日产5000t新型干法水泥厂生料粉磨车间工艺设计毕业设计.pdf

毕业论文声明 本人郑重声明：1 此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。2本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。3若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。学位论文作者（签名）：年 月 关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到 中国学位论文全文数据库进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。论文作者签名：日期：指导教师签名：日期：毕 业 设 计 设计题目：5000t/d 新型干法水泥厂生料粉磨车间工艺设计 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名：日 期：使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日 期：学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年 月 日 导师签名：日期：年 月 日 5000t/d 新型干法水泥厂生料粉磨车间工艺设计 摘 要 本设计是 5000t/d 新型干法水泥厂全厂及生料粉磨车间工艺设计。根据任务书的地形图确定全厂的工艺布置，绘出全厂工艺布置图和生料粉磨车间工艺布置图。本设计中，全厂生产线采用一条龙排布，流程顺畅，更节省输送设备；全厂的工艺流程从原料进厂到水泥出厂均采用均化措施，更能保证出厂水泥的质量；粉磨是水泥生产过程中重要的工艺环节，合理选择粉磨流程和设备，对提高粉磨效率、节约能源、提高经济效益具有极其重要的意义。全厂的主要设备选型从生料磨到水泥磨均采用立磨，粉磨效率高、单位电耗低、磨内空间大、烘干能力强；本设计对生料粉磨系统进行优化设计，使其能够高效低耗的运行。并采用国内外先进的生产设备及生产工艺最大限度的降低能耗及投资，并保证水泥高产、高质，做到环保经济的设计理念。关键词：生料粉磨 新型干法生产 水泥 5000 t/d NSP Cement Raw Meal grinding workshop process design Abstract This design is the 5000 t/d NSP cement factory and workshop of raw material grinding process design.According to the specification of topographic map to determine the process arrangement for the factory,paint factory process layout and raw meal grinding workshop process arrangement.In this design,factory production line adopts a dragon configuration,process smoother,more save transportation equipment;Process from raw materials into the factory for the factory to the cement factory adopt homogenizing measures,more can guarantee the quality of cement factory;Grinding is important in the process of cement production process,choose the grinding process and equipment,to improve the grinding efficiency,save energy,improve the economic benefit is of great significance.Main equipment selection for the factory from raw material to the cement grinding adopt vertical mill,high grinding efficiency,unit power consumption low,grinding inside space is large,drying ability is strong;This design to optimize design of system of raw material grinding,allow it to run efficient low consumption.And USES the domestic and foreign advanced production equipment and production process of utmost reduce energy consumption and investment,high yield,high quality,and ensure the cement to do the design concept of green economy.Keywords:raw meal grinding;NSP production;cement;目录 第一部分：总体设计 .1 1 新型干法水泥生产的简述.1 1.1 新型干法水泥生产的特点.1 1.2 新型干法水泥生产的发展.1 2 配料方案的确定.3 2.1 熟料热耗的确定.3 2.2 熟料率值的确定.3 2.3 熟料标号的确定.4 2.4 石膏加入量、混合材加入量的确定.5 2.4.1 石膏加入量的确定.5 2.4.2 混合材加入量的确定.5 3 物料平衡计算.6 3.1 配料计算.6 3.1.1 原料及燃料化学成分.6 3.1.2 煤灰掺入量.6 3.1.3 计算干燥原料的配合比.7 3.1.4 熟料的化学成分.7 3.1.5 熟料率值的计算.7 3.1.6 熟料矿物组成.8 3.1.7 湿物料的配合比.9 3.2 物料平衡计算.9 3.2.1 窑产量的标定和生产能力.9 3.2.2 原料消耗定额.10 4 全厂工艺流程的确定、主机设备选型、储库堆场计算.14 4.1 工艺流程确定.14 4.1.1 石灰石、石膏、煤的破碎工艺.14 4.1.2 石灰石的预均化措施.15 4.1.3 生料的制备系统.16 4.1.4 生料粉均化系统.16 4.1.5 煤粉的制备系统.18 4.1.6 熟料烧成系统的选择.18 4.1.7 矿渣的粉磨系统.19 4.1.8 水泥的制备系统.19 4.1.9 水泥库及包装系统的确定.20 4.2 主机设备选型、储库堆场计算.21 4.2.1 各种主机小时产量（周平衡法）.21 4.2.2 主机平衡表.25 4.2.3 全厂堆场及储库计算.25 4.3 全厂工艺流程方框图.30 5 全厂的质量控制点及控制指标.32 6 全厂总平面布置图的设计要点.35 6.1 全场总平面设计的基本原则.35 6.2 全厂工艺平面布置说明.36 第二部分：生料粉磨车间工艺设计.37 1 车间工艺流程的确定.37 1.1 生料粉磨车间的概述.37 1.2 流程选择.38 1.2.1 配料系统的比较确定.38 1.2.2 配料设备的确定.39 1.2.3 喂料设备的选型.39 1.2.4 磨机系统.40 1.2.5 通风和收尘.40 1.2.6 输送设备.41 1.3 提高生料粉磨系统产质量的措施.42 结论.43 参考文献.44 结束语.45 谢辞.46 唐 山 学 院 毕 业 设 计 1 第一部分：总体设计 1 新型干法水泥生产的简述 1.1 新型干法水泥生产的特点(1)优质 生料制备全过程广泛采用现代均化技术。矿山开采、原料预均化、原料配料及粉磨、生料空气搅拌均化四个关键环节互相衔接，紧密配合，形成生料制备全过程的均化控制保证体系即“均化链”。从而满足了悬浮预热、预分解窑新技术以及大型化对生料质量提出的严格要求，产品质量可以与湿法媲美，使干法生产的熟料质量得到了保证。(2)低耗 采用高效多功能挤压粉磨、新型粉体输送装置大大节约了粉磨和输送能耗；悬浮预热及预分解技术改变传统回转窑内物料堆积态的预热和分解方法，熟料的煅烧所需要的能耗下降。总体来说：熟料热耗低，烧成热耗可降到 3000kJ/kg 以下，水泥单位电耗降低到了 90 110kWh/t 以下。(3)高效 悬浮预热、预分解窑技术从根本上改变了物料预热、分解过程的传热状态，传热、传质迅速，大同度提高了热效率和生产效率。操作基本自动化，单位容积产量达 110 270kg/m2，劳动生产率可高达 1000 4000t/年人。(4)环保 由于“均化链”技术的采用，可以有效地利用在传统开采方式下必须丢弃的石灰石资源；悬浮、预分解技术及新型多通道燃烧器的应用，有利于低质燃料及再生燃料的利用，同时可降低系统废气排放量、排放温度和还原窑气中产生的 NOx 含量，减少了对环境的污染。(5)装备大型化 装备大型化、单机产生能力大，使水泥工业集约化方向发展。水泥熟料烧成系统单机生产能力最高可达 10000t/d，从而有可能建成年产数百万吨规模的大型水泥厂，进一步提高了水泥生产效率。(6)生产控制自动化 利用各种检测仪表、控制装置、计算机及执行机构等对生产过程自动测量、检验、计算、控制、监测，以保证生产的“均衡稳定”与设备的安全运行，使生产过程经常处于最优状态，达到优质、高效、低消耗的目的。(7)管理科学化 应用 IT 技术进行有效管理，信息获取、分析、处理的方法科学、现代化。(8)投资大建设周期较长 技术含量高，资源、地质、交通运输等条件要求较高，耐火材料的消耗亦较大，整体投资大。1.2 新型干法水泥生产的发展 我国水泥工业目前正处于技术结构和产品结构调整时期。根据国家产业结构调整政策，一方面要加大力度淘汰技术落后、能源消耗高、污染环境和资源浪费严重、产品质量差的小水泥生产线，另一方面要积极发展新型干法水泥生产线,形成了淘汰与发展相结合的结构调整机制。近几年，投资体制的改革、民营资本投资新型干法的兴起以及大型企业集团的形成，2001 年 4 月 1 日实施与国际标准接轨的ISO 水泥强度检验方法及等同采用的水泥产品标准等，都为发展新型干法水泥生产创造了有利条件。目前在建的 2000t/d 级和 5000t/d 级生产线分别有 30 余条和近 20 条。我国水泥工业科研设计单位和生产企业近年来加大了科研创新力度，在认真总结工程设计和生产实践经验教训的基础上，不断技术创新、优化设计，在新型干法水泥生产的技术进步方面取得了令人瞩目的成效，多条 2000t/d 级生产线的实际年产量已达 7884万 t，实现了产品的优质高产。同时生产线基建投资大大降低，吨投资水平控制在 300400 元左右。与此同时水泥生产企业、科研设计、装备制造等单位对从原料开采到水泥成品出厂的整个生产过程的工艺技术和成套装备进行了不断的优化和改进，从而使生产线的可靠性、先进性得到了根本性的改善。其中最具有代表性的是原料均化技术、预分解窑煅烧工艺技术、粉碎粉磨工艺技术、自动控制技术和环保技术等几大方面。多年来，在消化吸收的基础上，科研设计单位对从原料开采到水泥成品出厂的整个生产过程的工艺技术和成套装备进行了不断的优化和改进，从而使生产线的可靠性先进性得到了根本性的改善。其中最具有代表性的是原料均化技术、预分解窑锻烧工艺、粉碎粉磨工艺、自动控制技术和环保技术。经过几代人近半个世纪的努力，我国新型干法水泥生产技术和装备的先进水平已与国际先进水平相接近。但我们的整体水平还很差。据国家统计局公布的2010年的统计资料，我国代表先进技术的新型干法窑水泥仅占总产量的 14%(发 达国家的新型干法窑水泥占总量的 90%以上)，而且这些新型干法水泥生产线的技术水平参差不齐，平均规模只有 46 万吨/年，因此，必须继续加强技术开发，在努力提高新型干法水泥所占比例的同时，力争到 2015 年，5000t/d 级及以下规模生产线的技术经济指标达到当时国际先进水平，并完成 10000t/d 生产线的开发和建设，力求在环境保护和生态化方面达到国际上二十世纪末的水平。生料制备全过程广泛采用现代化均化技术;采用悬浮预热及预分解技术;工艺设备大型化，使水泥工业向集约化方向发展;优质、环保、清洁生产、高效、有害物排放量低和节约能源;广泛采用新型耐火材料等;新型干法水泥生产使水泥生产更加的“高产优质低消耗”，也更加的均质稳定4。面对国际水泥贸易市场萎缩及发展中国家大兴水泥项目工程建设的局面，我国水泥(含熟料)出口量连续四年呈下降趋势，由最高 2006 年的 3613 万吨(占当年总产量的 2.91%)，下降为 2009 年的 1561 万吨(占当年总产量的 0.95%)。在国家鼓励水泥企业“走出去”战略的支持下，中国中材集团、中国建材集团，在水泥成套装备出口和工程总承包方面已做出了骄人的业绩。承包的工程项目，不但有5000t/d、6000t/d，还有 10000t/d。与外国承包商相比,中国承包的海外水泥厂工程，其造价降低 25%35%，工期缩短 20%30%，具有很强的竞争力，目前中国企业在国际水泥建设工程承包市场所占份额已达 40%以上。在废渣资源化利用方面，是我国水泥工业的又一个显著特点。自上世纪 5060 年代，就已经开始利用工业废渣，7080 年代利用工业废渣的种类和数量在不断增加，除矿渣外，粉煤灰、煤矸石、电石渣、钢渣、磷渣、铜渣、赤泥、糖渣、排烟脱硫石膏等相继进入水泥生产领域，不但用做水泥混合材，还用做熟料生产配料。节能减排成效显著，2009 年水泥产品综合能耗大大降低，吨熟料能耗 124.15 千克标准煤，比 2008 年降低 4.85%；吨水泥能耗 95.08 千克标准煤，比 2008 年降低 8.11%。截止 2009 年全国已有 498 条 2000t/d 以上新型干法生产线安装了余热发电，总装机容量 3316MW，年发电能力 222 亿度，节能 800 多万吨标煤，减排 2000 万吨 CO2。进入新世纪以来，水泥工业发展循环经济的路子越走越宽，优惠的政策导向和良好的经济效益，吸引更多的企业进入发展循环经济行列。相信开始的“十二五”规划，必将把发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会，走新型工业化道路作为一项战略要求提出。从过度依赖资金、自然资源和环境投人、以量的扩张实现增长，转向更多依靠发展循环经济和技术进步、以提高产品质量和效率获取水泥工业的经济增长。2 配料方案的确定 2.1 熟料热耗的确定 水泥厂中影响熟料热耗的因素很多，国内系统热耗较高的主要原因是：结皮堵塞现象严重，还有设备故障比较频繁，从而导致窑的运转率不高。而国外水泥厂家通过采用低阻高效的多级预热系统，以及新型篦式冷却机和多通道喷煤管等先进工艺，降低了水泥生产的熟料热耗。根据新型干法水泥厂工艺设计手册1，见表 2-1 表 2-1 国内部分预分解窑的规格和特性 厂名 设计能力（t/d）设计热耗（kJ/kg熟料）回 转 窑 规 格（m）分解炉型式 分解炉规格（m）辽宁 富山 5000 3120 4.872 TSD 7.545.88 辽宁 昌庆 5000 3160 4.874 TDF 7.443.2 表 2-2 窑型与熟料烧成热耗 窑型 熟料烧成热耗 窑型 熟料烧成热耗 kJ/kg 熟料 Kg 熟料 kJ/kg 熟料 Kg 熟料 湿法长窑 干法长窑 50005900 46005000 12001400 11001200 旋风预热器窑 预分解窑 33003600 31003300 180850 740780 以上两个表可以看出，熟料烧成过程所消耗的实际热量与煅烧全过程有关，除涉及到原料、燃料性质和回转窑（包括分解窑）外、还与废气回收装置有关（各类预热器和余热锅炉、余热烘干等）和熟料余热回收装置（各类冷却机）等有关。结合水泥厂设计规范2的相关要求后，综合考虑确定热耗为 3140kJ/kg。2.2 熟料率值的确定 表 2-3 国内外预分解窑熟料率值、矿物组成范围 生产统计 率值范围 矿物组成 国内 国外 率值 国内 设计规范 新型干法水泥技术 C3S%5461 65 KH 0.870.91 0.860.90 0.880.91 C2S%1723 13 SM 2.502.70 2.402.80 2.402.70 C3A%79 8 IM 1.401.80 1.401.90 1.41.80 C4AF%911 10 我国硅酸盐一般采用“两高一中”的配料方案 注：习惯提法，高饱和比（KH=0.940.02）、中饱和比（KH=0.900.02），高硅酸率（SM=2.42.8）、中硅酸率值（SM=2.02.3）、低硅酸率值（SM=1.61.9），高铝氧率（IM=1.41.6）、低铝氧率（IM=1.01.3）表 2-4 各窑型率值范围及氧化物含量 窑型 KH SM IM C3S%C2S%C3A%C4AF%湿法窑 0.880.92 1.92.5 1.01.8 5159 1624 511 1117 干法窑 0.860.89 2.02.35 1.01.6 4667 1928 611 1118 预分解窑 0.880.92 2.22.7 1.31.7 1428 1428 710 1012 预分解窑 推荐值 0.90 2.7 1.40 适宜范围 0.860.90 2.402.80 1.401.90 查新型干法水泥生产工艺设计手册1 新型干法水泥生产的熟料率值一般控制在：KH=0.900.02,，SM=2.10.1，IM=1.30.1 综上所述，最终率值的确定如下：KH=0.89，SM=2.1，IM=1.3 2.3 熟料标号的确定 熟料标号是以其 28 天抗压强度值来划分等级的。生产 42.5R 级普通水泥要求熟料标号大于 425，但工厂不能等到 28 天强度结果出来后再决定混合材掺量、粉磨细度等生产控制指标。因此，迅速而准确地查知熟料强度情况，对生产厂无疑具有重要的实用价值。众所周知，水泥熟料是由 SiO2、Al203、Fe203、CaO等主要氧化物，按一定比例化合而成的多矿物集合体。一般用 C3S、C2S、C3A、C4AF、f-CaO 等来表示。作为熟料组成主体的这些矿物，它们与熟料率有如下关系：S1.3256CSCS0.8838CSCKH2323 AF2.0464CA1.4341CS1.3254CSCSM4323 0.6383AFC1.1501IM4 将式 (+1)整理，得：AFCSC0.8838AFCSC1pn1.25KHL4243 图2-1 熟料28d抗压强度与L值相关图 2.4 石膏加入量、混合材加入量的确定 2.4.1 石膏加入量的确定 适当加入石膏，是生产水泥的重要措施之一，这可保证在水泥硬化之前形成足够的钙矾石，有利于水泥强度的发展。普通硅酸盐水泥中的三氧化硫含量一般波动在 1.5%-2.5%，原料石膏中 SO3=43.77，设加入石膏为 x，应满足1.5%43.77x%2.5%，推出 3.42x 5.71，所以取石膏的加入量为 4%，矿渣硅酸盐水泥 43.77%x4%x9.13,因此确定石膏的加入量为 5%。根据石膏的化学成分，石膏中的三氧化硫含量为 43.77%。则加入石膏后水泥中的三氧化硫含量为 1.75%，符合普通硅酸盐水泥的指标。2.4.2 混合材加入量的确定 国家标准（GB1752007）对普通硅酸盐水泥矿渣加入量有明确的规定：在普通硅酸盐水泥中，掺加活性混合材时不得超过 15%，其中允许用不超过 5%的煤灰或不超过 10%的非活性混合材代替；考虑煤灰的加入及硫酸渣活性问题。确定矿渣的加入量为 10%。国家标准（GB1752007）对矿渣硅酸盐水泥矿渣加入量有明确的规定：在矿渣硅酸盐水泥中，掺加活性混合材时不少于 20%且不高于 70%。综合考虑煤灰的加入和矿渣活性混合材等问题，确定矿渣的加入量为 35%.3 物料平衡计算 3.1 配料计算 3.1.1 原料及燃料化学成分 表 3-1 原料化学成分(%)原料 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 W 石灰石 39.58 3.33 1.43 0.69 51.30 1.21 2.00 粘土 5.43 66.36 15.41 7.11 2.34 2.72 10.00 铁粉 2.45 36.12 2.72 54.03 0.72 8.00 煤灰 65.92 21.47 3.90 2.66 1.43 矿渣 38.58 7.62 1.25 43.46 6.08 20.00 石膏 14.94 3.48 0.25 0.14 34.88 0.76 43.77 2.00 表 3-2 煤的工业分析(%)Fc.ar V.ar A.ar M.ar Qnet.ar 46.57 23.32 27.89 2.22 22727(kJ/kg)表 3-3 各种用煤水分及热值 应用基水分/%应用基低位热值/kJ/kg 烧成用煤 7.46 22727 烘干用煤 5.46 21468 矿渣烘干热耗 4577（kJ/kgH2O）粘土烘干热耗 5168（kJ/kgH2O）干生料的烧失量 I=36.58%表 3-4 生产损失 名称 石膏 矿渣 生料 水泥 生产损失 3 8 5 3 3.1.2 煤灰掺入量 熟料热耗 q=3140kJ/kg 熟料 根据公式求得：100QSqAGyyA3.85%1002272710027.893140 式中：AG熟料中煤灰掺入量(%)；q单位熟料热耗(kJ/kg 熟料)；yA煤的应用基低热值(kJ/kg 煤)；S煤灰掺入量(%)；yQ煤耗(kJ/kg 熟料)。煤灰掺入量 3.85%，则灼烧生料配合比为 100%-3.85%=96.15%。3.1.3 计算干燥原料的配合比 设定干燥物料的配合比为；石灰石 81.00%、粘土 15.00%、铁粉 4.00%，以此计算生料的化学成分，如表 3-5 所示。表 3-5 生料的化学成分 原料 配合比（%）烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 石灰石 81.00 32.06 2.70 1.16 0.56 41.55 粘土 15.00 0.81 9.95 2.31 1.07 0.35 铁粉 4.00 0.10 1.44 0.11 2.16 0.03 生料 100 32.97 14.09 3.58 3.79 41.93 灼烧生料 21.02 5.34 5.65 62.55 3.1.4 熟料的化学成分 由上计算的熟料的化学成分，如表 3-6 所示。表 3-6 熟料的化学成分 原料 配合比（%）SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 灼烧生料 96.15 20.21 5.13 5.43 60.14 煤灰 3.85 2.54 0.83 0.15 0.10 熟料 100.00 22.75 5.96 5.58 60.24 3.1.5 熟料率值的计算 熟料的率值计算如下：CCCC2.8S0.35F1.65ACKH0.76122.752.85.580.35-5.961.65-60.24 CCCFASSM1.975.585.9622.75 CCFAIM1.075.585.96 计算的率值 KH=0.761，SM=1.97，IM=1.07，KH、IM 过低，SM 接近，为此，应增加石灰石配合比例，减少粘土和铁粉的配比。据经验调整原料配合比为：石灰石 84.10%、粘土 13.40%、铁粉 2.50%。重新计算结果如表 3-7 所示。表 3-7 调整熟料的化学成分 名称 配合比 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 石灰石 84.10 33.29 2.80 1.20 0.58 43.14 粘土 13.40 0.73 8.89 2.06 0.95 0.31 铁粉 2.50 0.07 0.90 0.07 1.35 0.02 生料 100.00 34.09 12.59 3.33 2.88 43.47 灼烧生料 19.10 5.05 4.37 65.94 灼烧生料 96.15 18.36 4.86 4.20 63.40 煤灰 3.85 2.54 0.83 0.15 0.10 熟料 100.00 20.90 5.69 4.35 63.50 则 CCCC2.8S0.35F1.65ACKH899.09.208.235.435.069.565.15.63 CCCFASSM08.235.469.59.20 CCFAIM31.135.469.5 结果 KH、IM 偏高，SM 偏低，但已十分接近要求值。可按此配料进行生产。考虑到生产波动，熟料率值控制指标可定为：KH=0.890.02；SM=2.10.1；IM=1.30.1。按上述计算结果，干燥原料配合比为：石灰石 84.1%；粘土 13.4%；铁粉 2.5%。3.1.6 熟料矿物组成 C3S=3.8(3KH-2)SiO2=3.8(30.899-2)20.90%=55.36%C2S=8.60(1KH)SiO2=8.60(10.899)20.90%=18.15%C3A=2.65(A2O30.64Fe2O3)=2.65(5.690.644.35)=7.70%C4AF=3.04Fe2O3=3.044.35=13.22%则)1(25.1pnKHL AFCSCAFCSC42438838.0 22.1379.198838.022.1321.5335.5 根据熟料 28d 抗压强度与 L 值相关图 2-1，L=5.35 所对应的熟料 28d 抗压强度为 58MPa，所以确定熟料标号为 58。3.1.7 湿物料的配合比 原料的水分为：石灰石为 2%，粘土为 10%，铁粉为 8%，则湿原料质量配合比为：85.82%100%210084.1湿石灰石 14.89%100%1010013.4湿粘土 2.72%100%81002.5湿铁粉 将上述质量比换算成百分比：82.97%100%2.7214.8985.8285.82湿石灰石 14.40%100%2.7214.8985.8214.89湿粘土 2.63%100%2.7214.8985.822.72湿铁粉 3.2 物料平衡计算 3.2.1 窑产量的标定和生产能力 3.2.1.1 窑产量的标定 设计日产 5000t/d 熟料的生产线，参考同类型厂家，选择 4.872m 的回转窑。本设计选择德国洪堡公司制造的 4.872m 的回转窑，窑产量为 4000t/d 回转窑的小时产量计算公式：0.51862.5585iL0.37743DG 式中：Di回转窑的内径，m；L回转窑的有效长度，m。186.6(t/h)722)0.026(4.80.37743L0.37743DG0.518612.55850.51862.5585i 参考选择同类型窑的厂家，其产量为 4600t/d 熟料，冀东水泥厂回转窑日产可达到 5000t/d，为保留增产余地，选型时一般比保证产量高 10%左右，因此本 设计标定窑的产量为 5300t/d，则窑的小时产量为 220.83t/h。需要的回转窑台数0.94353005000/24QQnh.1d，因此选择一台回转窑。校对：%100%000-6550005300 6%10%，满足要求，说明选窑合理。3.2.1.2 工厂生产能力的计算 熟料小时产量：Qh=n Qh,l=1220.83100%=220.83(t/h)式中：n窑的台数；Qh,l所选窑的标定台时产量t/(台h)。熟料日产量：Qd=24 Qh=24220.83=5300(t/d)熟料周产量：Qw=168 Qh=168220.83=37100(t/w)普通硅酸盐水泥小时产量：)/(62.99%4083.2201041003100100100htQedpGhh 式中：p水泥的生产损失；d水泥中石膏的掺入量(%)；e水泥中矿渣的掺入量(%)。水泥日产量：Gd=24 Gh=2499.62=2390.88(t/d)水泥周产量：Gw=168 Gh=168142.78=16736.16(t/w)矿渣硅酸盐水泥小量产量:水泥日产量：Gd=24 Gh=24214.18=5140.32(t/d)水泥周产量：Gw=168 Gh=168214.18=35982.24(t/w)3.2.2 原料消耗定额（1）考虑煤灰掺入时，1t 熟料的干生料理论消耗量 459.109.3410085.3100l100s-100KT（t/t 熟料）式中：AK干生料理论消耗量（t/t 熟料）；l干生料的烧失量（%）；s煤灰掺入量，以熟料百分数表示（%）。)/(18.214%6083.2203551003100100100htQedpGhh 煤灰掺入量 s 可按下式计算：（2）考虑煤灰掺入时，1t 熟料的干生料消耗定额 536.15100459.1100生T生P100100KK（t/t 熟料）式中：K生干生料消耗定额（t/t 熟料）；P生生料的生产损失（%）。（3）各种干原料消耗定额 K原=K生x 式中：K原各种干原料的消耗定额（t/t 熟料）；K生干生料消耗定额（t/t 熟料）；x干生料中该原料的配合比（%）。K石灰石=K生x石灰石=1.53684.10%=1.292（t/t 熟料）K粘土=K生x粘土=1.53613.40%=0.206（t/t 熟料）K铁粉=K生x铁粉=1.5362.50%=0.038（t/t 熟料）(4)干石膏消耗定额 普通硅酸盐水泥干石膏消耗定额：Kd=)Pe)(100d(100100dd=048.003)(100)14(1004100（kg/kg 熟料）式中：Kd干石膏的消耗定额（kg/kg 熟料）；Pd石膏的生产损失（%）。矿渣硅酸盐水泥干石膏消耗定额：Kd=)Pe)(100d(100100dd=0.0863)(10035)5(1005100（kg/kg 熟料）式中：Kd干石膏的消耗定额（kg/kg 熟料）；Pd石膏的生产损失（%）。(5)矿渣消耗定额 普通硅酸盐水泥矿渣消耗定额：Ke=e)Pe)(100d(100100e=126.0008)(100)14(1001100（kg/kg 熟料）3.85%2272710010027.893140100QRqAsvwyv 式中：Ke干矿渣的消耗定额（kg/kg 熟料）；Pe矿渣的生产损失（%）。矿渣硅酸盐水泥矿渣消耗定额：Ke=e)Pe)(100d(100100e=0.6348)(10035)5(10035100（kg/kg 熟料）式中：Ke干矿渣的消耗定额（kg/kg 熟料）；Pe矿渣的生产损失（%）。(6)烧成用干煤消耗定额 QgDw=(QyDw+25Wy)yW100100 =(22727+257.46)7.46100100 =24760.64 kJ/kg干煤 Kf1=gDWQqfP100100=0.1313)(10024760.641003140（kg/kg 熟料）式中：Kf烧成用干煤消耗定额（kg/kg 熟料）；q熟料烧成热耗（kg/kg 熟料）；gDWQ干煤低位热值（kg/kg 熟料）；Pf煤的生产损失（%），一般取 3%；QyDw煤的应用基低位发热量（kg/kg 熟料）；Wy煤的水分。(7)湿物料消耗定额：K湿=0干W-100100K 式中：W0物料天然含水量（%）；K湿石灰石=1.31821001.292100（t/t 熟料）K湿粘土=0.229101000.206100（t/t 熟料）K湿铁粉=0.04181000.038100（t/t 熟料）普通硅酸盐水泥：K湿矿渣=0.158201000.126100（t/t 熟料）矿渣硅酸盐水泥：K湿矿渣=0.793201000.634100（t/t 熟料）普通硅酸盐水泥：K湿石膏=0.04921000.048100（t/t 熟料）矿渣硅酸盐水泥：K湿石膏=0.08821000.086100（t/t 熟料）（8）物料平衡表 全厂物料平衡表见表 3-8 物料平衡表 表 3-8 物料平衡表 消耗定额 t/t 熟料 物料平衡表(t)干料 含天然水分料 干料 含天然水分料 小时 日 周 小时 日 周 石灰石 1.292 1.318 285.31 6847.50 47932.48 291.05 6985.29 48897.06 粘土 0.206 0.229 45.49 1091.78 7642.48 49.90 1197.78 8384.47 铁粉 0.038 0.041 8.39 201.40 1409.78 9.05 217.30 1521.08 生料 1.536 339.19 8140.68 56984.74 普通水泥石膏 0.048 0.049 4.24 101.76