水泥廠課程設(shè)計

1、目錄摘要 . 2緒論 . 31. 工藝設(shè)計的要求、任務(wù)和原則 41.1 設(shè)計要求 41.2 設(shè)計任務(wù) 41.3 設(shè)計原則 42. 配料計算 . 62.1 確保熟料率值的組成 62.1.1 率值的定義 . 62.1.2 率值的確定 . 62.2 原始數(shù)據(jù) 72.2.1 原料及煤灰的化學(xué)成分 . 72.2.2. 煙煤. 無煙煤工業(yè)分析 . 72.2.3. 原燃材料資源 . 72.3 配料計算 82.3.1 熟料熱耗的確定 . 82.3.2 計算粉煤灰摻入量 . 82.3.3 用計算機計算干生料的配合比 . 82.4 石膏摻量 92.4.1 概述 92.4.2 確定石膏的含量 102.5 混合材的摻

2、量 102.5.1 混合材概述 . 102.5.2 混合材的摻量 . 113. 物料平衡計算 123.1 消耗定額的計算 123.1.1 燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力計算 . 123.1.2 工廠的生產(chǎn)能力計算 123.1.3 原燃料消耗定額的計算 123.2 物料平衡表 144. 粉磨流程的選擇 155. 設(shè)備選型 . 165.1 水泥磨的選型 165.2 選粉設(shè)備的選型 165.3 輥壓機的選型 185.4 除塵系統(tǒng) 195.4.1 除塵設(shè)施 . 195.4.2 除塵系統(tǒng)的計算 . 19參考文獻(xiàn)與附錄 . 21致 謝. 22摘要水泥熟料的粉磨是水泥生產(chǎn)的一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié)， 對水泥成品的質(zhì)量起關(guān)鍵的

3、影 響。設(shè)計的目的之一， 就是在保證水泥產(chǎn)量和質(zhì)量的前提下， 減少成本， 降低電力消耗， 減少污染等。本次設(shè)計的內(nèi)容是日產(chǎn) 2500 噸熟料的水泥粉磨系統(tǒng)。在設(shè)備選用上，盡量選用國 內(nèi)設(shè)備以便維修保養(yǎng)方便。設(shè)計的內(nèi)容具體為：1. 配料計算2. 物料平衡3. 主機選型4. 設(shè)計車間的工藝布局在水泥粉磨環(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)鍵詞：配料 平衡 選型 設(shè)計 產(chǎn)量緒論設(shè)計的過程是在指導(dǎo)老師的幫助下，通過查找工具書和網(wǎng)絡(luò)資料，再結(jié)合我們平時

4、 所學(xué)的知識，運用計算機和手工繪圖，來設(shè)計計算好的水泥粉磨車間。設(shè)計中，應(yīng)總和 運用多學(xué)科的理論、知識與技能，分析解決設(shè)計中遇到的問題。此外，設(shè)計中還能培養(yǎng)我們學(xué)生掌握繪圖、計算、研究等科學(xué)設(shè)計方法，提高工程 設(shè)計計算、繪圖的動手能力，也能鍛煉我們分析解決實際問題的能力。通過課程設(shè)計的鍛煉，應(yīng)能樹立正確的設(shè)計思想；培養(yǎng)我們認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn) 求實的工作作風(fēng)；在工作設(shè)計中，應(yīng)能樹立正確的工程意識與經(jīng)濟意識，樹立正確的生 產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點與全局觀點。該課程設(shè)計是學(xué)完專業(yè)課之后的一項重要的實踐，是我們步入社會的一次深刻的 鏈接，考察了我們獨立設(shè)計，計算，繪圖和分析的能力，同時提高了我們查閱各種設(shè)計

5、 手冊的能力，通過該課程設(shè)計我們了解了水泥粉磨車間設(shè)計的一般步驟，需要用到的一 些結(jié)構(gòu)都需要我們認(rèn)真查閱后繪制到圖紙上， 通過課程設(shè)計我們學(xué)會了很多課本上沒有 的知識。本人設(shè)計的水泥粉磨車間， 采用的是輥壓機預(yù)粉磨技術(shù)， 先將大塊的熟料預(yù)先粉磨 這樣既減緩了磨機的工作壓力，減少磨機的磨損，又提高了產(chǎn)量，從一定程度上減少了 粉塵污染。粉磨機的選擇也是采用具有國內(nèi)先進技術(shù)的磨機，避免多次檢修，也能提高 粉磨效率。1. 工藝設(shè)計的要求、任務(wù)和原則1.1 設(shè)計要求本設(shè)計立足國內(nèi)市場，產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。在本車間設(shè)計中，大量采用新工藝，新 技術(shù)，新設(shè)備，全線生產(chǎn)自動化，標(biāo)準(zhǔn)化，保證產(chǎn)品質(zhì)量，同時要注意環(huán)境

6、保護問題。 在設(shè)備選用上，盡量選用國內(nèi)設(shè)備以便維修保養(yǎng)方便。1.2 設(shè)計任務(wù)本次設(shè)計的任務(wù)是設(shè)計一個日產(chǎn)熟料 2500 噸熟料的水泥粉磨車間。石膏和混合材 的摻量通過計算確定，進而確定水泥的產(chǎn)量。石膏的要求為： 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。要求自己有根據(jù)地選擇所有需要的生產(chǎn)設(shè)備，不僅要滿足生產(chǎn)需要、符合國家的相 關(guān)政策的指標(biāo)，還要經(jīng)濟合算，并且對環(huán)境的影響要盡量小。1.3 設(shè)計原則 根據(jù)配料計算的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設(shè)計。計劃任務(wù)

7、書規(guī)定的產(chǎn)品規(guī)模往往有一定的范圍， 設(shè)計規(guī)模在該范圍之內(nèi)或略超出該 范圍，都認(rèn)為是合適的；但如限于設(shè)備選型，設(shè)計達(dá)到的規(guī)模略低于該范圍，則說明原 因，取得指導(dǎo)老師同意后，才能繼續(xù)設(shè)計。輥壓機、水泥磨磨等主機的產(chǎn)量，除了參考設(shè)備說明書和經(jīng)驗公式計算外，還應(yīng)根 據(jù)國內(nèi)同類型主機的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并參考國內(nèi)外近似規(guī)格的主機產(chǎn)品進行標(biāo)定。 在工廠建成 后的較短時期內(nèi)，主機應(yīng)能達(dá)到標(biāo)定的產(chǎn)量，同時標(biāo)定的主機產(chǎn)量應(yīng)符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、 低消耗和設(shè)備長期安全運轉(zhuǎn)的要求。既要充分發(fā)揮設(shè)備的能力，但又不能過分追求強化 操作。 主要設(shè)備的能力應(yīng)與工廠規(guī)模相適應(yīng)大型工廠應(yīng)配套與之相適應(yīng)的大型設(shè)備，否則將造成工藝線過多的現(xiàn)象。在

8、現(xiàn)代大 中型水泥廠的設(shè)計中，一般只采用一條或兩條由大型設(shè)備組成的工藝線。 選擇技術(shù)先進經(jīng)濟、合理的工藝流程和設(shè)備在選擇生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備時，應(yīng)盡量考慮節(jié)省能源，采用國內(nèi)外較成熟的先進經(jīng)驗和先進技術(shù)。在水泥粉磨系統(tǒng)采用輥壓、機球磨、高效選粉機（如OSEPA 選粉機等）的混合粉磨系統(tǒng)。對于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，必須經(jīng)過生產(chǎn)實踐鑒定合格后，才可應(yīng)用于新建廠 的設(shè)計中。在進行具體設(shè)備的選型時，應(yīng)注意下列一些問題：盡量選用結(jié)構(gòu)新、體型小、質(zhì)量 輕、效率高、消耗省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、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。 注意考慮工廠

9、建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地 設(shè)備能力應(yīng)能切實滿足生產(chǎn)要求并留有余地， 此外應(yīng)結(jié)合設(shè)計的國內(nèi)外未來時期水 泥需求情況的預(yù)測，以及當(dāng)前國民經(jīng)濟發(fā)展的方針政策，考慮在設(shè)計中是否需要或應(yīng)留 有多大的擴建余地。 合理考慮機械化、自動化裝備水平 機械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)，特別是連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料的裝、運、卸，必須實現(xiàn)機械化。重大設(shè)備的檢修、起重以及需要減輕繁重體力勞動的場 合，也應(yīng)盡可能實現(xiàn)機械化。生產(chǎn)控制自動化，具有反應(yīng)靈敏控制及時調(diào)整精確的特點，是保證現(xiàn)代化連續(xù)性大 生產(chǎn)安全穩(wěn)定進行的必不可少的手段。 重視消音除塵，滿足環(huán)保要求 貫徹執(zhí)行國家環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生等方面的規(guī)定。今

10、后，由于對環(huán)保要求越來越高，應(yīng)采取積極措施，減少環(huán)境污染，以保護職工身體健康和延長設(shè)備生產(chǎn)壽命。 學(xué)科之間的搭配 工廠設(shè)計是各專業(yè)共同完成的一個整體。因此，工業(yè)設(shè)計與其它專業(yè)的設(shè)計有著密 切的聯(lián)系，特別是工藝布置和其土建的關(guān)系更密切。生產(chǎn)設(shè)備的布置直接影響到建筑物 的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。因此，工藝人員只有與其他人員相互配合，共同研究，才能產(chǎn)生交 好的方案。2. 配料計算2.1 確保熟料率值的組成2.1.1 率值的定義我國目前硅酸鹽水泥熟料采用飽和比（ KH ）、硅率（ S）、鋁率（ P）三個率值控制 熟料質(zhì)量。 KH 表示熟料中 SiO2被CaO飽和成 C3S的程度， KH 值高，硅酸鹽礦物多，

11、溶劑礦物少，熟料中 C3S 含量越高，強度越高； S表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的 比值， S高，煅燒時液相量減少，出現(xiàn)飛砂料的可能性增大，增加煅燒難度；P 表示熟料中溶劑礦物 C3A 和 C4AF 的比值， P高，液相黏度大，難燒，但明顯提高了熟料的三 天強度和擴大了燒成范圍， P低時黏度較小，對形成 C3S 有利，但燒成范圍窄，不利于 窯的操作。2.1.2 率值的確定為了獲得較高的熟料強度，良好的物料易燒性以及控制生產(chǎn)，選擇適宜的熟料三率 值是非常必要的。本次設(shè)計為一臺窯外分解窯，在生產(chǎn)工藝上要求煅燒高飽和比 高硅 率的生料，這樣能提高熟料的質(zhì)量并能減少預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)的堵塞和回轉(zhuǎn)窯燒成

12、帶的 結(jié)圈。生產(chǎn) P042.5 PO52.5 號硅酸鹽水泥熟料。對于新型干法水泥生工藝，水泥熟料率 值大致為： KH=0.880.91，SM=2.42.7，IM=1.4 1.8。故根據(jù)生產(chǎn)實踐和設(shè)計工藝 條件確定熟料的率值： KH=0.90 ±0.02 SM=2.55±0.1 IM=1.6 ±0.1。表 2-1 國內(nèi)外預(yù)分解窯熟料率值、礦物組成范圍生產(chǎn)統(tǒng)計率值范圍礦物組成國內(nèi)國外率值國內(nèi)設(shè)計規(guī)范新型干法水泥技術(shù)C3S/%546165KH0.870.910.860.900.880.91C2S/%172313SM2.52.72.402.802.402.70C3A/%7

13、98IM1.41.81.401.901.401.80C4AF/%91110我國硅酸鹽水泥一般采用“兩高一中”的配料方案2.2 原始數(shù)據(jù)2.2.1 原料及煤灰的化學(xué)成分表 2-2 原料及煤灰的化學(xué)成分名稱燒失量%SiO2%Al 2O3%Fe2O3%CaO%MgO%總和%石灰石39.313.61.390.3652.81.4698.92砂頁巖2.7187.83.1312.461.0298.12粉煤灰3.6852.4529.834.514.090.5295.08鐵礦石1.6550.556.2234.42.221.9196.65煙煤煤灰048.4831.348.64.091.9494.452.2.2.

14、煙煤. 無煙煤工業(yè)分析表 2-3 煙煤 . 無煙煤工業(yè)分析名稱(%)水分(Mar)揮發(fā)分 (Var)灰分 (Aar)固定碳 (Car)熱值(Qar/KJ/Kg)煙煤1.1618.0620.3260.4623881.162.2.3. 原燃材料資源表 2-4 原材料數(shù)據(jù)名稱概況石灰石自備礦山，中硬，含水率 1%.粘土自備礦山，含水率 4%.砂巖自備礦山，含水率 2%.鐵礦外購，鐵礦尾砂，含水率 15%.粉煤灰外購，含水率 0.5%.礦渣(混合材)外購，堿性礦渣，含水率 15%.石膏外購， SO3 40%，含水量極少，塊度 <300 毫米2.3 配料計算2.3.1 熟料熱耗的確定隨著新型干法水

15、泥煅燒技術(shù)的不斷提高，熟料的熱耗不斷降低，單位熟料熱耗依國 內(nèi)新型干法廠現(xiàn)狀，熟料熱耗取 3200KJ/kg 熟料。2.3.2 計算粉煤灰摻入量 利用下列公式 S 10q0AQ yR ，帶入數(shù)據(jù)，計算得， s=2.73100Q DW式中： S 煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（ 100%）QDyW 煤的應(yīng)用基低熱值（ kJ/kg 煤）Ay 煤的應(yīng)用基灰分含量（ %） q 熟料燒成熱耗（ kJ/kg 熟料）100%R 煤灰沉落度（ %），當(dāng)窯后有電收塵且窯灰入窯時取2.3.3 用計算機計算干生料的配合比 為了獲得較高的熟料強度，良好的物料易燒性以及易于控制生產(chǎn)，選擇適 宜的三率值是非常必要的。由于其

16、牽涉到非線性方程的求解，用手工計算需反復(fù)試 湊，難以達(dá)到結(jié)果最優(yōu)，而各種簡化計算方法不容易掌握，采用辦公軟件 EXCEL 做配料計算，可直接通過表哥計算求解，幾秒鐘就可算得最優(yōu)解，操作簡便，結(jié)果 準(zhǔn)確，見表 2-5：表 2-5 干原料及煤灰化學(xué)分析名稱燒失量SiO2Al 2O3Fe2O3CaOMgO設(shè)定比例石灰石32.753.001.160.3044.001.220.833砂頁巖0.206.510.230.070.180.080.074粉煤灰0.172.471.400.210.190.020.047鐵礦石0.082.310.281.570.100.090.046生料33.2014.283.08

17、2.1544.471.40灼燒生料21.384.613.2366.582.102-6 所示。 依據(jù)煤灰摻入量計算公式得到 S,進而得到灼燒生料配合比，如表表 2-6 熟料化學(xué)成分名稱配合比%SiO2%Al 2O3%Fe2O3%CaO%MgO%灼燒生料97.2720.804.483.1464.762.04煤灰2.731.320.860.230.110.05孰料100.0022.125.343.3764.872.10 依據(jù)以上數(shù)據(jù)，可計算得到 KH 值， S 率， P 率，如表 2-7 所示表 2-7 熟料的率值率值目標(biāo)率值計算率值偏差KH0.890.890.00S2.552.540.01P1.5

18、81.580.00 各原料含水量：石灰石 1%，砂巖 2%，鐵粉 15%，粉煤灰 0.5%，因此，各濕物料的百分比為：表 2-8 濕物料的百分比濕物料名稱含水率 %濕原料質(zhì)量配合比 %濕原料質(zhì)量百分比 %石灰石184.1782.66砂巖27.577.43粉煤灰0.54.734.64鐵礦石155.365.272.4 石膏摻量2.4.1 概述傳統(tǒng)的硅酸鹽水泥材料固有的韌性差、水化熱高、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

19、有明顯的效果。石膏的質(zhì)量控制，應(yīng)該進廠一批，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。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2-9 的要求。表 2-9 各類產(chǎn)品的分級產(chǎn)品名稱石膏（ G）混合石膏（ M ）品位 %（ m/m ）

20、CaSO4·2H2O+ CaSO4CaSO4且< 0.80且 CaSO4+CaSO4 2H2O（質(zhì)量比） 級別CaSO4·2H2O特級9595一級85二級75三級65四級552.4.2 確定石膏的含量2.8取 SO3=2.8，則需要的石膏 = 2.8 =7，即石膏的摻入量為 7%。40%2.5 混合材的摻量2. 5.1 混合材概述為了增加水泥產(chǎn)量，節(jié)約能源，降低成本，改善和調(diào)節(jié)水泥的某些性能，綜合 利用工業(yè)廢渣，減少環(huán)境污染，在磨制水泥時，可以摻加數(shù)量不超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 的混合材料?；旌喜陌雌湫再|(zhì)可以分為兩大類：活性混合材料和非活性混合材料。 凡是天然的或人工制成的礦

21、物質(zhì)材料，磨成細(xì)粉，加水后其本身不硬化，但與 石灰加水調(diào)和膠泥狀態(tài)，不僅能在空氣中硬化，并能繼續(xù)在水中硬化，這類材料稱 為活性混合材料或水硬化混合材料。生產(chǎn)通過水泥時，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的活性混合材料主要有以下三類： （1）?；郀t礦渣（ GB/T203 ），?；郀t礦渣粉（ GB/T18046 ）。(2) 粉煤灰( GB/T 1596 )。(3) 火山灰質(zhì)混合材( GB/T 2847 )。 非活性混合材料，又稱填充性混合材，其活性指標(biāo)不符合以上技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的 粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料和?；郀t礦渣等及石灰石和砂巖。2.5.2 混合材的摻量國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定生產(chǎn)礦渣水泥時，礦渣摻量為 20%-70%，經(jīng)反

22、復(fù)計算研究決定本車 間的礦渣摻量取 45%。3. 物料平衡計算通過物料平衡可計算得到各種原料燃燒的需要量以及從原料進廠直至成品出廠， 各 工序所需處理的物料量，依據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進一步確定工廠的物料運輸量、工藝設(shè)備選 型以及堆場儲庫等設(shè)施的規(guī)模，因此，物料平衡計算是主機平衡與儲庫平衡計算的基礎(chǔ) 和依據(jù)。3.1 消耗定額的計算3.1.1 燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力計算選定的預(yù)分解窯尺寸為 4×60m，由工具書水泥熱工設(shè)備 查得 D4m，ó=0.15m， 得 DT=D-2ó=3.7m窯的臺時產(chǎn)量 Qh.l =0.38DT2.52L0.52 = 86.36t/h考 慮 到 窯 產(chǎn)

23、 量 的 提高 ， 假 設(shè) 提 高 35%， 則 設(shè) 計 的 臺時 產(chǎn) 量為 Qh.l =86.36 ×1.35=116.59t/h。窯的臺數(shù) n= 2500 =0.89（臺），取 n=124 116.59熟料的小時產(chǎn)量： Qh=nQh.l=116.59t/h 熟料的日產(chǎn)量： Qh=24Qh=2798.06t/d 熟料的年產(chǎn)量： Qh=8760Qh =86.81 萬 t/y水泥的小時產(chǎn)量 Gh=Q(h 100 p)100-d-e3.1.2 工廠的生產(chǎn)能力計算116.59 (100 - 4) = 221.64t/h100 - 4.5 - 45水泥的日產(chǎn)量 Gd=24Gh =5319.2

24、7t/d 水泥的年產(chǎn)量 Gy=8760Gh =165.03 萬 t3.1.3 原燃料消耗定額的計算 1t 熟料的干生料理論消耗量K干100-S = 100 - 3.15100- I100 - 35.75= 1.51t/t 熟料 考慮到煤灰的摻入， 1t 熟料的干生料消耗定額= 1.57t/t 熟料K 生 = 100K 干 = 100 1.51100P生100 4 各種原料的消耗定額K 石灰石 =K 生 X 石灰石 =1.57 ×84.17%=1.321t/t 熟料1.321 100K 原石灰石 = 1.321 100 = 1.335t/t 熟料100 1K 砂巖 = K 生 X 砂巖

25、 =1.57 ×7.57%=0.119t/t 熟料K 原砂巖 = 0.119 100 =0.121t/t 熟料100 2K 粉煤灰 =K 生 X 粉煤灰 = 1.57 4×.73%=0.074t/t 熟料0.074 100K 原粉煤灰 = = 0.075t/t 熟料100 0.5K 鐵粉 =K 生 X 鐵粉 =1.57 ×5.36%=0.084t/t 熟料K 原鐵粉 = K 生 × X 鐵粉 = 1.57 5×.36%=0.084t/t 熟料K 原鐵粉 = 0.084 100 = 0.099t/t 熟料100 15干石膏消耗定額Kd=100d1

26、00 d e）（100 Pd）100 7100 7 45）（100 1.5）= 0.129t/t 熟料干混合材的消耗定額Ke=100e100 d e）（100 Pe）100 45100 7 45）（100 1.8）= 0.833t/t 熟料100 0.833K原e = 0.982t/t 熟料100 15燒成用干煤消耗定額Kf=100 qQ gDW （100 Pf）100 320023881.1（6 100 1.2）= 0.136t/t 熟料100 0.136100 1.71= 0.138t/t 熟料3.2 物料平衡表表 3-1 物料平衡表欄目原料水分%損失%消耗定額t/t 熟料物料平衡表（ t

27、）干料濕料干料濕料時日年時日年石灰石111.321.335154.013696.369155.6483735.5441344795.696砂巖210.120.12113.874332.981119873.214.107338.577121887.850粉煤灰0.51.50.0740.0758.628207.063874542.98248.744209.86275550.320鐵粉1510.0840.0999.794235.0454484616.358411.542277.01899726.422生料11.511.57176.0514225.2221521079.776183.0464393.1

28、111581520.032石膏少量10.12915.04360.96264129946.5504-混合材1510.8330.98297.1202330.86728839112.2208114.4912747.793989205.523熟料1116.592798.0686.81 萬水泥1221.645319.27165.03 萬燒成用煤1.7110.1360.13815.856380.54976136997.913616.089386.146139012.5894. 粉磨流程的選擇水泥粉磨系統(tǒng)分為閉路和開路兩種，由于閉路粉磨有利于水泥質(zhì)量，且技術(shù)經(jīng)濟效 果較好，因此閉路粉磨的鋼球式磨機在水泥粉磨

29、系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。同時立式磨也開 始用于水泥粉磨，但由于水泥粉磨產(chǎn)品中微細(xì)顆粒含量較少影響水泥質(zhì)量。輥壓機、分 級器等設(shè)備也運用于水泥粉磨系統(tǒng)中， 輥壓機加球磨機的圈流粉磨效率高、 單位電耗低 本次設(shè)計水泥粉磨預(yù)采用帶輥壓機預(yù)粉碎的閉流粉磨系統(tǒng)。圖 4-1 閉流粉磨系統(tǒng)5. 設(shè)備選型5.1 水泥磨的選型確定粉磨車間的工作制度 水泥粉磨車間采用三班制，每班工作9 小時，每年工作 300 天 根據(jù)車間運作班制和主機運轉(zhuǎn)小時數(shù)，確定主機的年利用率：k1 k2 k38760300 3 9= 0.9258760k1每年工作日數(shù)，k2 每日工作班數(shù)， k 3 每班主機運轉(zhuǎn)小時數(shù)。 主機要求小時產(chǎn)量：GH

30、=Gy876016503008760 0.925=203.665 t/h 設(shè)備的選型：選用 4.2× 13m的水泥磨，該型號磨機技術(shù)性能見表 5-1表 5-1 粉末設(shè)備的技術(shù)性能磨機規(guī)格4.2 13研磨體裝載量（ t）209轉(zhuǎn)速（ r/min ）15.6入磨粒度<20生產(chǎn)能力 （t/h）150傳動方式中心傳動主電動機功率（ Kw ）3150主減速機型號 速比JS140-C或 MFY320設(shè)備重量 （t）2555.2 選粉設(shè)備的選型閉路流程的干法生料磨，煤磨和水泥磨的分級設(shè)備采用選粉機，它主要有以下幾種 型式：通過式、離心式和高效選粉機。本廠根據(jù)實際情況選用高效選粉機，具有 80

31、 年代國際先進水平的新型高效選粉機主要有日本小野田工業(yè)公司的 O-Sepa、丹麥?zhǔn)访芩构镜?SEPAX 和美國斯特蒂文公司 SP 測流式選粉機等。采用高效選粉機可使磨機系統(tǒng)產(chǎn)量提高 10-30%，本次設(shè)計采用 O-Sepa選粉機，下 面主要介紹 O-Sepa選粉機的情況。O-Sepa選粉機使目前廣泛采用的選粉形式。 該機主體是一個渦殼旋風(fēng)筒， 內(nèi)設(shè)籠形 轉(zhuǎn)子，其外圈裝一圈導(dǎo)向葉片，被選粉料從頂部喂入落到撒料盤上，靠離心力將物料拋 撒。粗粉則受離心力作用而下落到下部選粉室，再經(jīng)由下部吹入的三次風(fēng)風(fēng)選后，細(xì)分 隨風(fēng)上升，而粗粉則落入錐形斗卸出。分級選粉有三股風(fēng)：從磨內(nèi)排出的氣體為一次風(fēng) （含塵）

32、，其它粉磨系統(tǒng)排出的氣體為二次風(fēng)（含塵） ，三次風(fēng)（凈）由下部吹入。一次 風(fēng)、二次風(fēng)由上殼體兩側(cè)進風(fēng)口引入機內(nèi)，形成水平旋流分離場，將較細(xì)顆粒帶入轉(zhuǎn)子 內(nèi)拋出，然后細(xì)粉由收塵器收集為成品。O-Sepa選粉機的主要優(yōu)點： 提高選粉效率，可達(dá) 74%，使磨機產(chǎn)量增加大約 22 24%、節(jié)能約 8 20%。 成品粒徑分布 3 44m的細(xì)料所占的百分比較高，水泥顆粒組成合理，有利提高水 泥強度。 借助變速驅(qū)動裝置，易于調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度。 體積小，質(zhì)量輕，只需傳統(tǒng)式選粉機的 1/2 或 1/6 空間。減少基建投資。 根據(jù)磨機標(biāo)定產(chǎn)量 135t/h，對 O-Sepa選粉機進行選型：1000GN =60Cx其中

33、 , N:按選分濃度計算的 O-Sepa選粉機的規(guī)格 ,m3/minG：水泥磨標(biāo)定的產(chǎn)量 ,t/hCx:O-Sepa選粉濃度，在 0.750.85kg/m3，取 Cx=0.75kg/m3N11000 13560 0.753000 m3 /minN21000 G (1 L)60Ca其中， N2：按喂料濃度計算的 O-Sepa選粉機的規(guī)格 ,m3/minL：O-Sepa選粉機的循環(huán)符合Ca:最大喂料濃度， Ca=2.5kg/m3N21000 135 (1 200%)60 2.532700 m / min選用 N3000 O-Sepa選粉機，其規(guī)格性能如表 5-2 所示，表 5 2 選粉機規(guī)格性能型

34、號N-3000風(fēng)量 m3/ h18000電機功率 kw160處理能力 t/h540主軸轉(zhuǎn)速 (r/min)135-70比表面積(m2/kg )300-350水泥產(chǎn)量 t/h110-1905.3 輥壓機的選型輥壓機屬于料床粉磨，其擠壓粉磨技術(shù)使粉磨技術(shù)上的重大變革，因增產(chǎn)、節(jié)能效 果顯著備受水泥界關(guān)注，主要由磨輥、主機架、進料裝置、傳動、液壓以及安全保護等 裝置組成。輥壓機是由兩個速度相同、輥面平整做相對轉(zhuǎn)動的輥子組成的。物料由輥子 上部喂入，隨著兩個輥子運轉(zhuǎn)物體被鉗入， 并在高壓下擠壓成強度低充滿裂紋的扁料片， 料片大部分由細(xì)分組成。輥壓機粉磨時要求高壓、穩(wěn)定、滿料。 確定輥壓機的循環(huán)負(fù)荷為

35、150% ，即出輥壓機的粗粉回料量與進水泥磨的細(xì)粉量 之比為 1.5： 1。則要求輥壓機的小時處理量為：Gh (1 L)G (1 150%) 135 337.5t /hGh ：要求輥壓機的小時處理量G: 標(biāo)定的水泥磨產(chǎn)量， t/hL: 輥壓機的循環(huán)負(fù)荷 輥壓機的確定選用 HFCG140-80輥壓機，見表 5-3表 5 3 輥壓機規(guī)格性能型號HFCG140-80輥子直徑( mm)1400棍子寬度( mm)800處理能力 t/h280380入機粒度 mm80入料溫度 120功率 kW2 - 5605.4 除塵系統(tǒng)5.4.1 除塵設(shè)施為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，且為了設(shè)備簡單化，同時滿足排放高效選粉機的高濃度

36、的含塵 氣體，本次設(shè)計選用一級收塵系統(tǒng)，且選用氣箱脈沖袋式收塵器。5.4.2 除塵系統(tǒng)的計算 袋式除塵器的選型 進入袋式除塵器風(fēng)量進入選粉機的一次風(fēng)，二次風(fēng)，三次風(fēng)的風(fēng)量比按 4：4：2 計算，其中磨尾進選粉 機的風(fēng)為一次風(fēng)，則選粉機的風(fēng)量50115 3V選粉機125288 Nm3/ h0.4考慮到抽風(fēng)管漏風(fēng)系數(shù)為 1.1，則進入收塵器的總風(fēng)量為273273V袋收塵1.1(V選粉機 V2 V3 V4) 1.1 (125288 1547 1269 1547)3142616 Nm3 / h考慮到管道散熱，氣體進入袋式除塵器溫度降至V 袋 =142616×273 70 =179184m3/

37、h273 選粉機進入袋式除塵器的含塵濃度C選粉i =0.833 kg/m370，則進入袋式除塵器風(fēng)量為C選粉 i0.833kg / m3273273 80273 702730.810 kg /m3 810g/m3V選粉機 袋收塵 1.1V選粉機 273 80 1.1 125288 273 80 178203m3 /h 斗式提升機、輥壓機處收塵進入袋式除塵器的含塵濃度3 273 70 3 Cii (25 25 50)g/ Nm3126g/m3273所以進入袋式除塵器的氣體總含塵濃度為：Co C選粉i Cii 810 126 936g / m3根據(jù)以上情況，選用氣箱式脈沖袋式收塵器，其規(guī)格和性能如表 5-4 所示型號FMQD282×11處理風(fēng)量 m3/h247600總過濾面積 m23427濾袋個數(shù)（個）2856含塵濃度 g/m3<1300表 5 4 袋式收塵器規(guī)格、性能Q60A60 3427 0.87m/min 0.015m / s 實際濾速 袋收塵的過濾阻力P R famct f式中， P ：袋收塵的過濾阻力R ：濾布的阻力系數(shù)，羊毛絨布 R =3.6 108m 1：空氣粘度f ：過濾速度， 0.15m/sam ：粉塵堆積層平均比阻， am =8.5 108m/KgC：含塵濃度 C=0.936kg/ m 3 t：過濾時間袋收塵每隔 6min 振打一次，振打時間 1