閻瑞卿說明書

0/48西安建筑科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目學(xué)生姓名學(xué)號院（系）專業(yè)指導(dǎo)教師時(shí)間年月日1/482/48（小四號，空一行）DesignDescription/Abstract（三號，TimesNewRoman，加粗，居中）Recentyears,withpeople'slivinglevelsimprovementandconsciousnessofprotectingenvironmentenhancement,thepeopleisgraduallyinterestedinthelightwoodframeconstructionwhichisgoodforourenvironmentandcansaveenergy.Theprospectofitsapplicationinourcountrywillbeabroad.Theadvantageofthewoodstructurebuildingconsistindesigningthestylespecial,abroadlarge-scaleconstructthewoodstructurebuilding,itsallstructuresandconjunctionpiecetoallmodernizethestandardizationproduction,andtheconstructionisconvenient,andtheworkperiodisshort.Becauseofthewoodframeconstructioninpracticeisanexpandingofstructuralmemberdevicetoadoptstandard,forthisreasonsystem,trimmingwithreformveryeasily,convenientforexpansion.（小四號，TimesNewRoman，單倍行距，兩端對齊）Now,thebigpartoftheourcountry'slightwoodstructurebuildingisaconstructingcompanyapplicationsetadmitthematerialconstruct,andadoptthetechniqueinconstructingofCanadaandtheUnitedStates.Hasnoaningeneraluseandinternationalstandardbecauseoftheinternationaltop,andtheallcountriesisallthenationalstandardthatestablishofstateofthenationproducetoprocesstheproductaccordingtotheoneself,andthereforeestablishadesignformatchingourcountrystateofthenation,fabricationwithinstalltheindustrialart,andisthislesson'sresearchcontents.（小四號，TimesNewRoman，單倍行距，兩端對齊）（小四號，空一行）KeyWords:（小四號，TimesNewRoman，加粗）lightframewoodconstruction，trussplate，lightframewoodtruss，dimensionlumber，trussplateconnection（小四號，TimesNewRoman，單倍行距）3/48（小四號，空一行）目錄1水泥廠水泥車間設(shè)備綜述1.1水泥磨的發(fā)展特點(diǎn)1.2選粉機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)1.3收塵器的發(fā)展特點(diǎn)3物料平衡計(jì)算3.1配料計(jì)算3.2物料平衡3.3質(zhì)量平衡4全廠工藝流程的確定4.1流程論述4.2主機(jī)設(shè)備生產(chǎn)能力計(jì)算選型4.3儲庫堆場計(jì)算4.4全廠的質(zhì)量控制點(diǎn)及其控制指標(biāo)2/48（小四號，空一行）1水泥廠水泥車間設(shè)備綜述1.1現(xiàn)代水泥粉磨的技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)現(xiàn)代粉磨技術(shù)發(fā)展兩個(gè)階段：第一，20世紀(jì)50年代至70年代鋼球磨機(jī)大型化機(jī)器匹配設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn)和提高階段；第二，20世紀(jì)70年代至今的擠壓粉磨技術(shù)發(fā)展完善和大型化階段。其發(fā)展特點(diǎn)：在鋼球磨系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大型化的同時(shí)，創(chuàng)新研發(fā)擠壓系統(tǒng)粉磨技術(shù)和裝備20世紀(jì)80年代以來，隨著預(yù)分解窯大型化，鋼球磨系統(tǒng)也向大型化方向發(fā)展。用于水泥粉磨的鋼球磨機(jī)直徑已達(dá)5m以上，電機(jī)功率達(dá)7000千瓦以上，臺時(shí)產(chǎn)量達(dá)300T以上。新設(shè)計(jì)的巨型磨機(jī)直徑已達(dá)6m以上，傳動功率達(dá)12000千瓦以上。采用大型磨機(jī)不但可以提高磨機(jī)效率、降低襯板和研磨體消耗，減少占地面積，并且可以簡化工藝流程，減少輔助設(shè)備，也有利于降低產(chǎn)品成本。長期以來，雖然圈流式鋼球磨機(jī)作為水泥粉磨設(shè)備的基本形式，但由于開流磨機(jī)具有工藝簡單、操作方便和易于進(jìn)行自動控制等優(yōu)點(diǎn)，許多小型3/48磨機(jī)仍然采用。丹麥?zhǔn)访芩构驹谛′撉蚨文サ幕A(chǔ)上，把兩級磨合并在一個(gè)磨機(jī)上，開發(fā)了康比丹磨，既能用于開流，也能用于圈流。同時(shí)前蘇聯(lián)、美國、德國等國家還研發(fā)了噴射磨、離心磨、爆炸磨、振動磨、行星式磨等新型磨。輥式磨的發(fā)展主要是20世紀(jì)70年代以來磨機(jī)結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上的改進(jìn)，并研發(fā)成功液力壓緊磨輥代替壓緊磨輥。輥壓機(jī)亦稱擠壓機(jī)、雙輥磨，于1985年研制成功用于水泥工業(yè)，并逐漸大型化。20世紀(jì)90年代以來，這兩種擠壓粉磨系統(tǒng)不但在生料、礦渣終粉磨系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，并且由它們單獨(dú)或短型鋼球磨、高效選粉機(jī)組成的預(yù)粉磨、混合粉磨、聯(lián)合粉磨、半終粉磨以及終粉磨系統(tǒng)亦得到比較廣泛的推廣應(yīng)用，從而使水泥生產(chǎn)綜合電耗由120KW/t降低到90KW/t左右。（2）采用高效選粉機(jī)為了適應(yīng)磨機(jī)大型化的要求，近年來圈流式粉磨作業(yè)越來越多，作為其重要的配套設(shè)備的選粉機(jī)也得到了較大發(fā)展。撒料式選粉機(jī)是水泥工業(yè)應(yīng)用最早的具有代表性的空氣選粉設(shè)備，其目前直徑已達(dá)11m以上，選分能力達(dá)300t/h以上。為了與大型磨機(jī)4/48相匹配，各種新型高效選粉機(jī)在水泥粉磨作業(yè)中也得到了日益廣泛的應(yīng)用，同時(shí)亦可利用它進(jìn)行水泥冷卻，其選粉能力已達(dá)500t/h。目前，選粉機(jī)發(fā)展的主要趨勢是進(jìn)一步提高分級效率，提高單機(jī)物料處理量，結(jié)構(gòu)簡單化，機(jī)體小型化，可進(jìn)行遙控操作等。（3）采用新型耐磨材料，改善磨機(jī)部件材質(zhì)在磨機(jī)大型化后，無論鋼球磨、輥式磨、輥壓機(jī)都在不斷采用新型耐磨材料磨機(jī)襯板、磨輥、磨盤等部件，力求在改進(jìn)磨機(jī)結(jié)構(gòu)、提高加工精度的同時(shí)，進(jìn)一步提高磨機(jī)綜合效率和使用壽命。（4）添加助磨劑，提高粉磨效率助磨劑能夠消除水泥粉磨時(shí)物料的結(jié)塊及黏糊研磨體及襯板的弊端，改善鋼球磨粉磨條件，提高粉末效率，而受到越來越多的重視。（5）降低水泥溫度，提高粉磨效率，改善水泥品質(zhì)使用鋼球磨機(jī)粉磨物料時(shí)，會使大部分輸入能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軅鬟f給物料。使粉磨物料的溫度上升到100攝氏度以上。這樣，不但會使二水石膏脫水，失去作為水泥緩凝劑的作用，而且溫度過高還會使物料粘結(jié)，黏糊研磨介質(zhì)，從而降低粉末效率。因此，為了降低水泥粉磨時(shí)的溫度，提高粉磨效率，改善水泥品質(zhì)，近年來廣泛采4/48送用了許多新的冷卻方法。例如：向磨內(nèi)噴水，在選粉機(jī)機(jī)內(nèi)通風(fēng)冷卻和采用水泥冷卻器對出磨水泥進(jìn)行冷卻。（6）實(shí)現(xiàn)操作自動化目前，水泥粉磨系統(tǒng)已廣泛采用電子定量喂料稱、自動化儀表及電子計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)操作自動化，以進(jìn)一步穩(wěn)定磨機(jī)生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。磨內(nèi)作業(yè)主要利用電耳、提升機(jī)負(fù)荷、選粉機(jī)回粉量及利用輥式磨內(nèi)壓差等進(jìn)行磨機(jī)的負(fù)荷控制，對石膏摻加量等亦可用X-熒光分析儀、電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行配料控制。（7）采用低入磨物料粒度，保證水泥成品的合理顆粒級配及根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的比表面積，改善配料，選擇合理的熟料礦物組成，降低入磨物料水分。（8）開發(fā)粉狀輸送的新型設(shè)備在廣泛推廣應(yīng)用擠壓粉磨的同時(shí)，在粉狀物料輸方面，研發(fā)機(jī)械輸送粉狀的超高超重提升機(jī)、密封皮帶機(jī)、新型空氣斜槽等裝備，代替氣力輸送粉體物料舊模式，力求水泥生產(chǎn)綜合電耗的進(jìn)一步降低。6/481.2選粉機(jī)的發(fā)展特點(diǎn)選粉機(jī)是干法閉路粉磨系統(tǒng)中的重要設(shè)備，欲使干法閉路粉磨系統(tǒng)在最佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，首先要做到磨機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型正確，特別是磨機(jī)和選粉機(jī)的合理匹配。普通空氣選粉機(jī)是水泥工業(yè)應(yīng)用最早，最廣泛的經(jīng)典選分設(shè)備，其他各種選分設(shè)備都是在它的基本原理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。但是它存在著選粉率低的缺點(diǎn)，其原因如下:撒料時(shí)顆粒分散較差；機(jī)內(nèi)物料顆粒濃度高，想當(dāng)一部分顆?；ハ喔蓴_，形成弱膠結(jié)體，短路混入粗顆?；胤壑?，難以選粉；選粉過程的各種作用力，在機(jī)內(nèi)隨處改變，使分選過程中臨界尺寸隨機(jī)內(nèi)位置不同而有較大差異。因此為了適應(yīng)大型化和提高選粉效率的要求，各種新型選粉機(jī)不斷出現(xiàn)。目前，水泥工業(yè)應(yīng)用的選粉機(jī)除早已使用的Gayco型和Sturtevant型選粉機(jī)外，尚有CV型、RT型、RET行、REC型、OHT型、Sepax型、EDS型選粉機(jī)，旋風(fēng)式選粉機(jī)，TSU型渦旋式選粉機(jī)，風(fēng)動式選粉機(jī)，三菱型選粉機(jī)，SKET/ZAB型鼓風(fēng)機(jī)設(shè)在機(jī)外的選粉機(jī)，輔助風(fēng)葉可調(diào)速的選粉機(jī)，噴射渦旋式選粉機(jī)，KHD-V型靜態(tài)選粉機(jī)，HF-DS型組合選粉機(jī)、TCX型超細(xì)選粉機(jī)等。6/48國際水泥工業(yè)對選粉機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)歷三代歷程，第一代以離心式選粉機(jī)為代表，第二代以旋風(fēng)式選粉機(jī)為代表，第三代則是以帶有垂直葉片的籠式轉(zhuǎn)子O-SEPA選粉機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，并在此基礎(chǔ)研發(fā)出TLS型、TLS-C型、TCS型組合式及TCX型系列高效選粉機(jī)用于生料、煤粉及水泥粉磨作業(yè)。離心式空氣選粉機(jī)，是選粉作業(yè)中出現(xiàn)最早、應(yīng)用最為廣泛的經(jīng)典選分設(shè)備。這種選粉機(jī)利用了粗、細(xì)物料顆粒重度不同的原理，利用撒料盤、大、小、風(fēng)葉及折流板，分別施與物料以離心力、上升浮力使之與重力、慣力相互作用，而得選粉效果。這種選粉機(jī)把粗細(xì)顆粒選粉、氣料分離置于一身，選粉氣流循環(huán)使用，具有基本結(jié)構(gòu)簡單，選粉作業(yè)原理比較合理，能夠滿足選粉作業(yè)的基本要求等優(yōu)點(diǎn)，因此誕生以來一直得到廣泛應(yīng)用。但是如前所述，這種選粉機(jī)由于存在對物料的分散性能較差，大小風(fēng)葉作業(yè)中的矛盾，選粉過程中各種作用力在機(jī)內(nèi)隨處改變，細(xì)粉分離區(qū)間較小以及8/48生產(chǎn)調(diào)節(jié)不夠方便、靈活等缺點(diǎn)，而影響著它的選粉效率的進(jìn)一步提高。特別是隨著生產(chǎn)大型化和對節(jié)能效率的日益嚴(yán)格要求，隨之又帶來機(jī)體過分增大，不但給設(shè)備制造嗎、運(yùn)輸、安裝和工藝布置帶來困難，還會使基建投資增高，生產(chǎn)維護(hù)不便，選粉效率也難以滿足更高的要求。旋風(fēng)式選粉機(jī)是對普通空氣選粉機(jī)改進(jìn)的典型代表，它針對普通空氣選粉機(jī)大小風(fēng)葉作業(yè)矛盾及細(xì)粉分離效果較差的缺點(diǎn)，在機(jī)外設(shè)置了獨(dú)立的空氣循環(huán)風(fēng)機(jī)，取代了大風(fēng)葉，設(shè)置了多個(gè)旋風(fēng)筒完成細(xì)粉分離作業(yè)，撒料盤及輔助風(fēng)葉采用變速電機(jī)調(diào)速，使之在普通空氣選粉機(jī)的基礎(chǔ)上，不但提高了選粉效率，并且做到減少風(fēng)葉磨損，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，調(diào)節(jié)靈活方便，也可適用于產(chǎn)品的冷卻和烘干作業(yè)，。旋風(fēng)式選粉機(jī)內(nèi)筒的單位面積物料處理量較普通選粉機(jī)大為提高，從而有利于縮小機(jī)體。第三代籠式轉(zhuǎn)子選粉機(jī)以O(shè)-SEPA型選粉機(jī)為代表。其籠型轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有利于內(nèi)壓差穩(wěn)定，氣流均勻，物料在選粉區(qū)內(nèi)得到多次分選，細(xì)粉在選粉區(qū)外從外向內(nèi)運(yùn)動運(yùn)動有利于防止“邊壁效應(yīng)”。同第一、二代選粉機(jī)相比有著效率高、能耗低、產(chǎn)品顆粒級配好、調(diào)節(jié)方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。8/481.3收塵器的發(fā)展特點(diǎn)收塵器的種類很多，如袋式收塵器、旋風(fēng)式收塵器和電收塵器。袋式收塵器是一種高效的除塵設(shè)備，對粒度小于0.5的粉塵，收塵效率可達(dá)95-99%。袋式收塵器所采用的過濾材料通常有以下幾種纖維：天然纖維：羊毛、棉；化學(xué)纖維：聚乙烯醇、聚酯、聚丙烯等；礦物纖維：玻璃、過濾風(fēng)速是選擇袋式收塵器的一項(xiàng)重要指標(biāo)，視布袋材料和氣體含塵濃度而定。一般可參照下列數(shù)值：毛、棉織品：1.0-1.5；人造纖維：0.6-1.2；玻璃纖維：0.5-0.7。氣體含塵濃度高時(shí)取低值，氣體含塵濃度低時(shí)取高值。過濾風(fēng)速過大，雖然相應(yīng)的過濾面積可以小些，但過濾阻力卻隨之增大，風(fēng)機(jī)負(fù)荷也增大，布袋使用壽命隨之縮短，但整個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用增加。袋式收塵器的使用溫度隨布袋材質(zhì)不同而已，棉織品：60-70℃；毛織品：90-100℃；聚酯：<140-160℃;玻璃纖維：250-300℃9/48-15℃，以免結(jié)露。袋式收塵器的流體阻力與氣體含塵濃度、過濾風(fēng)速、布袋材料等有關(guān)。一般可按如下考慮：在含塵濃度不超過70g/m3的情況下，當(dāng)風(fēng)速w=1.5m/min時(shí)，可取900-1200Pa；當(dāng)風(fēng)速w=1.0m/min時(shí)，可取700-1000Pa。袋式收塵器的清灰方式近年來發(fā)展較快，常用的有：回轉(zhuǎn)反吹、壓縮空氣脈沖噴吹、大氣反吹、風(fēng)機(jī)反吹、機(jī)械振打等。在進(jìn)行袋收塵器選型時(shí)，一般要求氣體含塵量不超過40-70g/m3，若含塵濃度高時(shí)要考慮先通過第一級收塵。旋風(fēng)機(jī)收塵器是應(yīng)用較廣的收塵器。它利用含塵氣體沿切線方向進(jìn)入旋風(fēng)筒時(shí)所產(chǎn)生的離心力，使粉塵從氣體中分離出來。旋風(fēng)除塵器本身沒有運(yùn)動部件，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用小。一般用作一級收塵，與袋收塵或電收塵配合組成二級收塵，也可單獨(dú)用作一級收塵器。旋風(fēng)收塵器有簡單和多筒兩種形式。單筒旋風(fēng)收塵器的直徑較大，可收下的最小顆粒約為20微米。也可由幾個(gè)單筒組合成雙筒或多筒，以增加收塵器的凈化能力。多管收塵器由多個(gè)直徑較小的旋風(fēng)管組成，也收下10微米左右的顆粒。11/48旋風(fēng)收塵器進(jìn)口風(fēng)速一般在12-22m/s之間。風(fēng)速過低時(shí)，除塵效率不高；風(fēng)速過高時(shí)。除塵效率提高有限卻明顯增加，因而使風(fēng)機(jī)的負(fù)荷增加。旋風(fēng)除塵器的除塵效率歲粉塵性質(zhì)、濃度及適度而異。它還與收塵器的本身的密封性能的好壞密切相關(guān)，如卸料口漏風(fēng)風(fēng)量可達(dá)15%時(shí)，則收塵效率幾乎為零；如下卸料口密封良好時(shí)，則除塵效率可達(dá)60-90%。因此，在集灰斗下配用閃動閥或轉(zhuǎn)下料器，防止卸料時(shí)漏風(fēng)，以保證除塵效率。電收塵是利用電場的作用使含塵氣體中的粉塵與氣體分離。電收塵器的規(guī)格要求處理的煙氣量來決定。電收塵器是適用于收集0.01-20微米的粉塵顆粒，小于0.01微米的顆粒不易收集下來，而收集大于20微米的顆粒則不經(jīng)濟(jì)。進(jìn)入普通電收塵的氣體含塵濃度，一般不超過40-60g/m3。若含塵濃度過高，電場電流會減小，甚至使電場電流趨于零，產(chǎn)生電暈封閉。當(dāng)粉塵中含塵粗顆粒較多，切氣體含塵濃度較大時(shí)，宜采用旋風(fēng)除塵器作一級收塵。當(dāng)含塵氣體通過電場的速度過快時(shí)將降低收塵效率，風(fēng)速過慢時(shí)則不經(jīng)濟(jì)。電場風(fēng)速一般控制在0.6-1.3m/s的范圍內(nèi)。除氣流速度外，粉塵的比電阻對電收塵的除塵效率也有較大影響。一般電收塵適用于收集的粉塵其比電阻值為1011/484-2×1012。干法回轉(zhuǎn)窯的廢氣一般通過增濕塔增濕來降低粉塵的比電阻值，以達(dá)到提高除塵器除塵效率的目的。但當(dāng)窯的廢氣用作烘干磨的熱介質(zhì)時(shí)，則不必經(jīng)過增濕，而出磨廢氣可直接通入電收塵凈化。進(jìn)入電除塵器的氣體溫度一般不宜超過300℃，同時(shí)氣體溫度應(yīng)高于露點(diǎn)溫度，防止水蒸氣在電極上冷凝。電除塵器有立式和臥式兩種，目前多趨于采用臥式，它一般在負(fù)壓下操作，設(shè)備高度低，維修方便，且可以通過增加電場數(shù)目來提高除塵效率；但它占地面積較大，設(shè)備質(zhì)量較大，投資較多，需專設(shè)排氣煙筒。電除塵器的流體阻力，立式一般為50-100Pa，臥式一般為100-300Pa。3.1配料計(jì)算原料、燃料化學(xué)分析12/48（1）確定熟料組成已知熟料率值為：KH=0.890±0.01,SM=2.600±0.002,IM=1.500±0.00。（2）計(jì)算煤灰加入量GA——熟料中煤灰摻入量（%）；q——單位熟料熱耗（kJ/kg熟料）；Qy——煤的應(yīng)用基低位熱值（kJ/kg煤）；Ay——煤的應(yīng)用基灰分含量（%）；S——煤灰沉落率（%）；P——煤耗kJ/kg熟料）；（3）計(jì)算干料配合比經(jīng)計(jì)算確定石灰為79.88%，粘土為17.36%，鐵粉為2.76%,以此計(jì)算的生料的化學(xué)成分，如表3-4表3-4生料的化學(xué)成分名稱配合比LossSiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石79.8842.063.230.340.2951.91粘土17.366.7159.7413.44.316.71鐵粉2.764.1435.399.2739.124.14生料10035.6513.932.862.0642.75灼燒生料——21.644.443.2066.43因?yàn)槊夯覔饺肓縂A=2.57%,所以灼燒生料配合比為100%-2.57%=97.43%。按此計(jì)算熟料的化學(xué)成分，如表3-5表3-5熟料的化學(xué)成分13/48名稱配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼燒生料97.4321.644.443.2066.43煤灰45.2726.748.829.17熟料—22.255.013.3464.96則熟料的率值計(jì)算如下:KH={64.96-1.65×5.01-0.35×3.34}/{2.8×22.25}=0.891SM=22.25/{5.01+3.54}=2.6002IM=5.01/3.34=1.500所得結(jié)果符合率值要求。（4）計(jì)算熟料礦物組成如下:C3S=3.8×(3KH-2)Si02=56.848%C2S=8.61×(1-KH)Si02=20.888%C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3C4AF=3.04Fe2O3=10.162%3.2物料平衡3.2.1燒成車間生產(chǎn)能力及工廠生產(chǎn)能力的計(jì)算（1）燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力熟料小時(shí)產(chǎn)量Qh=nQh.1=107.14t/h熟料日產(chǎn)量Qd=24Qh=2500TTt/d熟料周產(chǎn)量QW=168Qh=17500t/w(2)水泥生產(chǎn)能力水泥小時(shí)產(chǎn)量Qh=[100-p]Qy/[100-d-e]=124.75t/h14/48水泥日產(chǎn)量Qd=24Qh=2994t/d水泥周產(chǎn)量QW=168Qh=20958t/w式中：Gh——水泥小時(shí)產(chǎn)量t/h；Gd——水泥日產(chǎn)量t/d；Gw——水泥周產(chǎn)量t/w；p——水泥的生產(chǎn)損失；d——水泥中石膏摻入量（%）；e——水泥中礦渣摻入量（%）。3.2.3原燃料消耗定額的計(jì)算（1）煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料理論消耗：Kt=[100-s]/[100-I]=1.51t/t熟料式中：Kt——干生料理論消耗量（t/t熟料）；I——干生料的燒失量（%）；s——煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（%）。（2）煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料消耗定額：K生=100Kt/[100-P生]=1.56t/t熟料式中：Kt——干生料消耗定額（t/t熟料）；P生——生料生產(chǎn)損失（%），P生=3%（3）各種原料消耗定額K石灰石=K生×79.88%=1.25t/t熟料K粘土=K生×17.36%=0.27t/t熟料K鐵粉=K生×2.76%=0.43t/t熟料15/48（4）干石膏消耗定額Kd=100d/[100-d-e][100-Pd]=0.05t/t熟料式中：Kd——干石膏消耗定額（kg/kg熟料）；Pd——石膏的生產(chǎn)損失（%）。（5）干混合材消耗定額Ke=100e/[100-d-e][100-Pe]=0.19t/t熟料式中：Ke——干混合材消耗定額（kg/kg熟料）；Pe——干混合材的生產(chǎn)損失（%）。（6）燒成用干煤消耗定額Kf1=100q/Qnet[100-Pf]=0.14t/t熟料式中：Kf1——燒成用干煤消耗定額（kg/kg熟料）；q——熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料）；QgDw——干煤低位熱值（kJ/kg煤）；Pf——煤的生產(chǎn)損失（%），任務(wù)書給定為3%。（7）烘干用干煤消耗定額Kf2=Ms[w1-w2]q烘100/Q燒[100-w2]Qnet[100-Pf]=0.021t/t熟料式中：Kf2——烘干用干煤消耗定額（kg/kg熟料）；M濕——需烘干的濕物料量（t/周）；Q燒燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力（t熟料/周）；W1、W2——烘干前、后物料的含水量（%）；q烘——蒸發(fā)一千克水分的耗熱量（kJ/kg水分）17/483.3質(zhì)量平衡在水泥車間質(zhì)量平衡為進(jìn)水泥磨機(jī)的原料，如石膏、混合材、孰料和出水泥磨機(jī)的水泥細(xì)粉之間的平衡。4流程論述4.1石灰石、石膏、煤的破碎工藝由于石灰石、石膏、煤進(jìn)廠后都成塊狀，所以必須先經(jīng)過破碎，使之塊度達(dá)到各工段的要求。其中石灰石破碎采用單轉(zhuǎn)子錘式破碎17/48機(jī)，在礦山上破碎后用皮帶運(yùn)到石灰石與均化堆場進(jìn)行均化。石膏和煤同樣采用單轉(zhuǎn)子錘式破碎機(jī)，由于破碎機(jī)種類一樣，這樣選擇設(shè)備，有利于設(shè)備的維修和維護(hù)。其中石灰石的硬度最大，產(chǎn)量也最大，石膏和煤的硬度較小，這些因素在進(jìn)行選型時(shí)都必須考慮在內(nèi)。4.2石灰石、煤的預(yù)均化措施水泥生料化學(xué)成分的均齊性，不僅直接影響熟料質(zhì)量，而且對窯的產(chǎn)量、熱耗、運(yùn)轉(zhuǎn)周期及窯用耐火材料的消耗都有很大影響。這種影響對新型干法水泥生產(chǎn)尤為突出，因此新型干法水泥生產(chǎn)都采用預(yù)均化措施。原料預(yù)均化的意義主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）有利于穩(wěn)定入窯生料成分的穩(wěn)定。保證均衡穩(wěn)定生產(chǎn)，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)率，降低能耗，長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要作用。我國是一個(gè)產(chǎn)煤大國，水泥生產(chǎn)幾乎全部以煤為燃料，而煤質(zhì)差別大、波動大，如果不采用預(yù)均化措施，很難穩(wěn)定生產(chǎn)。（2）有利于擴(kuò)大資源利用范圍。對石灰石礦產(chǎn)資源采用高低品位搭配使用，有利于擴(kuò)大資源利用范圍。（3）有利于利用礦山夾層廢石，擴(kuò)大礦山使用年限，提高經(jīng)濟(jì)效益。（4）滿足礦山儲存及均化雙重要求，節(jié)約建設(shè)投資。現(xiàn)代大型水泥廠大多采用矩形預(yù)均化堆場，而且矩形堆場有利于工廠擴(kuò)建，綜合以上考慮，本設(shè)計(jì)采用矩形預(yù)均化堆場。4.3礦渣的粉磨系統(tǒng)本設(shè)計(jì)采用立磨粉磨礦渣系統(tǒng)，流程簡單、烘干、粉磨、選粉的全部過程均在磨中完成。由于是料床粉磨，粉磨效率高，單位電18/48耗低，特別是磨內(nèi)空間大，環(huán)隙處風(fēng)速高，傳熱快，因此烘干能強(qiáng)。這些特點(diǎn)非常適合礦渣水分高、難磨的要求。并且細(xì)度細(xì)的礦渣強(qiáng)度高，可以增加礦渣的摻入量，來降低熟料的摻加量。4.4生料制備系統(tǒng)生料制備系統(tǒng)目前按設(shè)備分為立磨和球磨。立磨與球磨相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）由于立磨屬厚床粉磨，粉磨方式合理，并且磨內(nèi)氣流可將磨細(xì)的物料及時(shí)帶出，避免了過粉碎現(xiàn)象，故粉磨效率高，能耗較低。整個(gè)粉磨系統(tǒng)電耗可降低10%～30%，其降低值隨原料的水分增加而增加，而且它將破碎、粉磨、烘干、分級等工序集中為一體，大大簡化了生產(chǎn)流程和設(shè)備臺數(shù)。（2）允許入磨物料粒度較大，一般可達(dá)磨輥直徑的5%，大型磨入磨物料粒度可高達(dá)100～150mm，因而可省略第二段破碎，節(jié)約投資。（3）入磨熱風(fēng)從環(huán)縫中進(jìn)入，風(fēng)速可高達(dá)80m/s以上，磨內(nèi)通風(fēng)截面也大，阻力小，通風(fēng)能力強(qiáng)，烘干效率高。利用窯尾低溫廢氣可烘干8%水分的物料，如采用熱風(fēng)爐烘干可烘干15%～20%水分的物料。（4）物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短，僅2～4min（球磨15～20min），20/48故生產(chǎn)調(diào)節(jié)反應(yīng)快，易于對生料成分及細(xì)度調(diào)節(jié)控制，也便于實(shí)現(xiàn)操作自動化。（5）金屬消耗省，檢修時(shí)間少，不需要清球，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率可高達(dá)95%以上。（6）磨機(jī)結(jié)構(gòu)合理，整體密閉好（漏風(fēng)可降到10%以內(nèi)），揚(yáng)塵少，噪音低，有利于環(huán)境保護(hù)。設(shè)備布置緊湊，建筑空間小，且可以露天布置，投資低。本設(shè)計(jì)采用立磨加球磨閉路系統(tǒng)，綜合利用兩種磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)出的產(chǎn)品細(xì)度高，質(zhì)量好，能耗低。4.5生料粉均化系統(tǒng)在水泥工業(yè)生料制備過程的“均化鏈”中，生料均化是最重要的環(huán)節(jié)。在生料制備四個(gè)主要鏈環(huán)中，生料均化年平均均化周期較短，均化效果良好，又是生料入窯前的最后一個(gè)均化環(huán)節(jié)，其重要地位十分顯著。在新型干法水泥生產(chǎn)中，生料均化能夠保證生產(chǎn)均衡穩(wěn)定的進(jìn)行。在生料均化中占有重要地位。生料均化庫主要有兩類，間歇式生料均化庫、連續(xù)式生料均化庫。考慮到連續(xù)生產(chǎn)，本設(shè)計(jì)采用連續(xù)式生料均化庫。4.6煤粉制備系統(tǒng)制備煤粉所用的設(shè)備，目前大都采用烘干磨，主要有風(fēng)掃球磨、輥式磨和風(fēng)扇磨三種。在水泥廠中使用輥式磨和風(fēng)掃球磨。其中立磨有占地面積小、節(jié)約能耗、生產(chǎn)操作靈活、細(xì)度易于調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。所以本設(shè)計(jì)采用立磨系統(tǒng)。4.7熟料燒成系統(tǒng)的選擇新型干法懸浮預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯除個(gè)別特殊情況可選用濕法窯外，新建大中型廠多采用懸浮預(yù)熱器窯及預(yù)分解窯，而小型廠則可采用21/48立筒預(yù)熱器窯及機(jī)械化立窯，不允許再建造沒有余熱利用裝置的中空干法窯。本設(shè)計(jì)采用預(yù)分解窯，預(yù)分解技術(shù)的特點(diǎn)是在預(yù)熱器和窯之間增設(shè)分解爐，在分解爐中加入占總用量50～60%的燃料，使燃料燃燒的過程與生料的預(yù)熱和分解過程，在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速地進(jìn)行，入窯的生料分解率可達(dá)90%左右，因此窯的熱負(fù)荷大為減輕，而產(chǎn)量卻成倍增長。其基本流程如圖4-2：圖4-2預(yù)分解窯流程4.8水泥制備系統(tǒng)水泥粉磨工藝流程總的來說可以分為開路流程和閉路流程兩種，21/48其中閉路系統(tǒng)又可分為多種不同的子類。在水泥粉磨中，開路系統(tǒng)主要應(yīng)用在管磨機(jī)上，廣泛使用高細(xì)管磨機(jī)。由于開路系統(tǒng)中往往過分磨現(xiàn)象嚴(yán)重，且水泥溫度超標(biāo)的問題，因而從節(jié)能的角度考慮，閉路系統(tǒng)受到推崇。在目前的流程組合上，總的來說，人們一方面希望得到簡單的工藝流程，但是由于簡單的流程又不能最大可能地降低單位成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量，因而人們往往不得不在簡化流程和提高效益中尋求最佳的平衡。這也形成了目前粉磨系統(tǒng)發(fā)展的兩個(gè)方面：一是尋求單一的粉磨設(shè)備以盡可能地簡化流程，節(jié)省投資，并在此基礎(chǔ)上降低粉磨能耗，如各類高細(xì)磨的開發(fā)以及發(fā)展立磨、輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)；二是在現(xiàn)有的粉磨設(shè)備的基礎(chǔ)上開發(fā)出能夠盡可能降低粉磨能耗的粉磨流程，如各種預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。4.9水泥庫及包裝系統(tǒng)的確定水泥庫的圓庫型式較多，主要區(qū)別在于庫低的形狀不同。水泥廠采用圓庫儲存物料時(shí)，圓庫的直徑規(guī)格不宜太多，采用庫群布置時(shí)，庫的高度和直徑盡可能的統(tǒng)一。本設(shè)計(jì)為底部帶減壓倉的圓庫φ18×43m，庫容量為10000t，6個(gè)。水泥發(fā)運(yùn)系統(tǒng)包括水泥散裝系統(tǒng)和水泥包裝系統(tǒng)。水泥散裝是水泥供應(yīng)和運(yùn)輸方面的重大改革，是發(fā)展水泥發(fā)展生產(chǎn)、厲行增產(chǎn)節(jié)約的重大措施，也是水泥發(fā)運(yùn)系統(tǒng)的發(fā)展方向。在選擇水泥發(fā)運(yùn)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量考慮采用水泥散裝。目前水泥包裝機(jī)可分兩大類，一類是固定式包裝機(jī)，一類是回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)。我國固定式包裝機(jī)有單嘴、二嘴、四嘴。其包裝能力分別為15～20、30、60t/h。這類包裝機(jī)勞動條件差，粉塵濃度大、包裝能力低，主要用于小型水泥廠及一些較老的中型水泥廠。我國回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)有6、10、14嘴等數(shù)種，其包裝能力分別為40～53、85、96t/h。本設(shè)計(jì)包裝機(jī)采用回轉(zhuǎn)式6嘴包裝機(jī)，包裝能力85t/h。4.10各種主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量及水泥車間設(shè)備選型石灰石破碎機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量：22/48預(yù)設(shè)石灰石破碎機(jī)周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)：H=6×2×6=72小時(shí)GH=Gy/8760=24305.56/72=337.58t/h石灰石破碎機(jī)每日兩班每班6-7小時(shí)，選利用率0.42。（2）石膏破碎機(jī)預(yù)設(shè)石膏破碎機(jī)周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)：H=6×2×6=72小時(shí)要求小時(shí)產(chǎn)量：GH=（3）煤破碎機(jī)預(yù)設(shè)煤破碎機(jī)周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)：H=6×2×6=72小時(shí)要求小時(shí)產(chǎn)量：GH==94.52t/h（4）生料磨預(yù)設(shè)生料磨周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)：H=24×7=168h要求小時(shí)產(chǎn)量：GH==162.82t/h（5）煤磨預(yù)設(shè)煤磨周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)：H=24×7=168小時(shí)要求小時(shí)產(chǎn)量：GH==40.51t/h（6）水泥磨預(yù)設(shè)水泥磨周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)：H=24×7=168小時(shí)要求小時(shí)產(chǎn)量：GH==124.75t/h（8）回轉(zhuǎn)窯預(yù)設(shè)回轉(zhuǎn)窯周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)：H=24×7=168小時(shí)要求小時(shí)產(chǎn)量：GH==104.17t/h（9）磨機(jī)功率計(jì)算N0=0.22VDn(G/V)0.8=0.22×150.48×3.84×15.6×(23023/48/150.48)0.8=2.78KW磨機(jī)電機(jī)功率的計(jì)算N=N0k1k2=2.78×1.3×1.10=3.98KW磨機(jī)產(chǎn)量的計(jì)算Q=0.22VDn(G/V)0.8q#/1000=0.22×150.48×3.84×15.6×(1.404)(230/150.48)0.8×78/1000=217.18t/hq#取78,；D取3.84；n取15.6r/min；G取230tV磨機(jī)的有效容積3.14LD2/4=3.14×13×3.842/4=150.48m一般可按照要求的風(fēng)速計(jì)算通風(fēng)量：V=Di2w(1-@)×3600={3.14×3.842×0.6×（1-0.35）×3600}/4=16251.72m3V通風(fēng)量；Di磨機(jī)的有效直徑；=4.2-2*0.18=3.84m（10）選粉機(jī)選型24/48由于選粉機(jī)配備的電機(jī)為變頻調(diào)速電機(jī)Y2VP35L2-4，已知器功率為200kw。由公式：N=1.58D2.4得選粉機(jī)直徑D=(N/1.58)=7.5m，選TESu-290型雙分離式高效選粉機(jī)。選粉機(jī)產(chǎn)量G=KD2.65=0.564×7.52.65=117.5t/h4.3儲庫平衡計(jì)算4.3.1物料的儲存期某物料的儲存量所能滿足工廠生產(chǎn)需要的天數(shù)，稱為該物料的儲存期。各種物料存期的確定，需要考慮到許多因素。物料儲存期的長短應(yīng)適當(dāng)，過長則會增加基建投資和經(jīng)營費(fèi)用，過短將影響生產(chǎn)。水泥廠各種物料的最低儲存期如下表4.2。確定石灰石儲存期為5天，粘土為10天，鐵粉為30天，石膏為30天，礦渣為10天，煤為10天，生料為2天，熟料為5d，水泥7天。4.3.2儲存量計(jì)算25/48(1)需要儲存石灰石量：G=3472.22×5=17361.1t棚式人字型350-400層，36mW×142.5mL×12.6mH×2堆，42600t×1堆。需要料堆個(gè)數(shù)：26316/42600=0.62，考慮生產(chǎn)的連續(xù)性，選2堆。石灰石預(yù)均化堆場的實(shí)際儲存期：=預(yù)均化堆場儲量（=單個(gè)料堆儲量×料堆個(gè)數(shù)）/日消耗某原料量=42600×2/3475=24.52d(2)粘土的儲存量：Q=750×10=7500t室內(nèi)式人字型，10000t，24.2mW×23.5mL×9.14mH(7143m3)×1堆，10000t×1堆。需要料堆個(gè)數(shù)：7500/10000=0.75，考慮生產(chǎn)的連續(xù)性，選1堆。粘土預(yù)均化堆場的實(shí)際儲存期：=預(yù)均化堆場儲量（=單個(gè)料堆儲量×料堆個(gè)數(shù)）/日消耗某原料量=10000/750=13.3d(3)煤儲存量：G=972.5×10=9725t室內(nèi)人字型10000t×1座，30mW×88.5mL×10.5mH×2堆，10000t×1堆。需要料堆個(gè)數(shù)：9725/10000=0.9725，考慮生產(chǎn)的連續(xù)性，選2堆。煤預(yù)均化堆場的實(shí)際儲存期：=預(yù)均化堆場儲量（=單個(gè)料堆儲量×料堆個(gè)數(shù)）/日消耗某原料量=10000×2/972.5=20.56d(4)煤的露天堆場因?yàn)槊哼M(jìn)廠后還需破碎、均化粉磨，所以在此之前需設(shè)置露天堆場。26/48煤日消耗煤量：G1=972.5t/d,預(yù)設(shè)煤的儲存期：10d，煤的儲存量：Q=972.5×10=9725t由《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》P289附錄表常用物料的密度和休止角，查得：γ煤=0.9，α煤=27°L==取L=100m，則Q===9233.77t煤的實(shí)際儲存期煤堆場規(guī)格：(5)石膏儲存量：Q=125×30=3750t露天堆場，20000t，30mW×40mL×7mH×1堆，20000t×1堆。27/48需要料堆個(gè)數(shù)：3750/20000=0.1875，考慮生產(chǎn)的連續(xù)性，選1堆。石膏預(yù)均化堆場的實(shí)際儲存期：=預(yù)均化堆場儲量（=單個(gè)料堆儲量×料堆個(gè)數(shù)）/日消耗某原料量=20000/125=160d(6)鐵粉儲存量：Q=120×30=3600t室內(nèi)式人字型，5000t，23.87mW×12.5mL×10.8mH×1堆，5000t×1堆。需要料堆個(gè)數(shù)：3600/5000=0.72，考慮生產(chǎn)的連續(xù)性，選1堆。氧化鐵皮屑預(yù)均化堆場的實(shí)際儲存期：=預(yù)均化堆場儲量（=單個(gè)料堆儲量×料堆個(gè)數(shù)）/日消耗某原料量=5000/120=41.67d(7)生料庫需要儲存生料量：G=3907.75×2=7815.5t28/48采用混凝土側(cè)卸式帶混合室，φ18×47m型生料均化庫，單個(gè)儲需儲庫個(gè)數(shù)：7815.5/10000=0.078155，考慮生產(chǎn)的連續(xù)性，選2個(gè)。生料庫實(shí)際儲存期：=生料庫儲量（=單個(gè)庫儲量×庫個(gè)數(shù)）/日消耗某原料量=10000×2/3907.75=5.1d(8)熟料庫需要儲存熟料量：G=2500×5=12500t采用錐頂圓庫，φ20×30m熟料庫的個(gè)數(shù)：12500/12400=1.001，考慮生產(chǎn)的連續(xù)性，選2個(gè)。熟料庫實(shí)際儲存期：=熟料庫儲量（=單個(gè)庫儲量×庫個(gè)數(shù)）/日消耗某原料量=12400×2/2500=9.92d(9)水泥庫29/48需要儲存水泥量：G=2994×7=20958t采用底部帶減