日產5000噸水泥水泥廠的總體設計及生料粉磨系統(tǒng)設計

1、 綜合設計任務書目錄 .1. 設計任務： .2 生產產品的種類及定義 . .1 .2.初步設計. .二. 工藝設計的基本原則 .三 工藝設計的程序 .五 生料制備 . .3.1.1 基本條件.3.1.2 生料配合比計算.3.1.3.理論料耗.3.1.6.計算是物料配合比.3.1.7.物料平衡表. . .4.1.1 破碎設備.1 .4.3.1 旋風收塵器.4.3.2 電收塵器.4.3.3 增濕塔. .4.4.1 帶式輸送機由配料站入磨).4.4.2 螺旋輸送機.4.4.3 斗式提升機.4.4.4 空氣輸送斜槽.4.4.5 鏈式輸送機. .II 第一章 總論1.3.生產產品的種類及定義普通硅酸鹽水

2、 泥簡稱普通水泥。凡由硅酸鹽水泥熟 料、6%-15%的混合材料及適 量石膏 磨細制 成的水硬 性膠凝 材料， 稱為普 通硅酸 鹽水泥 ，簡稱普通水泥。國 家標準對普通硅酸鹽水泥的技術 要求有：（1 篩孔尺寸為 80um 的方孔篩的篩余 不得超過 10%合格。（2）凝結時間 處凝時間不 得早于 45 分鐘，終凝時間不得 遲于 10 小時。（3）標號 根據抗壓和抗折 強度，將硅酸鹽水泥劃分為 325、425、四個標號。普通硅酸 鹽水泥 由于混 合材料 摻量較 少，其 性質與 硅酸鹽 水泥基 本相同，略有差異 ，主要表現為：（1）早期強度略低（2）耐腐蝕性稍好（3）水化熱略低（4）抗凍性和抗?jié)B性好（

3、5）抗炭化性略差（6）耐磨性略差1.1.3 產品的意義和價值水泥是建筑工業(yè)三大基本材料之一。使用廣，用量大，素有建筑工業(yè)的 1/51/6 1/25 35%。根據預測，下一個世紀的主要建筑材料，還將是水泥和混凝土，水泥的生產和研究仍然極為重要。水泥粉磨和攪拌后，表面的熟料礦物立即與水發(fā)生水1化反應，放出熱量，形成一定的水化產物。由于各種水化的溶解度很小，就在水泥顆粒周圍析出。隨著水化作用的進行，析出的水化產物不斷增多，以致互相結合。這個過程的進行，使水泥漿體稠化而凝結。隨后變硬，并能將其攪拌在一起的混合材或礦渣、 石等膠粒膠結成整體， 逐漸產生強度。因此，水泥成水泥混凝土的強度是隨齡期延長而逐漸

4、增長的。早期增長快，但是，只要維持適當的溫度和濕度， 其強度在幾個月、幾年后還會進一步有所增長。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：水泥漿有很好的可塑性，與石拌合后仍能使混合物具有和易性，可澆注成各種形狀尺寸的構件，以滿足設計的不同要求；適應性強，還可以用于海上、地下、深水或者嚴寒、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度，并且改變水泥的組成，可以適當調節(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、無機材料匹配，制成各種水泥基復合材料，有效發(fā)揮材料

5、的潛力；與普通的鋼鐵相比，水泥制品不會 更不會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，還廣泛應用于交通、城市建設、農林、水利及海港等工程，制成各種形式的混凝土，鋼筋混凝土的構件和構件物。其中最為基本的是以水泥為主的新型復合材料。因此，水泥工業(yè)的發(fā)展對保證國家建設計劃順利進行，人民生活水平提高具有十分重要的意義，而且，其他領域的新技術也必須滲透到水泥工業(yè)中來，傳統(tǒng)的水泥工業(yè)勢必隨著科學技術的發(fā)展而帶來新的工藝變革和品 從而使其在國民經濟中起到重要的作用。第二章 總平面布置和工藝流程工廠總平面設計的任務，是根據廠區(qū)地形，進出廠物料運輸方向和運輸2 方式

6、，工程地址，電源進線方向等，全面衡量，合理布置全廠所有建筑物，構筑物，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，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整體，以使工廠能發(fā)揮其最大的生產效能?，F代化的水泥企業(yè)，從生產所需原料的機械化開采起，經過一系列的運 系一級其復雜而科學的生產過程，故其總平 面圖設 計必須 處理許 多復雜 的技術 問題。 而總平 面設計 的合理 與否，對工廠的建設，生產以及將來的發(fā)展都有直接而深遠的影響。因此，工廠的主管部門和設計等建筑單位都必須十分重視平面布置的設計。2.1 水泥廠總平面設計的

7、步驟在兩階段設計中，工廠總平面圖設計亦按初步設計及施工圖設計兩階段進行。每個設計階段又分為資料圖和成品圖兩個步驟進行工作?，F將各階段工作分別敘述如下：2.1.1 初步設計（1）工廠總平面輪廓圖工藝專業(yè) 人員根據與 有關專 業(yè)人員 商定的各項 建筑物 設想的 外形輪廓尺寸，并結合所選廠址的廠區(qū)地形，主導風向，鐵路專用線及公路布置，電源等具體條件，繪出生產車間總平面輪廓資料圖。在布置過程中應考慮廠內外道路及預留各種管線位置。（2）工廠總平面圖在調整、補充、完善工廠總平面輪廓圖的基礎上，繪制工廠總平面布置圖，作為初步設計主要附圖之一，由總圖專業(yè)人員完成。2.2 工藝設計的基本原則和程序2.2.1 工

8、藝設計的基本原則 根據計劃任務書規(guī)定的產品品種、質量、規(guī)模進行設計。 主要設備的能力應與工廠規(guī)模相適應。 選擇技術先進、經濟合理的工藝流程和設備。1 全面解決工廠生產，廠外運輸和各種物料的儲備關系。 注意考慮工廠建成后生產挖潛的可能和留有工廠發(fā)展的余地。 合理考慮機械化、自動化裝備水平。 重視消音除塵，滿足環(huán)保要求。 方便施工、安裝，方便生產、維修。2.2.2 工藝設計的程序原料加工試驗，配料計算初步設計全廠生產車間平、剖面圖、設計表、設計說明書施工設計施工圖（成品圖）2.3 工藝流程簡介水泥生產過程可概括為生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨。生產方法依生料制備方法不同分為干法和濕法。濕法生產產量低

9、、熟料熱好高、4 轉窯內進行，把燒成用煤的 5060%放在窯外分解爐內，是燃料燃燒過程與生料 更加合理、窯生產效率高、產品質量好、能源消耗低、窯內襯體壽命長，環(huán)境保護諸多方面具有更加優(yōu)越的性能。本工程水泥生產工藝采用先進的預分解窯干法生產工藝，其工藝流程簡述如下：2.3.1 生料制備 原料破碎、輸送及均化石灰石破碎車間設在礦區(qū)，采用一段破碎。自卸汽車將石灰石倒入板式喂料石灰石由帶式輸送機送至石灰石調備庫。砂巖由汽車運進廠先入砂巖堆場儲存，由鏟車卸入破碎機破碎，選用一臺單段錘式破碎機，經破碎后的砂巖由帶式輸送機送入砂巖庫。送入鐵粉庫。機計量后，由帶式輸送機送入生料磨。所有物料破碎與轉運點設有除塵

10、器，確保粉塵達標排放。 生料粉磨與廢氣處理分離器分離后，粗物料落回磨內繼續(xù)被碾壓，細粉隨氣流出磨，經電收塵收集，統(tǒng)，經凈化后排入大氣。當生料磨停磨而燒成系統(tǒng)運轉時，窯尾廢氣經增濕塔作調質處理后，直接進1氣溫度處進窯尾袋收塵器的最佳范圍內，廢氣經凈化后排入大氣。由袋收塵器收下的粉塵，經鏈運機、空氣輸送斜槽，由提升機送入生料庫。增濕塔下的窯灰直接與出庫生料搭配，喂入預熱器系統(tǒng)。 生料均化及生料入窯提升泵再送至窯尾預熱器的進口。第三章 生料車間設計投資高，消耗量大（一般占水泥電耗的 1/4 料粉磨工藝，對水泥工業(yè)現代化建設起到重大的作用和意義。本設計為日產12000 著優(yōu)質、環(huán)保、節(jié)能的原則，對生料

11、粉磨工藝方案與粉磨車間設備進行仔細斟酌與取舍，并對設計車間主視圖及剖面圖進行了繪制。3.1 配料及物料平衡計算3.1.1 基本條件 基本條件及原燃料的化學成分）采用窯外分解窯生產熟料；）水泥品種：P.O 42.5級；）物料參數見表 3-13-3；）要求熟料三個率值：KH=0.90、SM=2.66、；6 ）單位熟料熱耗：；）來自蕪湖海螺的數據，不計生產損失。一、原燃材料化學成分（水份L2 Al O3232354.610.776.086.731.02.06.03.0礦渣37.61 7.340.5644.405.8220.0原煤水份：4.0%二、煤的工業(yè)分析（53.101.8019.506290表

12、3-2 進廠原燃料水分及粒度物料名稱水分（）粒度（）600401010201003.1.2 生料配合比計算計算標準煤耗 P 及煤灰摻入量 GAP=單位質量熟料熱耗單位質量煤熱值=3045kj/kg/25360kj/kg=0.1479(kg煤/kg熟料）（2-1）G A=0.1479X0.2089X100/100=3.0890%（2-2）A-煤的灰分;S-煤灰摻入量，新型干法生產線取 100。1計算配合比取石灰石 ，砂巖 ，鐵粉 15% ，粘土 2.1%表 3-4熟料化學成分（%）SiO220.64Al2O34.06Fe2O33.51MgO0.69灼燒生料 96.9104煤灰熟料3.0896 1

13、.1.5861000.88243.5695 65.39890.0260.71622.2460 4.9424三率值：（Cc-1.65Ac-0.35Fc）/2.8Sc（2-3）=0.90（Fc+Ac）=2.66（2-4）（2-5）IM=Ac/Fc=1.383.1.3.理論料耗生料理論料耗 （100-生料燒失量）=1.4796kg 生料/kg熟料生料實際消耗 Hs=Hl=1.4796實際煤耗 P=P）=0.1479 煤/kg熟料3.1.6.計算是物料配合比濕石灰石+濕砂巖+濕鐵粉+濕粘土=1.5189濕石灰石：濕砂巖：濕鐵粉：濕粘土：2.53.1.7.物料平衡表表 3-5 物料平衡表干基日t/tt/

14、t年損失石 85. 1% 0 1.288 1.301 644.3 1546 49486 650.8 1562 499857754.40850428砂 7.0 8% 0 0.097 0.106 48.85 1172. 37568 53.10 1274. 40780巖 %724488 消耗定額鐵 4.8 15 0 0.062 0.073 31.05 745.2 23846 36.55 141.8 28070粉 % %粘 2.5 18 0 0.031 0.037 15.55 373.2 11942 18.95 454.8 145531144土 % %1946續(xù)表 3-51.479 1.518 739

15、.8 1775 568165.2 64500 1200 38400003% 0 0.147 0.152 73.95 1774. 56793 76.25 1830 5856069095860第四章 主機設備選型計算4.1 石灰石破碎系統(tǒng)4.1.1 破碎設備表 4-1 石灰石破碎機選型表1t/ht/dt/y234確定工藝方案雙轉子反擊式破碎5破碎系統(tǒng)要求t/ht/y手冊（4-4）產量燒成車間年產熟料量G0G=g G /dntk01PCF27242PF-2732網和手冊表 4-16t/h10001200150079數綜合考慮生產能力和系統(tǒng)要求產量N=2M=2N=1M=2續(xù)表4-1無需笨重的基礎。它比

16、錘式破碎機更多的利用沖擊和反沖擊作用進行選擇性破碎，料塊自擊粉碎強烈，因此粉磨效率高，生產能力大，電耗低，磨損少，產品粒度均勻且多呈立方塊狀。所以，采用方案 II表 4-2 雙轉子反擊式破碎機的技術性能參數設備重量(kg)(不包括電機)出料粒度型號規(guī)格最大進料(mm)(mm)(mm)2PF-27321500275032507014001600125086000表 4-4 CK-490 立式磨技術性能參數磨機型號mm%t/h%0.08產品水分出磨風量出磨風溫%0.5110310 mmmmmmmm4r/minkWkWbar分離器電機功率液壓系統(tǒng)壓力（正常使用）180bar4.3 收塵系統(tǒng)4.3.1

17、 旋風收塵器由于粉磨選用輥式磨，磨的出口風量比較大，一般選用旋風收塵器。目前現有參考文獻有限，本設計方案根據 CLT/A 型收塵器原理進行比較放大。由磨機排風量，計算出筒徑大小，從而確定旋風筒的型號。表 4-5 旋風收塵器選型計算項目計算公式及依據31T233組合式旋風收塵器XLT/A42旋風收塵器直徑D00.50Vp3筒體截面平均速度 vpm/sp34選擇旋風收塵器直徑 D需用旋風筒個數 N風速mmm/s16.13900000處理風量m /h31995m /h3廢氣溫度804 輸送設備4 帶式輸送機由配料站入磨)帶式輸送機具有輸送量大、運輸距離長、動力消耗低，運轉費用低等優(yōu)點，在現代化大型水

18、泥生產企業(yè)中應用廣泛。這里主要用于將石灰石、砂巖和鐵粉的混合物料輸送給生料磨。表 4-9 帶式輸送機選型計算續(xù)表 4-91物料t/ht/h11.62DT10140.8010.95256選擇標準帶寬 Bmm1200表 4-10 帶式輸送機的技術性能參數規(guī)格型號 最大輸送能力（m /h） 輸送帶的寬度 （mm） 托輥形式 帶速（m/s）312 DT9511200緩沖托輥1.64.4.2 螺旋輸送機螺旋輸送機是一種無牽引構件的連續(xù)輸送機械，它的優(yōu)點是：結構簡單，在機槽外部除了傳動裝置以外不再有傳動部件；體積小，密封良好；維護、管理、操作簡單；便于多點裝卸料。這里主要用于增濕塔底部輸送生料至拉鏈機入庫

19、。表 4-11 螺旋輸送機選型計算續(xù)表 4-111需輸送物料物料量 Qt/hm63.527.823mm45504006輸送能力t/h80表 4-12 螺旋輸送機的技術性能參數螺距( mm)輸送能力(m /h)3LS500 型B1000500400804.4.3 斗式提升機斗提機在水泥廠中被廣泛應用于垂直輸送塊狀、粒狀及小塊狀的物料，具有布置緊湊，提升高度高，密封性好等優(yōu)點。這里是將空氣斜槽卸出的物料輸送給螺旋機。表 4-13 斗式提升機設備選型計算項目單位參數1斗式提升機型號提升能力斗速t/h主軸轉速l容積斗寬斗距料斗物料最大塊度10mm25mm50mm75mm100mm%704.4.4 空氣輸送斜槽空氣輸送斜槽是流態(tài)化輸送的一種特殊形式，斜槽槽體由透氣層分為上下兩層，風機產生的壓縮空氣經軟管進入槽體下層，后經過透氣層上的微孔使上層中由卸料口落入的物料充氣成流態(tài)化，由于斜槽具有一定的傾斜度和物料自身的重力作用，