畢業(yè)設(shè)計(jì)---日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

1、日產(chǎn)5000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)摘要本次設(shè)計(jì)的題目是設(shè)計(jì)一條日產(chǎn)5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線。設(shè)計(jì)過程經(jīng)過全廠布局、窯的的選型、物料平衡計(jì)算、生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)及主機(jī)選型、物料的儲(chǔ)存和均化、重點(diǎn)車間設(shè)計(jì)等步驟。本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是生料粉磨系統(tǒng)，重點(diǎn)車間生料粉磨環(huán)節(jié)采用立磨，目前該系統(tǒng)運(yùn)用技術(shù)已成為主流。本設(shè)計(jì)的工藝設(shè)備以節(jié)能高效為原則，都能有效地降低系統(tǒng)熱耗。關(guān)鍵字：水泥，生料粉磨，設(shè)計(jì)，節(jié)能，降耗39AbstractThe title of this graduating design is to construct a cement plant with 5000 tons pe

2、r day production line.After the site selection process of design,the 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.This design is the focus of the grinding raw system, d

3、esign of raw material grinding using vertical mill, at present the system using technology has become mainstream. This design technology and equipment to save energy efficient as the principle, all these techniques can effectively reduce the total thermal consumption. Key word:the cement,grinding ra

4、w,design,save energy,consumption目錄摘要IAbstractII前 言1第一章 總論61.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及其依據(jù)，論述所生產(chǎn)產(chǎn)品的意義和價(jià)值61.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)61.1.2 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及意義和價(jià)值61.2 窯的選型及標(biāo)定111.2.1 窯的標(biāo)定的意義111.2.2 窯的選型計(jì)算121.2.3 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定12第二章 配料及物料平衡計(jì)算132.1基本條件13第三章 總平面布置和工藝流程163.1設(shè)計(jì)原則163.2 水泥總平面設(shè)計(jì)的步驟173.3 工藝設(shè)計(jì)的基本原則和程序203.3.1工藝設(shè)計(jì)的基本原則213.3.2 工藝設(shè)計(jì)的程序22 3.4工藝流程簡(jiǎn)介23

5、第四章 重點(diǎn)車間設(shè)計(jì)生料粉磨車間設(shè)計(jì)264.1 生料粉磨的意義264.2粉磨流程和粉磨設(shè)備的選擇26第五章主機(jī)設(shè)備選型計(jì)算295.1石灰石破碎系統(tǒng)295.2生料磨系統(tǒng)315.3 收塵系統(tǒng)325.3.1 旋風(fēng)收塵器325.3.2 電收塵器345.3.3 增濕塔355.4 輸送設(shè)備375.4.1 帶式輸送機(jī)(由配料站入磨)375.4.2 螺旋輸送機(jī) （輸送增濕塔窯灰）385.4.3 斗式提升機(jī)（磨側(cè)小型斗式提升機(jī)）395.4.4 空氣輸送斜槽395.4.5 鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)（輸送電收塵器物料）405.5 主機(jī)能力平衡表41結(jié)論42主要參考文獻(xiàn)43前 言本設(shè)計(jì)的課題是：日產(chǎn)熟料5000噸普通水泥水泥廠生料

6、粉磨系統(tǒng)的設(shè)計(jì).本設(shè)計(jì)目的在于通過本設(shè)計(jì)5000t/d熟料的水泥廠配料設(shè)計(jì)、物料平衡計(jì)算、設(shè)備選型計(jì)算和主機(jī)生產(chǎn)能力平衡計(jì)算、生料磨系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)說明書的編制、工藝流程圖及生料磨系統(tǒng)工藝布置圖設(shè)計(jì)，能使學(xué)生提高實(shí)際解決能力,具有進(jìn)進(jìn)行水泥廠主要車間初步設(shè)計(jì)計(jì)算及編寫設(shè)計(jì)說明書等工作能力,為以后實(shí)際工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)要求學(xué)生經(jīng)過搜集設(shè)計(jì)有關(guān)的部分期刊、書籍，加以整理，在系統(tǒng)的了解新型干法水泥的生產(chǎn)流程同時(shí)，對(duì)各相關(guān)環(huán)節(jié)選擇最佳方案，統(tǒng)籌安排，盡量采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝和設(shè)備，力求做到工藝流程順暢，設(shè)備選型合理，指標(biāo)先進(jìn)可行，以期盡快達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、節(jié)約，實(shí)現(xiàn)安全長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)期目標(biāo)。隨著

7、水泥技術(shù)日趨完善，生料磨工藝取得了重大進(jìn)展，國(guó)內(nèi)外其發(fā)展歷程經(jīng)歷兩大階段，20世紀(jì)50年代至70年代，烘干兼粉碎鋼球磨機(jī)發(fā)展階段（包括：風(fēng)掃磨及尾卸、中卸烘干提升循環(huán)磨）；第二階段，20世紀(jì)70年代至今，輥式磨及輥式機(jī)粉磨工藝發(fā)展階段。20世紀(jì)70年代以來，立式輥磨脫穎而出，技?jí)喝悍?，幾乎形成了一統(tǒng)天下的局面。立磨是在現(xiàn)在國(guó)際上得到飛速發(fā)展的粉磨設(shè)備，由于它采用了"料床粉碎"工藝，具有粉磨效率高、單機(jī)能力大、電耗低、運(yùn)轉(zhuǎn)率高、烘干能力大、較大粒度的原料可直接人磨、產(chǎn)品細(xì)度均齊且易于調(diào)節(jié)、化學(xué)成分容易控制、噪音低、磨耗小、揚(yáng)塵點(diǎn)及排放點(diǎn)少粉塵易于處理、系統(tǒng)工藝流程簡(jiǎn)單、占地面

8、積小等一系列優(yōu)點(diǎn)，成為水泥生料粉磨技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，也是水泥粉磨值得重視的新技術(shù)。到80年代，西歐水泥工業(yè)占，50%以上的新建水泥廠采用了立磨。日本、韓國(guó)、印度等國(guó)的水泥工業(yè)也在老廠改造和新建水泥廠申廣泛采用立磨。世界上已有多家著名公司生產(chǎn)立磨，其中LM磨用戶最多，其次是MPS磨。例如：德國(guó)LOESCHE公司研制了LM立式磨；、Krupp Polysius公司研制了RM立式磨。國(guó)內(nèi)在五十年代起，一些小水泥廠開始使用小型立磨磨生料，也有用于濕法水泥廠磨煤粉。自七十年代末，國(guó)內(nèi)在干法水泥廠開始發(fā)展窯外分解新型干法工藝時(shí)，才比較重視立磨粉磨生料的研究開發(fā)工作。八十年代初，天津水泥研究設(shè)計(jì)院開發(fā)出了TK

9、M系列立磨。其中TKM25型立磨用于河南新鄉(xiāng)水泥廠1000t/d新型干法生產(chǎn)線上，產(chǎn)能為80t/h，系統(tǒng)電耗15.4KWh/t。合肥水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院研究開發(fā)出了HRM系列立磨，產(chǎn)能限于1000t/d的生產(chǎn)線配用。與此同時(shí)，我國(guó)開始引進(jìn)國(guó)外大型立磨用于新型干法水泥廠。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)訖今共引進(jìn)用于日產(chǎn)2000噸以上生產(chǎn)線配套的大型立磨已超過47臺(tái)。沈陽(yáng)重型機(jī)器廠1985年從德國(guó)Pfeiffer公司引進(jìn)了與日產(chǎn)2000噸以下規(guī)模生產(chǎn)線配套的MPS立磨制造技術(shù)，其產(chǎn)品在琉璃河水泥廠，萬(wàn)年水泥廠采用。又與海螺集團(tuán)合作開發(fā)制造與2500t/d 、5000t/d生產(chǎn)線配套的MPS3424、MPS5000（M

10、LS4531）立磨。各型立磨在結(jié)構(gòu)上的差異最突出的是在磨盤的結(jié)構(gòu)和磨輥的形狀及數(shù)目上。因此，功能效果上各有千秋?，F(xiàn)將常用的幾種立磨主要結(jié)構(gòu)功能與特點(diǎn)分述如下:MPS 型立磨；ATOX型立磨；ATOX型立磨；RM型立磨; LM型立磨.1.MPS型立磨為西德普費(fèi)佛（Pfeiffer）公司技術(shù)，也稱非凡磨。（沈重基于普費(fèi)佛公司技術(shù)開發(fā)制造的MLS型磨也屬此類）。該磨采用鼓形磨輥和帶圓弧凹槽形的碗形磨盤，粉磨效率較高，磨輥3個(gè)，相對(duì)于磨盤傾斜安裝，相互120°排列。輥皮為拼裝組合式。由三根液壓張緊桿傳遞的拉緊力通過壓力框架傳到三個(gè)磨輥上，再傳到磨輥與磨盤之間的料層中。該液壓張緊桿不能將磨輥和

11、壓力框架在啟動(dòng)磨機(jī)時(shí)同時(shí)抬起，故設(shè)有輔助傳動(dòng)裝置。啟動(dòng)時(shí)先開輔傳，間隔一定時(shí)間再開啟主傳動(dòng)裝置。2.ATOX型立磨,該磨為丹麥?zhǔn)访芩梗‵.L.Smidth）公司設(shè)計(jì)并制造。采用圓柱形磨輥和平面軌道磨盤，磨輥輥皮為拼裝組合式，便于更換輥皮。磨輥一般為3個(gè)，相互成120°分布，相對(duì)磨盤垂直安裝。三個(gè)磨輥由中心架上三個(gè)法蘭與輥軸法蘭相聯(lián)為一體。再由三根液力拉伸桿分別通過與三個(gè)輥軸另一端部相聯(lián)，將液壓力向磨盤與料層傳遞，該液壓張拉伸桿可將磨輥和中心架整體抬起。因此，不設(shè)輔傳，啟動(dòng)時(shí)直接開動(dòng)主傳動(dòng)系統(tǒng),進(jìn)料溜管底部為通熱風(fēng)的夾層結(jié)構(gòu)，有防堵的作用。吐渣口采用密閉的電磁振動(dòng)給料機(jī)出料，具有料封功

12、能。3.RM型立磨,該磨為西德伯力鳩斯（Polysius）公司技術(shù)并制造。大約于1965年開始生產(chǎn)以來，主要銷售歐洲。RM磨經(jīng)歷了三代技術(shù)改造，目前的結(jié)構(gòu)和功能與其它類型立磨有較多的區(qū)別。主要體現(xiàn)在是以兩組拼裝磨輥為特點(diǎn)，每組輥?zhàn)佑蓛蓚€(gè)窄輥?zhàn)悠囱b在一起，兩組共4個(gè)磨輥，這兩個(gè)輥?zhàn)痈髯哉{(diào)節(jié)它們對(duì)應(yīng)于磨盤的速度。有利于減少磨盤內(nèi)外軌道對(duì)輥?zhàn)訕?gòu)成的速度差，從而減輕摩擦帶來的磨損，可延長(zhǎng)輥皮的使用壽命，還削減了輥和盤間物料的滑移，每個(gè)磨輥也為輪胎形，磨盤上相對(duì)應(yīng)的是兩圈凹槽形軌道，磨盤斷面為碗形結(jié)構(gòu)，磨盤上兩個(gè)凹槽軌道增加了物料被碾磨的次數(shù)和時(shí)間，有利于提高粉磨效率。每組磨輥有一個(gè)輥架，每個(gè)磨輥架兩端

13、各掛一吊鉤，各吊鉤由一個(gè)液壓拉桿相聯(lián)，共4根。拉桿通過吊鉤和輥架傳遞壓力到磨輥與料床上，對(duì)物料碾壓粉碎。碾壓力連續(xù)可調(diào)，以適應(yīng)操作要求。4.LM型立磨,該磨為西德萊歇（Loesche）公司技術(shù)并制造。國(guó)內(nèi)引進(jìn)使用的萊歇磨分兩類：一類是由日本宇部（UBE）公司和西德萊歇公司通過技術(shù)合作而制造的宇部萊歇磨，即UBE公司制造的LM型系列；另一類是由美國(guó)福勒（Fuller）公司與西德萊歇公司訂合同，獲準(zhǔn)生產(chǎn)的萊歇磨，即Fuller公司制造的LM型系列，其主要結(jié)構(gòu)基本相同。大型萊歇磨為4輥式，（低于150t/h產(chǎn)量的型號(hào)為兩個(gè)輥?zhàn)樱?。是錐臺(tái)型磨輥和平面軌道磨盤，無(wú)輥架。磨輥與磨盤間的壓力由相應(yīng)輥數(shù)的液壓

14、拉伸裝置提供。工作時(shí)，通過搖臂作為一個(gè)杠桿，把油缸對(duì)拉伸桿產(chǎn)生的拉力傳遞給磨輥，進(jìn)行碾磨。最大的特點(diǎn)是，液壓拉伸桿可通過控制抬起磨輥，使拖動(dòng)電機(jī)所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減至最小值。因而可使用具有70%或80%起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的普通電動(dòng)機(jī)，無(wú)輔傳。還設(shè)有液壓式磨輥翻出裝置以簡(jiǎn)化維修工作。檢修時(shí)，只要與液壓裝置相連，即可使磨輥翻出機(jī)殼外，可使磨輥皮更換在一天內(nèi)完成。液壓控制桿在磨機(jī)外部，不需要空氣密封，但是當(dāng)磨輥在粉磨位置時(shí)，輥?zhàn)拥臍夥獗仨毐３值肿∧?nèi)500mmH2O的負(fù)壓，以防止過量含塵氣體滲入軸承。綜上所述,并結(jié)合部份破碎、生料磨系統(tǒng)主要設(shè)備選型計(jì)算結(jié)果,該設(shè)計(jì)初步提出初步兩個(gè)選型方案,并進(jìn)行對(duì)比：1) TRM

15、53.40立式磨：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，磨盤為平盤、磨輥為錐臺(tái)型，磨輥能翻出機(jī)外檢修，分離器也為動(dòng)靜態(tài)分離器。主要特點(diǎn)與德國(guó)LOESCHE 磨相同。TRM型立式磨是天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院研制的立式磨，其特點(diǎn)是磨盤轉(zhuǎn)速較快，因而與其他型式的立式磨相比，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)。2）MLS4531立式輥磨：該立磨是由沈陽(yáng)重型機(jī)器廠與海螺集團(tuán)合作開發(fā)制造與2500t/d 、5000t/d生產(chǎn)線配套的MPS3424、MPS5000（MLS4531）立磨.此

16、型號(hào)的磨機(jī)被原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委列為國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品，該機(jī)采用了國(guó)產(chǎn)新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了設(shè)備運(yùn)行的可靠性；增加了磨輥測(cè)溫裝置，起到監(jiān)測(cè)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(dòng)采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)、靜態(tài)分離器代替了動(dòng)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(zhǎng)了磨機(jī)的使用壽命，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)率。經(jīng)鑒定委員會(huì)專家評(píng)審一致認(rèn)為：MLS4531立式輥磨機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、配置先進(jìn)，粉磨效率高、烘干能力強(qiáng)、粉磨電耗低，允許入磨粒度大、流程簡(jiǎn)單、電氣控制系統(tǒng)先進(jìn)，自動(dòng)化水平高，噪音低、環(huán)保節(jié)能效果好，設(shè)備運(yùn)行可靠、維修費(fèi)用低，滿足了新型干法水泥生產(chǎn)大型化的要求，填補(bǔ)

17、了我國(guó)大型立式輥磨機(jī)的空白，其主要性能指標(biāo)達(dá)到了當(dāng)代國(guó)際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，性能價(jià)格比優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品，可以替代進(jìn)口。再結(jié)合國(guó)內(nèi)情況，海螺集團(tuán)擁有國(guó)內(nèi)最多的大型窯外分解生產(chǎn)線，因此，配用的大型立磨臺(tái)數(shù)也是最多。目前共擁有各型生料立磨13臺(tái)，用于磨煤粉的立磨12臺(tái)以上；海螺集團(tuán)也是擁有進(jìn)口大型立磨類型最多的企業(yè)，分別有MPS型、ATOX型、RM型、LM型等，其中池州海螺一個(gè)基地就分別擁有MPS型一臺(tái)、ATOX型一臺(tái)、RM型兩臺(tái)，用于粉磨生料，還有磨煤立磨三臺(tái)。其中MLS4531立磨是已投入使用的最大的國(guó)產(chǎn)立磨。綜合考慮對(duì)比后，本設(shè)計(jì)選擇生料磨MPS 型立磨，選型為MPS5000（MLS4531）立磨。

18、該型號(hào)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%，當(dāng)入磨粒度100mm, 入磨水分6%, 出磨水分0.5%,磨盤轉(zhuǎn)速：21.6r/min, 成品細(xì)度為80m篩篩余10% 12%時(shí), 生產(chǎn)能力為400t/h, 年利用率68.64%。本次設(shè)計(jì)所要完成的任務(wù)包括一下幾個(gè)方面：1配料設(shè)計(jì)和物料平衡計(jì)算并填寫物料平衡表和物料貯存庫(kù)明細(xì)表；2破碎、生料磨系統(tǒng)主要設(shè)備選型計(jì)算，確定設(shè)備型號(hào)規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)，并填寫主機(jī)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）

19、；4一套能反映主機(jī)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(jì)算機(jī)繪圖23張。6編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。按規(guī)定要求翻譯與本專業(yè)有關(guān)論文。7與本專業(yè)有關(guān)科技文獻(xiàn)一篇（英譯漢）。第一章 總論1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及其依據(jù)，論述所生產(chǎn)產(chǎn)品的意義和價(jià)值1.1.1 設(shè)計(jì)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(jì) 1.1.2 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及意義和價(jià)值1) 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及定義水泥按用途及性能分為： (1)通用水泥: 一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指：GB1752007規(guī)定的六大類水泥，即硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水

20、泥和復(fù)合硅酸鹽水泥。 (2)專用水泥:專門用途的水泥。如：G級(jí)油井水泥，道路硅酸鹽水泥。 (3)特性水泥:某種性能比較突出的水泥。如：快硬硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、膨脹硫鋁酸鹽水泥。普通硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱普通水泥。由硅酸鹽水泥熟料、6%15%混合材料，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為普通硅酸鹽水泥（簡(jiǎn)稱普通水泥）,代號(hào)：P.O。普通硅酸鹽水泥的主要技術(shù)指標(biāo)有：（1）比重與容重：普通水泥比重為3.1，容重通常采用1300公斤/立方米。 （2）細(xì)度：指水泥顆粒的粗細(xì)程度。顆粒越細(xì)，硬化得越快，早期強(qiáng)度也越高。 （3）凝結(jié)時(shí)間：水泥加水?dāng)嚢璧介_始凝結(jié)所需的時(shí)間稱初凝時(shí)間。從加水?dāng)嚢璧侥Y(jié)完成

21、所需的時(shí)間稱終凝時(shí)間。硅酸鹽水泥初凝時(shí)間不早于45分鐘，終凝時(shí)間不遲于6.5小時(shí)。實(shí)際上初凝時(shí)間在13h，而終凝為46小時(shí)。水泥凝結(jié)時(shí)間的測(cè)定由專門凝結(jié)時(shí)間測(cè)定儀進(jìn)行 （4）強(qiáng)度：水泥強(qiáng)度應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 （5）體積安定性：指水泥在硬化過程中體積變化的均勻性能。水泥中含雜質(zhì)較多，會(huì)產(chǎn)生不均勻變形。 （6）水化熱：水泥與水作用會(huì)產(chǎn)生放熱反應(yīng)，在水泥硬化過程中，不斷放出的熱量稱為水化熱。 （7）標(biāo)準(zhǔn)稠度：指水泥凈漿對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試桿的沉入具有一定阻力時(shí)的稠度。 普通硅酸鹽水泥主要特征：早期強(qiáng)度高，水化熱高，耐凍性好，耐熱性差，耐腐蝕性差，干縮性較小。適用范圍：制造地上、地下及水中的混凝土，鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)

22、力混凝土結(jié)構(gòu)，受循環(huán)凍融的結(jié)構(gòu)及早期強(qiáng)度要求較高的工程，配制建筑砂漿。不適用于大體積混凝土工程和受化學(xué)及海水侵蝕的工程。2) 產(chǎn)品的意義和價(jià)值水泥，粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料。加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂漿或混凝土，堅(jiān)固耐久，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國(guó)防等工程。水泥素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱,使用廣，用量大,是建筑工業(yè)三大基本材料之一,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(cè)，下一個(gè)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

23、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(gè)過程的進(jìn)行，使水泥漿體稠化而凝結(jié)。隨后變硬，并能將其攪拌在一起的混合材或礦渣、石等膠粒膠結(jié)成整體，逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度。因此，水泥成水泥混凝土的強(qiáng)度是隨齡期延長(zhǎng)而逐漸增長(zhǎng)的。早期增長(zhǎng)快，但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸龋鋸?qiáng)度在幾個(gè)月、幾年后還會(huì)進(jìn)一步有所增長(zhǎng)。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。作為膠凝材料，除水硬外，水泥還有許多優(yōu)點(diǎn)：水泥漿有很好的可塑性，與石拌合后仍能

24、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(jì)的不同要求；適應(yīng)性強(qiáng)，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(qiáng)度，并且改變水泥的組成，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)其性能，滿足一些工程的不同的需要；尚可與纖維或者聚合物等多種有機(jī)、無(wú)機(jī)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(huì)生銹，也沒有木材這類材料易于腐朽的特點(diǎn)，更不會(huì)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

25、構(gòu)件和構(gòu)件物。而水泥管、水泥船等各種特殊功能的建筑物、構(gòu)筑物的出現(xiàn)有了可能。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(wú)機(jī)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)的發(fā)展對(duì)保證國(guó)家建設(shè)計(jì)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(shì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)中起到重要的作用。1.3 窯的選型及標(biāo)定回轉(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(jì)的依據(jù)，是水泥廠工藝設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)?；剞D(zhuǎn)窯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，是

26、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(jì)算單位產(chǎn)品的燃料消耗量，回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的重要配套設(shè)備，如冷卻機(jī)、預(yù)熱器、分解爐、煤磨、收塵器、喂料裝置及通風(fēng)設(shè)備也要在窯的產(chǎn)量和燃料消耗量確定后進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。產(chǎn)量標(biāo)定的意義正如前面所論述的，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)熱器窯與窯外分解窯技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制過程的廣泛應(yīng)用，和科學(xué)管理的加強(qiáng)，使窯的單位產(chǎn)量指標(biāo)有所提高，因此對(duì)設(shè)計(jì)中已確定的回轉(zhuǎn)窯，必須進(jìn)行產(chǎn)量的標(biāo)定。產(chǎn)量標(biāo)定的要求產(chǎn)量的標(biāo)定應(yīng)在確保優(yōu)質(zhì)、低消耗

27、，長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，窯所能達(dá)到的合理產(chǎn)量，如果對(duì)窯的產(chǎn)量標(biāo)定過低或過高，均會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)不配套、生產(chǎn)操作出現(xiàn)不平衡。1.3.1 窯的標(biāo)定的意義水泥廠設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(zhǎng)期達(dá)不到設(shè)計(jì)產(chǎn)量，則浪費(fèi)輔助設(shè)備的生產(chǎn)能力，降低工廠的經(jīng)濟(jì)效益，。如果產(chǎn)量標(biāo)定過低

28、，生產(chǎn)中，窯很快大大超過設(shè)計(jì)產(chǎn)量，不僅使建廠經(jīng)濟(jì)效益降低，而且由于配套其它設(shè)備的生產(chǎn)能力的限制，窯本身的生產(chǎn)能力也的不到正常發(fā)揮。1.3.2 窯的選型計(jì)算由生產(chǎn)要求，選用4.8×72的新型干法窯（產(chǎn)量5000 t/d左右），4.8×72回轉(zhuǎn)窯的窯型技術(shù)參數(shù)如表1-3所示，表1.3.2 選定的窯型技術(shù)參數(shù)表（新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)）規(guī)格生產(chǎn)能力筒體內(nèi)徑筒體長(zhǎng)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)4.8×72 t/d4.8723.5%0.3693.6911.45630753檔1.3.3 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量是確定工廠生產(chǎn)規(guī)

29、模、原料、燃料消耗定額，和全廠設(shè)備選型設(shè)計(jì)的依據(jù)，是水泥廠工藝設(shè)計(jì)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)熱器窯與窯外分解窯技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制過程的廣泛應(yīng)用，和科學(xué)管理的加強(qiáng)，使窯的單位產(chǎn)量指標(biāo)有所提高，因此對(duì)設(shè)計(jì)中已確定的回轉(zhuǎn)窯，必須進(jìn)行產(chǎn)量的標(biāo)定。產(chǎn)量標(biāo)定的要求產(chǎn)量的標(biāo)定應(yīng)在確保優(yōu)質(zhì)、低消耗，長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下窯所能達(dá)到的合理產(chǎn)量，如果對(duì)窯的產(chǎn)量標(biāo)定過低或過高，均會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)不配套、生產(chǎn)操作出現(xiàn)不平衡。 1) 用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算采用由南京工業(yè)大學(xué)提出的回轉(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(zhǎng)度 L72

30、m；當(dāng)D=45m時(shí)；所選用耐火磚厚度為0.18m。有效內(nèi)徑DiD4.82×0.184.44m由回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量稱定公式：。2) 實(shí)際例子（現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中4.8×72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(tái)東源水泥有限公司等廠家應(yīng)用4.8×72回轉(zhuǎn)窯組成日產(chǎn)熟料5000噸的干法燒成線，且達(dá)到預(yù)期效果；上海新建重型機(jī)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(jī)械設(shè)備有限公司都定義4.8×72窯外分解系統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯日產(chǎn)熟料量為5000噸。

31、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(jì)的依據(jù)，因而是水泥廠設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)過程控制的廣泛應(yīng)用和科學(xué)管理的加強(qiáng)，使窯的單位產(chǎn)量指標(biāo)有所提高。因此對(duì)設(shè)計(jì)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(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，窯所能達(dá)到的合理產(chǎn)量。如果對(duì)窯的產(chǎn)量標(biāo)定過低或過高，均會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)不配套，生產(chǎn)操作出現(xiàn)不平衡。標(biāo)定過低，在設(shè)計(jì)計(jì)算其他附機(jī)設(shè)備時(shí)，可能出現(xiàn)選型小，在投產(chǎn)后會(huì)出現(xiàn)限制窯生產(chǎn)能力的發(fā)揮。

32、標(biāo)定過高，附機(jī)選型可能出現(xiàn)偏大，而窯實(shí)際產(chǎn)量達(dá)不到，造成設(shè)備能力的浪費(fèi)。同時(shí)給窯生產(chǎn)達(dá)標(biāo)帶來困難。利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)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(guó)實(shí)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(jī)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（或臺(tái)時(shí)產(chǎn)量G=208.3t/h）。所以在這里標(biāo)定窯的日產(chǎn)量是5000t/d熟料。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(jī)立窯 0.80.85；懸浮預(yù)熱窯、預(yù)分解窯 0.80.82（國(guó)

33、外0.85）。所以年利用率 =310/365=0.855) 燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力 熟料的小時(shí)產(chǎn)量： 熟料的日產(chǎn)量：熟料的年產(chǎn)量：Qy 8760 =1551002t/y6) 確定窯的臺(tái)數(shù)利用公式n= 計(jì)算臺(tái)數(shù)式中：n窯的臺(tái)數(shù)Qy要求的熟料年產(chǎn)量（t/年）Qh·l所選窯的標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（t/臺(tái)·時(shí)）窯的年利用率 所以n=1.00016臺(tái)故選用一臺(tái)。第二章 配料及物料平衡計(jì)算2.1 基本條件 1）采用窯外分解技術(shù)生產(chǎn)熟料；2）物料參數(shù)見表1-11-3；3）要求熟料三個(gè)率值：KH=0.90±0.01、SM=2.2±0.1、IM=1.2±0.1；4）單位熟料

34、熱耗：3150kJ/kg；5）生產(chǎn)損失：生料按1%計(jì)算，其它按3%計(jì)算。表2.1 原燃料化學(xué)成分（%）名稱燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它石灰石40.983.901.010.3551.710.991.06100.00粘土5.7868.1514.437.300.701.082.56100.00鐵粉0.5625.108.1559.981.350.594.27100.00煤灰43.3229.088.326.151.6511.48100.00表2.1.2 進(jìn)廠原燃料水分及粒度物料名稱石灰石粘土鐵粉原煤水分（%）11345粒度（mm）6004010100表2.1.3 煤的工業(yè)分析揮發(fā)

35、分固定碳灰分熱 值22.23%59.85%17.85%26455kJ/kg一 假設(shè)原料配比石灰石:粘土:鐵粉=0.83 : 0.144 : 0.026二 計(jì)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(jì)石灰石33.993.260.840.3242.920.800.8883.0粘土0.839.812.081.050.100.160.3714.4鐵粉0.01450.650.211.550.040.0150.112.6白生料34.8413.733.132.9243.060.971.36100三 計(jì)算灼燒基生料化學(xué)成分灼燒基成分=A/(100-L)=A/(100-35.48

36、名稱SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它合計(jì)成分21.064.804.4866.081.482.10100四 計(jì)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22.23%59.85%17.85%26545kJ/kg單位熟料熱耗:3150kJ/kg標(biāo)準(zhǔn)煤耗=熟料熱耗/煤熱值=3150/26545 =0.118666415Kg煤/Kg熟料五 計(jì)算煤灰摻入量GA=P*A*S/100=2.1181955%( 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 )六 計(jì)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.

37、97881804520.620563744.6949292944.38736549264.679724271.4556557952.04356589598.8601 煤灰0.0211819550.9176022980.6149121590.1772929650.132387220.033255670.2427452062.13 熟料121.538166045.3098414534.56465845764.812111491.4889114652.286311101100七 計(jì)算率值KH=（CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3）/2.8SiO2=0.9029(0.90±0.0

38、1)SM=SiO2/( Al2O3+ Fe2O3)=2.1812 (2.2±0.1)IM= Al2O3 /Fe2O3=1.1.163 (1.2±0.1)經(jīng)驗(yàn)算滿足設(shè)計(jì)要求，可取。八 計(jì)算熟料料耗1.理論料耗HL=（100- GA）/（100-生料燒失量）=1.5342Kg生料/Kg熟料2.實(shí)際料耗HS= HL/（1-生產(chǎn)損失）=1.5497Kg生料/Kg熟料九 計(jì)算實(shí)物煤耗P=P/（1-煤生產(chǎn)損失）=0.1223Kg煤/Kg熟料十 計(jì)算干基實(shí)際消耗定額干石灰石=1.29928Kg干石灰石/Kg熟料干粘土=0.225418Kg干粘土/Kg熟料干鐵粉=0.04070Kg干鐵粉/

39、Kg熟料十一 計(jì)算濕基實(shí)際消耗定額濕石灰石=1.29928/（1-1%）=1.312407Kg濕石灰石/Kg熟料濕粘土=0.24238Kg濕粘土/Kg熟料濕鐵粉=0.04732Kg濕鐵粉/Kg熟料十二 計(jì)算濕物料配合比濕物料總量=濕石灰石+濕粘土+濕鐵粉=1.602118物料名稱濕石灰石濕粘土濕鐵粉配比%81.9215.132.95十三、根據(jù)以上內(nèi)容編制物料平衡表如下：物料平衡表（每年按310天計(jì)算，每天24小時(shí)）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(shí)每天每年每小時(shí)每天每年石灰石81.9211.2991.312427

40、0.586493.922370280.8273.4186562.0372034231.326粘土15.13130.2250.242446.86751124.82410559.350.4971211.924375696.3568鐵粉2.9540.0400.047328.47781203.4774265.61569.8596236.63073355.4417生料11.5647325.937822.322855146.8煤灰/50.12233650.12877525.48611.52223204.826.824643.77234976.7727熟料208.3500015500000第三章 總平面布置

41、和工藝流程3.1設(shè)計(jì)原則工廠總平面布置是在總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上, 根據(jù)工廠的生產(chǎn)流程及各組成部分的生產(chǎn)特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性, 并結(jié)合場(chǎng)地條件、自然條件和周邊環(huán)境, 按功能分區(qū)集中布置, 經(jīng)方案比較后擇優(yōu)確定的。水泥廠總平面圖設(shè)計(jì)的要求可概括如下：(1)總平面圖設(shè)計(jì)應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)合理，既能滿足工廠施工和使用的要求，又能盡量節(jié)約用地。除特殊情況外，設(shè)計(jì)新建工廠應(yīng)考慮發(fā)展的可能，但不應(yīng)過早征占發(fā)展時(shí)才需用的土地。(2)工廠總平面布置應(yīng)考慮廠區(qū)地形，適當(dāng)選擇標(biāo)高。毫無(wú)疑問，盡量將建筑物布置在同一等高線上，設(shè)計(jì)處理會(huì)較簡(jiǎn)單，但如地形有傾斜時(shí)，一般應(yīng)順著等高線方向布置，特別是縱向長(zhǎng)度大的廠房(如回轉(zhuǎn)窯廠房、聯(lián)合儲(chǔ)庫(kù))

42、，不應(yīng)橫跨等高線方向布置，以減少平整場(chǎng)地的土石方量。 (3)工廠總平面布置應(yīng)力求緊湊，生產(chǎn)車間之間的距離應(yīng)盡量靠近，以縮短運(yùn)輸線路，節(jié)約運(yùn)輸設(shè)備和各種管線，但必須滿足生產(chǎn)要求并預(yù)留擴(kuò)建所需的面積，同時(shí)應(yīng)滿足建筑物防火、自然采光、通風(fēng)等要求。建筑物與鐵路之間的距離應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。廠區(qū)道路和地上、地下各種管線應(yīng)統(tǒng)籌安排，力求管線距離短、彎頭少，并防止互助干擾。(4)荷重大的構(gòu)筑物(如各種物料儲(chǔ)庫(kù))和大型設(shè)備(重量大的和產(chǎn)生振動(dòng)的設(shè)備，如磨機(jī)、空氣壓縮機(jī))，應(yīng)盡量配置在工程地質(zhì)較好的地段上。(5)工廠總平面設(shè)計(jì)應(yīng)考慮適當(dāng)分區(qū)，并作合理布置。通?？蓪⒐S分為廠房區(qū)(生產(chǎn)區(qū))、廠前區(qū)和住宅區(qū)(生活區(qū))。廠房

43、區(qū)包括各個(gè)生產(chǎn)車間，廠前區(qū)包括辦公樓和福利設(shè)施，住宅區(qū)包括單身宿舍和家屬宿舍。廠前區(qū)宜布置在廠房區(qū)與住宅區(qū)之間，并面向工業(yè)區(qū)干道。廠房出入口位置應(yīng)盡量避免人行道與鐵路和其他貨運(yùn)道交叉，并方便職工上下班。車間位置應(yīng)使生產(chǎn)合理和管理方便。例如，水源和給水管網(wǎng)入口應(yīng)盡量靠近用水量大的車間，破碎車間應(yīng)靠近礦山來料方向；堆場(chǎng)、成品庫(kù)、包裝車間和材料庫(kù)應(yīng)靠近鐵路專用線或公路；變電所應(yīng)靠近磨機(jī)房和壓縮空氣站，材料庫(kù)、機(jī)修車間、車間辦公室等，應(yīng)布置在與各車間聯(lián)系方便的地點(diǎn)，壓縮空氣站應(yīng)靠近主要用氣車間；中心控制室宜布置在主要車間的中心或附近。油庫(kù)一般布置在工廠的邊緣。(6)工廠總平面設(shè)計(jì)應(yīng)注意風(fēng)向的影響。揚(yáng)塵

44、較大的車間及露天堆場(chǎng)應(yīng)布置在工廠最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)；化驗(yàn)室、廠前區(qū)和住宅區(qū)應(yīng)布置在廠房區(qū)最小頻率風(fēng)各的下風(fēng)側(cè)。(7)建筑物應(yīng)盡可能坐北朝南，防止日光直射，并充分利用天然采光和自然通風(fēng)。(8)在考慮擴(kuò)建余地時(shí)，相鄰建筑物應(yīng)向外側(cè)發(fā)展；水泥庫(kù)的發(fā)展應(yīng)預(yù)留在鐵路的盡頭方向，以避免擴(kuò)建時(shí)對(duì)鐵路交通運(yùn)輸?shù)挠绊憽?9)在適用、經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能注意美觀。例如，廠房型式應(yīng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，面向道路的建筑物應(yīng)布置整齊，廠房中心線應(yīng)保持平行或垂直，道路應(yīng)避免迂回曲折，地上管線應(yīng)盡量成直線，并應(yīng)考慮環(huán)境的美化和綠化?？偪偲矫娌贾貌粌H是一門學(xué)科, 而且是一門藝術(shù)。平面設(shè)計(jì)是各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)的綜合，它牽涉到工藝專業(yè)和其他專

45、業(yè)的問題。這些問題有內(nèi)在聯(lián)系而又有矛盾。實(shí)際上，總平面圖設(shè)計(jì)往往不可能使所有專業(yè)的要求都得到全部的滿足，只有對(duì)總平面布置中涉及的諸多因素加以慎重而周密的考慮和安排, 才能為工廠創(chuàng)造安全、良好的生產(chǎn)管理環(huán)境。因此，在定方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況，進(jìn)行方案比較，確定出最合理的布置方案，將有限的場(chǎng)地得到最大化利用。3.2 水泥總平面設(shè)計(jì)的步驟工廠總平面圖設(shè)計(jì)一般包括下列內(nèi)容：(1)平面布置：決定全廠建、構(gòu)筑物在平面上的相對(duì)位置，包括主要生產(chǎn)車間，輔助生產(chǎn)車間、行政福利設(shè)施和住宅區(qū)等。 (2)豎向布置：決定建、構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)標(biāo)高。 (3)土方工程：解決建廠區(qū)域內(nèi)場(chǎng)地整平、土石方調(diào)撥，計(jì)算土石方工程量。(4)

46、運(yùn)輸設(shè)計(jì)：進(jìn)行廠內(nèi)外鐵路專用線、公路、道路、碼頭。 (5)管線匯總：統(tǒng)籌安排電纜、電線、給排水管道、生產(chǎn)管道及熱力管道等地上和地下各種管線。 (6)建廠區(qū)域的雨水排除設(shè)計(jì)。 在兩階段設(shè)計(jì)中，工廠總平面圖設(shè)計(jì)按初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)兩階段進(jìn)行，每個(gè)設(shè)階段又依資料圖和成品圖兩個(gè)步驟進(jìn)行工作，現(xiàn)分述如下： 1初步設(shè)計(jì) (1)工廠總平面輪廓圖：依據(jù)工藝專業(yè)的生產(chǎn)車間總平面輪廓資料，以及與有關(guān)專業(yè)商定的各項(xiàng)建筑物設(shè)想外廓尺寸，結(jié)合廠區(qū)地形、鐵路專用線及公路布置，并預(yù)留各種管線位置，繪制工廠總平面輪廓圖。 工廠總平面輪廓圖，實(shí)質(zhì)上是對(duì)工廠總平面布置的初步設(shè)想，要通過各個(gè)專業(yè)的布置設(shè)計(jì)加以校正、補(bǔ)充和調(diào)整，使

47、之趨于完善。 (2)工廠總平面布置圖(初步設(shè)計(jì)成品圖)：在調(diào)整、補(bǔ)充、完善工廠總平面輪廓圖的基礎(chǔ)上，繪制工廠總平面布置圖(圖紙比例一般為1：500、1：1000或1：2000)，作為初步設(shè)計(jì)文件主要附圖之一。主要表示：廠區(qū)地形測(cè)量座標(biāo)網(wǎng)和等高線，廠區(qū)設(shè)計(jì)座標(biāo)網(wǎng)，所有建構(gòu)筑物和堆場(chǎng)的平面位置、名稱，設(shè)計(jì)地面標(biāo)高，鐵路和道路的平面布置和設(shè)計(jì)標(biāo)高等。圖內(nèi)標(biāo)注工廠總平面設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)和風(fēng)向玫瑰圖。風(fēng)向玫瑰圖亦稱風(fēng)玫瑰圖(圖2-1)，所示風(fēng)向是由外面吹向中心，風(fēng)向多邊形中，向心線最短的風(fēng)向，即表示最小頻率風(fēng)向。工廠總平面圖的主要技術(shù)指標(biāo)一般包括：(1)廠區(qū)面積(公頃)； (2)建筑面積(公頃)； (

48、3)廠區(qū)建筑系數(shù)()； (4)廠區(qū)利用系數(shù)()； (5)鐵路長(zhǎng)度(公里)； (6)道路長(zhǎng)度(公里)； (7)圍墻長(zhǎng)度(公里)； (8)綠化面積()。廠區(qū)面積按水泥年產(chǎn)量計(jì)算，一般在025120米2/噸之間，工廠規(guī)模愈小，愈接近上限。廠區(qū)的建筑系數(shù)是指建筑物、構(gòu)筑物和堆場(chǎng)的面積總和占全廠面積的百分?jǐn)?shù)，它可以反映廠內(nèi)建筑的密度。建筑系數(shù)太高，表示建筑物分布太密，可能對(duì)防火、衛(wèi)生和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理有不利影響；建筑系數(shù)太低，表示建筑物分布太疏，既浪費(fèi)用地又可能增加車間之間運(yùn)輸和管線等的投資和經(jīng)營(yíng)管理費(fèi)用。水泥廠的建筑系數(shù)，一般在2230之間，工廠擴(kuò)建后，一般在2735之間。 廠區(qū)的利用系數(shù)是指建筑物，構(gòu)筑

49、物、堆場(chǎng)、鐵路，道路、地下管線的總共占地面積占全廠面積的百分?jǐn)?shù)，它反映廠區(qū)面積有效利用的程度。初步設(shè)計(jì)文件中，工廠總平面布置設(shè)計(jì)還需繪制廠區(qū)位置圖(區(qū)域地形圖)，以表達(dá)工廠的位置(圖紙比例1：2000,1：5000)，主要表示：建廠地區(qū)的地形地物、鐵路，車站、道路、河流、城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、廠區(qū)外廓、資源礦山、住宅區(qū)以及設(shè)計(jì)的廠外工程(如鐵路、道路、管線等)。2施工圖設(shè)計(jì)(1)工廠總平面資料圖：根據(jù)初步設(shè)計(jì)有關(guān)審批意見，調(diào)整工廠總平面布置，繪制工廠總平面資料圖，規(guī)定各項(xiàng)建構(gòu)筑物、交通道路、管線的關(guān)系位置及標(biāo)高，作為各專業(yè)編制施工圖設(shè)計(jì)的資料。 (2)工廠總平面布置施工圖：工廠總平面布置施工圖是施工放線

50、的依據(jù)，它必須具體表示：設(shè)計(jì)座標(biāo)網(wǎng)與測(cè)量座標(biāo)網(wǎng)的關(guān)系數(shù)字，鐵路、公路、所有建構(gòu)筑物的座標(biāo)和標(biāo)高數(shù)字。 工廠總平面布置施工圖設(shè)計(jì)，還需繪制下列各項(xiàng)施工圖： 豎向布置：具體表示廠區(qū)設(shè)計(jì)標(biāo)高的關(guān)系和邊坡處理。 土方工程：具體表示廠區(qū)場(chǎng)地平整土石方的調(diào)撥和工程量。 鐵路專用線施工圖：表示鐵路專用線座標(biāo)、標(biāo)高、橋涵、縱橫剖面等施工要求。 廠區(qū)道路及雨水排除：具體表示廠內(nèi)公路、道路和雨水排除明溝、暗管的座標(biāo)，標(biāo)高，縱橫剖面等施工要求。 管線匯總：表示廠區(qū)內(nèi)地上、地下各種管線的關(guān)系位置。 注：工廠廠區(qū)內(nèi)如果有綠化設(shè)計(jì)，還應(yīng)該另繪綠化設(shè)計(jì)圖紙。3.3 工藝設(shè)計(jì)的基本原則和程序3.3.1工藝設(shè)計(jì)的基本原則水泥廠

51、工藝設(shè)計(jì)的基本原則可歸納如下：(1)根據(jù)計(jì)劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、產(chǎn)量要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。計(jì)劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品產(chǎn)量往往有一定范圍，設(shè)計(jì)產(chǎn)量在該范圍之內(nèi)或略超出該范圍，都應(yīng)認(rèn)為是合適的；但如限于設(shè)備選型，設(shè)計(jì)達(dá)到的產(chǎn)量略低干該范圍，則應(yīng)提出報(bào)告，說明原因，取得上級(jí)同意后，按此繼續(xù)設(shè)計(jì)。對(duì)于產(chǎn)品品種，如果設(shè)計(jì)考慮認(rèn)為計(jì)劃任務(wù)書的規(guī)定在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上有不適當(dāng)之處，也應(yīng)提出報(bào)告，闡明理由，建議調(diào)整，并取得上級(jí)的同意。例如，某大型水泥廠計(jì)劃任務(wù)書要求生產(chǎn)少量特種水泥，設(shè)計(jì)單位經(jīng)過論證，認(rèn)為大型窯改變生產(chǎn)品種，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上均不合理，建議將少量特種水泥安排給某中小型水泥廠生產(chǎn)，經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)后，改變了要求的

52、品種。窯、磨等主機(jī)的產(chǎn)量，除了參考設(shè)備說明和經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算以外，還應(yīng)根據(jù)國(guó)內(nèi)同類型主機(jī)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并參考國(guó)內(nèi)外近似規(guī)格的主機(jī)產(chǎn)量進(jìn)行標(biāo)定。在工廠建成后的較短時(shí)期內(nèi)，主機(jī)應(yīng)能達(dá)到標(biāo)定的產(chǎn)量；同時(shí)，標(biāo)定的主機(jī)產(chǎn)量應(yīng)符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和設(shè)備長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的要求，既要發(fā)揮設(shè)備能力，但又不能過分追求強(qiáng)化操作。(2)選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程和設(shè)備。工廠的工藝流程和主要設(shè)備確定以后，整個(gè)工廠設(shè)計(jì)可謂大局已定。工廠建成后，再想改變其工藝流程和主要設(shè)備，將是十分困難的。例如，要把濕法廠改為干法廠，固然困難；要把舊干法廠改為新型干法廠，也非易事。例如，為了利用窯尾廢氣余熱來烘干原料，生料磨系統(tǒng)也得遷移，輸送

53、設(shè)備等也得重新建設(shè)，諸如此類的情況，在某些條件下就不一定可行。在選擇生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量考慮節(jié)省能源，采用國(guó)內(nèi)較成熟的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)；但對(duì)于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，必須經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐鑒定合格后，才可采用于新建廠的設(shè)計(jì)中。工藝流程和設(shè)備的選擇應(yīng)進(jìn)行方案對(duì)比，以達(dá)技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的目的。在進(jìn)行具體設(shè)備的選型時(shí)，應(yīng)注意下列一些問題：盡量選用結(jié)構(gòu)新、體型小、重量輕、效率高、消耗省而且操作可靠、維修方便、供應(yīng)有保證或能自行加工制造的設(shè)備。 各種附屬設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一，以便于生產(chǎn)管理和減少配備件的種類。 (3)全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運(yùn)輸和各種物料儲(chǔ)備的關(guān)系。由于回轉(zhuǎn)窯要求長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，

54、而破碎機(jī)和磨機(jī)等設(shè)備則需較多時(shí)間進(jìn)行計(jì)劃?rùn)z修；同時(shí)，廠外運(yùn)輸也是間歇的，且受各種復(fù)雜條件的制約；因此，各種物料都應(yīng)有適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備。各種堆場(chǎng)、儲(chǔ)庫(kù)的容量，應(yīng)滿足各種物料儲(chǔ)存期的要求，儲(chǔ)存期的確定應(yīng)使生產(chǎn)有一定的機(jī)動(dòng)性，以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)，但儲(chǔ)存期也不應(yīng)太長(zhǎng)，以免增加基建工程量及工廠生產(chǎn)時(shí)的流動(dòng)資金。 (4)注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地。工廠從設(shè)計(jì)到建成投產(chǎn)往往要好幾年時(shí)間，而生產(chǎn)技術(shù)卻是向前發(fā)展的，因此，設(shè)備能力應(yīng)能切實(shí)滿足生產(chǎn)要求并留有余地。例如，各車間主機(jī)對(duì)窯應(yīng)有一定的儲(chǔ)備能力，各種附屬設(shè)備對(duì)其主機(jī)應(yīng)有一定的儲(chǔ)備能力。此外，結(jié)合我國(guó)目前實(shí)際情況，水泥產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，故工廠建成后進(jìn)行擴(kuò)建的可能性很大，因此，工廠應(yīng)留有發(fā)展余地?？紤]工廠擴(kuò)建的原則是：既要便于今后的擴(kuò)建，使工廠擴(kuò)建時(shí)盡量不影響原有的生產(chǎn)，又要盡可能不增加當(dāng)前建廠的占地面積和投資。 (5)合理考慮機(jī)械化、自動(dòng)化裝備水平。機(jī)械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)，其中主要是要研究經(jīng)濟(jì)效果。連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料的裝、運(yùn)、卸，必須實(shí)現(xiàn)機(jī)械化；重