煤磨4939.27&#

15、215;24h44.67t/h0.70包裝機(jī)147007×14h437.5t/h0.20破碎機(jī)49627.27×14h984.67t/h0.30第4章 儲庫平衡計算4.1物料存儲期限 表4-1 各物料存儲期限列表物料要求儲存期實際儲存期石灰石8710砂 巖201530粉煤灰537鐵 粉202030石 膏303045混合材313生 料21 3熟 料223水 泥5310燃 煤2010304.2 物料儲存量 V=T×M其中： V物料儲存量 T各物料儲存期 M物料日平衡量1. 石灰石儲存量 V=T×M=8×7145.6=57164.82. 砂巖儲存量

16、=T×M=20×599.2=119843. 粉煤灰儲存量 V=T×M=5×504=25204. 生料儲存量 V=T×M=1×8243.2=8243.25. 煤儲存量 V=T×M=20×705.6=141126. 石膏儲存量 V=T×M=30×409.92=12297.67. 混合材存量 V=3×768.32=2304.968. 熟料儲存量 V=T×M=2×5600=112009. 水泥儲存量 V=T×M=5×8400=4200010. 鐵粉儲存量

17、 V=T×M=20×117.6=23524.3 儲庫計算4.3.2 生料庫生料庫應(yīng)滿足儲存期至少3天的用量。取豫龍生料庫高52米，庫存密度1.3，所以庫存容積 由此可計算出生料庫的半徑: 考慮到富裕容量，取R=12m，所以直徑取24m。因此生料磨的規(guī)格為2452m的圓庫，數(shù)目一個。由于生料庫規(guī)格較大,下面設(shè)有17個下料庫，在下料過程中已完成了生料均化，所以生料均化庫不再設(shè)計 。4.3.3 鐵粉儲庫鐵粉一般用硫酸渣或鐵礦石，儲存期為25天，儲存量為6757.5噸。鐵粉堆積密度2.2，所以庫存容積 ，休止角為45° 設(shè)料堆高度為10米，則料堆寬度為20米，所以長 考慮

18、富余容量取l=35米，所以鐵粉的的儲存為堆棚場。料堆底邊長35米，寬20米，高10米。4.3.4 石膏儲庫石膏的儲存期為20天，儲量9640噸，堆積密度1.4，所以石膏的堆積體積為 由于石膏粒度小，所以用圓庫的高度為40米，則圓庫的半徑 考慮富余量則r取8米所以直徑為16米，數(shù)目一個。4.3.5混合材儲庫混合材的儲存期為3天，儲存量7183.5噸，堆積密度 0.64,所以體積由于是粉料，采用圓庫儲存設(shè)其高40米。則其半徑 考慮富余量則半徑取10米，所以直徑為20米，數(shù)目一個。4.3.6 熟料的儲庫水泥熟料的儲存期為7天,儲存量為35700噸，堆積密度為1.45，采用圓庫儲存則體積 用兩個圓庫儲

19、存。則單個體積 設(shè)庫高40米，則其半徑 考慮富余容量，則半徑取10米，所以直徑為20米，數(shù)目為2個。4.3.7 水泥儲庫儲存期為5天，儲量39483.5噸，堆積密度為1.45，采用圓庫儲存，則體積 用6個圓庫儲存則單個體積為 V=27230÷6=4539設(shè)庫高30m，則半徑 r取7m?？紤]富余容量則其半徑取8米，所以直徑為16米，數(shù)目6個。 砂巖庫砂巖的儲存期為10天，儲量6120噸，堆積密度為2.0，粘土休止角為250，則儲庫容積為 V=m÷=3060設(shè)堆高40米， 考慮富余容量，半徑取6m，直徑是12m，數(shù)目是1個。4.4 各儲庫規(guī)格列表如下表4-2 各儲庫規(guī)格列表儲庫

20、名城規(guī)格數(shù)目庫容量儲存期(天)單個總共石灰石堆場157164.857164.88煤堆場232×33×7m16739673920生料庫18882.438882.432鐵粉庫14403.854403.8520石膏庫114946.414946.430混合材庫12459.752459.753熟料庫114751.7214751.722水泥庫68741.768741.765砂巖庫113665.2813665.28205.2 預(yù)熱器各部分參數(shù)計算 各部分氣體量計算1. 由工藝平衡計算可知: 熟料耗煤量 =0.133。(1) 理論空氣量Va0=()×=()×0.126=

21、0.807 Nm3/Kg熟料(2) 理論廢氣量 Vg=()×=()×0.126=0.865 Nm3/Kg熟料(3) 實際料耗 L0=1.472 t/t熟料(4) 生料分解生成廢氣量Ur= L0·I%·=1.443×32.73%×=0.24Nm3/Kg熟料(5) 生料水分蒸發(fā)產(chǎn)生廢氣量 UH=L0 ×0.9467%×=1.546×0.746%×=0.0144Nm3/Kg熟料2. 窯尾排出廢氣量(1) 生料入窯后分解放出CO2量 L0·I%··e=0.24×5

22、%=0.012 Nm3/Kg熟料(2) 窯內(nèi)煤燃燒產(chǎn)生廢氣量 Vg×40%=0.865×40%=0.345 Nm3/Kg熟料(3) 過剩空氣量 (-1)·Va0·40%=(1.1-1) ×0.807×40%=0.0323 Nm3/Kg熟料(4) 窯尾廢氣量=0.012+0.346+0.0323=0.3902+0.0332=0.4032Nm3/Kg熟料(5) 轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V工=V標(biāo)×=0.3903×=1.8915m3/Kg熟料3. 三次風(fēng)管抽風(fēng)量(1) 窯尾廢氣帶入空氣量(-1)·Va0·60%

23、=(1.1-1) ×0.807×60%=0.0484 Nm3/Kg熟料(2) 爐內(nèi)煤燃燒需空氣量 Va0×60%=0.807×60%=0.4842 Nm3/Kg熟料(3) 爐漏風(fēng)量 Va=×=0.04035 Nm3/Kg熟料(4) 出爐廢氣所帶過剩空氣量=1.1(-1)·Va0=(1.1-1) ×0.807=0.0807 Nm3/Kg(5) 三次風(fēng)管抽風(fēng)量 V標(biāo)=0.4842+0.0807-0.0484-0.04035=0.4762 Nm3/Kg熟料(6) 轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V工=0.4762×=1.959m3/Kg4

24、. 爐內(nèi)廢氣量(1) 燃煤廢氣=(爐+窯)燃煤產(chǎn)生廢氣=Vg=0.865Nm3/Kg熟料(2) 生料分解產(chǎn)生CO2=全部生料分解放出的CO2量×(爐內(nèi)分解率+窯內(nèi)分解率)=0.24×(90+8)%=0.2352 Nm3/Kg熟料(3) 過?？諝饬?(-1)·Va0=0.1×0.807=0.0807 Nm3/Kg熟料(4) 爐內(nèi)廢氣量=0.865+0.2352+0.0807=1.1809Nm3/Kg熟料(5) 轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V工=V標(biāo)= 1.1809×=5.031m3/Kg熟料5. 各級旋風(fēng)筒氣體量(1) C5廢氣量 出爐廢氣量=1.1809Nm

25、3/Kg熟料 漏入空氣量 ：5% （窯+爐）進(jìn)入的C5的理論空氣量=5%·Va0=5%×0.807=0.04035 Nm3/Kg熟料 C5內(nèi)分解CO2量：UR·e=0.24×5%=0.012 Nm3/Kg熟料 C5廢氣量=1.1809+0.04035+0.012=1.23325Nm3/Kg熟料 轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V=V標(biāo)·=1.23325·=5.073Nm3/Kg熟料(2) C4廢氣量 來自C5廢氣=1.23325 Nm3/Kg熟料 漏入空氣量5%·VC5C4廢氣量(1+5%) VC5=1.05×1.23325=1.2

26、95Nm3/Kg熟料轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V=V標(biāo)=1.23325×=4.90m3/Kg熟料(3) C3廢氣量 來自C4廢氣=1.295Nm3/Kg熟料 漏風(fēng)量： 5% VC4C3廢氣量=(1+5%)VC4=1.05×1.295=1.35975Nm3/Kg熟轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V=V標(biāo)·=1.35975×=4.5474m3/Kg熟料(4) C2廢氣量 來自C3廢氣=1.35975Nm3/Kg熟料 漏風(fēng)量：5% VC3C2廢氣量=(1+5%) VC3=1.05×1.35975=1.4278Nm3/Kg熟轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V=V標(biāo)·=1.4278×

27、;=4.1472m35/Kg熟料(5) C1廢氣量 來自C2廢氣= 1.4278 Nm3/Kg熟料 漏風(fēng)量： 5% VC2C1廢氣量=(1+5%) VC2=1.05×1.4278=1.499 Nm3/Kg熟料轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V=V標(biāo)·=1.499×=3.311m3/Kg熟料6. 入高溫風(fēng)機(jī)廢氣 來自C1廢氣=1.499 Nm3/Kg熟料 漏風(fēng)量 5% VC1入高溫風(fēng)機(jī)廢氣量=(1+5%)VC1=1.05×1.499=1.5740 Nm3/Kg熟料轉(zhuǎn)化為工作態(tài) V=V標(biāo)· =1.5740× =3.1306 m3/Kg熟料7. 風(fēng)管尺寸計算

28、五級到四級排風(fēng)管d、0.0188×（5.073×1000×212.5/34）1/23.35則d 3.35+0.43.75四級到三級排風(fēng)管 d、0.0188×（4.9×1000×212.5/34）1/23.29則d 3.29+0.43.69三級到二級排風(fēng)管 d、0.0188×（4.5474×1000×212.5/34）1/23.17則d 3.17+0.43.57二級到一級排風(fēng)管 d、0.0188×（4.1472×1000×212.5/34）1/23.03則d 3.03+0.43

29、.435.3.1 爐的有效截面和有效直徑（直筒部分） S爐分解爐有效截面積 D爐分解爐有效內(nèi)徑Vg通過分解爐的工況風(fēng)量m3/s Wg分解爐斷面風(fēng)速m/s 選擇噴騰式DD分解爐，爐子截面風(fēng)速Wg=5.59.5m/s，在這里取Wg=9.02m/s。則：S爐= 37.96 =6.95 耐火磚厚度取所以分解爐有效截面37.96m2。有效直徑6.95m，直徑為7.31m。5.3.2 分解爐的高度一般可以根據(jù)氣流在分解爐內(nèi)需要停留的時間來計算 H=wt其中： H分解爐高度 w氣流在分解爐內(nèi)平均流速 m/s t氣流在分解爐內(nèi)經(jīng)歷的時間 s DD型分解爐氣流在分解爐內(nèi)經(jīng)歷時間t在25s之間，取t=3.5s；W取Wg=8m/s；則：H=8×3.5=28m 得分