日產(chǎn)5000噸水泥水泥廠的總體設(shè)計及生料粉磨系統(tǒng)設(shè)計

1、 綜合設(shè)計任務(wù)書目錄 .1. 設(shè)計任務(wù)： .2 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及定義 . .1 .2.初步設(shè)計. .二. 工藝設(shè)計的基本原則 .三 工藝設(shè)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(shè)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(chǎn)產(chǎn)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(shù) 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(jié)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(jù)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(zhì)與 硅酸鹽 水泥基 本相同，略有差異 ，主要表現(xiàn)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(chǎn)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(jù)預(yù)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(chǎn)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(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。隨著水化作用的進行，析出的水化產(chǎn)物不斷增多，以致互相結(jié)合。這個過程的進行，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?shù)臏囟群蜐穸龋?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(gòu)件，以滿足設(shè)計的不同要求；適應(yīng)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(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、無機材料匹配，制成各種水泥基復(fù)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(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，鋼筋混凝土的構(gòu)件和構(gòu)件物。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)展對保證國家建設(shè)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(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)勢必隨著科學技術(shù)的發(fā)展而帶來新的工藝變革和品 從而使其在國民經(jīng)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(shè)計的任務(wù)，是根據(jù)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(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 系一級其復(fù)雜而科學的生產(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)展都有直接而深遠的影響。因此，工廠的主管部門和設(shè)計等建筑單位都必須十分重視平面布置的設(shè)計。2.1 水泥廠總平面設(shè)計的

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

8、藝設(shè)計的基本原則 根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設(shè)計。 主要設(shè)備的能力應(yīng)與工廠規(guī)模相適應(yīng)。 選擇技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的工藝流程和設(shè)備。1 全面解決工廠生產(chǎn)，廠外運輸和各種物料的儲備關(guān)系。 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(chǎn)、維修。2.2.2 工藝設(shè)計的程序原料加工試驗，配料計算初步設(shè)計全廠生產(chǎn)車間平、剖面圖、設(shè)計表、設(shè)計說明書施工設(shè)計施工圖（成品圖）2.3 工藝流程簡介水泥生產(chǎn)過程可概括為生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨。生產(chǎn)方法依生料制備方法不同分為干法和濕法。濕法生產(chǎn)產(chǎn)量低

9、、熟料熱好高、4 轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行，把燒成用煤的 5060%放在窯外分解爐內(nèi)，是燃料燃燒過程與生料 更加合理、窯生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、能源消耗低、窯內(nèi)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(chǎn)工藝采用先進的預(yù)分解窯干法生產(chǎn)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(shè)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(diào)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(jīng)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(zhuǎn)運點設(shè)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(nèi)繼續(xù)被碾壓，細粉隨氣流出磨，經(jīng)電收塵收集，統(tǒng)，經(jīng)凈化后排入大氣。當生料磨停磨而燒成系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，窯尾廢氣經(jīng)增濕塔作調(diào)質(zhì)處理后，直接進1氣溫度處進窯尾袋收塵器的最佳范圍內(nèi)，廢氣經(jīng)凈化后排入大氣。由袋收塵器收下的粉塵，經(jīng)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(yù)熱器系統(tǒng)。 生料均化及生料入窯提升泵再送至窯尾預(yù)熱器的進口。第三章 生料車間設(shè)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(xiàn)代化建設(shè)起到重大的作用和意義。本設(shè)計為日產(chǎn)12000 著優(yōu)質(zhì)、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(shè)備進行仔細斟酌與取舍，并對設(shè)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(chǎn)熟料；）水泥品種：P.O 42.5級；）物料參數(shù)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(shù)據(jù)，不計生產(chǎn)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(zhì)量熟料熱耗單位質(zhì)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(chǎn)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(shè)備選型計算4.1 石灰石破碎系統(tǒng)4.1.1 破碎設(shè)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(zhuǎn)子反擊式破碎5破碎系統(tǒng)要求t/ht/y手冊（4-4）產(chǎn)量燒成車間年產(chǎn)熟料量G0G=g G /dntk01PCF27242PF-2732網(wǎng)和手冊表 4-16t/h10001200150079數(shù)綜合考慮生產(chǎn)能力和系統(tǒng)要求產(chǎn)量N=2M=2N=1M=2續(xù)表4-1無需笨重的基礎(chǔ)。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(chǎn)能力大，電耗低，磨損少，產(chǎn)品粒度均勻且多呈立方塊狀。所以，采用方案 II表 4-2 雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機的技術(shù)性能參數(shù)設(shè)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(shù)性能參數(shù)磨機型號mm%t/h%0.08產(chǎn)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(xiàn)有參考文獻有限，本設(shè)計方案根據(jù) 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(jù)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(shù) N風速mmm/s16.13900000處理風量m /h31995m /h3廢氣溫度804 輸送設(shè)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(zhuǎn)費用低等優(yōu)點，在現(xiàn)代化大型水

18、泥生產(chǎn)企業(yè)中應(yīng)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(shù)性能參數(shù)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(gòu)件的連續(xù)輸送機械，它的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)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(shù)性能參數(shù)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(yīng)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(shè)備選型計算項目單位參數(shù)1斗式提升機型號提升能力斗速t/h主軸轉(zhuǎn)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(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)軟管進入槽體下層，后經(jīng)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，