畢業(yè)論文---日產(chǎn)5000噸水泥熟料燒成車間（窯尾）工藝設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題目：5000t/d熟料新型干法生產(chǎn)線燒成車間（窯尾）部分的工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　5000t/d熟料新型干法生產(chǎn)線燒成車間（窯尾）部分的工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：本設(shè)計(jì)是針對(duì)5000t/d熟料新型干法生產(chǎn)線燒成車間進(jìn)行窯尾部分的工藝設(shè)計(jì)，窯尾系統(tǒng)是由CDC分解爐、旋風(fēng)筒、連接管道及附件

2、（撒料盒、翻板閥、吹堵系統(tǒng)等）組成。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：1、.配料計(jì)算、物料平衡計(jì)算、儲(chǔ)庫計(jì)算及熱平衡計(jì)算；2. 全廠主機(jī)及輔機(jī)的選型；3. 燒成車間工藝設(shè)計(jì)；4. 全廠工藝布置的特點(diǎn)；5.計(jì)算機(jī)繪圖；6.撰寫說明書。另外，設(shè)計(jì)中采用了目前國(guó)內(nèi)外水泥行業(yè)相對(duì)較為先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，最大限度的降低能耗、降低基建投資，又最大限度的提高產(chǎn)、質(zhì)量，做到環(huán)保，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、合理。</p><p>　　關(guān)鍵字：新型干法；

3、CDC分解爐；懸浮預(yù)熱器；袋收塵</p><p>　　Technics Design for Calcination Workshop(Kiln Trail) of 5000t/d Ripe Material New Type Dry Production</p><p>　　Abstract: This design is aim at the end of kiln technics

4、for 5000t/d ripe material new type dry process calcination workshop, The end of kiln is composed of CDC break down furnace、cyclone canister、joint pipeline and attachment(box for sprinkling powder、flap trap、system of blow

5、 and block up ,and so on).The main content of this design contain:1,Calculation of ingredient、calculation of material balance、calculation of repository and calculation heat balance; 2, choose type of main processor and a

6、uxi</p><p>　　Keywords:New type dry process， CDC break down furnace， Suspension preheater， Bag for collecting dust</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　引言1</b>

7、</p><p><b>　　第1章 緒論2</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介2</p><p>　　第2章 燃料與原料5</p><p>　　2.1原料的質(zhì)量要求5</p><p>　　2.2燃料的質(zhì)量要求6</p><p>　　第3章 配料計(jì)算與物

8、料平衡8</p><p><b>　　3.1配料計(jì)算8</b></p><p>　　3.2物料平衡計(jì)算11</p><p>　　3.3主機(jī)平衡與選型15</p><p>　　第4章 儲(chǔ)庫計(jì)算20</p><p>　　4.1確定各種物料儲(chǔ)存期20</p><p>

9、　　4.2儲(chǔ)存設(shè)施的計(jì)算20</p><p>　　第5章 物料和熱平衡計(jì)算29</p><p>　　5.1原始資料29</p><p>　　5.2物料平衡及熱量平衡計(jì)算30</p><p>　　5.3物料平衡表及熱平衡表的編制40</p><p>　　第6章 窯外分解系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算42</p>

10、<p>　　6.1原始資料42</p><p>　　6.2相關(guān)參數(shù)的設(shè)定42</p><p>　　6.3單位煙氣的計(jì)算44</p><p>　　6.4窯尾各部位煙氣量的計(jì)算44</p><p>　　6.5窯尾各部位煙氣量匯總表48</p><p>　　6.6分解爐設(shè)計(jì)方案的選擇48</p&

11、gt;<p>　　6.7分解爐結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算49</p><p>　　6.8旋風(fēng)筒設(shè)計(jì)方案的選擇51</p><p>　　6.9旋風(fēng)筒結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算53</p><p>　　6.10分解爐、旋風(fēng)筒各結(jié)構(gòu)尺寸匯總表59</p><p>　　第7章 窯尾設(shè)備的計(jì)算及選型61</p><p>　　7.

12、1噴水裝置的計(jì)算及選型61</p><p>　　7.2窯尾收塵器的選型61</p><p>　　7.3窯尾高溫風(fēng)機(jī)及尾排風(fēng)機(jī)的選型61</p><p>　　7.4 煙囪的計(jì)算選型62</p><p>　　7.5 提升機(jī)及分料裝置的選型63</p><p>　　第8章 燒成車間工藝布置64</p>

13、<p>　　第9章 全廠工藝平面布置65</p><p>　　9.1 全廠總平面設(shè)計(jì)的基本原則65</p><p>　　9.2 全廠工藝平面布置說明65</p><p><b>　　結(jié)論67</b></p><p><b>　　致謝68</b></p><

14、p><b>　　參考文獻(xiàn)69</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是國(guó)際公認(rèn)的代表當(dāng)代最高技術(shù)發(fā)展水平的水泥生產(chǎn)方法，是當(dāng)今世界上各國(guó)爭(zhēng)先發(fā)展的一種新型的水泥工業(yè)新技術(shù)。新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)以懸浮預(yù)熱和窯外分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)最新成就，廣泛地應(yīng)用于水泥干法生產(chǎn)全過程

15、，使水泥生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、符合環(huán)保要求和大型化、自動(dòng)化的特征，徹底改變了濕法、老式干法、半干法回轉(zhuǎn)窯及立窯生產(chǎn)等傳統(tǒng)生產(chǎn)方法的弊端。</p><p>　　新型干法水泥技術(shù)可以提高窯單位容積產(chǎn)量、提高窯磚襯壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)率，且自動(dòng)化水平高、生產(chǎn)規(guī)模大，可以選用低質(zhì)燃料或低價(jià)廢物燃料，節(jié)省燃料，降低熱耗和電耗，減小設(shè)備和基建投資費(fèi)用、CO和NOx生成量少和事故率低，操作穩(wěn)定。發(fā)展新型干法水泥技術(shù)是環(huán)境保護(hù)和資源綜

16、合利用的必然結(jié)果。同時(shí)，新型干法水泥技術(shù)涵蓋了許多豐富的理論和科研成果，指導(dǎo)著水泥工業(yè)設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)等工作的不斷完善、優(yōu)化和提升。</p><p>　　20世紀(jì)90年代以來，一些大型化干法生產(chǎn)線相繼在國(guó)內(nèi)建成投產(chǎn)。如山東大宇7200t／d熟料生產(chǎn)線及華新5000t／d、京陽5500t／d生產(chǎn)線。這些生產(chǎn)線以其生產(chǎn)穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量好、運(yùn)行成本低，在國(guó)際、國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品市場(chǎng)上占有了一定的份額，并顯示出強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。這

17、些生產(chǎn)線的投產(chǎn)和穩(wěn)定運(yùn)行，標(biāo)志著我國(guó)水泥裝備現(xiàn)代化、大型化技術(shù)已成熟。</p><p>　　目前，日本、德國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家新型干法技術(shù)已占95%以上，其他的發(fā)達(dá)國(guó)家也達(dá)到80%以上，而我國(guó)的新型干法技術(shù)只占到15%，相對(duì)而言，發(fā)展我國(guó)的新型干法水泥技術(shù)任重道遠(yuǎn)。</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p><

18、b>　　1.1 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是5000t/d熟料新型干法生產(chǎn)線燒成車間（窯尾）部分的工藝設(shè)計(jì)，采用目前國(guó)內(nèi)外水泥行業(yè)相對(duì)較為先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，最大限度的降低能耗、降低基建投資，又最大限度的提高產(chǎn)、質(zhì)量，做到環(huán)保，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、合理。</p><p>　　本設(shè)計(jì)石灰石設(shè)置圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，其規(guī)模為Ø 110 m。石灰石礦山全礦化學(xué)

19、成分穩(wěn)定，品質(zhì)優(yōu)良，均勻性好。廠區(qū)設(shè)1個(gè)Ø8×18m 圓庫儲(chǔ)存石灰石用于生料配料，庫有效儲(chǔ)量1367.4 t，實(shí)際儲(chǔ)存時(shí)間為5.1h，能滿足生產(chǎn)的正常進(jìn)行。</p><p>　　同時(shí)對(duì)原煤設(shè)置圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，原煤成分的波動(dòng)對(duì)燒成工藝、熱工制度的穩(wěn)定性及熟料質(zhì)量等影響極大，外購(gòu)煤的質(zhì)量難以完全預(yù)先控制，同時(shí)多點(diǎn)供應(yīng)原煤的可能性是存在的，并且考慮將來使用低品位原煤的需要，故設(shè)置原煤預(yù)均化設(shè)施。原煤

20、圓形預(yù)均化堆場(chǎng)直徑90m，堆場(chǎng)有效儲(chǔ)量6288.5t。回轉(zhuǎn)懸臂堆料機(jī)生產(chǎn)能力150t/h，橋式刮板取料機(jī)取料能力60t/h。原煤預(yù)均化堆場(chǎng)外設(shè)置一個(gè)煤堆棚，直接在鐵路旁邊，到廠的煤可以由卡車直接運(yùn)料到煤堆棚內(nèi)，這樣可以節(jié)約基建投資，降低運(yùn)輸成本。</p><p>　　采用4組分（石灰石、頁巖、砂巖、硫酸渣）配料，頁巖配料倉(cāng)下設(shè)Centrex筒倉(cāng)卸料器，以順利排出粘濕物料。</p><p>

21、　　生料粉磨采用MPS5000B立磨系統(tǒng)，此磨在國(guó)內(nèi)幾家新建干法水泥生產(chǎn)線運(yùn)行正常，其臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為：380t/h。入磨水分＜6%，出磨水分＜0.5%，入磨粒度允許2%＞100mm，出磨細(xì)度：80μm篩余≤10%，主電機(jī)功率3800 kw。為了減小磨機(jī)風(fēng)環(huán)風(fēng)速，降低磨內(nèi)壓降，節(jié)約粉磨電耗，設(shè)有物料外循環(huán)系統(tǒng)。</p><p>　　生料均化庫采用IBAU型均化庫，根據(jù)煙臺(tái)東原日產(chǎn)5000t熟料生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況,規(guī)格為&

22、#216; 22.5 m×48 m，有效儲(chǔ)量16000t，該庫集生料儲(chǔ)存、均化和喂料于一體，具有均化效果好、電耗低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。庫內(nèi)分8個(gè)卸料區(qū)，生料按照一定的順序分別由各個(gè)卸料區(qū)卸出進(jìn)入均化小倉(cāng)(兼窯喂料倉(cāng))，均化作用主要由庫內(nèi)重力切割和均化小倉(cāng)的攪拌來實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　生料入窯計(jì)量采用沖板流量計(jì)，由氣動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(由德國(guó)的CP公司供貨)調(diào)節(jié)人窯流量。儲(chǔ)期2.07d。<

23、;/p><p>　　窯尾喂料采用國(guó)外進(jìn)口的提升機(jī)，單段提升，100m3入窯生料計(jì)量倉(cāng)位于生料庫頂，布置緊湊，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。入窯生料采用申克皮帶秤計(jì)量，計(jì)量準(zhǔn)確可靠。</p><p>　　熟料燒成采用帶CDC分解爐的雙系列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器，CDC分解爐特別適合于低揮發(fā)分煤的完全燃燒；旋風(fēng)預(yù)熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化，系統(tǒng)阻力低，節(jié)能效果顯著。PYROJET多通道燃燒器和PYROSTEP篦冷機(jī)系統(tǒng)。日產(chǎn)熟料正常生

24、產(chǎn)能力5000t，目標(biāo)生產(chǎn)能力5071.2t/d，熟料熱耗 3000kJ/kg。窯尾預(yù)熱器采用4-2-2-2-2組合。預(yù)熱器規(guī)格：C1為4-Ø4630mm，C2、C3為-Ø6360mm， C4、C5為2-Ø6630mm。出C1廢氣量為1.613Nm3/kg熟料。CDC分解爐：直徑Ø 7960mm，有效高度25.36m。窯與分解爐用煤比例為40%和60%。PYRORAPID回轉(zhuǎn)窯規(guī)格為：Ø

25、 4.8m×72m，斜度3.5%，正常轉(zhuǎn)速3.15r/min。窯磨廢氣處理采用袋收塵器，確保了廢氣達(dá)標(biāo)排放。</p><p>　　在預(yù)熱器塔后設(shè)有余熱發(fā)電以及增濕塔，以調(diào)節(jié)收塵器入口溫度。</p><p>　　4座Ø18×32m圓庫（預(yù)應(yīng)力隧道庫）儲(chǔ)存熟料，有效儲(chǔ)量為12519.9t，另設(shè)1座Ø8×21m的黃料庫，有效儲(chǔ)量1592.8t。同

26、時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)格為223×20m的條形熟料堆場(chǎng)，儲(chǔ)量為20010t在水泥銷售淡季，儲(chǔ)存過剩的熟料，以保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，同時(shí)也可以直接銷售熟料。</p><p>　　煤磨采用煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)，放棄傳統(tǒng)的風(fēng)掃管磨+粗粉分離器+旋風(fēng)除塵器+電除塵器的方案，采用MPF2117輥式磨，其生產(chǎn)能力為45 t/h，煤粉細(xì)度可靈活調(diào)節(jié)，原煤入磨粒度 <25mm，出磨粒度80μm，篩余≤12%；水分< 10.0%

27、 ，煤粉水分<1.0%，主電機(jī)功率630kW。煤磨+脈沖噴吹袋式收塵器的方案，原煤經(jīng)全密閉計(jì)量給煤機(jī)喂入輥式磨烘干粉磨，熱源取自窯頭篦式冷卻機(jī)余風(fēng)。該方案較前者節(jié)省了投資設(shè)備，減少了建筑占地面積，并且操作簡(jiǎn)單穩(wěn)定，充分利用了余熱。設(shè)有煤粉倉(cāng)2個(gè)，1個(gè)放置于煤磨車間為分解爐供煤，一個(gè)放置于窯頭車間為回轉(zhuǎn)窯供煤。窯頭和分解爐喂煤采用申克科里奧力秤計(jì)量。</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用混合材（礦渣）初水分為12.

28、04%，要求終水分達(dá)到1%，因此選擇承德礦機(jī)廠生產(chǎn)的φ2.4×12m的回轉(zhuǎn)烘干磨，其臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（礦渣初水分為15%，要求終水分達(dá)到1%）可達(dá)12.9/h，烘干熱耗為4790 kJ/kg水分。</p><p>　　水泥粉磨采用2套帶O-Sepa N-2000選粉機(jī)的閉路球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)，簡(jiǎn)單實(shí)用、運(yùn)轉(zhuǎn)率高，調(diào)節(jié)水泥細(xì)度方便，能同時(shí)生產(chǎn)不同品種水泥。磨機(jī)選用了φ4.4×16m球磨機(jī)，其傳動(dòng)采用了中心傳

29、動(dòng)系統(tǒng)，具有傳遞功率大、投資省、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。O-Sepa選粉機(jī)一、二、三次風(fēng)全為環(huán)境冷空氣，大大改進(jìn)水泥質(zhì)量、提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量。臺(tái)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)125t/h。磨出水泥細(xì)度比表面積達(dá)3000 cm2/g。</p><p>　　8座Ø15×19m圓型水泥庫用于儲(chǔ)存和發(fā)運(yùn)水泥，每庫儲(chǔ)量4866t，水泥庫底可直接發(fā)運(yùn)散裝水泥。采用3條BX-8WY型八咀回轉(zhuǎn)包裝機(jī)包裝水泥，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為80~100t/h

30、,完全能滿足生產(chǎn)的要求，并設(shè)有電子校正稱、破包機(jī)及破包清理等裝置，具有稱量精度高（袋誤差為±0.1kg）、密封性能好、揚(yáng)塵小、自動(dòng)化程度高及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　燒成車間地帶修建生產(chǎn)控制樓，生產(chǎn)樓內(nèi)設(shè)置中央控制室，同時(shí)生產(chǎn)樓內(nèi)設(shè)置車間辦公室。中央化驗(yàn)室則布置在廠前區(qū)，負(fù)責(zé)全廠原、燃材料、半成品和成品的物理檢驗(yàn)、化學(xué)分析及質(zhì)量控制。</p><p>　　在熟料堆場(chǎng)與

31、耐火材料庫旁布置總降壓站1座，為全廠供電。設(shè)置污水處理場(chǎng)對(duì)生活污水、生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理。</p><p>　　設(shè)計(jì)全廠收塵器均為袋收塵器。最大限度地保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，對(duì)環(huán)境的污染降到最小。</p><p>　　工藝設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定生產(chǎn)方法、選擇生產(chǎn)工藝流程；確定生產(chǎn)設(shè)備的類型、規(guī)格、數(shù)量，選取各項(xiàng)工藝參數(shù)及定額指標(biāo)。本次設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)代新型干法的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)同類型的新型干法水泥生產(chǎn)線

32、的設(shè)計(jì)，采用了目前比較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析，切合實(shí)際，經(jīng)濟(jì)合理，選擇最合適的熟料燒成車間工藝布置流程。設(shè)計(jì)力求做到“清潔生產(chǎn)”，并且節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，使水泥生產(chǎn)向集約化、高質(zhì)量的現(xiàn)代化工業(yè)方向發(fā)展。</p><p><b>　　第2章 原料與燃料</b></p><p>　　2.1原料的質(zhì)量要求</p>

33、<p>　　2．1.1水泥原料（普通硅酸鹽水泥）</p><p>　　原料的成分和性能直接影響配料、粉磨、煅燒和熟料的質(zhì)量，最終也影響水泥的質(zhì)量。水泥的原料應(yīng)滿足以下工藝要求：</p><p>　　(1) 化學(xué)成分必須滿足配料的要求，以能制得成分合適的熟料，否則會(huì)使配料困難，甚至無法配料；</p><p>　　(2)有害雜質(zhì)的含量應(yīng)盡量少，以利于工藝操

34、作和水泥的質(zhì)量；</p><p>　　(3)應(yīng)有良好的工藝性能，如易磨性、易燒性、熱穩(wěn)定性、易混合性等。</p><p><b>　　1、石灰質(zhì)原料</b></p><p>　　凡以碳酸鈣為主要成分的原料叫石灰質(zhì)原料，是水泥生產(chǎn)中用量最大的一種原料，一般生產(chǎn)1噸熟料約需1.2~1.3噸石灰質(zhì)干原料。在本此設(shè)計(jì)中所使用的石灰石化學(xué)分析結(jié)果如下：&

35、lt;/p><p>　　表 2-1 石灰石化學(xué)成分(%)</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用的石灰石各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了一級(jí)品（CaO>48%, MgO<2.5%）的要求，所以該石灰石是生產(chǎn)水泥的優(yōu)質(zhì)原料，據(jù)了解該礦山儲(chǔ)量豐富，據(jù)初步勘測(cè)其儲(chǔ)存量能服務(wù)5000t/d熟料生產(chǎn)線30年以上，成分穩(wěn)定性好，距建廠位置有3公里，交通方便，是生產(chǎn)水泥的最佳選擇。</p><p&g

36、t;<b>　　2、輔助校正原料</b></p><p>　　傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)的輔助原料主要是粘土質(zhì)原料，校正原料是鐵粉和砂巖。粘土質(zhì)原料是含堿和堿土的鋁硅酸鹽，主要化學(xué)成分是SiO2，其次Al2O3，還有Fe2O3，一般生產(chǎn)1噸熟料用0.3~0.4噸粘土質(zhì)原料。但是粘土資源越來越緊缺，如果用來生產(chǎn)水泥則會(huì)提高水泥成本同時(shí)還造成較大的浪費(fèi)，所以決定不使用粘土，而改用頁巖和砂巖來代替。鐵粉則選用

37、硫酸渣。其化學(xué)成分全分析如下：</p><p>　　表 2-2 硫酸渣化學(xué)成分(%)</p><p>　　表 2-3 砂巖化學(xué)成分(%)</p><p>　　表 2-4 頁巖化學(xué)成分(%)</p><p>　　2.1.2混合材及石膏</p><p><b>　　1、混合材</b></p>

38、;<p>　　本設(shè)計(jì)的混合材采用礦渣，本設(shè)計(jì)所使用的礦渣化學(xué)成分分析如下：</p><p>　　表 2-5 礦渣化學(xué)成分(%)</p><p><b>　　2、石膏</b></p><p>　　本此設(shè)計(jì)所使用的石膏其化學(xué)成分分析如下：</p><p>　　表 2-6 石膏化學(xué)成分(%)</p>

39、<p>　　2.2燃料的質(zhì)量要求</p><p><b>　　2.2.1煤</b></p><p>　　我國(guó)水泥工業(yè)一般使用煤做為燃料，回轉(zhuǎn)窯水泥廠一般使用煙煤，燃料品質(zhì)既影響煅燒過程又影響熟料質(zhì)量，發(fā)熱量高的優(yōu)質(zhì)燃料，其火焰溫度高，熟料KH值可高些，若燃料質(zhì)量差，除了火焰溫度低外，還會(huì)因煤灰的沉落不均勻，降低熟料質(zhì)量。</p><p&

40、gt;　　對(duì)回轉(zhuǎn)窯來說，采用的煤的發(fā)熱量高，揮發(fā)分低，則因揮發(fā)分低，火焰黑火頭長(zhǎng)，燃燒部分短，熱力集中，熟料易結(jié)大塊，游離氧化鈣增加，耐火磚壽命縮短。</p><p>　　1、水泥工業(yè)用燃料的質(zhì)量分析</p><p>　　(1) 熱值: 對(duì)燃煤的熱值希望越高越好，可有效地提高發(fā)熱能力和煅燒溫度.熱值較底的煤使煅燒熟料的單位熱耗增加，同時(shí)窯的單位產(chǎn)量降低。因此對(duì)于預(yù)分解窯一般要求煤的低位發(fā)熱

41、量大于21000kJ/kg煤。本設(shè)計(jì)用煤熱質(zhì)為21349kJ/kg煤。</p><p>　　(2) 揮發(fā)分：煤的固定碳和揮發(fā)分是可燃成分, 揮發(fā)分低的煤不易著火，窯內(nèi)會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)的黑火頭，高溫帶比較集中。綜合考慮燃料成本和技術(shù)條件，本設(shè)計(jì)中的使用的是無煙煤，其揮發(fā)分較低，為24.05%。</p><p>　　(3) 灰分:煤的灰分是水泥工業(yè)用煤的主要指標(biāo)之一.如果灰分過高將導(dǎo)致煤的著火點(diǎn)后移

42、,輻射傳熱效率下降;導(dǎo)致熟料顆粒的成分不均勻,從而影響窯熱工制度的穩(wěn)定和窯熟料產(chǎn)、質(zhì)量的提高. 在新型干法中，煤灰分過高，熱值過低，不僅會(huì)降低預(yù)分解窯生產(chǎn)效率，同時(shí)造成燃料不完全燃燒，預(yù)分解系統(tǒng)黏結(jié)堵塞，降低熟料質(zhì)量。一般要小于25%-30%，本設(shè)計(jì)中所用煤品質(zhì)較差，灰分為31%。</p><p>　　(4) 水分:水分是影響煤粉制備和燃燒的不利因素之一。對(duì)于燃燒，水分越高，煤粉滯后起燃越嚴(yán)重，相應(yīng)的熱耗增大。對(duì)

43、于粉磨，則由于流動(dòng)性變差，使其運(yùn)輸、喂料不暢，粉磨困難，相應(yīng)的煤磨的產(chǎn)量降低和電耗會(huì)增加。生產(chǎn)中對(duì)煤粉的水分應(yīng)控制在1%-1.5%。</p><p>　　(5) 煤粉的細(xì)度:煤粉的細(xì)度直接影響火焰的長(zhǎng)度及形狀。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)采用的煤粉細(xì)度，通常80μm篩余為8-10%，煤粉越細(xì)比表面積越大，與空氣中氧氣接觸的機(jī)會(huì)月多，燃燒速度快，燃燒越完全，單位時(shí)間放出的熱量也多，可以提高窯內(nèi)火焰的溫度；煤粉太粗時(shí)，黑火頭長(zhǎng)，難

44、著火，燃燒速度慢，火力不集中，燒成溫度低，太粗時(shí)也會(huì)造成煤灰的不均勻摻入。這些因素都會(huì)使熟料質(zhì)量降低，窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定，操作困難。特別是當(dāng)煤粉太細(xì)時(shí)，其自燃的幾率也增大。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)所使用的煤是無煙煤，其元素分析和工業(yè)分析結(jié)果如下：</p><p>　　表 2-7煤的元素分析（%）</p><p>　　表2-8 煤的工業(yè)分析及發(fā)熱量</p&

45、gt;<p>　　2.2.2熟料熱耗的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)選取的熟料燒成熱耗為3000kJ/kg。</p><p>　　第3章 配料計(jì)算與物料平衡</p><p><b>　　3.1配料計(jì)算</b></p><p><b>　　3.1.1原料選擇</b></p>

46、<p>　　表 3-1 原料化學(xué)成分（%）</p><p>　　表 3-2 煤的工業(yè)分析</p><p>　　表3-3煤的元素分析（%）</p><p>　　熟料熱耗： q=3000kJ/kg。</p><p>　　3.1.2水泥配料方案</p><p>　　三率值的目標(biāo)值：KH=0.91 SM=2

47、.50 IM=1.60</p><p>　　1.計(jì)算熟料中煤灰摻入量GA</p><p>　　GA= （B：煤灰沉落率，帶電收塵器的窯為：100%）</p><p>　　=3000×31×100／（21349×100）=4.36％</p><p>　　2.假設(shè)原料配比，計(jì)算配料數(shù)據(jù)及灼燒基生料成分<

48、;/p><p><b>　　設(shè)干基原料配比為：</b></p><p>　　表 3-3 假設(shè)干基原料配比</p><p>　　計(jì)算各種原料帶入白生料中各種成分的量：原料配比×該原料化學(xué)成分中各氧化物含量，如：石灰石帶入白生料中的SiO2的白分含量為：SiO2=79.00%×59.96=0.06%</p><

49、p>　　用此法計(jì)算所有原料帶入白生料中各氧化物白分含量列于下表：</p><p>　　表 3-4 化學(xué)成分（%）</p><p>　　灼燒基生料=×白生料中各氧化物含量 =0.6515×白生料中各氧化物含量</p><p><b>　　3.計(jì)算熟料成分 </b></p><p>　?。?灼燒基

50、生料中各氧化物含量×（100-煤灰摻入量GA）+煤灰中各氧化物含量×GA）</p><p>　　表 3-5 熟料的計(jì)算成分（%）</p><p>　　4.計(jì)算熟料率值及礦物組成 （P≧0.64）</p><p><b>　　KH==1.45</b></p><p><b>　　SM==1.

51、42</b></p><p><b>　　IM==1.16</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果，KH高于配料目標(biāo)要求,而IM、SM低于要求，則重新調(diào)整原料配比：</p><p>　　表 3-6 重新調(diào)整原料配比</p><p>　　5. 重新假設(shè)調(diào)節(jié)原料配比，計(jì)算配料數(shù)據(jù)及灼燒基生料成分，設(shè)干基原料配

52、比為：</p><p>　　用此法計(jì)算所有原料帶入白生料中各氧化物白分含量列于下表：</p><p>　　表 3-7 化學(xué)成分（%）</p><p>　　表 3-8 熟料的計(jì)算成分（%）</p><p>　　6. 計(jì)算熟料率值及礦物組成 （P≧0.64）</p><p><b>　　KH==0.92<

53、;/b></p><p><b>　　SM==2.57</b></p><p><b>　　IM==1.68</b></p><p>　　C3S=3.8×（3×KH-2）×22.16% =58.6%</p><p>　　C2S=8.61×（1-KH）&#

54、215;22.16% =13.98%</p><p>　　C3A=2.65×（4.95-0.64×2.95）%=8.11%</p><p>　　C4AF=3.04×2.95% =8.97%</p><p>　　重新調(diào)整配比后，熟料率值和礦物組成均符合設(shè)計(jì)要求，而且MgO和SO3也在控制范圍內(nèi)。所以原料配比確定為：</p>

55、<p>　　表 3-9 確定原料配比</p><p>　　7.將干燥基原料配比換算為濕原料配比，計(jì)算生料系統(tǒng)控制指標(biāo)：</p><p>　　表 3-10 設(shè)原料操作水分（%）：</p><p><b>　　濕原料=干原料×</b></p><p>　　表 3-11 計(jì)算結(jié)果</p>

56、<p>　　8.白生料的理論消耗量：</p><p>　　白生料理論消耗量==1.4773 kg/kg熟料</p><p>　　9. 熟料煤耗：（熟料的空氣干燥基煤耗）</p><p>　　P1==0.14kg煤/kg熟料</p><p><b>　　3.2物料平衡計(jì)算</b></p><

57、p>　　3.2.1燒成車間生產(chǎn)能力和工廠生產(chǎn)能力的計(jì)算</p><p><b>　　1.窯的臺(tái)數(shù)</b></p><p>　　標(biāo)定熟料產(chǎn)量Qd =5071.2T/D，小時(shí)產(chǎn)量Qh,1=211.3t/h</p><p>　　n= =208.3／211.3=0.99故n取1。</p><p>　　式中：n — 窯的臺(tái)

58、數(shù)；（臺(tái)）</p><p>　　— 要求的熟料日產(chǎn)量（t/d）；按照窯的日產(chǎn)量，窯的標(biāo)定產(chǎn)量設(shè)定為211.3 t/d；</p><p>　　2.計(jì)算燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力</p><p>　　熟料小時(shí)產(chǎn)量： Qh =nQh,1=1×211.3=211.3 (t/h)</p><p>　　熟料日產(chǎn)量：

59、 Qd=24Qh=211.3×24=5071.2(t/d)</p><p>　　熟料周產(chǎn)量： Qw=168Qh=168×211.3=35498.4 (t/w)</p><p>　　式中：Qh ---- 窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 （t/h）</p><p>　　Qd ---- 窯的日產(chǎn)量 （t/d）<

60、/p><p>　　Qw ---- 窯的周產(chǎn)量 （t/w）</p><p>　　3.工廠的生產(chǎn)能力由燒成車間的生產(chǎn)能力求得</p><p>　　每種水泥小時(shí)產(chǎn)量： </p><p>　　=（100-3）×211.3／(100-4.73-4)=224.57(t/h)</p><p>　　式中：—表示水泥小時(shí)產(chǎn)量（t/

61、年）；</p><p>　　—表示水泥中石膏的摻入量（﹪）；為4.73</p><p>　　—表示水泥中混合材的摻入量（﹪）；為4﹪</p><p>　　P---表示生產(chǎn)損失（﹪）為3﹪</p><p>　　— 兩種水泥小時(shí)產(chǎn)量的總和（t/年）。</p><p>　　水泥日產(chǎn)量 </p><

62、p>　　=24 ×224.57= 5389.68（t/d）</p><p>　　水泥周產(chǎn)量 </p><p>　　=168 ×224.57= 1967233.2（t/w）</p><p>　　3.2.2原、燃料消耗定額</p><p><b>　　1.原料消耗定額</b></p&g

63、t;<p>　　考慮煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料理論消耗量：</p><p>　　KT = =(100-4.36)/(100-35.26)=1.4773 (t/t 熟料)式中：KT ——干生料理論消耗定額，t/t 熟料；</p><p>　　S ——煤灰摻入量，%；</p><p>　　I ——干生料的燒失量，%。</p><p&

64、gt;　　考慮煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料消耗定額：</p><p>　　K生 = =1.539 (t/t 熟料)</p><p>　　式中：K生——干生料消耗的定額，t/t 熟料；</p><p>　　P生——干生料生產(chǎn)損失。%，取3%（見《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》P40）</p><p>　　各種干原料的消耗定額：</p>&l

65、t;p>　　K石灰石= K生 χ</p><p>　　=1.539×79.7%=1.23 (t/t 熟料)</p><p><b>　　K頁巖= K生 χ</b></p><p>　　=1.539×12.00%=0.185 (t/t 熟料)</p><p><b>　　K砂巖= K生χ

66、</b></p><p>　　=1.539×6.00%=0.092 (t/t 熟料)</p><p><b>　　K硫酸渣= K生χ</b></p><p>　　=1.539×2.30%=0.036 (t/t 熟料)</p><p><b>　　結(jié)果見下表：</b>&

67、lt;/p><p>　　表 3-12 干原料的消耗定額</p><p>　　式中 ——干原料的消耗定額（t/t熟料）</p><p>　　——干生料消耗定額（t/t熟料）</p><p>　　χi——物料干基配比</p><p>　　2.干石膏消耗定額： </p><p>　　本設(shè)計(jì)石膏摻入量

68、：d =</p><p>　　=(0.2×8.11＋0.05×8.97－0.229)／38.79=4.73%</p><p>　　確定P .Ⅱ42.5水泥混合材摻入量為e=4%、,生產(chǎn)損失為Pd=2%, 則：</p><p>　　Kd= =0.0534Kg/Kg-熟料</p><p>　　3.干混合材消耗定額：</p

69、><p>　　Ke==0.0452kg/kg熟料</p><p>　　4.燒成用干煤消耗定額：</p><p>　　Kf1==100×3000／〈21349×(100-3)〉=0.145 kg/kg熟料</p><p>　　5.烘干用干煤消耗定額：（本設(shè)計(jì)主要是對(duì)混合材進(jìn)行烘干處理）</p><p>&

70、lt;b>　　Kf2=×××</b></p><p><b>　　=×××</b></p><p>　　=0.0013kg/kg 熟料</p><p>　　式中：Kf1——燒成用干煤消耗定額，kg/kg 熟料；</p><p>　　Kf2——烘

71、干用干煤消耗定額，kg/kg 熟料；</p><p>　　pf——煤的生產(chǎn)損失%，一般取3%。（見《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》P41）</p><p>　　Qnet.ar——煤的低位熱值，kJ/kg 熟料；</p><p>　　w1、w2——分別表示該物料烘干前、后的水分，%，分別為：12.04%、1%。</p><p>　　q——熟料燒成熱耗，k

72、J/kg 熟料；</p><p>　　M濕——須烘干的濕物料量，t/周；1799。</p><p>　　Q燒——燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力，t/周；35000。</p><p>　　q烘——蒸發(fā)1kg水分的熱耗量，kJ/kg水分，4790，參考《新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P113烘干機(jī)的熱工參數(shù)。</p><p>　　6.上述各種干物料消耗定額換算為

73、天然水分的濕物料消耗定額：</p><p><b>　　K濕=</b></p><p>　　式中：K干、K濕——分別表示濕物料、干物料消耗定額，kg/kg 熟料；</p><p>　　w0——該物料的天然水分，%</p><p>　　用此公式計(jì)算見下表：</p><p>　　表 3-15 原料消

74、耗定額表</p><p>　　3.2.3燒成系統(tǒng)和工廠的生產(chǎn)能力</p><p>　　1.燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力：</p><p>　　熟料小時(shí)產(chǎn)量：Qh===208.3(t/h)</p><p>　　熟料日產(chǎn)量：QD=5000(t/d)</p><p>　　熟料周產(chǎn)量：QW=35000(t/w)</p>&

75、lt;p><b>　　2.工廠生產(chǎn)能力：</b></p><p>　　水泥小時(shí)產(chǎn)量： Gh=·Qh (t/h)</p><p>　　水泥日產(chǎn)量：GD=24 Gh (t/d)</p><p>　　水泥周產(chǎn)量：GW=168 Gh (t/w)</p><p>　　表 3-16 水泥配料表</p>

76、;<p>　　按上法計(jì)算全廠物料需要量見下表：</p><p>　　表 3-17 全廠物料平衡表</p><p>　　注：1、窯熟料產(chǎn)量：5000T/D；熟料熱耗3000kJ/kg。</p><p>　　2、燃煤量按無煙煤與煙煤搭配計(jì)算，搭配比例為：無煙煤：煙煤=30%：70%；窯頭煤：窯尾煤=40%：60%。</p><p>

77、;　　3、水泥品種為P .Ⅱ42.5；袋裝水泥：散裝水泥=70%：30%。</p><p>　　3.3主機(jī)平衡與選型</p><p>　　3.3.1車間工作制度的確定（參見《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論P(yáng)44表3--7》</p><p>　　表 3-18 車間工作制度表</p><p><b>　　3.3.2主機(jī)選型</b>&l

78、t;/p><p><b>　　1、破碎機(jī)的選型</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用破碎系統(tǒng)：</p><p>　　石灰石破碎機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量：GH ===607.5（t/h）</p><p>　　由此，選擇型號(hào)為：?jiǎn)无D(zhuǎn)子破碎機(jī)型號(hào)為TKLPC 20.22式破碎機(jī)一臺(tái)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為：660 t/h，其轉(zhuǎn)子工作圓直徑為2020

79、mm，轉(zhuǎn)子有效寬度為2203轉(zhuǎn)子有效寬度為。同時(shí)配備重型板式喂料機(jī)，2300×10000mm，喂料能力700~900t/h，其主電機(jī)功率55kw。</p><p>　　石灰石破碎機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)為：H0=×H= ×72=66.3（h）</p><p><b>　　2、生料磨的選型</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)

80、采用立磨系統(tǒng)。生料磨要求小時(shí)產(chǎn)量：GH===350.6（t/h）</p><p>　　由此，參考京陽水泥廠，本設(shè)計(jì)選型為MPS5000B立式生料磨機(jī)一臺(tái)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為：380t/h，動(dòng)力3000KW。MPS型立磨的磨棍為輪胎型斜棍，磨盤為淺盆型襯板，此磨型的磨有3個(gè)磨棍，磨棍軸與水平夾角為12°，3個(gè)磨棍裝在同一架上，統(tǒng)一由液壓系統(tǒng)加壓。磨棍可以翻轉(zhuǎn)180°使用，延長(zhǎng)使用壽命。其優(yōu)點(diǎn)是3個(gè)磨棍在

81、磨盤容易平衡穩(wěn)定。</p><p>　　生料磨實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)為：H0=×H= ×154=142.1（h）<154（h）</p><p>　　即實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)小于要求工作小時(shí)數(shù)，能保證水泥廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　3、窯的規(guī)格</b></p><p>　　由于日產(chǎn)5000t熟料生

82、產(chǎn)線是最近幾年才在國(guó)內(nèi)快速發(fā)展起來的，對(duì)于回轉(zhuǎn)窯的型號(hào)規(guī)格參照滄州海螺、寧國(guó)三線以及煙臺(tái)東原日產(chǎn)5000t熟料生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況，本設(shè)計(jì)選取回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格為：φ4.8×72m。采用三擋支承，斜度3.5％，主電機(jī)功率630kW，直流調(diào)速。</p><p><b>　　4、煤磨的選型</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用立磨系統(tǒng)，煤磨要求小時(shí)產(chǎn)量：</p&

83、gt;<p>　　GH == =30.9t/h</p><p>　　煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)放棄傳統(tǒng)的風(fēng)掃管磨+粗粉分離器+旋風(fēng)除塵器+電除塵器的方案，參考寧國(guó)三線，煤磨采用MPF2117輥式磨，其生產(chǎn)能力為45 t/h，煤粉細(xì)度可靈活調(diào)節(jié)，原煤入磨粒度 <25mm，出磨粒度80μm篩余≤12%；水分< 10.0% ，煤粉水分<1.0%，主電機(jī)功率630kW。煤磨+脈沖噴吹袋式收塵器的方案

84、，原煤經(jīng)全密閉計(jì)量給煤機(jī)喂入輥式磨烘干粉磨，熱源取自窯頭篦式冷卻機(jī)余風(fēng)。該方案較前者節(jié)省了投資設(shè)備，減少了建筑占地面積，并且操作簡(jiǎn)單穩(wěn)定，充分利用了余熱。此設(shè)備搭配方案在都江堰拉法基水泥廠從投產(chǎn)效果看，振動(dòng)極小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠。</p><p>　　由此，選擇型號(hào)為：MPF2117輥式磨一臺(tái)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為：45（t/h）</p><p>　　煤磨實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)為：H0=×H =

85、15;168=115.4 (h) <168（h）</p><p>　　實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)小于要求工作小時(shí)數(shù)，能保證水泥廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　5、回轉(zhuǎn)烘干磨的選型</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用回轉(zhuǎn)烘干磨系統(tǒng)主要是對(duì)混合材（礦渣）進(jìn)行烘干處理，以達(dá)到入水泥磨水分要求?；剞D(zhuǎn)烘干磨要求小時(shí)產(chǎn)量：</p><p>　　GH == =

86、11.7（t/h）</p><p>　　本設(shè)計(jì)選用混合材（礦渣）初水分為12.04%，要求終水分達(dá)到1%，因此選擇承德礦機(jī)廠生產(chǎn)的φ2.2×12m的回轉(zhuǎn)烘干磨，其斜度為5％，筒體轉(zhuǎn)速為4.7r／min，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（礦渣初水分為15%，要求終水分達(dá)到1%）可達(dá)12.9t/h，烘干熱耗為4790 kJ/kg水分。(參見《水泥廠工藝設(shè)計(jì)P71表5--2》</p><p>　　由此，選擇型

87、號(hào)規(guī)格為：φ2.2×12m回轉(zhuǎn)烘干磨機(jī)一臺(tái)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量：12.9（t/h），</p><p>　　水泥磨實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)為：H0=×H =×154=139.7（h）<154（h） </p><p>　　實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)小于要求工作小時(shí)數(shù)，能保證水泥廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　6、水泥磨的選型</b>

88、;</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用輥磨預(yù)粉磨系統(tǒng)，水泥磨要求小時(shí)產(chǎn)量：</p><p>　　GH == =245（t/h）</p><p>　　水泥粉磨采用伯力鳩斯公司1972—1974年提供的圈流水泥粉磨系統(tǒng)。磨機(jī)選用了φ4.4×16m球磨機(jī)，轉(zhuǎn)速為15.5轉(zhuǎn)∕分，通風(fēng)量為55000米3∕時(shí)，其傳動(dòng)采用了中心傳動(dòng)系統(tǒng)，具有傳遞功率大、投資省、占地面積小

89、等優(yōu)點(diǎn)。O-Sepa選粉機(jī)一、二、三次風(fēng)全為環(huán)境冷空氣，大大改進(jìn)水泥質(zhì)量、提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量。臺(tái)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)125t/h。磨出水泥細(xì)度比表面積達(dá)3000cm2/g。</p><p>　　由此，選擇型號(hào)規(guī)格為：φ4.4×16m球磨機(jī)兩臺(tái)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量：125（t/h），</p><p>　　水泥磨實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)為：H0=×H =×154=150.9（h）<154（

90、h） </p><p>　　實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)小于要求工作小時(shí)數(shù)，能保證水泥廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　7、包裝機(jī)的選型</b></p><p>　　設(shè)計(jì)有70%的水泥需要袋裝，則袋裝水泥37727×70%÷98=269.5t/h,本次設(shè)計(jì)采用回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)，采用3條BX-8WY型八咀回轉(zhuǎn)包裝機(jī)包裝水泥，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為

91、80~100t/h,完全能滿足生產(chǎn)的要求，并設(shè)有電子校正稱、破包機(jī)及破包清理等裝置，具有稱量精度高（袋誤差為±0.1kg）、密封性能好、揚(yáng)塵小、自動(dòng)化程度高及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　包裝機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)為：H0=×H = ×98=88.1h<98（h） </p><p>　　即實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)小于要求工作小時(shí)數(shù)，能保證水泥廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。故

92、所選的包裝機(jī)能滿足水泥廠生產(chǎn)要求。</p><p>　　3.3.3主機(jī)平衡表</p><p>　　表 3-19 主機(jī)平衡表</p><p><b>　　第4章 儲(chǔ)庫計(jì)算</b></p><p>　　水泥廠是連續(xù)生產(chǎn)的工廠，為了避免由于外部運(yùn)輸來料的不均衡，上、下工序設(shè)備之間生產(chǎn)能力的不平衡，或是由于前后段生產(chǎn)工序的工作

93、班制度不同，以及其他原因造成物料供應(yīng)的中斷或物料滯留堆積而堵塞，保證工廠生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行和水泥的均衡出廠，以及為了滿足生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制和產(chǎn)品檢驗(yàn)的需要，水泥廠必須設(shè)置各種原料、燃料、半成品和成品的儲(chǔ)存設(shè)施（包括各種堆場(chǎng)，堆棚、儲(chǔ)庫、料倉(cāng)以及成品庫等）。各種儲(chǔ)庫的容量應(yīng)滿足不同物料存儲(chǔ)期的要求，儲(chǔ)存量一般以儲(chǔ)存期來確定和表示。</p><p>　　4.1確定各種物料儲(chǔ)存期</p><p>　

94、　物料的儲(chǔ)存期是工藝設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的參數(shù)，合理確定這個(gè)參數(shù)，具有較大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。物料的儲(chǔ)存期不應(yīng)該定得過短，否則對(duì)生產(chǎn)不利，甚至影響整個(gè)生產(chǎn);但也不應(yīng)該過長(zhǎng)，以免增加基建投資和生產(chǎn)成本。因此要綜合考慮各種條件和因素，合理的確定各種物料的儲(chǔ)存期。下表是本設(shè)計(jì)所設(shè)定的各物料的儲(chǔ)存期。</p><p>　　本設(shè)計(jì)確定各物料的儲(chǔ)存期如下：（《新型干法水泥廠工藝計(jì)算手冊(cè)》P312）</p><p&

95、gt;<b>　　表 4-1</b></p><p>　　4.2儲(chǔ)存設(shè)施的計(jì)算</p><p>　　各物料的密度和休止角如下表所示(參照《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》P289 附錄（一）常用物料的密度和休止角)：</p><p><b>　　表 4-2</b></p><p>　　4.2.1石灰石、原煤、聯(lián)

96、合預(yù)均化堆場(chǎng)、石膏礦渣預(yù)均化堆場(chǎng)</p><p>　　1、石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)(考察國(guó)內(nèi)同類大型水泥廠情況，考慮到堆料機(jī)、取料機(jī)選型，以及基建費(fèi)用和主機(jī)設(shè)備等情況，決定本設(shè)計(jì)石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)的儲(chǔ)存期為3d，在圓庫設(shè)計(jì)時(shí)確定為5d)（參考《中國(guó)現(xiàn)代水泥及裝備》）</p><p>　?。?）總堆料量：Q總= K·Q·d =1.1×6249×3=20621.7

97、（t）</p><p>　　式中： Q總——堆場(chǎng)內(nèi)總堆料量，t；</p><p>　　K——堆場(chǎng)系數(shù)，K=1.0~1.2，取K=1.1；</p><p>　　Q——物料的日用量，t/d；</p><p>　　d——物料的儲(chǔ)存期，d。</p><p>　?。?）堆場(chǎng)的尺寸確定</p><p>　　

98、取堆場(chǎng)的料堆的長(zhǎng)寬比為C==4.5</p><p>　　料堆的堆量為：Q總=γ·V=γB2tgα(0.25L-0.1191B)=0.842 B3</p><p>　　則解得B=29.04 m,=130.7m</p><p>　　料堆的高為H===8.4 m</p><p>　　料堆中心半徑為由=1.2πr,得r=34.7 m<

99、/p><p>　　軌道半徑R=r+0.5B=29.04+0.5×34.7=46.4m</p><p>　　式中 V——料堆的容積,m3</p><p>　　B、、H——分別表示料堆的寬、中心弧長(zhǎng)、高，m</p><p>　　r、R——分別表示料堆中心半徑和堆場(chǎng)軌道半徑</p><p>　　考慮在軌道外面留有4m

100、的過道，因此初步確定石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)的規(guī)格為：ф102 m，但是考慮到儲(chǔ)存期3天有點(diǎn)緊張，同時(shí)參考國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段同類大型圓形預(yù)均化堆場(chǎng)規(guī)格最大為ф110 m，因此本設(shè)計(jì)也確定確定石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)的規(guī)格為：ф110 m。</p><p><b>　　2、原煤預(yù)均化堆場(chǎng)</b></p><p>　　同樣，原煤預(yù)均化堆場(chǎng)采用圓形堆場(chǎng)</p><p>　　

101、（1）總堆料量：Q總=K·Q·d=1.1×714.6×8=6288.5（t）</p><p>　　式中 Q總——總堆料量，t</p><p>　　K——堆料系數(shù)，取K=1.1</p><p><b>　　d——堆料天數(shù)，t</b></p><p>　?。?）堆場(chǎng)的尺寸確定<

102、/p><p>　　同樣取堆場(chǎng)的料堆的長(zhǎng)寬比為C==4.5</p><p>　　料堆的堆量為：Q總=γ·V=γB2tgα(0.25L-0.1191B)=0.461 B3</p><p>　　則解得B=23.9 m,= 107.5m</p><p>　　料堆的高為H===6.1m</p><p>　　料堆中心半徑為由

103、=1.2πr,得r=28.5 m</p><p>　　軌道半徑R=r+0.5B=28.5+0.5×23.9=40.5 m</p><p>　　考慮在軌道外面留有4m的過道，因此確定石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)的規(guī)格為：ф90m </p><p>　　傳統(tǒng)的煤堆場(chǎng)一般都是矩形設(shè)計(jì)，而本設(shè)計(jì)選用圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，主要基于圓形預(yù)均化堆場(chǎng)相對(duì)于矩形預(yù)均化堆場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)：</p

104、><p>　　A、占地面積小，在相同容積條件下比均性堆場(chǎng)少占地30-40%。</p><p>　　B、在相同容積條件下，設(shè)備購(gòu)置費(fèi)較少，約為矩形的75%，總投資可減少30-40%，帶屋頂?shù)亩褕?chǎng)總投資約為矩形堆場(chǎng)的60-70%，并且經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比矩形堆場(chǎng)可省些。</p><p>　　C、圓形堆場(chǎng)采用中心出料，出料皮帶長(zhǎng)度不改變，因此物料流是連續(xù)穩(wěn)定的，從而在堆場(chǎng)和生料磨之間采

105、用反饋控制比較容易。</p><p>　　D、隨著新型圓形均化堆場(chǎng)的應(yīng)用，均化效果也有了大幅度的提高。</p><p>　　E、設(shè)備操作、維護(hù)簡(jiǎn)單方便。并且維護(hù)費(fèi)用也較低。</p><p><b>　　3、聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng)</b></p><p>　　由以上計(jì)算初步確定各料堆的寬度為35m</p><p

106、><b>　?。?）頁巖堆場(chǎng)</b></p><p>　　料堆的堆量：Q總= K·Q·d=1.1×1014.8×8=8930.2（t）</p><p>　　堆場(chǎng)的高為： H== =8.1m</p><p>　　由Q總=γ·V===283.5L，得：</p><p>

107、<b>　　L頁巖=31.5m</b></p><p><b>　?。?）砂巖堆場(chǎng)</b></p><p>　　料堆的堆量：Q總= K·Q·d=1.1×510×5=2805（t）</p><p>　　堆場(chǎng)的高為： H== =12.7m</p><p>　　由Q

108、總=γ·V===589L，得：</p><p><b>　　L砂巖=4.8m</b></p><p><b>　?。?）硫酸渣堆場(chǎng)</b></p><p>　　料堆的堆量：Q總= K·Q·d=1.1×225×30=7425（t）</p><p>　　

109、堆場(chǎng)的高為： H===12.3m</p><p>　　由Q總=γ·V===322.9L，得：</p><p><b>　　L硫酸渣=23m</b></p><p>　　則聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng)的長(zhǎng)度等于各個(gè)堆場(chǎng)之和加上10m的富裕長(zhǎng)度：</p><p>　　L總= L頁巖+L砂巖+L硫酸渣+L石膏+ L混合材+10&l

110、t;/p><p>　　=31.5+4.8+23+10=59.3m，取60m</p><p>　　再考慮取料機(jī)的軌道和過道寬度，可確定堆場(chǎng)的寬度為43m，因此，聯(lián)合儲(chǔ)庫的規(guī)格為： 43×60m.</p><p>　　4、石膏礦渣預(yù)均化堆場(chǎng)</p><p><b>　?。?）石膏堆場(chǎng)</b></p>&l

111、t;p>　　料堆的堆量：Q總= K·Q·d=1.1×267.5×30=8827.5（t）</p><p>　　堆場(chǎng)的高為： H== =17.5m</p><p>　　由Q總=γ·V===398.1L，得：</p><p><b>　　L石膏=22.1m</b></p><

112、;p>　　（2）混合材（礦渣）堆場(chǎng)</p><p>　　料堆的堆量：Q總= K·Q·d=1.1×257×10=2827（t）</p><p>　　堆場(chǎng)的高為： H== =12.3m</p><p>　　由Q總=γ·V===172.2L，得：</p><p><b>　　L=16

113、.4m</b></p><p>　　L總= L石膏+ L混合材+10=+22.1+16.4+10=48.5 m，取50 m</p><p>　　再考慮取料機(jī)的軌道和過道寬度，可確定堆場(chǎng)的寬度為43m，因此，聯(lián)合儲(chǔ)庫的規(guī)格為：43×50m.</p><p><b>　　其結(jié)果見下表： </b></p><

114、p><b>　　表 4-3</b></p><p>　　4.2.2各種物料儲(chǔ)存設(shè)施有效容積和容量計(jì)算（圓庫）</p><p>　　石灰石庫、頁巖庫、砂巖庫、硫酸渣庫、石膏庫和混合材庫設(shè)置用來儲(chǔ)存進(jìn)行配料，同時(shí)還起均化作用，在滿足工藝生產(chǎn)順暢的情況下考慮基建，初步確定其儲(chǔ)存時(shí)間為5小時(shí)。</p><p>　　1、石灰石庫（圓庫計(jì)算公式參照《

115、水泥生產(chǎn)工藝計(jì)算手冊(cè)》P287）</p><p>　　V=V+V=tgα +H，Vγ≥Q</p><p>　　式中：V 、V----分別為圓庫圓柱體和錐體部分體積m</p><p>　　γ——該物料的堆積密度，t/m3</p><p>　　α——該物料的休止角，度。</p><p>　　Q——該物料的儲(chǔ)存量，t<

116、/p><p>　　D、H——分別為圓庫有效內(nèi)徑和直筒部分有效高度，m</p><p>　　參照國(guó)內(nèi)大多數(shù)水泥廠的圓庫高徑比一般為2， D取8m；α=30，γ=1.45t/m（見表4-2）</p><p><b>　　V=tg30+ H</b></p><p>　　Vγ=(tg30+ H)×1.45≥260.4

117、15;5</p><p>　　H1≥17.1,H1取18m</p><p>　　同理計(jì)算頁巖、砂巖、硫酸渣、粉煤灰、熟料庫以及水泥庫的規(guī)格如下：</p><p><b>　　2、頁巖庫（圓庫）</b></p><p>　　V=V+V=tgα +H，Vγ≥Q</p><p>　　式中：V 、V---

118、-分別為圓庫圓柱體和錐體部分體積m</p><p>　　γ——該物料的堆積密度，t/m3</p><p>　　α——該物料的休止角，度。</p><p>　　Q——該物料的儲(chǔ)存量，t</p><p>　　D、H——分別為圓庫有效內(nèi)徑和直筒部分有效高度，m</p><p>　　由于輔助原料相比石灰石用量少得多，參照環(huán)球水

119、泥 D取石灰石庫一半，4m；α=25，γ=2.0t/m(見表4-2)。</p><p><b>　　V=tg25+H</b></p><p>　　Vγ=(tg25+ H)×2.0≥42.3×5</p><p>　　H1≥8.1,H1取9m</p><p><b>　　3、砂巖庫（圓庫）<

120、;/b></p><p>　　V=V+V=tgα +H，Vγ≥Q</p><p>　　式中：V 、V----分別為圓庫圓柱體和錐體部分體積m</p><p>　　γ——該物料的堆積密度，t/m3</p><p>　　α——該物料的休止角，度。</p><p>　　Q——該物料的儲(chǔ)存量，t</p>&

121、lt;p>　　D、H——分別為圓庫有效內(nèi)徑和直筒部分有效高度，m</p><p>　　參照上面頁巖庫 D取4m；α=36，γ=2.65t/m(見表4-2)。</p><p>　　V= tg36+ H</p><p>　　Vγ=( tg30+ H )×2.65≥21.2×5</p><p>　　H1≥2.8 ,H1取

122、3m，參照頁巖庫，確定H1取8m。</p><p>　　4、硫酸渣庫（圓庫）</p><p>　　V=V+V=tgα +H，Vγ≥Q</p><p>　　式中：V 、V----分別為圓庫圓柱體和錐體部分體積m</p><p>　　γ——該物料的堆積密度，t/m3</p><p>　　α——該物料的休止角，度。</

123、p><p>　　Q——該物料的儲(chǔ)存量，t</p><p>　　D、H——分別為圓庫有效內(nèi)徑和直筒部分有效高度，m</p><p>　　參照上面頁巖庫、砂巖庫 D取4m；α=35，γ=1.5t/m(見表4-2)。</p><p>　　V= tg30+ H</p><p>　　Vγ=( tg35+ H )×1.5≥9