水泥粉磨車間初步設(shè)計(jì)說明書

水泥粉磨車間初步設(shè)計(jì)說明書水泥粉磨車間初步設(shè)計(jì)說明書水泥粉磨車間初步設(shè)計(jì)說明書水泥粉磨車間初步設(shè)計(jì)說明書編制僅供參考審核批準(zhǔn)生效日期地址：電話：傳真:郵編:目錄1 水泥廠粉磨車間設(shè)計(jì)依據(jù) 2 設(shè)計(jì)依據(jù) 2 設(shè)計(jì)指標(biāo) 22 粉磨系統(tǒng)的選擇 2 粉磨系統(tǒng)確定依據(jù) 2 流程比較 2 各種閉路粉磨系統(tǒng)的比較 2 選粉設(shè)備方案比較 3 收塵系統(tǒng)的選擇 3 配料系統(tǒng)方案比較 3 粉磨系統(tǒng)的選擇 33 水泥廠粉磨車間設(shè)備選型 4 磨機(jī)的選擇 4 選粉機(jī)的選型 5 除塵設(shè)備的選型計(jì)算 5 粉磨車間附屬設(shè)備選型計(jì)算 64 工藝設(shè)備表 85 參考資料 8 主要設(shè)計(jì)參考書 8 主要設(shè)計(jì)參考圖 86 設(shè)計(jì)心得 8水泥廠粉磨車間設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)生產(chǎn)水泥的品種、強(qiáng)度等級(jí)P·O級(jí)水泥水泥年平衡產(chǎn)量500000t/年入磨物料粒度≤25mm要求出磨水泥細(xì)度3-5%（4900孔篩篩余）粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)≯50mg/Nm3所選的摻和材為粉煤灰，摻量為15%入料溫度設(shè)為常溫25℃（采用通風(fēng)降溫措施）設(shè)計(jì)指標(biāo)水泥年產(chǎn)量為536550t/y，滿足生產(chǎn)要求水泥細(xì)度為6%—8%，可通過其他一些措施來提高細(xì)度粉磨水泥的電耗為t，現(xiàn)行的球磨機(jī)閉路系統(tǒng)的電耗標(biāo)準(zhǔn)為34-36kwh/t，電耗量比較合理。粉磨系統(tǒng)的選擇粉磨系統(tǒng)確定依據(jù)流程比較粉磨系統(tǒng)可以分為兩大類型：開路系統(tǒng)和閉路系統(tǒng)。開路系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資低，操作簡(jiǎn)單，但是物料必須全部達(dá)到產(chǎn)品的細(xì)度才能出磨，當(dāng)有產(chǎn)品的細(xì)度要求時(shí)，已經(jīng)被磨細(xì)的物料會(huì)產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象，妨礙粗料的進(jìn)一步磨細(xì)，降低粉磨效率，增大電耗。閉路系統(tǒng)與開路系統(tǒng)相比可以消除過粉磨現(xiàn)象，提高產(chǎn)量，同時(shí)閉路系統(tǒng)兼有產(chǎn)品細(xì)度均勻等一系列的優(yōu)點(diǎn)，考慮到節(jié)能以及產(chǎn)品質(zhì)量需求的提高，現(xiàn)代水泥工廠常采用一級(jí)閉路粉磨系統(tǒng)。各種閉路粉磨系統(tǒng)的比較常見的閉路粉磨系統(tǒng)主要有中部卸料粉磨系統(tǒng)和尾部卸料粉磨系統(tǒng)等。中部卸料粉磨系統(tǒng)利用磨機(jī)中部的卸料倉(cāng)周邊卸料，烘干熱風(fēng)從磨頭、磨尾兩路進(jìn)入，其烘干能力較尾卸磨大，故可磨制水分較大的物料，但其機(jī)械設(shè)計(jì)及維修較為復(fù)雜。對(duì)于尾部卸料粉磨系統(tǒng)，由于尾卸磨隔倉(cāng)板限制了磨內(nèi)的通風(fēng)量，其烘干能力差，故僅適合磨制水分較低的物料。本次設(shè)計(jì)是確定水泥粉磨車間的工藝流程，且要求設(shè)備方便維修，故采用尾部卸料提升粉磨系統(tǒng)。選粉設(shè)備方案比較目前，選粉機(jī)的類型主要有以下幾種：通過式選粉機(jī)、離心式選粉機(jī)、旋風(fēng)式選粉機(jī)和高效選粉機(jī)。通過式選粉機(jī)主要應(yīng)用于風(fēng)掃式磨機(jī)的粗分離；離心式選粉機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備費(fèi)用低，安裝空間小，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，但產(chǎn)品細(xì)度的調(diào)節(jié)范圍窄，需大幅度調(diào)節(jié)時(shí)要停機(jī)進(jìn)行，選粉效率低；旋風(fēng)式選粉機(jī)風(fēng)葉磨損小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，調(diào)節(jié)細(xì)度方便，選粉效率較高，但設(shè)備占用空間大，單位產(chǎn)品的設(shè)備投資和電耗較高；O-sepa選粉機(jī)效率高，可較大范圍調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度，顆粒級(jí)配合理，能將高濃度含塵氣體作為分選氣流使用，機(jī)體小，重量輕，維修簡(jiǎn)單。本工藝從節(jié)約能源，保證水泥質(zhì)量與提高水泥產(chǎn)量三方面入手，選擇O-sepa高效選粉機(jī)。收塵系統(tǒng)的選擇從美國(guó)引進(jìn)的PPC系列箱式脈沖袋收塵器，系高效除塵設(shè)備之一，它集分式反吹風(fēng)和噴吹脈沖兩種清灰方式的優(yōu)點(diǎn)，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作維護(hù)方便、入口允許含塵濃度高、清灰效果好等優(yōu)點(diǎn)，且可不停機(jī)檢修。能直接處理立磨和O-sepa選粉機(jī)出口的高含塵濃度的煙氣，最高入口含塵濃度可達(dá)1300g/Nm3。所以，本設(shè)計(jì)選用與O-sepa選粉機(jī)配合好、脈沖收塵好的箱式脈沖袋收塵器。配料系統(tǒng)方案比較物料配料入磨主要有磨頭倉(cāng)配料和庫(kù)底配料兩種形式。磨頭倉(cāng)配料是在磨頭設(shè)置配料小倉(cāng)分倉(cāng)備料，集中配料入磨。這種布置有利于集中控制，可以及時(shí)調(diào)整流量和配合比；庫(kù)底配料是在各種物料庫(kù)底分別設(shè)置計(jì)量配料設(shè)備，向同一膠帶輸送機(jī)按比例供料，該膠帶輸送機(jī)直接向磨機(jī)供料，不需要再設(shè)中間儲(chǔ)倉(cāng)。這種布置形式可以簡(jiǎn)化工藝流程?？紤]到設(shè)計(jì)要求工藝流程簡(jiǎn)單，故采用庫(kù)底配料。粉磨系統(tǒng)的選擇在設(shè)計(jì)條件充足的情況下，還應(yīng)充分考慮選用預(yù)粉磨系統(tǒng)，采用預(yù)粉磨系統(tǒng)可以在保持同樣年產(chǎn)量的情況下，減小球磨機(jī)的型號(hào)，而且對(duì)球磨機(jī)的運(yùn)用更合理，粉磨效果更好，但此次設(shè)計(jì)的資料不充分，時(shí)間緊迫，考慮到設(shè)備成本等問題，未選用預(yù)粉磨系統(tǒng)。綜合以上諸多考慮，本次課程設(shè)計(jì)采用尾卸提升循環(huán)粉磨系統(tǒng)。其流程圖如下所示：其中，實(shí)線代表物料流，虛線表示氣體流。此系統(tǒng)的特點(diǎn)是可將大量新鮮空氣引入選粉機(jī)內(nèi)，全部選粉氣流均被抽至能處理含塵濃度500—1000g/Nm3的高效收塵器中分離。因此既不需要一次收塵的旋風(fēng)筒，如用于水泥粉磨也不需要專門的水泥冷卻器，具有工藝流程簡(jiǎn)單，能耗低和產(chǎn)品溫度低的特點(diǎn)，是節(jié)能和降低水泥溫度的理想系統(tǒng)。其中，物料從磨頭喂入，經(jīng)粉磨后從磨尾卸出，由提升機(jī)送到選粉機(jī)內(nèi)進(jìn)行選粉，粗粉由磨頭端重新入磨，細(xì)粉經(jīng)收塵后作為成品即水泥產(chǎn)品。水泥廠粉磨車間設(shè)備選型磨機(jī)的選擇磨機(jī)要求生產(chǎn)能力計(jì)算根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)備概論》第43頁(yè)，水泥磨閉路系統(tǒng)年利用率<，先預(yù)選年利用率η=,再根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書,要求水泥年平衡產(chǎn)量Q=500000t/年,可以得出磨機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量G=Q/(8760η)=500000/(8760×=t/h。磨機(jī)的規(guī)格及性能根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第139頁(yè)，結(jié)合磨機(jī)的生產(chǎn)能力及以往的經(jīng)驗(yàn),擬選磨機(jī)φ×11m，有效容積V=m3，轉(zhuǎn)速n=min，有效直徑為D=，研磨體裝載量G=152t,中心傳動(dòng)。磨機(jī)功率計(jì)算N0=×V×D×n×(G/V)=××××(152/=根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》第94頁(yè)，k2=~，取k1=,k2=磨機(jī)電動(dòng)機(jī)功率N=k1k2N0=××=主電動(dòng)機(jī)選型為感應(yīng)同步,電壓6000V，功率2000kw，轉(zhuǎn)速600r/min。磨機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》第97頁(yè)，qη=46~48，取qη=47。Q=(G/V)η/1000=××××(152/×47/1000=h磨機(jī)系統(tǒng)工作制度根據(jù)其他工廠同類型同型號(hào)磨機(jī)的生產(chǎn)能力，磨機(jī)φ×11m的水泥產(chǎn)量為65-70t/h，標(biāo)定φ×11m的水泥產(chǎn)量為70t/h。磨機(jī)的利用系數(shù)：η=Ｇy/(GH標(biāo)×8760)=500000/(70×8760)=（與預(yù)選相符）磨機(jī)的工作制度應(yīng)采用三班制，8小時(shí)一班，一年365天計(jì)。一年365天，除去設(shè)備檢修時(shí)間，平均每天工作21個(gè)小時(shí)。磨機(jī)的年產(chǎn)量Q=70×21×365=536550t/y>500000t/y選粉機(jī)的選型根據(jù)磨機(jī)產(chǎn)量為70t/h，查《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第190頁(yè)，O-sepa選粉機(jī)選用N1500，空氣量1500m3/min，電動(dòng)機(jī)功率30-130kw,選擇功率110kw，轉(zhuǎn)速120-260r/min，選用轉(zhuǎn)速240r/min，最大喂料量270t/h。電動(dòng)機(jī)選型為Y315M3-8，額定功率110kw，轉(zhuǎn)速740r/min。除塵設(shè)備的選型計(jì)算選粉機(jī)的處理風(fēng)量1500×60=90000m3/h根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第203頁(yè)，選用氣箱式脈沖袋式收塵器，型號(hào)PPCS96-2×7，處理風(fēng)量94100m3/h，總過濾面積1308m2，凈過濾面積1251m2,室數(shù)14，濾袋總個(gè)數(shù)1344，規(guī)格φ130mm×2450mm。收塵器清灰所需高壓氣源由水泥廠空壓站統(tǒng)一提供。露點(diǎn)溫度與防止結(jié)霜的措施由于入磨物料含有一定的水分，在粉磨過程中形成水蒸氣，使出磨氣體中含濕量增加，當(dāng)出磨氣體溫度降低到一定值時(shí)，氣體中水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)，此時(shí)的溫度稱為“露點(diǎn)”。如溫度繼續(xù)下降，氣體中水蒸氣就會(huì)冷凝，在除塵系統(tǒng)中析出凝結(jié)水，造成收塵系統(tǒng)的堵塞，故應(yīng)采取防結(jié)露措施。本設(shè)計(jì)過程中采用磨尾增設(shè)鎖風(fēng)措施，并盡可能使設(shè)備密封，減少冷空氣進(jìn)入除塵系統(tǒng)，磨內(nèi)通風(fēng)，及時(shí)除去水蒸氣。冬天還要注意采用保溫措施。粉磨車間附屬設(shè)備選型計(jì)算風(fēng)機(jī)磨內(nèi)通風(fēng)量的計(jì)算：根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》第95頁(yè)和第98頁(yè)，φ=，w=m/s取φ=，w=s。V=π/4×D2i×w(1-φ)×3600=2826×D2i×w×（1-φ）=2826×××（）=h按上式算出的磨機(jī)通風(fēng)量，尚需要考慮增加15%~30%的漏風(fēng)量和儲(chǔ)備能力，作為選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)量的依據(jù)。一般情況下，一級(jí)除塵系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓約為~。排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量：Q排==×90000=108000m3/h根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第838頁(yè)，選用9-26型（）離心通風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1450r/min,序號(hào)6，全壓，流量114304m3/h。風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)型號(hào)JSO-158-4,功率850kw。提升機(jī)提升機(jī)提升能力：根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》第110頁(yè)，K=~,L=150~300%,選擇K=，L=240%。G提=K（1+L）G =×（1+）×70=h=h其中，水泥密度取ρ=m3。根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第1020頁(yè)，選用斗式提升機(jī)，型號(hào)TH800sh，料斗型式深斗，輸送量240m3/h，根據(jù)提升距離選用TH800sh-Y18J6右。中部外殼尺寸1600×1000，循環(huán)負(fù)荷率240%。斗式提升機(jī)電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y200L1-6，功率，轉(zhuǎn)速970r/min。斗式提升機(jī)減速器型號(hào)JZQ650—Ⅶ—6Z。螺旋輸送機(jī)根據(jù)Q=70t/h,查《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第1037頁(yè)，選用LS400×20×71-M2型螺旋輸送機(jī)輸送細(xì)粉，輸送量62m3/h；選用LS630×15×50-M2型螺旋輸送機(jī)輸送粗粉，輸送量140m3/h?？紤]到循環(huán)負(fù)荷率為240%且粗粉輸送過程中輸送粒徑大，磨損量較大，損耗較細(xì)粉輸送大，故其螺旋直徑型號(hào)選擇較大，轉(zhuǎn)速低，降低損耗。效率η為，取η=。LS400×20×71-M2型功率及電機(jī)功率計(jì)算：P=IM×（λL+H）/367+D×L/20 =70×（×20+0）/367+×20/20=P電=P/η==選用電動(dòng)機(jī)Y160M2-2，額定功率15kw，轉(zhuǎn)速2930r/min，重量125kg。LS630×15×50-M2型功率及電機(jī)功率計(jì)算：P=IM×（λL+H）/367+D×L/20=175×（×15+0）/367+×15/20=P電=P/η==選用電動(dòng)機(jī)Y200L1-2，額定功率30kw，,轉(zhuǎn)速2950r/min，重量240kg。帶式輸送機(jī)的選擇原料入磨時(shí)由于輸送量較大，輸送距離較長(zhǎng)，故采用帶式輸送機(jī)。此外，帶式輸送機(jī)還具有運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，操作維修簡(jiǎn)單，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第919頁(yè)，選擇帶寬500mm，帶速s，16°傾角（不超過20°），型號(hào)DTⅡ01A0122，電動(dòng)滾筒膠帶輸送機(jī)。各種管道閥的選擇卸灰閥（2個(gè)）根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第1222頁(yè)，選擇GLF-C型星形卸灰閥，用于水泥細(xì)粉出料時(shí)袋式收塵器與螺旋輸送機(jī)之間，起調(diào)節(jié)、卸料、連接作用。重錘鎖風(fēng)閥（3個(gè)）根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第1225頁(yè)，選擇重錘鎖風(fēng)閥ZFSX-Ⅰ型。分別用于磨機(jī)與提升機(jī)連接處，提升機(jī)與O-sepa選粉機(jī)連接處，及選粉機(jī)與螺旋輸送機(jī)連接處。（直徑500，H=760）調(diào)節(jié)閥（1個(gè)）根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》第1214頁(yè)，選擇STF-Ⅱ型矩形調(diào)節(jié)閥，用于排風(fēng)機(jī)與袋式收塵器之間，調(diào)節(jié)通風(fēng)量。（500×500型）檢修設(shè)備為縮短磨機(jī)檢修時(shí)間，提高設(shè)備利用率，減輕檢修工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，在磨機(jī)上方設(shè)置檢修用電動(dòng)葫蘆是必要的，該電動(dòng)葫蘆主要用于吊裝磨機(jī)的研磨體、襯板、隔倉(cāng)板等易耗的磨損件。對(duì)于非經(jīng)常維修的磨機(jī)傳動(dòng)裝置等一般以檢修吊鉤解決，每個(gè)樓層設(shè)置檢修孔，方便維修。工藝設(shè)備表參見附表參考資料主要設(shè)計(jì)參考書［1］白禮懋主編.水泥廠工藝設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè).中國(guó)建筑工業(yè)出