畢業(yè)設(shè)計日產(chǎn)5000噸熟料水泥廠設(shè)計（重點(diǎn)車間：燒成窯尾）

1、摘要PAGE XLVIII日產(chǎn)5000噸熟料水泥廠設(shè)計（重點(diǎn)車間：燒成窯尾）摘 要本設(shè)計是針對5000t/d熟料新型干法生產(chǎn)線燒成車間（窯尾部分）的工藝設(shè)計，窯尾系統(tǒng)是由TDF分解爐、旋風(fēng)筒、連接管道及附件（空氣炮、撒料盒、翻板閥、吹堵系統(tǒng)等)組成。本次設(shè)計在配料計算基礎(chǔ)上，進(jìn)行了物料平衡、儲庫平衡、主機(jī)平衡計算，并以此為依據(jù)，對全廠主機(jī)、儲庫進(jìn)行了選型；重點(diǎn)對燒成窯尾進(jìn)行了工藝計算、設(shè)備規(guī)格選型、工藝布置。整個設(shè)計中采用了目前國內(nèi)外水泥行業(yè)較為先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備（如第四代篦冷機(jī)、低壓損預(yù)熱器等），最大限度地降低能耗，設(shè)計熟料燒成熱耗2970kJ/kg，水泥綜合電耗小于85kwh/t，減少基建投

2、資，最大限度的保證產(chǎn)量、質(zhì)量，做到環(huán)保。關(guān)鍵詞：水泥廠設(shè)計, 燒成窯尾，懸浮預(yù)熱器，TDF分解爐5000t/d CEMENT CLINKER DESIGN （KEY WORKSHOP: KILN TAIL）ABSTRACTThis design is aim at the end of kiln technics for 5000t/d ripe material new type dry process calcinations workshop. The end of kiln is composed of TDF break down furnace, cyclone canister

3、, joint pipeline and attachment (box for sprinkling powder/flap trap/system of blow and block up, and so on). This design carried on the material balance, reservoir balance and host balance calculation which were based on the calculation of the ingredients, and as a basis, the whole plant reservoir,

4、 main and auxiliary machinery having been selected and carried on the layout process; and then it was carried on the process calculation, equipment specification design, process layout design which were focus on the firing kiln. The whole design choose the technology and equipment which are relative

5、ly advanced in national and international cement industry(such as the fourth generation of cooler, Low pressure drop preheater ), it could maximum decrease the energy consumption, energy consumption for clinker design 2970kJ/kg, cement integrated power consumption is less than 85 kwh/t and investmen

6、t of capital construction, in the same time, it also maximum enhance the yield and quality, satisfy the requirement of protecting environment .KEY WORDS: cement clinker design, firing kiln, suspension preheater, TDF break furnace前言目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc326657311 前言 PAGEREF _Toc326657311

7、 h 1 HYPERLINK l _Toc326657316 第1章 水泥廠工藝設(shè)計的特點(diǎn)與指導(dǎo)原則 PAGEREF _Toc326657316 h 2 HYPERLINK l _Toc326657317 1.1水泥廠工藝設(shè)計特點(diǎn) PAGEREF _Toc326657317 h 2 HYPERLINK l _Toc326657318 1.2設(shè)計指導(dǎo)原則 PAGEREF _Toc326657318 h 3 HYPERLINK l _Toc326657319 1.3工廠總平面布置基本原則 PAGEREF _Toc326657319 h 5 HYPERLINK l _Toc326657320 第2章

8、 配料計算 PAGEREF _Toc326657320 h 6 HYPERLINK l _Toc326657321 2.1畢業(yè)設(shè)計原始資料 PAGEREF _Toc326657321 h 6 HYPERLINK l _Toc326657322 2.3 熟料率值確定 PAGEREF _Toc326657322 h 7 HYPERLINK l _Toc326657323 2.4 熟料熱耗的確定 PAGEREF _Toc326657323 h 7 HYPERLINK l _Toc326657324 2.5 計算煤灰摻入量 PAGEREF _Toc326657324 h 8 HYPERLINK l _

9、Toc326657325 2.6 用EXCEL計算干生料的配合比 PAGEREF _Toc326657325 h 9 HYPERLINK l _Toc326657326 2.6.2 將干料配比折算成濕料配比 PAGEREF _Toc326657326 h 13 HYPERLINK l _Toc326657327 2.6.3 有害組分的計算和評定 PAGEREF _Toc326657327 h 13 HYPERLINK l _Toc326657328 第3章 物料平衡 PAGEREF _Toc326657328 h 17 HYPERLINK l _Toc326657329 3.1燒成車間生產(chǎn)能力

10、和工廠能力的計算 PAGEREF _Toc326657329 h 17 HYPERLINK l _Toc326657330 3.1.1 窯型和規(guī)格的選取 PAGEREF _Toc326657330 h 17 HYPERLINK l _Toc326657331 3.1.2窯的臺時產(chǎn)量標(biāo)定 PAGEREF _Toc326657331 h 18 HYPERLINK l _Toc326657332 3.2 原、燃材料消耗定額的計算 PAGEREF _Toc326657332 h 18 HYPERLINK l _Toc326657333 3.2.1 生料消耗定額 PAGEREF _Toc32665733

11、3 h 18 HYPERLINK l _Toc326657334 3.2.2 干石膏消耗定額 PAGEREF _Toc326657334 h 19 HYPERLINK l _Toc326657335 3.2.3 干混合材消耗定額 PAGEREF _Toc326657335 h 20 HYPERLINK l _Toc326657336 3.2.4 干煤的消耗定額量 PAGEREF _Toc326657336 h 20 HYPERLINK l _Toc326657337 3.2.5 水泥產(chǎn)量 PAGEREF _Toc326657337 h 21 HYPERLINK l _Toc326657338

12、第4章 主機(jī)平衡 PAGEREF _Toc326657338 h 23 HYPERLINK l _Toc326657339 4.1 主機(jī)所在車間工作制度 PAGEREF _Toc326657339 h 23 HYPERLINK l _Toc326657340 4.2 要求主機(jī)小時產(chǎn)量 PAGEREF _Toc326657340 h 23 HYPERLINK l _Toc326657341 4.3 主機(jī)選型 PAGEREF _Toc326657341 h 25 HYPERLINK l _Toc326657342 第5章 儲庫平衡 PAGEREF _Toc326657342 h 28 HYPERL

13、INK l _Toc326657343 5.1庫的預(yù)計儲期及儲量 PAGEREF _Toc326657343 h 28 HYPERLINK l _Toc326657344 5.2 儲庫平衡 PAGEREF _Toc326657344 h 28 HYPERLINK l _Toc326657345 5.2.1儲庫選取 PAGEREF _Toc326657345 h 28 HYPERLINK l _Toc326657346 5.2.2儲庫平衡表 PAGEREF _Toc326657346 h 31 HYPERLINK l _Toc326657347 第6章 燒成窯尾工藝計算 PAGEREF _Toc

14、326657347 h 33 HYPERLINK l _Toc326657348 6.1 理論消耗料耗 PAGEREF _Toc326657348 h 33 HYPERLINK l _Toc326657349 6.1.1 生料料耗 PAGEREF _Toc326657349 h 34 HYPERLINK l _Toc326657350 6.1.2 預(yù)熱器飛灰量 PAGEREF _Toc326657350 h 34 HYPERLINK l _Toc326657351 6.1.3 收塵器收入灰量 PAGEREF _Toc326657351 h 34 HYPERLINK l _Toc32665735

15、2 6.1.4 出收塵器的飛灰量 PAGEREF _Toc326657352 h 34 HYPERLINK l _Toc326657353 6.1.5 實(shí)際料耗 PAGEREF _Toc326657353 h 34 HYPERLINK l _Toc326657354 6.1.6 預(yù)熱器喂料量 PAGEREF _Toc326657354 h 34 HYPERLINK l _Toc326657355 6.2 預(yù)熱器及分解爐工藝計算 PAGEREF _Toc326657355 h 34 HYPERLINK l _Toc326657356 6.2.1窯尾、分解爐氣體量計算 PAGEREF _Toc32

16、6657356 h 34 HYPERLINK l _Toc326657357 6.2.2 C5廢氣量 PAGEREF _Toc326657357 h 36 HYPERLINK l _Toc326657358 6.2.3 C4廢氣量 PAGEREF _Toc326657358 h 37 HYPERLINK l _Toc326657359 6.2.4 C3廢氣量 PAGEREF _Toc326657359 h 37 HYPERLINK l _Toc326657360 6.2.5 C2廢氣量 PAGEREF _Toc326657360 h 38 HYPERLINK l _Toc326657361 6

17、.2.6 C1廢氣量 PAGEREF _Toc326657361 h 38 HYPERLINK l _Toc326657362 第7章 燒成窯尾 PAGEREF _Toc326657362 h 40 HYPERLINK l _Toc326657363 7.1窯尾燒成系統(tǒng)的熱工設(shè)備簡介 PAGEREF _Toc326657363 h 40 HYPERLINK l _Toc326657364 7.1.1預(yù)熱器 PAGEREF _Toc326657364 h 40 HYPERLINK l _Toc326657365 7.1.2 TDF型分解爐 PAGEREF _Toc326657365 h 40 H

18、YPERLINK l _Toc326657366 7.2 風(fēng)速選擇 PAGEREF _Toc326657366 h 41 HYPERLINK l _Toc326657367 7.3 分解爐規(guī)格的確定 PAGEREF _Toc326657367 h 42 HYPERLINK l _Toc326657368 7.3.1分解爐規(guī)格 PAGEREF _Toc326657368 h 42 HYPERLINK l _Toc326657369 7.3.3 五級預(yù)熱器規(guī)格的確定 PAGEREF _Toc326657369 h 44 HYPERLINK l _Toc326657370 7.2.4 四級預(yù)熱器規(guī)格

19、的確定 PAGEREF _Toc326657370 h 45 HYPERLINK l _Toc326657371 7.3.5 三級預(yù)熱器規(guī)格的確定 PAGEREF _Toc326657371 h 45 HYPERLINK l _Toc326657372 7.3.6 二級預(yù)熱器規(guī)格的確定 PAGEREF _Toc326657372 h 46 HYPERLINK l _Toc326657373 7.3.7 一級預(yù)熱器規(guī)格的確定 PAGEREF _Toc326657373 h 46 HYPERLINK l _Toc326657374 7.2.8 燒成窯尾工藝設(shè)備表 PAGEREF _Toc32665

20、7374 h 47 HYPERLINK l _Toc326657375 第8章 全廠工藝流程簡述 PAGEREF _Toc326657375 h 51 HYPERLINK l _Toc326657376 8.1 原料工段 PAGEREF _Toc326657376 h 51 HYPERLINK l _Toc326657377 8.2 燒成工段 PAGEREF _Toc326657377 h 52 HYPERLINK l _Toc326657378 8.3 水泥磨工段 PAGEREF _Toc326657378 h 52 HYPERLINK l _Toc326657379 8.4 輔助流程 PA

21、GEREF _Toc326657379 h 53 HYPERLINK l _Toc326657380 第9章 全廠生產(chǎn)質(zhì)量控制系統(tǒng) PAGEREF _Toc326657380 h 54 HYPERLINK l _Toc326657381 9.1全廠生產(chǎn)質(zhì)量控制網(wǎng)點(diǎn)圖 PAGEREF _Toc326657381 h 54 HYPERLINK l _Toc326657382 9.2全廠生產(chǎn)質(zhì)量控制表 PAGEREF _Toc326657382 h 55 HYPERLINK l _Toc326657383 結(jié) 論 PAGEREF _Toc326657383 h 57 HYPERLINK l _Toc

22、326657384 謝 辭 PAGEREF _Toc326657384 h 58 HYPERLINK l _Toc326657385 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc326657385 h 59 HYPERLINK l _Toc326657386 附 錄 PAGEREF _Toc326657386 h 61 HYPERLINK l _Toc326657387 外文翻譯資料 PAGEREF _Toc326657387 h 62前言畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生完成所有理論課和實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)課程后的一個教學(xué)環(huán)節(jié)，它在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生綜合運(yùn)用學(xué)過的專業(yè)基礎(chǔ)理論和實(shí)踐生產(chǎn)知識，查閱工具書和各種技術(shù)資料以達(dá)到計算繪圖編

23、寫說明書等來解決實(shí)際技術(shù)問題的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是從事技術(shù)工作的一次技術(shù)演習(xí)，與先前教學(xué)過程相比，具有較強(qiáng)的綜合性、實(shí)踐性和探索性，是學(xué)生在校學(xué)習(xí)的最高階段。通過畢業(yè)設(shè)計，不僅要使學(xué)過的知識得以鞏固，提高，而且要進(jìn)一步培養(yǎng)、檢查我們的獨(dú)立思考、獨(dú)立設(shè)計及解決實(shí)際技術(shù)問題的能力，使自己的學(xué)識和工程實(shí)踐能力有一個長足的提高，最終完成水泥專業(yè)技術(shù)人員在校的訓(xùn)練。本次設(shè)計是為了順應(yīng)水泥發(fā)展的趨勢，提高我校水泥工藝專業(yè)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)和適應(yīng)能力，因此設(shè)計的預(yù)分解窯。預(yù)分解窯是在懸浮預(yù)熱器窯基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是水泥工業(yè)繼懸浮預(yù)熱窯后的一次重大革新。預(yù)分解窯系統(tǒng)由預(yù)熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯和篦式冷卻機(jī)等幾部分組成，分

24、解爐處于預(yù)熱器與窯尾之間，是系統(tǒng)提供二次熱并進(jìn)行分解反應(yīng)的區(qū)域，入窯生料的分解率可達(dá)90%以上，從而大大減輕了窯的負(fù)荷。預(yù)分解窯與其他窯型相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)9：(1)預(yù)分解窯生產(chǎn)的熟料單位熱耗低，單機(jī)生產(chǎn)能力大，并可利用窯尾余熱烘干物料，雖電耗略高，但其綜合能耗很低。(2)由于原料預(yù)均化和生料均化技術(shù)的發(fā)展，使熟料質(zhì)量得到了保證，并由于采用新技術(shù)措施，并不斷改進(jìn)燃燒系統(tǒng)，增強(qiáng)了新型干法生產(chǎn)對原料的適應(yīng)性。(3)由于收塵設(shè)備及技術(shù)發(fā)展，使干法廠在環(huán)境污染方面有了很大的改善。(4)與產(chǎn)量相同的濕法窯相比,預(yù)分解窯的工藝流程簡捷、緊湊、設(shè)備質(zhì)量輕、占地面積小、基建投資省等優(yōu)點(diǎn)。鑒于以上原因,我這次畢

25、業(yè)設(shè)計的題目是日產(chǎn)5000噸熟料的預(yù)分解窯，以達(dá)到熟悉整個工藝流程和整個生產(chǎn)過程，做到學(xué)以致用24。第1章 標(biāo)題 第1章 水泥廠工藝設(shè)計的特點(diǎn)與指導(dǎo)原則1.1水泥廠工藝設(shè)計特點(diǎn)水泥工業(yè)及水泥工廠設(shè)計有如下幾個特點(diǎn)：1、水泥廠需要用大量的礦物原料（如石灰石）等，因此水泥廠大都自行開采礦山，并靠近礦源建廠。2、產(chǎn)品（水泥）、燃料（煤）等物料運(yùn)輸量大，且價格底，因此要求要有良好的運(yùn)輸條件。3、水泥工業(yè)能耗和電耗較大，因此，在水泥廠設(shè)計中要注意確保能源供應(yīng)，并充分重視節(jié)約能源的問題。4、水泥廠采用的主機(jī)多屬重型設(shè)備，重量大，建構(gòu)筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地質(zhì)條件好的場地建廠。5、水泥廠設(shè)備種類

26、多，布置復(fù)雜。因此，工藝布置應(yīng)同土建設(shè)計緊密結(jié)合。6、水泥廠用水量大，且水無衛(wèi)生要求。因此，一般水泥廠多建在遠(yuǎn)離城市的地方，且自備水源。7、水泥廠存在粉塵和噪音兩大污染。因此，設(shè)計時必須加強(qiáng)收塵措施，盡量搞好廠區(qū)綠化。 8、從發(fā)展來看，水泥工業(yè)的發(fā)展逐漸趨向大型化和自動化。因此在設(shè)計時，應(yīng)盡量采用新技術(shù)，新方案并要重點(diǎn)考慮節(jié)約能源。水泥工業(yè)及水泥工廠設(shè)計的這些特點(diǎn)可以作為工藝設(shè)計的指導(dǎo)思想。從水泥廠的整體設(shè)計來說，工藝設(shè)計是主體，它的主要任務(wù)是確定工藝流程，進(jìn)行工藝設(shè)計的選型和布置。但工廠設(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

27、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。1.2設(shè)計指導(dǎo)原則1、根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種和產(chǎn)量進(jìn)行設(shè)計。對于產(chǎn)品品種，如果認(rèn)為計劃任務(wù)書的規(guī)定在技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上有不當(dāng)之處，也應(yīng)闡明理由，建議調(diào)整，并取得上級部門的同意。窯、磨等主機(jī)的產(chǎn)量，除了參考設(shè)備說明書和經(jīng)驗(yàn)公式計算外，還應(yīng)根據(jù)國內(nèi)同類型主機(jī)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并參考國內(nèi)外近似規(guī)格的主機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)定。在工廠建成后的較短時期內(nèi)，主機(jī)應(yīng)能達(dá)到標(biāo)定的產(chǎn)量，同時標(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)備長期安全運(yùn)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(qiáng)化操作。2

28、、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。3、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，整個工廠設(shè)計可謂大局已定。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(jìn)經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)。對工藝流程和設(shè)備的選擇應(yīng)進(jìn)行方案比較，以達(dá)到技術(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，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

29、量統(tǒng)一，以便于生產(chǎn)管理和減少配、備件的種類。4、全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運(yùn)輸和各種物料儲備的關(guān)系由于工廠生產(chǎn)要求長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而回轉(zhuǎn)窯、磨機(jī)和破碎機(jī)等設(shè)備則需一定的時間進(jìn)行計劃檢修；同時受各種復(fù)雜條件如廠外運(yùn)輸?shù)纫蛩氐闹萍s，所以各種物料都應(yīng)有適當(dāng)?shù)膬?。各種堆場、儲庫的容量，應(yīng)滿足各種物料儲存期的要求。儲存期的確定應(yīng)使生產(chǎn)有一定的機(jī)動性，以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)。但儲存期也不應(yīng)太長，以免增加基建工程量和費(fèi)用及占用工廠的流動資金。5、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)計到建成投產(chǎn)往往要好幾年時間，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。此外應(yīng)結(jié)

30、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(jì)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(kuò)建余地?？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)前建廠的占地面積的投資。6、合理考慮機(jī)械化和自動化裝備水平機(jī)械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)，特別是連續(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(shí)現(xiàn)機(jī)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(diǎn)，是保證現(xiàn)代化連續(xù)性大生產(chǎn)安全穩(wěn)定進(jìn)行的必不可少的手段。如在原料配料和粉磨過程中，新型干法生產(chǎn)廣泛地采用電子

31、秤-X熒光分析儀-電子計算機(jī)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料配料，實(shí)現(xiàn)了原料配料的自動控制。在水泥粉磨系統(tǒng)已廣泛采用電子定量喂料秤、自動化儀表、電子計算機(jī)控制生產(chǎn)。其主要利用電耳、提升機(jī)負(fù)荷和選粉機(jī)回料量等進(jìn)行磨機(jī)負(fù)荷控制。7、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，對環(huán)保要求愈睞愈高，應(yīng)采取積極措施，減少環(huán)境污染，以保護(hù)職工身體健康和延長設(shè)備生產(chǎn)壽命。為減少環(huán)境污染，應(yīng)廣泛的采用新型高效除塵設(shè)備，在物料儲存設(shè)計上采用以“圓庫”為主方案。與此同時，也應(yīng)重視噪音防治、污水治理、綠化環(huán)境，使水泥廠工業(yè)實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn)8、方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修工藝布置做到生產(chǎn)流程順暢、緊湊、便捷

32、。力求縮短物料的運(yùn)輸距離，并充分考慮設(shè)備安裝、操作、檢修和通行的方便，以及其它專業(yè)對工藝布置的要求。1.3工廠總平面布置基本原則1、 廠區(qū)內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物及交通運(yùn)輸線路的布置應(yīng)使工藝流程簡捷，并保證合理的流程作業(yè)線；2、原料、燃料、半成品、成品的運(yùn)輸應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的短距離運(yùn)輸、避免交叉往返；3、 建筑物、構(gòu)筑物的外形應(yīng)簡單、布置緊湊，以使廠區(qū)的利用率達(dá)到最大限度；4、 輔助車間及倉庫應(yīng)盡可能的靠近它所服務(wù)的主要車間；5、 廠內(nèi)人行道應(yīng)盡量最短，并盡可能避免與貨運(yùn)線路交叉，特別是在工作緊張及行人往返較多的地段；6、 廠區(qū)管線網(wǎng)布置盡可能取直，不應(yīng)在鐵路和道路路基下鋪設(shè)各種管線，集中埋放地下管線地帶

33、應(yīng)位于建筑物和道路之間；7、 布置建筑物時應(yīng)考慮日照方位及主風(fēng)向，應(yīng)保證室內(nèi)采光、自然通風(fēng)，防止日照輻射熱的投入，若有向大氣中大量排放煤氣、灰塵及不良?xì)怏w的建筑物，當(dāng)主導(dǎo)風(fēng)向非常明顯時，該建筑物需布置在其他建筑物的下風(fēng)向；附錄 PAGE XLVIII第2章 配料計算2.1畢業(yè)設(shè)計原始資料 原、燃、材料化學(xué)成分如表2-1。表2-1 原、燃、材料化學(xué)成分（%）項(xiàng)目LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2OK2OCl-天然水分石灰石42.103.000.280.252.820.490.130.360.600.0041.0砂巖1.9585.670.948.331.250.171.4

34、00.020.080.0061.0鐵礦石0.5215.001.8373.001.271.281.253粉煤灰6.4653.5718.889.144.943.011.160.882.010.002石膏0.660.3933.270.3936.3結(jié)晶水15.58煤灰49.6019.7910.698.823.233.581.191.310.006煤的工業(yè)分析如表2-2。表2-2 煤的工業(yè)分析工業(yè)分析（%）發(fā)熱量Qnet.adKJ/KgMadFCadAadVadMar2.2150.5119.9127.374224722.2 原料評價石灰石是水泥生產(chǎn)的主要原料，含量至少達(dá)到45%。原料中的石灰石中的CaO

35、含量為52.82%，符合石灰石中氧化鈣的含量要求；且其中的氧化鎂含量、堿含量較低，也都符合要求。所以此品種的石灰石可以使用。砂巖主要是提供水泥熟料中的SiO2的粘土材料，其SiO2 的含量至少達(dá)到55%。原料中的砂巖SiO2 的含量為85.67%，氧化鎂含量為0.17%，低于氧化鎂的最高極小值3%，且其堿含量低于4%，可以保證熟料生料的堿含量小于1.3%。所以此品種的砂巖可以使用。鐵礦石屬于鐵質(zhì)校正原料，由于石灰石和砂巖的鐵含量較低不足以提供足夠的熟料中的三氧化二鐵。此種鐵礦石含有豐富的三氧化二鐵（含量為73.00%），是理想的鐵質(zhì)校正原料。粉煤灰屬于鋁質(zhì)校正原料，原料中的粉煤灰中的SiO2和

36、Al2O3的含量都較高，符合含量的一般要求。 2.3 熟料率值確定為了獲得較高的熟料強(qiáng)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。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=1.41.8。三率值的選取參考；表2-3 三率值的實(shí)例參考登封蹬電洛陽萬基熟料目標(biāo)KH0.920.90熟料目標(biāo)SM2.72.682.7熟料目標(biāo)IM1.51.71.61.62故根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和設(shè)計工藝條件確定熟料的率值：KH=0.900.02； SM=2.500.1；IM=1.50.1。2.4 熟料熱耗的確定隨著新型干法水泥煅燒技術(shù)的不斷提高，熟料的熱耗

37、不斷降低，單位熟料熱耗依國內(nèi)外新型干法廠現(xiàn)狀（如表2-4）。表2-4 國內(nèi)和國外部分預(yù)分解窯的單位熟料熱耗(kJ/kg)國內(nèi)冀東NSF寧國MFC柳州SLC江西RSP淮海NFC新疆RSP熟料熱耗33853323343935733650862國外日本東谷廠N-MFC丹麥FLSSLC日本小野田RSP比利時CCBProPol-AS奧地利PASEC墨西哥Fuller-N-SF熟料熱耗299431913078294828972910熟料熱耗取2970KJ/kg熟料。2.5 計算煤灰摻入量Aad=Aar（100-Mad）（100-Mar）式中：Aad空氣干燥基灰分 Aar收到基灰分Mar收到基水分已知：Aa

38、d=19.91 Mar=4 Mad=2.21得 ：Aar=19.55%Qnet.ar=（Qnet.ad+25Mad）（100-Mar）（100-Mad）-25Mar式中：Qnet.ar收到基低位發(fā)熱值Qnet.ad空氣干燥基低位發(fā)熱值 Mad空氣干燥基水分。已知：Qnet.ad=22472 Mad =2.21 Mar=4得：Qnet.ar=22019KJ/Kg最后得出煤灰摻入量：GA= =297019.55%100%22019=2.64%式中：Qar煤的收到基低位發(fā)熱值 Q熟料的熱耗 Aar煤收到基灰分 S煤灰沉降率一般取100%2.6 用EXCEL計算干生料的配合比2.6.1 干生料配合比為

39、了獲得較高的熟料強(qiáng)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，可直接通過表格計算求解，幾秒鐘就可算得最優(yōu)解，操作簡便，結(jié)果準(zhǔn)確，本設(shè)計參考用辦公軟件做配料計算（南京化工大學(xué)材料學(xué)院 簡淼夫，張薇水泥2001 (10）等資料采用這種方法進(jìn)行計算11。1、在Excel表中輸入數(shù)據(jù)在Excel表中輸入上述數(shù)據(jù),本設(shè)計為四組份配料，因此可以控制三個率值：KH、SM、IM。2、假設(shè)原料配比在Excel表中填入假設(shè)的各原料配比，可以將初始配比設(shè)為石灰

40、石20、頁巖20、鐵礦20,最后砂巖一項(xiàng)應(yīng)填上“100-（鼠標(biāo)點(diǎn)）石灰石配比的單元格-頁巖配比的單元格-鐵礦配比的單元格”，再敲回車鍵，這樣才能保證配比之和為100。3、計算生料成分在Excel表中適當(dāng)?shù)奈恢糜嬎愀鶕?jù)假設(shè)的原料配比而得到的生料成分。生料化學(xué)成分=各原料化學(xué)成分與其配比的乘積之和。方法是：在生料化學(xué)成分對應(yīng)的Loss單元格中輸入“=sumproduct(B5:B8,$I5:$I8)/100”回車。其中B5:B8為各原料Loss含量所在的單元格，$I5:$I8為各原料配比所在的單元格。生料的其他化學(xué)成分可以通過對生料Loss單元格的拖拉來獲得。方法是點(diǎn)擊生料Loss單元格,將鼠標(biāo)移

41、到該單元格的右下角，將光標(biāo)變?yōu)楹谑謺r，按下鼠標(biāo)左鍵，向右拖拉至生料成分對應(yīng)的SO3單元格H9,松開鼠標(biāo)左鍵即可。4、計算灼燒基生料成分水泥生料在煅燒后，原料中的Loss就沒有了，因此為了計算熟料成分，就必須計算生料去除Loss后的化學(xué)成分，即灼燒基生料成分。生料灼燒基成分=原生料成分/(1-Loss/100)。方法是：在Excel表中相應(yīng)灼燒生料SiO2的單元格中C10輸入“=C9/(1-$B9/100)”回車。其中C9為原生料SiO2的單元格位置，B9為原生料Loss的單元格位置。灼燒生料的其他化學(xué)成分也可通過對SiO2單元格的拖拉來獲得。 5、計算煤灰摻入量組成熟料的一小部分是燃料燃燒后

42、產(chǎn)生的煤灰。煤灰摻入量計算公式是：煤灰摻入量（煤灰占熟料的百分比）=燒成熱耗煤熱值煤灰分。于是在對應(yīng)的煤灰比例中（本例為I11）輸入“=A15/A17A19”回車。其中A15為燒成熱耗所在單元格，A17為煤熱值所在單元格，A19為煤灰分所在單元格。熟料的另一部分為灼燒生料，其比例為100-煤灰比例。于是在對應(yīng)的灼燒生料比例中I10輸入“=100-I11”回車，得到灼燒生料在熟料中的比例。其中I11為煤灰比例所在單元格。6、計算熟料成分和率值有了灼燒生料、煤灰的化學(xué)成分和比例就可以方便地算出熟料成分。方法是：在Excel表中相應(yīng)熟料SiO2的單元格中C12輸入“=sumproduct(C10:C

43、11,$I10:$I11)/100”回車。其中C10:C11為灼燒生料、煤灰的SiO2單元格位置，$I11:$I12為它們的比例單元格位置。得到熟料的SiO2值，再通過對SiO2單元格的拖拉可以獲得熟料其他化學(xué)成分。在Excel表中適當(dāng)?shù)奈恢糜嬎闶炝系穆手?，計算KH時輸入“=(F12-1.65D12-0.35E12)/2.8/C12”回車，計算SM時輸入“=C12/（D12+E12）”回車，計算IM時輸入“=D12/E12”回車。7、求解原料配比點(diǎn)擊菜單“工具”，選擇“規(guī)劃求解”彈出窗口，清空“設(shè)置目標(biāo)單元格（E）”,在“可變單元格（B）”中選擇Excel表中石灰石、砂巖、鐵粉比例單元格，即為

44、$I$5:$I$7。按“添加(A)”加約束條件KH，在“單元格引用位置”選擇熟料實(shí)際KH值單元格$C$21,中間約束符選“=”，約束值選Excel表中熟料目標(biāo)KH單元格$A$21。再按“添加(A)”加另一約束條件SM，于“單元格引用位置”選實(shí)際SM單元格$C$23，中間約束符選“=”，約束值選熟料目標(biāo)SM單元格$A$23。再按“添加(A)”加又一約束條件IM，于“單元格引用位置”選實(shí)際IM單元格$C$25，中間約束符選“=”，約束值選熟料目標(biāo)IM單元格$A$25。按“確定”返回，再按“求解”就會得到最后的求解結(jié)果。點(diǎn)擊“確定”保存規(guī)劃求解結(jié)果。還可在Excel表中的適當(dāng)位置輸入其他參數(shù)（如：白

45、生料理論料耗、生料配煤量、干濕基換算、生料CaCO3滴定值）的計算公式，就可得到相應(yīng)的參數(shù)。配料計算表如表2-5。表2-5 配料計算表ABCDEFGHI原料化學(xué)成分（%）1項(xiàng)目LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3比例2石灰石42.103.000.280.2052.820.500.1380.623砂巖1.9585.670.948.331.250.171.403.184鐵礦石0.5215.001.8373.001.271.281.250.435粉煤灰6.4653.5718.889.144.943.012.0115.776生料35.0213.663.242.1843.410.890

46、.477灼燒生料21.024.993.3666.811.370.7397.368煤灰49.6019.7910.698.893.233.582.649熟料21.775.383.5565.281.420.801011燒成熱耗（KJ/Kg熟料）12297013煤發(fā)熱量（KJ）142201915煤灰分1619.5517熟料目標(biāo)KH熟料實(shí)際KH180.900.90519熟料目標(biāo)SM熟料實(shí)際SM202.502.43821熟料目標(biāo)IM熟料實(shí)際IM221.501.51502.6.2 將干料配比折算成濕料配比原料天然水分含量：石灰石1.0% 砂巖為1.0% 鐵礦石3.0% 粉煤灰0%則濕原料質(zhì)量配比是：濕石灰石

47、=80.62（1001.0）%=81.43濕砂巖=3.18（1001.0）%=3.21濕鐵礦石=0.43（1003.0）%=0.44粉煤灰=15.77合計：100.85將上述質(zhì)量比換算為百分比：濕石灰石%=81.43100.85=80.74%濕砂巖%=3.21100.85=3.18%濕鐵礦石%=0.44100.85=0.44%粉煤灰%=15.77100.85=15.64%2.6.3 有害組分的計算和評定1、生料中有害組分的控制范圍表2-6有害組分的范圍R2OCl-MgOSO3硫堿比1.0%0.015%5%1.5%1.02. 原料帶入的有害成分及生料中的有害成分K2O+Na2O石灰石 80.74

48、%（0.36+0.60）=0.774砂巖 3.18%（0.02+0.08）=0.0032粉煤灰 15.64%（0.88+2.01）=0.452生料 =1.23MgO石灰石 80.74%0.49=0.395砂巖 粉煤灰 15.64%3.01=0.471鐵礦石 0.44%1.28=0.0056生料 =0.9256 石灰石 80.74%0.13=0.1048砂巖 3.18%1.40=0.04452粉煤灰 15.64%1.16=0.1814鐵礦石 0.44%1.25=0.00055生料 =0.7369Cl-石灰石 80.74%0.004=0.003224砂巖 3.18%0.006=0.00019粉煤灰

49、 15.64%0.002=0.000313生料 =0.0037273. 有害組分評價堿性氧化物（K2O+Na2O）含量稍高于最大極限。氧化鎂（MgO）含量處于最佳范圍。硫的氧化物處于低限，合適。氯化物的氧化物（Cl-）低于極限值，合適。以上有害成分除R2O略高外均在極限范圍內(nèi)，【生產(chǎn)中加強(qiáng)操作，預(yù)防堵塞】?！旧a(chǎn)中預(yù)防R2O量高引起堵塞的措施？】2.3.6水泥配比水泥品種為：42.5普通硅酸鹽水泥(20%),32.5粉煤灰水泥(80%)?；旌喜牡膿郊釉瓌t：a.符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（見表3-3）；b.混合材的摻加量不得在規(guī)定范圍的邊緣； c.在規(guī)定的混合材摻加量范圍內(nèi)，盡量提高水泥的強(qiáng)度 混合材的摻

50、加量 ： 因設(shè)計要求生產(chǎn)P.O 42.5（50%)、P.F 32.5(50%) 兩種水泥，根據(jù)任務(wù)書給的原材料，兩種水泥的混合材都選用粉煤灰。表2-7 2007年4月最新頒布的水泥國標(biāo)對以上兩種水泥的質(zhì)量要求項(xiàng)目SO3細(xì)度強(qiáng)度（3d、28d）混合材摻加量P.O42.53.5比表面積不小于300m2/kg17MPa、42.5MPa5%20%P.F32.53.5比表面積不小于300m2/kg10MPa、32.5MPa20%40%普通硅酸鹽水泥P.O80熟料+石膏955混合材20粉煤灰硅酸鹽水泥P.F60熟料+石膏8020混合材40以100普通硅酸鹽水泥為基準(zhǔn)，按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，普通硅酸鹽水泥中的三氧

51、化硫含量不得超過3.5%，假設(shè)100普通硅酸鹽水泥摻入的石膏為X，則X36.32%1003.5%，由此可得X9.64，即100普通硅酸鹽水泥中摻加的石膏量最多不得超過9.64kg。設(shè)定摻入量為：P.O 42.5：石膏7kg和混合材（粉煤灰）15kg，其中石膏的百分含量為100%=5.74%，混合材（粉煤灰）的為100%=12.30%；P.F.32.5：石膏7kg和混合材（粉煤灰）30kg，其中石膏的百分含量為100%=5.11%，混合材（粉煤灰）的為100%=21.90%。兩種水泥配比如表28。表2-8 水泥成分含量（%）種類熟料石膏混合材（粉煤灰）P.O 42.581.965.7412.30

52、P.F.32.572.995.1121.90第3章 物料平衡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(jìn)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(jìn)一步確定工廠的物料運(yùn)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(jī)平衡與儲庫平衡計算的基礎(chǔ)和依據(jù)。3.1燒成車間生產(chǎn)能力和工廠能力的計算3.1.1 窯型和規(guī)格的選取1、NSP窯的直徑 設(shè)計工廠生產(chǎn)能力為5000t/d熟料，有經(jīng)驗(yàn)公式： G=53.5Di3.14 （3-1） 式中，G(t/d)窯產(chǎn)量，Di為窯筒體有效內(nèi)徑（m） （3-2）取窯內(nèi)耐火磚的厚度=230mm則D=Di+2=4.242+20.23

53、=4.702(m) （3-3）根據(jù)建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC331-91，D值取4.8m。則回轉(zhuǎn)窯有效內(nèi)經(jīng)為4.34m。2、NSP窯的長度 L 預(yù)分解窯的長徑比為L/D10-20，且其長度還應(yīng)該按GB321優(yōu)先數(shù)系列選配。綜合最近投產(chǎn)的5000t/d水泥生產(chǎn)線情況，L值取72米，此時 L/D=15。 另外，一些實(shí)際廠選用的窯型和規(guī)格如表3-123。表3-1 一些水泥廠5000t/d生產(chǎn)線窯規(guī)格廠名池州海螺銅陵海螺 華新黃河同力窯直徑（m）4.84.84.84.8窯長（m）74747472設(shè)計產(chǎn)量（t/d）5000500050005000實(shí)際產(chǎn)量（t/d）5400554053605400據(jù)此，窯規(guī)格定為：

54、4.872m窯型。3.1.2窯的臺時產(chǎn)量標(biāo)定一些廠家5000t/d生產(chǎn)線臺時產(chǎn)量如表3-223。表3-2 一些廠家5000t/d生產(chǎn)線臺時產(chǎn)量 廠名 池州海螺 銅陵海螺華新水泥廠 黃河同力設(shè)計產(chǎn)量（t/d）50005000 50005000設(shè)計窯臺時（t/h）208.3208.3 208.3208.3實(shí)際窯臺時（t/h）218.75229.17 208.5208.3根據(jù)我國目前水泥生產(chǎn)情況，標(biāo)定窯臺時產(chǎn)量為227.5t/h。 3.2 原、燃材料消耗定額的計算3.2.1 生料消耗定額生料消耗定額方法18如下：由表2-3可知：干生料燒失量：35.02%煤灰的摻入量：2.64%則： Kt=1.51（

55、）式中：Kt干生料消耗定額， S煤灰摻入量%,I干生料的燒失量%, P生產(chǎn)損失,取0.5%石灰石消耗定額：K1=KtX1=1.5180.74%=1.2172()砂巖消耗定額： K2=KtX2=1.513.18%=0.0479()粉煤灰消耗定額：K3=KtX3=1.5115.77%=0.2381()鐵礦石消耗定額：K4=KtX4=1.510.46%=0.0069()含自然水分時：石灰石消耗定額：K1=K1（1001）100=1.2295（）砂巖消耗定額：K2=K2（1001）100=0.0484（）粉煤灰消耗定額：K3=K3（100-0）100=0.2381（）鐵粉消耗定額：K4=K4（100-

56、3）100=0.0070（） 3.2.2 干石膏消耗定額 在水泥廠工藝設(shè)計概論(1982年版)22中，關(guān)于石膏和混合材的單位消耗定額公式如下： P.O 42.5: =7(100715)(10.5%)=0.0902)P.F 32.5: =7(100730)(10.5%)=0.112（)所以干石膏的消耗定額:=0.090250%+0.11250% =0.1011()3.2.3 干混合材消耗定額 =式中:Ke干混合材消耗定額,t/t熟料 Pe混合材的生產(chǎn)損失,%P.O 42.5: =15(100715)(10.5%)=0.1933()P.F 32.5: = =30(100730)(10.5%)=0.

57、4786()所以干混合材消耗定額: =0.193350%+0.478650%=0.3360()3.2.4 干煤的消耗定額量= () 式中：燒成用干煤消耗定額（）；煤的生產(chǎn)損失，一般取0.5%；q熟料燒成熱耗();干煤低位熱值()。含水分煤：K=Km(100-P)100=0.141()3.2.5 水泥產(chǎn)量P.O 42.5 ：Gk= QUOTE * MERGEFORMAT Q熟50%= QUOTE * MERGEFORMAT 227.50.5=145.10(t/h）P.F 32.5 ：Gk=Q熟50%=227.50.5=179.65(t/h） 根據(jù)結(jié)果可確定單位時間的水泥產(chǎn)量為： =145.10+

58、179.65=324.75(t/h）物料平衡表如表3-3：表3-3 物料平衡表物料天然水分生產(chǎn)塤失消耗定額 物料需要量干料濕料干料含水分 時日周時日周石灰石1.00.51.21721.2263246.196625.5646399.92278.986695.5246868.64砂巖1.00.50.04790.048410.90261.61831.211.01264.241849.68鐵礦石3.00.50.00690.00701.4835.52248.641.5236.48255.36粉煤灰0.50.23810.237554.031296.729077.0454.031296.729077.04燃

59、煤4.00.50.1360.1330.94742.565179.9232.08769.925389.44生料0.51.5058342.607790.454532.8石膏0.50.101123.005523864混合材0.50.33676.461835.0412845.28熟料0.51.0227.5546038220水泥0.51.442324.75779454558第4章 主機(jī)平衡在物料平衡計算選定車間工作制度的基礎(chǔ)上，根據(jù)各種設(shè)備工作情況，為選定各車間的型號、規(guī)格和臺數(shù)提供依據(jù)。4.1 主機(jī)所在車間工作制度水泥廠主機(jī)工作時間及班制如表4-1。表4-1 水泥廠參考主機(jī)工作時間及班制9主機(jī)名稱每日

60、運(yùn)轉(zhuǎn)時間（h/日）每周運(yùn)轉(zhuǎn)時間(h/周)生產(chǎn)周期（日/周）生產(chǎn)班制年利用率石灰石破碎機(jī)12-1460-705每日兩班，每班6-7小時0.3生料磨241547三班8小時0.75窯241687三班8小時0.85水泥磨閉路241687三班8小時0.8煤磨201407三班8小時0.7包裝機(jī)12-1484-987每日兩班，每班6-7小時0.44.2 要求主機(jī)小時產(chǎn)量根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計概論（1993版 金容容 主編）P43公式3-27： 式中 要求主機(jī)小時產(chǎn)量（t/h）； 物料周平衡量（t/h）； 主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時數(shù)。石灰石破碎機(jī)：=669.552781.144（t/h）生 料 磨：=354.1（t/h）