日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)設(shè)計

1、摘要本次設(shè)計的任務(wù)是日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計。近年來隨著我國裝備制造業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)能力的不斷提高，水泥生產(chǎn)線的規(guī)模大型化已漸成趨勢。從國內(nèi)外諸多水泥廠建設(shè)過程的經(jīng)歷來看，主機選型特別是生料磨的選型合理與否是影響項目投資，工程進(jìn)度和投產(chǎn)后經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。目前國內(nèi)采用的生料磨系統(tǒng)主要有球磨烘干兼粉磨，立磨和輥壓機終粉磨這三種系統(tǒng)。粉磨效率低，能耗大是球磨機系統(tǒng)的缺點。輥壓機系統(tǒng)在粒度級配，操作維修等方面有缺陷。而立磨在粉磨和烘干能力，能耗及喂料粒度等方面性能都很優(yōu)越。所以立式磨屬當(dāng)代水泥工業(yè)原料粉磨系統(tǒng)的首選。基于物料平衡計算和設(shè)備選型計算，此次設(shè)計選擇了產(chǎn)量為400

2、t/h的MLS4531立磨。關(guān)鍵字：工藝設(shè)計 生料粉磨系統(tǒng) 立磨系統(tǒng) 物料平衡 設(shè)備選型AbstractThe design of the task is to produce 5,000 tons of cement clinker on cement raw material grinding system process design.As China's equipment manufacturing industry in recent years, technological level and production capacity continues to improv

3、e, large scale cement production line technology has become the trend. The process of building a lot of cement from foreign experience point of view, the host selection in particular the selection of raw mill is reasonable or not is the impact of project investment, project progress and put into ope

4、ration an important factor in economic. At present, raw mill system used in the main drying and grinding ball mill, vertical mill and roller press finish grinding these three systems. Grinding efficiency is low, energy consumption is the ball mill system shortcomings. Roller press system in the part

5、icle size, operation and maintenance and so flawed. Standing mill in grinding and drying capacity, energy consumption and feed particle size, etc. are all excellent performance. So are modern cement vertical mill grinding system of choice for industrial raw materials. Based on material balance calcu

6、lations and equipment sizing, the design options of the output of 400t / h of MLS4531 vertical mill.Keyword：Process Design Raw material grinding system Roller mill system Material balance Equipment Selection目錄摘要IAbstract前言1第一章 總述61.1 設(shè)計任務(wù)：日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計61.2 生產(chǎn)所需原材料分析：61.3新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程：6新型干法

7、水泥生產(chǎn)工藝流程簡述6工藝流程簡述9第二章 配料及配料平衡計算122.1基本條件：122.2假設(shè)原料配比122.3計算白生料化學(xué)成分122.4 計算灼燒基生料化學(xué)成分132.5 計算熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗132.6 計算煤灰摻入量132.7 計算熟料化學(xué)成分（%）132.8 計算率值132.9 計算熟料料耗142.10計算實物煤耗142.11 計算干基實際消耗定額142.12 計算濕基實際消耗定額142.13計算濕物料配合比142.14根據(jù)以上內(nèi)容編制物料平衡表如下：15第三章 總平面布置163.1總平面布置16第四章 重點車間設(shè)計17生料粉磨車間設(shè)計174.1 生料粉磨184.1.1 生料粉磨的意義1

8、84.1.2 粉磨的基本原理18第五章 主機設(shè)備選型計算195.1石灰石破碎系統(tǒng)195.2生料磨系統(tǒng)205.3 收塵系統(tǒng)225.3.1 旋風(fēng)收塵器225.3.2 電收塵器235.3.3 增濕塔255.4 輸送設(shè)備265.4.1 帶式輸送機26螺旋輸送機275.4.3 斗式提升機27空氣輸送斜槽28鏈?zhǔn)捷斔蜋C295.5 主機能力平衡表30結(jié)束語31致謝32參考文獻(xiàn)33前言本設(shè)計的課題是：日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠新型干法生產(chǎn)線生料磨系統(tǒng)工藝設(shè)計。本次設(shè)計的主要內(nèi)容是日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠配料設(shè)計、物料平衡計算；水泥廠設(shè)備選型計算和主機生產(chǎn)能力平衡計算；水泥廠生料磨系統(tǒng)工藝設(shè)計說明書的編制

9、；水泥廠工藝流程圖及生料磨系統(tǒng)工藝布置圖設(shè)計，因此有必要對生料磨系統(tǒng)及其發(fā)展進(jìn)行了解。本設(shè)計的目的和意義為培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析、解決實際問題能力；提高查閱文獻(xiàn)和收集資料的能力，計算機技術(shù)和外語應(yīng)用能力；使學(xué)生系統(tǒng)而又熟練地掌握水泥廠工藝流程，具有進(jìn)行水泥廠主要車間初步設(shè)計計算、編寫設(shè)計說明書等工作能力；進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，為今后的實際工作打基礎(chǔ)。因本設(shè)計為日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠新型干法生產(chǎn)線生料磨系統(tǒng)工藝設(shè)計，所以重點介紹關(guān)于日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠新型干法生產(chǎn)線生料磨系統(tǒng)。近年來隨著我國裝備制造業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)能力的不斷提高，水泥

10、生產(chǎn)線的規(guī)模大型化已漸成趨勢。從國內(nèi)外諸多水泥廠建設(shè)過程的經(jīng)歷來看，主機選型特別是生料磨的選型合理與否是影響項目投資，工程進(jìn)度和投產(chǎn)后經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。在出口國外的水泥項目中，以中大型水泥生產(chǎn)線為主。在設(shè)備選型時，合理選擇各系統(tǒng)的主機，降低項目投資，可提升我國對外水泥單位的競爭力。水泥廠項目因地區(qū)不同，各自的自然條件也有差別，生料粉磨系統(tǒng)方案選擇也不盡相同。在當(dāng)代水泥工業(yè)生料粉磨裝備的選擇中，球磨系統(tǒng)已明顯減少，現(xiàn)在僅剩的一個使用范圍就是水泥粉磨了，即使在這個范圍內(nèi)球磨的選用已縮減到50%（國際）和70%（國內(nèi)），下降的趨勢仍在繼續(xù)。立式磨屬當(dāng)代水泥工業(yè)原料粉磨系統(tǒng)的首選，國際上多年的實踐足

11、以佐證。經(jīng)過近一個世紀(jì)的發(fā)展，立式磨技術(shù)已經(jīng)十分成熟。特別是六十年代以來，隨著窯外分解技術(shù)的誕生并向大型化發(fā)展，立式磨在國內(nèi)外水泥工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，其技術(shù)水平得到了進(jìn)一步的提高和完善。國內(nèi)外十多家公司相繼研制了各種類型的立式磨，均取得了成功。在國外，德國LOESCHE公司研制了LM立式磨、Pfeiffer公司研制了MPS立式磨、Krupp Polysius公司研制了RM立式磨、丹麥F.L.Smith公司研制了Atox立式磨；日本宇部公司生產(chǎn)引進(jìn)德國LOESCHE公司技術(shù)，生產(chǎn)UB-LM立式磨.。德國LOESCHE公司目前正在制造LM69.40立式磨，主機裝機容量為7000Kw，產(chǎn)量可達(dá)12

12、00噸/時，將用于印度與日產(chǎn)10000噸熟料的水泥生產(chǎn)線配套粉磨水泥原料，是世界上最大的立式磨。而國內(nèi)幾種國產(chǎn)大型立式磨分別為1：HRM型立式磨：HRM型立式磨立式磨是合肥水泥研究設(shè)計院研制的能廣泛用于建材、冶金、電力、化工、非礦等行業(yè)粉磨各種非金屬物料的高效節(jié)能的烘干兼粉磨設(shè)備，首臺HRM1250立式磨于1989年用于安徽省蒙城縣水泥廠，2008年10月，中國最大的立式磨HRM4800立式磨在浙江虎山集團(tuán)5000噸/日水泥熟料生產(chǎn)線上投入運行；2.TRM型立式磨與LGM型立式磨：TRM型立式磨和LGM型立式磨的結(jié)構(gòu)與LM型立式磨相同。TRM型立式磨是天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院研制的立式磨。與日產(chǎn)

13、5000噸水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料的TRM53.40立式磨于2008年9月投入運行；3.MLS（MPS）型立式磨：MPS型立式磨是沈陽重型機器廠引進(jìn)德國非凡公司于一九八五年十二月從西德PFEIFFER公司引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的立式磨。合同規(guī)定轉(zhuǎn)讓八種規(guī)格產(chǎn)品的全部設(shè)計、制造和檢驗技術(shù)，以及試驗選型用MPS磨機全套試驗室設(shè)備，以滿足700t/d、1000t/d、2000 t/d水泥廠需要。 由于合同已經(jīng)到期，沈陽重型機器廠將該立式磨產(chǎn)品改為MLS型立式磨，并開發(fā)設(shè)計了MLS3626、MLS3626加強型以及MLS4531原料立式磨，分別與2500t/d、3000 t/d和5000 t/d水泥熟料生產(chǎn)線

14、配套粉磨原料。國產(chǎn)立式磨存在問題及其解決方案：通過幾臺與5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線配套的大型立式磨配國產(chǎn)減速機的使用情況證明：國產(chǎn)立式磨及減速機設(shè)計、制造技術(shù)基本成熟，能夠滿足5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線的需要，供貨周期較短、價格較低。進(jìn)口立式磨供貨周期長、價格昂貴（比國產(chǎn)減速機貴50%以上），且國內(nèi)以前進(jìn)口的立式磨減速機在使用35年后也先后出現(xiàn)故障，維修周期長、更換配件費用高且難以及時到貨，使整條生產(chǎn)線停產(chǎn)數(shù)月的情況也時有發(fā)生；所以建議國內(nèi)生產(chǎn)線優(yōu)先選用國產(chǎn)立式磨及減速機。本設(shè)計的指導(dǎo)思想和設(shè)計路線：我國水泥工業(yè)立式磨的選用率也在不斷提高之中。因此我國應(yīng)加緊自主創(chuàng)新大型生料磨（5000t/

15、d線）的研制、改進(jìn)與完善，確保其可靠性，提高國產(chǎn)大型立磨的市場競爭力。此次設(shè)計為日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠新型干法生產(chǎn)線生料磨系統(tǒng)工藝設(shè)計，經(jīng)過慎重考慮，生料磨系統(tǒng)首選確定為國產(chǎn)立式磨，相應(yīng)的幾種國產(chǎn)大型立式磨分別為HRM型立式磨、 TRM型立式磨與LGM型立式磨、MLS（MPS）型立式磨；HRM型立式磨的磨盤為盤形、磨輥為輪胎形，組成合理的研磨區(qū)域，粉磨效率高、電耗低。磨輥可以翻出機外檢修，輥套可以翻面使用，能延長使用壽命，有防止磨輥輥套與磨盤襯板直接接觸的限位裝置，能避免磨機運行時因斷料引起的劇烈振動。磨輥軸承采用稀油循環(huán)強制潤滑、在機外自然密封，軸承能得到良好的潤滑和冷卻，大大提高了軸

16、承的使用壽命。磨輥橫軸采用滾動軸承支撐，可免維護(hù)。加壓油缸設(shè)計為快速拆分結(jié)構(gòu)，維護(hù)、檢修十分方便。HRM4800立式磨每只磨輥采用雙油缸加壓，減小了油缸直徑，增加了油缸的可靠性。分離器為動靜態(tài)高效分離器，選粉效率高、阻力小。到目前為止HRM型立式磨已經(jīng)生產(chǎn)600多臺套，而且正以100臺套/年的速度高速增長。不僅能夠用于粉磨水泥原料，而且能夠用于磨煤、礦渣、非礦等各種非金屬物料，共有水泥原料磨、煤磨、礦渣/水泥磨和非礦超細(xì)磨四個系列、三十多種規(guī)格的產(chǎn)品，廣泛用于建材、化工、電力、冶金、非礦等行業(yè)，并出口到巴基斯坦、土耳其、埃及、印度、越南、阿爾及尼亞、阿聯(lián)酋等國家；HRM4800立式磨研磨區(qū)域中

17、徑為Ø4800，研磨區(qū)域外徑為Ø5600，磨盤外徑為 Ø6100。在粉磨原料易磨性Bond指數(shù)為15.2kWh/t的難磨物料情況下，產(chǎn)量仍然達(dá)到了450t/h，系統(tǒng)粉磨電耗為13.5kWh/t。HRM4800立式磨是按照與日產(chǎn)50007000噸水泥熟料生產(chǎn)線配套粉磨原料而設(shè)計的，只需配備不同的減速機與電機，就能滿足不同水泥生產(chǎn)線的需要，是目前我國最大的立式磨；TRM型立式磨和LGM型立式磨主要特點與德國LOESCHE 磨相同，其磨盤為平盤、磨輥為錐臺型，磨輥能翻出機外檢修，分離器也為動靜態(tài)分離器。其特點是磨盤轉(zhuǎn)速較快，因而與其他

18、型式的立式磨相比，在規(guī)格相同條件下，產(chǎn)量較高，而在同樣能力的條件下，規(guī)格較小，設(shè)備重量較輕，能適應(yīng)于風(fēng)掃式和部分物料外循環(huán)系統(tǒng)；MLS（MPS）型立式磨MPS型立式磨研磨區(qū)域為環(huán)槽型、磨輥為輪胎型、輥套為分瓣型結(jié)構(gòu)，每臺磨有3個磨輥，由液壓缸通過壓力框架對3個磨輥加壓，而其中MLS4531立式輥磨被原國家經(jīng)貿(mào)委列為國家重點新產(chǎn)品，該機采用了國產(chǎn)新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，增強了設(shè)備運行的可靠性；增加了磨輥測溫裝置，起到監(jiān)測磨輥內(nèi)軸承溫度的變化、保護(hù)磨輥軸承的作用；分離器傳動采用變頻電機驅(qū)動，主動、靜態(tài)分離器代替了動態(tài)分離器，提高了設(shè)備的選粉能力和選粉效率；進(jìn)料口及噴口環(huán)處襯板采用了特殊耐磨材質(zhì)，延長了磨機

19、的使用壽命，提高了運轉(zhuǎn)率。經(jīng)鑒定委員會專家評審一致認(rèn)為：MLS4531立式輥磨機結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、配置先進(jìn)，粉磨效率高、烘干能力強、粉磨電耗低，允許入磨粒度大、流程簡單、電氣控制系統(tǒng)先進(jìn)，自動化水平高，噪音低、環(huán)保節(jié)能效果好，設(shè)備運行可靠、維修費用低，滿足了新型干法水泥生產(chǎn)大型化的要求，填補了我國大型立式輥磨機的空白，其主要性能指標(biāo)達(dá)到了當(dāng)代國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，性能價格比優(yōu)于國外產(chǎn)品，可以替代進(jìn)口。對應(yīng)課題日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠新型干法生產(chǎn)線生料磨系統(tǒng)的幾種立式磨分別為HRM4800、 TRM53.40、 MLS453，其中HRM4800立式磨2008年10月在浙江虎山集團(tuán)5000噸/日水

20、泥熟料生產(chǎn)線上投入運行，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到了國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，而TRM53.40立式磨于2008年9月投入運行。MLS453立式磨在蕪湖白馬山海螺水泥廠投產(chǎn)。所以，從性能可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)實用，節(jié)能降耗,以及地理位置各方面考慮，在確保設(shè)備運行穩(wěn)妥可靠,確保產(chǎn)品質(zhì)量和環(huán)保水平的前提下，本設(shè)計初步選型方案定位為MLS453立式磨，該型號輥磨的性能參數(shù)為：生產(chǎn)能力: 400t/h, 入磨粒度: <110mm, 出磨細(xì)度:0.08mm篩余 10% 12%, 入磨水分:12%, 出磨水分:0.5%。本設(shè)計應(yīng)解決的主要問題：1配料設(shè)計和物料平衡計算并填寫物料平衡表和物料貯存庫（生料均化庫）明

21、細(xì)表；2破碎、生料磨系統(tǒng)主要設(shè)備選型計算，確定設(shè)備型號規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)，并填寫主機設(shè)備生產(chǎn)能力平衡表；3繪制全廠工藝流程圖和生料磨系統(tǒng)工藝流程圖（2張）；4一套能反映主機設(shè)備安裝位置和各設(shè)備連接關(guān)系的工藝布置圖樣56張；5手工圖5張，計算機繪圖23張。6編制設(shè)計計算說明書。按規(guī)定要求翻譯與本專業(yè)有關(guān)論文第一章 總述1.1 設(shè)計任務(wù)：日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計1.2 生產(chǎn)所需原材料分析：表1 原燃料化學(xué)成分（%）名稱燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它石灰石41.273.451.150.4952.400.650.61100.00砂頁巖4.7675.0212

22、.484.131.050.751.81100.00硫酸渣0.3516.022.3069.715.452.543.63100.00煤灰52.4729.875.046.141.844.64100.00表2 進(jìn)廠原燃料水分及粒度物料名稱石灰石砂頁巖硫酸渣原煤水分（%）141510粒度（mm）6004010100表3 煤的工業(yè)分析揮發(fā)分固定碳灰 分熱 值25.00%46.15%25.82%23101kJ/kg單位熟料熱耗：3050kJ/kg1.3新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程：1.3.1新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程簡述1.3.1.1水泥生產(chǎn)原燃料及配料 生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料為石灰原料和粘土質(zhì)原料，有時還要根

23、據(jù)燃料品質(zhì)和水泥品種，摻加校正原料以補充某些成分的不足，還可以利用工業(yè)廢渣作為水泥的原料或混合材料進(jìn)行生產(chǎn)。1、 石灰石原料石灰質(zhì)原料是指以碳酸鈣為主要成分的石灰石、泥灰?guī)r、白堊和貝殼等。石灰石是水泥生產(chǎn)的主要原料，每生產(chǎn)一噸熟料大約需要1.3噸石灰石，生料中80%以上是石灰石。2、 黏土質(zhì)原料黏土質(zhì)原料主要提供水泥熟料中的及少量的天然黏土質(zhì)原料有黃土、黏土、頁巖、粉砂巖及河泥等。其中黃土和黏土用得最多。此外，還有粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢渣。黏土質(zhì)為細(xì)分散的沉積巖，由不同礦物組成，如高嶺土、蒙脫石、水云母及其它水化鋁硅酸鹽。3、 校正原料當(dāng)石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料配合所得生料成分不能滿足配料方案要

24、求時（有的 含量不足，有的 和 含量不足）必須根據(jù)所缺少的組分，摻加相應(yīng)的校正原料。水泥磨石灰石單段錘式破碎機 預(yù)均化堆場配料站立式生料磨均化庫預(yù)熱器分解爐回轉(zhuǎn)窯冷卻機熟料庫商品熟料出廠 硅質(zhì)原料 破碎 硫酸渣 貯庫煤石膏混合材 破碎 均化堆場煤磨煤粉倉破碎破碎貯庫貯庫烘干袋裝水泥出廠成品庫包裝機水泥庫水泥散裝庫散裝水泥出廠1.3.2工藝流程簡述1.3.2.1破碎及預(yù)均化（1）破碎 水泥生產(chǎn)過程中，大部分原料要進(jìn)行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥

25、廠的物料破碎中占有比較重要的地位。 破碎過程要比粉磨過程經(jīng)濟(jì)而方便，合理選用破碎設(shè)備和和粉磨設(shè)備非常重要。在物料進(jìn)入粉磨設(shè)備之前，盡可能將大塊物料破碎至細(xì)小、均勻的粒度，以減輕粉磨設(shè)備的負(fù)荷，提高黂機的產(chǎn)量。物料破碎后，可減少在運輸和貯存過程中不同粒度物料的分離現(xiàn)象，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的準(zhǔn)確性。（2）原料預(yù)均化 預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存、取過程中，運用科學(xué)的堆取料技術(shù)，實現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。 原料預(yù)均化的基本原理就是在物料堆放時，由堆料機把進(jìn)來的原料連續(xù)地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時，在垂直于料層的方向，

26、盡可能同時切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。 意義：（1）均化原料成分，減少質(zhì)量波動，以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料，并穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。 （2）擴大礦山資源的利用，提高開采效率，最大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石。 （3）可以放寬礦山開采的質(zhì)量和控要求，降低礦山的開采成本。 （4）對黏濕物料適應(yīng)性強。 （5）為工廠提供長期穩(wěn)定的原料，也可以在堆場內(nèi)對不同組分的原料進(jìn)行配料，使其成為預(yù)配料堆場，為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率創(chuàng)造條件。 （6）自動化程度高。1.3.2.2生料制備 水泥生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟

27、料、混合料、石膏），據(jù)統(tǒng)計，干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設(shè)備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。工作原理：電動機通過減速裝置帶動磨盤轉(zhuǎn)動，物料通過鎖風(fēng)喂料裝置經(jīng)下料溜子落到磨盤中央，在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣交受到磨輥的輾壓粉磨，粉碎后的物料從磨盤的邊緣溢出，被來自噴嘴高速向上的熱氣流帶起烘干，根據(jù)氣流速度的不同，部分物料被氣流帶到高效選粉機內(nèi)，粗粉經(jīng)分離后返回到磨盤上，重新粉磨；細(xì)粉則隨氣流出磨，在系統(tǒng)收塵裝置中收集下來，即為

28、產(chǎn)品。沒有被熱氣流帶起的粗顆粒物料，溢出磨盤后被外循環(huán)的斗式提升機喂入選粉機，粗顆粒落回磨盤，再次擠壓粉磨。1.3.2.3生料均化新型干法水泥生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的最后一道把關(guān)作用。均化原理：采用空氣攪拌，重力作用，產(chǎn)生“漏斗效應(yīng)”，使生料粉在向下卸落時，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。1.3.3.4預(yù)熱分解 把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達(dá)到縮短回窯長度，同時使窯內(nèi)以堆

29、積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內(nèi)排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達(dá)到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。工作原理： 預(yù)熱器的主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預(yù)熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率，實現(xiàn)整個煅燒系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個功能。（1）物料分散換熱80%在入口管道內(nèi)進(jìn)行的。喂入預(yù)熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運動，同時被分散。（2）氣固分離當(dāng)氣流攜帶料粉進(jìn)入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒

30、體與內(nèi)筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動，并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運動，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升，由排氣管排出。（3）預(yù)分解 預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐和利用窯尾上升煙道，設(shè)燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內(nèi)以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進(jìn)行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行的碳酸鹽分解任務(wù)，移到分解爐內(nèi)進(jìn)行；燃料大部分從分解爐內(nèi)加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內(nèi)煅燒帶的熱負(fù)荷，延長了襯料壽命，有利于生產(chǎn)大型化；由于燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時

31、傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優(yōu)化。因而具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點。1.3.2.5水泥熟料的燒成生料在旋風(fēng)預(yù)熱器中完成預(yù)熱和預(yù)分解后，下一道工序是進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行熟料的燒成。在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進(jìn)一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應(yīng)，生成水泥熟料中的、等礦物。隨著物料溫度升高近時，、等礦物會變成液相，溶解于液相中的和進(jìn)行反應(yīng)生成大量（熟料）。熟料燒成后，溫度開始降低。最后由水泥熟料冷卻機將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。第二章 配料及配料平衡計算2.1基本條件：1）采用窯外分解窯生產(chǎn)

32、熟料；2）物料參數(shù)見表13；3）要求熟料三個率值：KH=0.91±0.01、SM=2.60±0.10、IM=1.60±0.104）單位熟料熱耗：3050kJ/kg5）生產(chǎn)損失：生料按1%計算，其它按3%計算。表1 原燃料化學(xué)成分（%）名稱燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它石灰石41.273.451.150.4952.400.650.61100.00砂頁巖4.7675.0212.484.131.050.751.81100.00硫酸渣0.3516.022.3069.715.452.543.63100.00煤灰52.4729.875.046.141.8

33、44.64100.00表2 進(jìn)廠原燃料水分及粒度物料名稱石灰石砂頁巖硫酸渣原煤水分（%）141510粒度（mm）6004010100表3 煤的工業(yè)分析揮發(fā)分固定碳灰 分熱 值25.00%46.15%25.82%23101kJ/kg2.2假設(shè)原料配比石灰石:砂巖:硫酸渣=0.8432:0.141:0.01582.3計算白生料化學(xué)成分名稱燒失量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他合計石灰石34.802.910.970.4144.180.550.5184.32砂巖0.6710.581.760.580.150.110.2614.10硫酸渣0.010.250.041.100.090.040.06

34、1.58白生料35.4813.742.772.1044.420.700.831002.4 計算灼燒基生料化學(xué)成分灼燒基成分=A/(100-L)=A/(100-35.48)名稱SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它合計成分21.294.293.2568.841.081.281002.5 計算熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗 煤的工業(yè)分析揮發(fā)分固定碳灰 分熱 值25.00%46.15%25.82%23101kJ/kg單位熟料熱耗:3050kJ/kg標(biāo)準(zhǔn)煤耗=熟料熱耗/煤熱值=3050/23101 =0.132029Kg煤/Kg熟料2.6 計算煤灰摻入量GA=P*A*S/100=0.132029*25.82%*

35、100/100=3.408988%( 其中A:煤收到基灰分含量（%）；S：煤灰沉落于熟料中的百分率（%），一般取100 )2.7 計算熟料化學(xué)成分（%）成分二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他總共灼燒生料0.96591120.568324.140173.1390366.492131.038811.2378696.5911煤灰0.0340891.788651.018240.171810.209310.062720.158173.4089熟料122.356975.158413.3108466.701441.101531.396031002.8 計算率值KH=（CaO-1.65Al2O3-0

36、.35Fe2O3）/2.8SiO2=0.911(0.91±0.01)SM=SiO2/( Al2O3+ Fe2O3)=2.640 (2.60±0.10)IM= Al2O3 /Fe2O3=1.558 (1.60±0.10)經(jīng)驗算滿足設(shè)計要求，可取2.9 計算熟料料耗1.理論料耗HL=（100- GA）/（100-生料燒失量）=1.4970Kg生料/Kg熟料2.實際料耗HS= HL/（1-生產(chǎn)損失）=1.5121Kg生料/Kg熟料2.10計算實物煤耗P=P/（1-煤生產(chǎn)損失）=0.1361Kg煤/Kg熟料2.11 計算干基實際消耗定額干石灰石=1.5121×0

37、.8432/（1-1%）=1.3144Kg干石灰石/Kg熟料干砂巖=0.21980Kg干砂巖/Kg熟料干硫酸渣=0.02461Kg干鐵粉/Kg熟料2.12 計算濕基實際消耗定額濕石灰石=1.3144/（1-1%）=1.327676Kg濕石灰石/Kg熟料濕砂巖=0.21980/（1-4%）=0.228958Kg濕砂巖/Kg熟料濕硫酸渣=0.02461/(1-15%)=0.028953Kg濕鐵粉/Kg熟料2.13計算濕物料配合比濕物料總量=濕石灰石+濕砂巖+濕硫酸渣=1.585587物料名稱濕石灰石濕粘土濕硫酸渣配比%83.7314.441.83 2.14根據(jù)以上內(nèi)容編制物料平衡表如下：物料平衡表

38、（每年按310天計算，每天24小時）物料名稱濕物料配合比（%）天然水分（%）消耗定額(kg/t)物料平衡量(t)干燥含天然水分的干燥的含天然水分的每小時每天每年每小時每天每年石灰石83.7311314.41327.7273.7965722037320276.556638.420578978砂巖14.444219.8228.9645.781099340690047.691144.793548849硫酸渣1.831524.628.955.13123.053814556.03144.765448771.5熟料208.3500015500000第三章 總平面布置3.1總平面布置工廠總平面設(shè)計的任務(wù)，是

39、根據(jù)廠區(qū)地形，進(jìn)出廠物料運輸方向和運輸方式，工程地址，電源進(jìn)線方向等，全面衡量，合理布置全廠所有建筑物，構(gòu)筑物，鐵路，道路以及地下和地上工程管線的平面和豎向的相互位置，使之適合于工藝流程，并與場地地形及綠化，美化相適應(yīng)，保證勞動者有良好的勞動條件，從而使工廠組成一個有機的生產(chǎn)整體，以使工廠能發(fā)揮其最大的生產(chǎn)效能?，F(xiàn)代化的水泥企業(yè)，從生產(chǎn)所需原料的機械化開采起，經(jīng)過一系列的運輸和加工，到水泥的包裝或散裝輸出為止，系一級其復(fù)雜而科學(xué)的生產(chǎn)過程，故其總平面圖設(shè)計必須處理許多復(fù)雜的技術(shù)問題。而總平面設(shè)計的合理與否，對工廠的建設(shè)，生產(chǎn)以及將來的發(fā)展都有直接而深遠(yuǎn)的影響。因此，工廠的主管部門和設(shè)計等建筑單

40、位都必須十分重視平面布置的設(shè)計。第四章 重點車間設(shè)計生料粉磨車間設(shè)計生料粉磨是水泥生產(chǎn)的重要工序，其主要功能在于為熟料煅燒提供性能優(yōu)良的粉末料。對粉磨生料的要求有以下幾點：一是要達(dá)到規(guī)定的顆粒大小；二是不同化學(xué)成分的原料顆?；旌暇鶆颍蝗欠勰┬矢?，耗能少，工藝簡單，易于大型化。隨著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，為了適應(yīng)不同原料和工藝的要求，提高粉磨效率，生料粉磨系統(tǒng)也得到了不斷的改進(jìn)和發(fā)展。近年來其發(fā)展特點如下： （1）原料的烘干和粉磨一體化，烘干兼粉磨流程得到了廣泛應(yīng)用，并且由于結(jié)構(gòu)和材質(zhì)方面的改進(jìn)，輥式磨得到了新的發(fā)展。（2）磨機和新型高效選粉機，輸送設(shè)備相匹配，組成了各種新型干法閉路粉磨

41、流程，提高粉磨效率，降低電耗。（3）設(shè)備日趨大型化，以簡化設(shè)備和工藝流程，與窯的大型化相匹配。（4）新型節(jié)能粉磨設(shè)備輥壓機不但應(yīng)用在生料粉磨系統(tǒng)中，而且也應(yīng)用在水泥粉磨系統(tǒng)中。（5）采用預(yù)烘干（或預(yù)破碎）形式組成烘干（破碎）粉磨聯(lián)合機組。（6）管磨機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。（7）利用懸浮預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯320350的廢氣來烘干原料，發(fā)展了各種烘干磨。（8）采用電子定量喂料秤，X熒光分析儀、電子計算機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料的配料，為入窯生料成分的均齊、穩(wěn)定創(chuàng)造條件。（9）磨機系統(tǒng)操作自動化。應(yīng)用自動調(diào)節(jié)回路以及電子計算機控制生產(chǎn)，代替人工操作力求生產(chǎn)穩(wěn)定。當(dāng)前粉磨設(shè)備的發(fā)展，主要還在節(jié)能方面，力求降低

42、粉磨電耗。同時，也在采取積極措施盡量降低磨損件的磨耗。4.1 生料粉磨4.1.1 生料粉磨的意義生料粉磨是水泥生產(chǎn)的重要工序，其主要功能在于為熟料煅燒提供性能優(yōu)良的粉末狀生料。對粉磨生料要求：一是要達(dá)到規(guī)定的顆粒大小（可以細(xì)度，比面積等表示）；二是不同成分的化學(xué)原料顆?；旌暇鶆?；三是粉磨效率高，耗能少，工藝簡單，易于大型化，形成規(guī)?；a(chǎn)能力。由于生料粉磨設(shè)備，土建等建設(shè)投資高，消耗量大（一般占水泥電耗的1/4以上）。因此采用高新技術(shù)，優(yōu)化生料粉磨工藝，對水泥工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)起到重大的作用和意義。4.1.2 粉磨的基本原理物料的粉磨是在外力作用下，通過沖擊，擠壓研磨克服物料晶體內(nèi)部各質(zhì)點和晶體之

43、間的內(nèi)聚力，是大塊物料變成細(xì)粉的過程。粉磨功一部分用于物料生成新的表面積，變成固體的自由表面能；大部分則轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃可⑹в诳臻g。三個著名的基本原理第一粉碎原理：（粉碎表面積原理）粉碎物料時，所消耗的能量與物料形成的新表面積成正比。第二粉碎原理：粉碎容積或重量原理。第三粉碎原理：邦得粉磨工作指數(shù)原理。第五章 主機設(shè)備選型計算5.1石灰石破碎系統(tǒng) 石灰石破碎設(shè)備 為了實現(xiàn)破碎設(shè)備的大型化，破碎流程的單段化，優(yōu)化生產(chǎn)流程，減低熱耗，減少環(huán)境污染，盡可能選擇單段破碎機。表5.1 石灰石破碎機的選型計算序號項目單位計算公式及依據(jù)計算結(jié)果方案方案1需破碎物 料物料參照物料平衡表石灰石，水分1%時產(chǎn)量Ght/

44、h276.55日產(chǎn)量Gdt/d6638.4年產(chǎn)量Gyt/y205789782破碎粒度石灰石開采粒度Dmm參照設(shè)計任務(wù)書表2D600磨機喂入粒度mm60破碎粒度dmmd403破碎比i=D/d104確定工藝方案根據(jù)本表序號3計算所得破碎比，并參照手冊表4-5，擬定兩套工藝方案錘式破碎機反擊式破碎機5破碎系統(tǒng)要求產(chǎn)量t/h手冊（4-4）G=g G0/dntk607燒成車間年產(chǎn)熟料量G0t/y參照物料平衡表1601147每噸熟料的石灰石耗量gt/t1.328破碎系統(tǒng)全年工作日dd手冊（4-4），280-300290每天工作班數(shù)n班同上，多數(shù)為兩班制兩班每班工作小時數(shù)th同上，676.5供料不均衡系數(shù)k

45、同上，0.810.9序號項目單位計算公式及依據(jù)計算結(jié)果方案方案6選擇破碎機規(guī)格型號分別參考中國破碎機網(wǎng)和手冊表4-16TKLPC20.22CPF-1320生產(chǎn)能力t/h600-800300-350轉(zhuǎn)子（直徑D×長度L）mm2020*2208最大入料粒度mm1100*1100*1500500出料粒度mm707確定破碎機臺數(shù)班數(shù)綜合考慮生產(chǎn)能力和系統(tǒng)要求產(chǎn)量N=1M=2N=2M=28所需電機功率kW教材公式6-7NM=KD2LnK=0.10.15,取K=0.13700-900300-3759綜合分析、比較方案二PF-1320為反擊式，考慮生產(chǎn)能力要用兩臺，方案一TKLPC20.22C為帶

46、有料輥型的單轉(zhuǎn)子單段錘式破碎機，具有入料粒度大（最大1100mm）、破碎比大、排放塊度?。ㄅ帕现?5mm可達(dá)到占90%以上）、易損件（錘頭、篦條等）使用壽命長，機內(nèi)設(shè)有排鐵裝置，轉(zhuǎn)子可從外段取出的特點。所以綜合考慮初步確定石灰石破碎機規(guī)格型號：錘式破碎機TkLPC20.22C，進(jìn)料粒度1100mm,出料粒度75mm,生產(chǎn)能力為600-800t/h，使用一臺即可滿足要求。11結(jié)論決定采用方案表2 單轉(zhuǎn)子單段錘式破碎機的技術(shù)性能參數(shù)型號規(guī)格最大進(jìn)料(mm)轉(zhuǎn)子直徑(mm)轉(zhuǎn)子長度(mm)出料粒度(mm)生產(chǎn)能力(t/h)電機功率(kw)TKLPC20.22C1100*1100*1500202022

47、0870600-800700-9005.2生料磨系統(tǒng)生料粉磨設(shè)備 近年來隨著我國裝備制造業(yè)技術(shù)水平和生產(chǎn)能力的不斷提高，水泥生產(chǎn)線的規(guī)模大型化已漸成趨勢。從國內(nèi)外諸多水泥廠建設(shè)過程的經(jīng)歷來看，主機選型特別是生料磨的選型合理與否是影響項目投資，工程進(jìn)度和投產(chǎn)后經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。在當(dāng)代水泥工業(yè)生料粉磨裝備的選擇中，球磨系統(tǒng)已明顯減少，現(xiàn)在僅剩的一個使用范圍就是水泥粉磨了，即使在這個范圍內(nèi)球磨的選用已縮減到50%（國際）和70%（國內(nèi)），下降的趨勢仍在繼續(xù)。立式磨屬當(dāng)代水泥工業(yè)原料粉磨系統(tǒng)的首選，國際上多年的實踐足以佐證。 表5.2 輥式磨（立磨）的選型計算序號項目單位計算公式和依據(jù) 計算結(jié)果1需

48、粉磨物料量時產(chǎn)量t/h參照物料平衡表330.27日產(chǎn)量t/d7927.95年產(chǎn)量t/y24576598.52入磨物料性質(zhì)喂入物料參照物料平衡表參照表5.1序號6數(shù)據(jù)石灰石砂巖硫酸渣粒度mm604010水分%1415配合比%83.7314.441833要求主機小時產(chǎn)量t/h參照手冊公式2-33Gh=Gy/8760383適宜年利用率參照手冊表2-10=0.700.80=0.72序號項目單位計算公式和依據(jù)計算結(jié)果方案方案4選擇磨機磨機型號參照中國水泥2006.9為5000t/d生產(chǎn)線配套的大型原料立磨的技術(shù)現(xiàn)狀根據(jù)要求主機小時產(chǎn)量最少為382 t/h，選擇此磨ATOX50MLS4531最大入磨粒度m

49、m95110入磨物料最大水分%15.0%12.0%產(chǎn)量t/h450360400產(chǎn)品細(xì)度(R0.08)%14%12%產(chǎn)品水分%0.5%0.5%出磨風(fēng)量m3/h840000800000出磨風(fēng)溫8010090120磨盤最大外徑mm56105850磨輥直徑mm30003150續(xù)表5.2序號項目單位計算公式和依據(jù)計算結(jié)果磨輥寬度mm10001150磨輥數(shù)量33磨盤轉(zhuǎn)速r/min25.021.6主電機功率kW38003600選粉機轉(zhuǎn)速r/min45901001000選粉機效率%8590%>90%5確定磨機臺數(shù)N班數(shù)M根據(jù)臺時產(chǎn)量和要求的主機小時產(chǎn)量N=1M=3N=1M=36綜合分析、比較參照國內(nèi)磨機

50、使用情況，MLS在國產(chǎn)設(shè)備中價格較低，運行結(jié)果良好，綜合考慮選擇方案7結(jié)論通過以上綜合比較決定采用方案表5.3 MLS4531 立式磨技術(shù)性能參數(shù)磨機型號MLS4531入磨物料粒度mm110入磨物料綜合水分%小于12%產(chǎn)量t/h360-400產(chǎn)品細(xì)度(R0.08)%12%產(chǎn)品水分%小于0.5%出磨風(fēng)溫90磨盤最大外徑mm5850磨輥直徑mm3150出磨風(fēng)量m3/h800000磨輥數(shù)量3個磨盤轉(zhuǎn)速r/min21.6主減速機型號FlenderKMP710主電機功率kW36005.3 收塵系統(tǒng)5.3.1 旋風(fēng)收塵器收塵器是一種應(yīng)用比較廣泛的除塵設(shè)備。分類有袋式收塵器、脈沖袋式收塵器、電收塵器，旋風(fēng)收塵器。粉磨選用輥式磨導(dǎo)致磨的出口風(fēng)量比較大，一所以選用旋風(fēng)收塵器。同時由磨機排風(fēng)量，計算出筒徑大小，由此確定旋風(fēng)筒的型號。表5.5 旋風(fēng)收塵器選型計算序號項目單位計算公式及依據(jù)計算結(jié)果1進(jìn)入旋風(fēng)收塵器的氣體性質(zhì)磨機