無機(jī)非金屬材料工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)---水泥廠設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　封面 </b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　一 水泥的歷史</b></p><p><b>　　二 水泥品種及用途</b

2、></p><p>　　三 中國水泥工業(yè)概況</p><p><b>　　第一章 總論</b></p><p><b>　　第一節(jié) 設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　廠址概述</b></p><p><b>　　廠規(guī)及管理

3、</b></p><p><b>　　總平面布置及選擇</b></p><p><b>　　概述及氣候</b></p><p><b>　　平面布置</b></p><p><b>　　第三章 工藝</b></p><p&

4、gt;<b>　　第一節(jié) 原料工段</b></p><p><b>　　燒成工段</b></p><p>　　第三節(jié) 水泥粉磨工段</p><p><b>　　第四節(jié) 出廠</b></p><p><b>　　第四章 物料衡算</b></p&

5、gt;<p><b>　　第五章 附圖</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　一 水泥的歷史</b></p><p>　　水泥（英文名cement），粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料。加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料

6、牢固地膠結(jié)在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂漿或混泥土，堅(jiān)固耐久，廣泛應(yīng)用于土木建筑﹑水利﹑國防等工程。</p><p>　　水泥的歷史可追溯到古羅馬人在建筑工程中使用的石灰和火山灰的混合物 。1796年英國人J.帕克用泥灰?guī)r燒制一種棕色水泥，稱羅馬水泥或天然水泥。1824年英國人J.阿斯普丁用石灰石和粘土燒制成水泥，硬化后的顏色與英格蘭島上波特蘭地方用于建筑的石頭相似，被命名為波特蘭水泥，并取得了專利

7、權(quán)。20世紀(jì)初，隨著人民生活水平的提高，對建筑工程的要求日益提高，在不斷改進(jìn)波特蘭水泥的同時(shí)，研制成功一批適用于特殊建筑工程的水泥，如高鋁水泥，特種水泥等，水泥品種已發(fā)展到100多種。</p><p>　　水泥的生產(chǎn)工藝，以石灰石及粘土為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料，喂入水泥窯中煅燒成熟料，加入適量石膏（有時(shí)還摻加混合材料或外加劑）磨細(xì)而成。</p><p><b>　　

8、二 品種</b></p><p>　　硅酸鹽水泥根據(jù)其中礦物組成的變化和外加混合材料的不同而有不同的品種。熟料中只加石膏而制得的水泥稱純硅酸鹽水泥，如在其中加入高爐礦渣、粉煤灰或火山灰等混合材料，則分別稱為礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和火山灰硅酸鹽水泥。如果上述混合材料的加入量不超過15％，則稱為普通硅酸鹽水泥（簡稱普通水泥）。上述五種水泥的生產(chǎn)量最大，常稱為五大品種水泥。根據(jù)工程要求，在生產(chǎn)過程

9、中可以改變水泥熟料的化學(xué)成分，從而生成的各種礦物的含量有差別，如對于高溫油井水泥要求硅酸二鈣含量增多；大壩用水泥則要求鋁酸鈣和硅酸三鈣的含量低；白色硅酸鹽水泥要求氧化鐵的含量小于 0.5％；快硬水泥應(yīng)使硅酸三鈣的含量高等。從節(jié)約能源和開拓資源出發(fā)，生產(chǎn)硅酸鹽水泥時(shí)，組分中有時(shí)還加入石膏和螢石，提高氧化鐵含量，降低氧化鈣含量，生成以硅酸二鈣、鐵鋁酸鈣和無水硫鋁酸鈣為主要礦物的水泥熟料。有的水泥中并含有少量的氟鋁酸鈣。具體分類如下：　<

10、;/p><p>　　(1) 水泥：加水拌和成塑性漿體，能膠結(jié)砂、石等材料既能在空氣中硬化又能在水中硬化的粉末狀水硬性膠凝材料。</p><p>　　(2) 硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、0%~5%石灰石或?；郀t礦渣、適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥，分P.I和P.II,即國外通稱的波特蘭水泥。</p><p>　　(3) 普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟

11、料、6%~15%混合材料，適量石膏磨細(xì)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）,代號：P.O。</p><p>　　(4) 礦渣硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、?；郀t礦渣和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料, 稱為 礦渣硅酸鹽水泥，代號：P.S。</p><p>　　(5) 火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、火山灰質(zhì)混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料。稱為火山灰質(zhì)

12、硅酸鹽水泥，代號：P.P。</p><p>　　(6) 粉煤灰硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、粉煤灰和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為粉煤灰硅酸鹽水泥，代號：P.F。</p><p>　　(7) 復(fù)合硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為復(fù)合硅酸鹽水泥（簡稱復(fù)合水泥），代號P.C。</p><p>　　

13、(8) 中熱硅酸鹽水泥：以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料、加入適量石膏磨細(xì)制成的具有中等水化熱的水硬性膠凝材料。</p><p>　　(9) 低熱礦渣硅酸鹽水泥：以適當(dāng)成分的硅酸鹽水泥熟料、加入適量石膏磨細(xì)制成的具有低水化熱的水硬性膠凝材料。</p><p>　　(10)快硬硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏，磨細(xì)制成早強(qiáng)度高的以3天抗壓強(qiáng)度表示標(biāo)號的水泥。</p><

14、p>　　(11) 抗硫酸鹽硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料，加入適量石膏磨細(xì)制成的抗硫酸鹽腐蝕性能良好的水泥。</p><p>　　(12) 白色硅酸鹽水泥：由氧化鐵含量少的硅酸鹽水泥熟料加入適量石膏，磨細(xì)制成的白色水泥。</p><p>　　(13) 道路硅酸鹽水泥：由道路硅酸鹽水泥熟練，0%~10%活性混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料,稱為道路硅酸鹽水泥，（簡稱道路水泥）。

15、</p><p>　　(14) 砌筑水泥：由活性混合材料，加入適量硅酸鹽水泥熟料和石膏，磨細(xì)制成主要用于砌筑砂漿的低標(biāo)號水泥。</p><p>　　(15) 油井水泥：由適當(dāng)?shù)V物組成的硅酸鹽水泥熟料、適量石膏和混合材料等磨細(xì)制成的適用于一定井溫條件下油、氣井固井工程用的水泥。</p><p>　　(16) 石膏礦渣水泥：以?；郀t礦渣為主要組分材料，加入適量石膏、硅

16、酸鹽水泥熟料或石灰磨細(xì)制成的水泥。</p><p>　　三 我國水泥工業(yè)概況</p><p>　　1.幾組重要數(shù)據(jù)1980年至2002年，中國水泥產(chǎn)量年平均增長率為10.6>。水泥總量由7986萬噸提高到72500萬噸。1980年至2002年，中國城鄉(xiāng)住宅竣工面積年平均增長率為3.4>。2002年城鄉(xiāng)住宅竣工面積近13億平方米。其中，城鎮(zhèn)住宅竣工面積5.7億平方米，農(nóng)村住宅竣工

17、面積7.1億平方米。2002年中國城鎮(zhèn)人均住宅建筑面積為22.8平方米，住宅自有率73>。中國人均水泥消費(fèi)量由1980年的81.4公斤上升到2002年的565公斤。1980年至2002年人均累積消費(fèi)水泥6924公斤。 </p><p>　　2.中國水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整---1997年以后，結(jié)構(gòu)調(diào)整時(shí)期　　1998年--2000年以淘汰落后生產(chǎn)能力為主；2000年后以培育和發(fā)展新型干法窯外分解水泥，促進(jìn)大型企業(yè)

18、發(fā)展，改善水泥結(jié)構(gòu)為主。這一時(shí)期，在市場環(huán)境及客觀條件比較有利的情況下，水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整開始取得實(shí)效。全國累計(jì)關(guān)閉淘汰小水泥廠3940戶，壓減落后生產(chǎn)能力近1億噸；2001年、2002年建成投產(chǎn)89條新型干法窯外分解（簡稱NSP）水泥生產(chǎn)線（其中日產(chǎn)2000噸及以上40條），新增優(yōu)質(zhì)水泥熟料生產(chǎn)能力5000多萬噸。2002年底全國投入運(yùn)營的NSP生產(chǎn)線總數(shù)已經(jīng)達(dá)到222條，NSP水泥熟料總生產(chǎn)能力達(dá)10590萬噸。---總量繼續(xù)增長，

19、結(jié)構(gòu)開始變化　　水泥產(chǎn)量由1998年的5.36億噸上升到2002年的7.25億噸。年均水泥增量為3780萬噸，其中前三年水泥增幅分別為4.7>、6.9>、4.2>，后兩年則在市場需求擴(kuò)大帶動(dòng)下較快增長，分別達(dá)到10.7>和9.7>。水泥增量的構(gòu)成開始發(fā)生變化。2000年以前水泥增量主要靠落后生產(chǎn)工藝立窯的生產(chǎn)來支撐，立窯水泥市場份額占70>以上。2001年，NSP水泥新增1750萬噸，開</p&

20、gt;<p>　　3.存在的主要問題---產(chǎn)量增速過快　　水泥產(chǎn)量繼近兩年快速增長后，今年以來繼續(xù)保持高速增長勢頭。上半年水泥產(chǎn)量37089萬噸，較去年同期增長15>，創(chuàng)近年來的高水平，全年總量有可能接近８億噸。水泥產(chǎn)量的高增長與全社會固定資產(chǎn)投資的高增長密切相關(guān)(上半年固定資產(chǎn)投資增長31.1>,比去年同期高9.6個(gè)百分點(diǎn))，但產(chǎn)量增長過猛、總量增長過快也給結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來壓力，同時(shí)市場的風(fēng)險(xiǎn)也在累積。特別是總量

21、中仍在增長的落后生產(chǎn)能力對石灰石資源、能源消耗巨大，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，這將給水泥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來巨大影響。---低水平重復(fù)建設(shè)抬頭　　在市場需求拉動(dòng)下，有些地區(qū)已關(guān)閉的小水泥“死灰復(fù)燃”，也有違背產(chǎn)業(yè)政策對立窯進(jìn)行擴(kuò)徑改造，甚至新建機(jī)立窯和小回轉(zhuǎn)窯的現(xiàn)象。特別是西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá),新型干法水泥發(fā)展滯后,在市場拉動(dòng)下上了一批落后的機(jī)立窯生產(chǎn)線。---投資新型干法水泥需要引導(dǎo)和規(guī)范　　中國已進(jìn)入新型干法水泥的快速增長期。NSP水泥兩年

22、來已實(shí)現(xiàn)高速增長，產(chǎn)量翻番。這種勢頭目前還在發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國在建和籌建的NSP生產(chǎn)線160多條，預(yù)計(jì)今年將有104條生產(chǎn)線建成投產(chǎn)，新增熟料能力7000萬噸左右。</p><p>　　4.中國散裝水泥發(fā)展現(xiàn)狀　　中國發(fā)展散裝水泥初步形成了產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并取得了一定的社會、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益。中國散裝水泥量已連續(xù)多年位居世界首位，2002年達(dá)到1.71億噸，水泥散裝率達(dá)到24.26％。截止2002年底，全國累計(jì)擁有散裝水

23、泥專用汽車1.5萬輛、專用火車4915節(jié)、專用船舶1110艘、固定接收庫7373座和流動(dòng)罐7.99萬個(gè)、散裝水泥綜合配套能力1.85億噸、預(yù)拌混凝土生產(chǎn)能力1.38億立方米。31年全國累計(jì)供應(yīng)散裝水泥11.63億噸，年均增幅為15.72％；節(jié)約包裝紙698萬噸，折合優(yōu)質(zhì)木材3838萬立方米；創(chuàng)綜合經(jīng)濟(jì)效益477億元。 （根據(jù)國家有關(guān)權(quán)威部門發(fā)布的消息摘要整理）　</p><p>　　本次設(shè)計(jì)企業(yè)理念：用戶至上，質(zhì)

24、量第一，以質(zhì)量求發(fā)展，提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，嚴(yán)格控制對環(huán)境的影響，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，用戶的滿意是我們追求的目標(biāo)。</p><p><b>　　第一章 總論</b></p><p><b>　　第一節(jié) 設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想</b></p>

25、<p>　　本設(shè)計(jì)立足國內(nèi)市場，產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)；在本廠設(shè)計(jì)中，大量采用新工藝，新技術(shù)，新設(shè)備，全線生產(chǎn)自動(dòng)化，標(biāo)準(zhǔn)哈，保證產(chǎn)品質(zhì)量；在工廠建設(shè)中，接近原料產(chǎn)地，靠近交通便利之處，不占農(nóng)田，節(jié)約投資，節(jié)省原料，同時(shí)要注意環(huán)境保護(hù)問題；在設(shè)備選用上，盡量選用國內(nèi)設(shè)備以便維修保養(yǎng)方便。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)范圍</b></p><p>　　本廠

26、設(shè)計(jì)年產(chǎn)二百萬噸水泥及孰料,并設(shè)置余熱發(fā)電系統(tǒng)一套。本設(shè)計(jì)主要包括原料處理，立磨，預(yù)均化堆場，回轉(zhuǎn)窯，水泥車間，煤磨車間，質(zhì)量檢測，產(chǎn)品出廠等過程的設(shè)計(jì)，以及設(shè)備選擇，物料平衡，全場總平面設(shè)計(jì)，土建等工藝設(shè)計(jì)部分。</p><p>　　3.產(chǎn)品方案及品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　水泥國家標(biāo)準(zhǔn) GB175-92</p><p>　　天然石膏必須符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB548

27、3</p><p>　　產(chǎn)品標(biāo)號325，425，即28天抗壓強(qiáng)度分別為32.5，42.5Mpa?？拐蹚?qiáng)度5.5，6.5 Mpa 。</p><p><b>　　第二節(jié) 廠址概述</b></p><p>　　湘潭市轄下湘鄉(xiāng)市是湖南中部重要工業(yè)城市，面積2000平方公里，人口一百萬。湘江縱貫?zāi)媳?，水路交通便利，同時(shí)多條高速公路縱橫交錯(cuò)，公路交通四

28、通八達(dá)。鐵路：湘黔線橫貫市境，京廣線在市區(qū)經(jīng)過，10余家大型企業(yè)各有鐵路專線與這兩大主干線相通。 </p><p>　　公路：湘潭公路四通八達(dá)，107國道和320國道構(gòu)成境內(nèi)公路網(wǎng)的主干，上瑞高速、京珠高速公路穿城而過，轄區(qū)內(nèi)與高速公路的連接口達(dá)15個(gè)，湘潭為全國地級市高速公路最密集的地區(qū)，公路密度大大高于全國和全省平均水平。 </p><p>　　港口：湖南省最大的河流湘江穿過市區(qū)，湘潭

29、有集裝箱碼頭，千噸級貨輪常年可經(jīng)洞庭湖，達(dá)長江，出上海。</p><p>　　消防，安全衛(wèi)生等主要設(shè)施</p><p>　　1.在全廠容易發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)配備消防用具。</p><p>　　2.在人員密度大且粉塵較多的地段設(shè)置吸塵設(shè)備。</p><p>　　3.電源線開關(guān)加強(qiáng)絕緣設(shè)施，加掛是否在施工牌。</p><p>

30、　　4.在廠區(qū)加強(qiáng)綠化建設(shè)。</p><p><b>　　全場管理系統(tǒng)</b></p><p>　　1.根據(jù)現(xiàn)代管理學(xué)理論，本著加強(qiáng)集中統(tǒng)一管理，又充分發(fā)揮專業(yè)管理作用，全廠采用直線職能制形式。本著用戶至上，質(zhì)量第一，以謀求效益促進(jìn)發(fā)展。用戶的滿意就是我們追求的目標(biāo)。</p><p>　　2.生產(chǎn)車間工作制度</p><p&

31、gt;　　全體采用三班制，實(shí)行全天候生產(chǎn)。</p><p>　　第二章 總平面設(shè)計(jì)及選擇</p><p><b>　　第一節(jié) 概述及氣候</b></p><p>　　一 廠址地理位置，地形地貌，氣象，水文等概況</p><p><b>　　1 氣象水文條件</b></p><p&

32、gt;　　此地位于亞熱帶大陸性氣候區(qū)，常年溫暖平均氣溫17°C，最高40.2°C，最低-8.1°C.全市海拔高程在100米以下，相對高差小于10米，地面坡度小于5度的平原有500平方公里；海拔高程100—150米，地面坡度5—15度，相對高差10—60米的崗地約600平方公里；海拔高程120—300米，地面坡度15—25度，相對高差60—200米的丘陵有450平方公里；海拔300米以上，地面坡度25度以上，

33、高差200米以上的山地有400多平方公里。</p><p><b>　　2 地質(zhì)條件</b></p><p>　　未經(jīng)鉆探，根據(jù)10米槽深，石灰石質(zhì)量較好</p><p><b>　　3 地震</b></p><p>　　此地未發(fā)過生較大地震，地質(zhì)穩(wěn)定</p><p><

34、;b>　　4 濕度</b></p><p><b>　　年平均濕度81%</b></p><p><b>　　5風(fēng)向</b></p><p>　　全年主導(dǎo)風(fēng)向：偏北風(fēng)</p><p><b>　　6 降水量</b></p><p>　　

35、年均降水量1385.3毫米</p><p><b>　　7 雪</b></p><p>　　最大降雪深度10cm</p><p><b>　　8 水質(zhì)良好</b></p><p>　　9年平均日照1737.6小時(shí)</p><p>　　10 年平均無霜期274天</p&g

36、t;<p>　　二 全廠總占地面積，生活區(qū)面積及說明</p><p>　　全廠總面積：50000㎡</p><p>　　辦公生活區(qū)面積：5000㎡</p><p>　　后期預(yù)留面積：10000㎡</p><p>　　全廠總平面設(shè)計(jì)圖見附錄。</p><p>　　三 環(huán)境保護(hù)與綜合利用</p>

37、<p>　　生產(chǎn)過程嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)控污染物排放指標(biāo)，對多種礦渣實(shí)行盡量消耗工藝，減少其他污染。工人工作時(shí)佩戴防護(hù)用具，減少灰塵的污染。</p><p>　　四 總平面布置基本原則</p><p>　　1.建筑物與構(gòu)筑物的相對位置及系統(tǒng)和各種設(shè)備的布置應(yīng)按照工藝過程，保證有合理的生產(chǎn)作業(yè)線，工程流程順暢。</p><p>　　2.水泥廠將全廠按功

38、能分備料系統(tǒng)區(qū)，燒成系統(tǒng)區(qū)，燃料準(zhǔn)備區(qū)，加工系統(tǒng)區(qū)和包裝系統(tǒng)區(qū)及廠前區(qū)。</p><p>　　3.輔助車間及生產(chǎn)服務(wù)性設(shè)施，應(yīng)盡量靠近其所服務(wù)的主要生產(chǎn)系統(tǒng)地區(qū)。</p><p>　　4.應(yīng)盡可能縮小工廠的占地面積，并盡可能利用建筑物的上部空間。</p><p>　　5.布置工廠的建筑物必須考慮地形起伏和工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，以便保證以最少的建筑費(fèi)用達(dá)到較好的建筑

39、質(zhì)量。</p><p>　　6.應(yīng)根據(jù)工廠的發(fā)展計(jì)劃考慮工廠今后發(fā)展的可能性以便以最少的投資達(dá)到最高效益。</p><p>　　7.必須滿足防火衛(wèi)生要求，建筑物應(yīng)按照采光和主導(dǎo)風(fēng)向予以適當(dāng)布置，使工廠大部分主要車間和設(shè)備能避免煙霧和灰塵。</p><p>　　8.工廠主干線等各種設(shè)施的鏈接應(yīng)當(dāng)合理。</p><p>　　9.工廠的總平面設(shè)計(jì)圖

40、應(yīng)具有合理的藝術(shù)性。 </p><p><b>　　第三章 工藝</b></p><p>　　新型干法工藝的選擇依據(jù)</p><p>　　中國水泥工業(yè)經(jīng)過60年的發(fā)展，總產(chǎn)量6.4億噸，位居世界第一位。但中國水泥工業(yè)呈現(xiàn)以下三個(gè)特點(diǎn)：一是生產(chǎn)集中度太低；二是低標(biāo)號水泥比重過大，2001年按新標(biāo)準(zhǔn)42.5號及以上和特種水泥的產(chǎn)量只占總量的15%；

41、三是技術(shù)裝備落后，我國2001年預(yù)分解窯的產(chǎn)量僅占全行業(yè)13.8%。到2010年，預(yù)計(jì)水泥消費(fèi)總量要達(dá)到15億噸。隨著立窯等落后技術(shù)窯的的逐步淘汰，必然促進(jìn)預(yù)分解窯等高技術(shù)水泥窯的飛速發(fā)展。這些特點(diǎn)必將為我國水泥環(huán)保裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供巨大的發(fā)展空間。隨著我國水泥總量增長、水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快、西部大開發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施的興建，水泥環(huán)保裝備市場在未來5-10年需求會逐年增長，將保持較高速度的增長。我國水泥工業(yè)存在有多種生產(chǎn)工藝，即立窯生產(chǎn)、

42、濕法生產(chǎn)、半干法生產(chǎn)、普通干法、濕磨干燒、新型干法生產(chǎn)技術(shù)的生產(chǎn)格局。在生產(chǎn)技術(shù)裝備方面既有我國自行研制開發(fā)的技術(shù)成果，又有引進(jìn)國外多項(xiàng)水泥生產(chǎn)專有技術(shù)及裝備。其中新型干法水泥生產(chǎn)線以節(jié)能、降耗、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益好、自動(dòng)化和集約化程度高等優(yōu)勢，成為國內(nèi)水泥工業(yè)建設(shè)市場的主流生產(chǎn)線。新型干法水泥工藝以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)為核心，并把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)如礦山計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要采用新型干法水泥生產(chǎn)線，計(jì)劃建設(shè)

43、年產(chǎn)183萬T孰料生產(chǎn)線兩條，一期工程建設(shè)第一條。</p><p><b>　　第一節(jié) 原料工段</b></p><p>　　原料采用當(dāng)?shù)厥沂?，砂巖，礦渣及煙煤。</p><p>　　石灰石開采使用安徽皖維高新材料股份有限公司年產(chǎn)100萬噸石灰石機(jī)械化開采，項(xiàng)目對環(huán)境可能造成影響如下：</p><p>　　大氣環(huán)境影響

44、：礦山露采過程大氣污染物分別來自鑿巖(鉆孔)中產(chǎn)生的粉塵，爆破產(chǎn)生的粉塵和煙氣、礦石(廢石)采裝卸車過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵、堆場粉塵、以及向破碎站運(yùn)輸時(shí)汽車產(chǎn)生的尾氣，均屬于無組織排放。礦區(qū)通過采用先進(jìn)爆破工藝、各產(chǎn)塵工序?yàn)⑺謮m等措施后，粉塵無組織排放達(dá)標(biāo)，對周圍環(huán)境影響較小。      原礦破碎過程大氣污染物主要為破碎、輸送工序粉塵，通過采用袋式除塵器處理、封閉廊道輸送后，粉塵

45、達(dá)標(biāo)排放，對周圍環(huán)境影響較小。      水環(huán)境影響：本項(xiàng)目技改后礦區(qū)污水主要為堆場淋濾水、露采區(qū)地表匯水和生活污水。礦區(qū)堆場淋濾水、采區(qū)地表匯流經(jīng)收集沉淀后用于灑水抑塵，不外排。礦山職工生活污水經(jīng)化糞池處理后，用于礦廠區(qū)內(nèi)綠化使用，不外排。      噪聲影響：該礦山運(yùn)營期，不進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，礦界環(huán)境噪聲可滿足《

46、工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008）2類標(biāo)準(zhǔn)要求。爆破作業(yè)時(shí)，廠界噪聲將超出上述標(biāo)準(zhǔn)。對礦區(qū)南側(cè)生活區(qū)有一定影響。      固廢影響：露采廢石和除塵器收塵存放于排土場中，用于廢棄凹陷采坑的回填、覆土，道路修養(yǎng)等，在一定程度上均可以使廢物資源化，將能緩解礦山廢土石</p><p>　　砂巖破碎機(jī)齒輥式破碎機(jī)PC-800×

47、600，工作能力300t/h。</p><p>　　石灰石使用YG×500/90堆料機(jī)，600t/h。QQB2203橋式刮板取料機(jī)，300t/h.</p><p>　　生料磨：ATOX-50立式生料磨，450t/h,周工作7天，年利用率0.7。</p><p><b>　　第二節(jié) 燒成工段</b></p><p&

48、gt;<b>　　煤粉制備</b></p><p>　　?3.8m×(7+2.5)m風(fēng)掃式煤磨，40t/h,年利用率0.765。</p><p>　　熟料鍛燒 　　將生料在水泥工業(yè)窯內(nèi)緞燒至部分熔融，經(jīng)冷卻后得到以硅酸鈣為主要成分的熟料的過程。本設(shè)計(jì)使用?4.8×72m回轉(zhuǎn)窯，實(shí)際生產(chǎn)能力產(chǎn)量5600t/d,周工作7天，年利用率0.9。使水泥生產(chǎn)

49、具有高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)約資源、清潔生產(chǎn)、符合環(huán)保要求等優(yōu)點(diǎn)。因此，新型干法水泥生產(chǎn)業(yè)是我國以后最主要的發(fā)展方向。</p><p>　　第三節(jié) 水泥粉磨階段</p><p>　　水泥粉磨：?4.2×14.5水泥磨，125t/h,年利用率0.87。</p><p><b>　　第四節(jié) 出廠</b></p><p>

50、　　本廠采用袋裝與散裝結(jié)合的銷售。</p><p>　　水泥包裝，BX—8B嘴回轉(zhuǎn)包裝機(jī)，100t/h,年利用率0.57 。</p><p>　　水泥散裝，ZSQ散裝機(jī)，100t/h，年利用率0.21。</p><p><b>　　第四章 物料衡算</b></p><p>　　4.1 燒成工段生產(chǎn)能力和工廠生產(chǎn)能力計(jì)算

51、</p><p>　?。?）要求的熟料年產(chǎn)量計(jì)算：</p><p>　　Qy＝(100－j－i)Gy/(100－P)</p><p>　　式中：Qy------要求的熟料年產(chǎn)量(t熟料/年) </p><p>　　Gy------工廠規(guī)模(t水泥/年) </p><p>　　j-------水泥中石膏的摻入量，4%&l

52、t;/p><p>　　i-------水泥中混合材的摻入量，10%</p><p>　　P-------水泥的生產(chǎn)損失，大致相當(dāng)于水泥中石膏摻入量，可取為3～5%，在此取4%</p><p>　　Qy＝(100－4－10)×1830000/(100－4)＝1639375 t/y</p><p>　　小時(shí)產(chǎn)量：Qh＝Qy/(?×

53、;24×365)＝1639375 /(0.9×24×365)＝207.9t/h</p><p>　　一天產(chǎn)量：Qd＝24Qh＝24×207.9＝4990.5 t/d</p><p>　　其中： ?-------窯的年利用率，干法回轉(zhuǎn)窯≥0.8，在此取0. 9</p><p>　?。?）窯的臺數(shù)計(jì)算：</p>

54、<p>　　選取?4.8×72型號的回轉(zhuǎn)窯，標(biāo)定臺產(chǎn)量為5600t/d</p><p>　　N＝Qy/(8760?Qh.l)＝ 1639375 /(365×0.9×5000)＝0.99<1</p><p>　　式中： N-----窯的臺數(shù)</p><p>　　Qy-----要求的熟料年產(chǎn)量，t/y</p>

55、<p>　　Qh.l------所選窯標(biāo)定臺時(shí)產(chǎn)量，t/臺·h</p><p>　　?-------窯的年利用率</p><p>　　8760-----全年日歷小時(shí)數(shù)</p><p>　　N＝1，在此取1臺窯即可。</p><p>　　（3）燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力計(jì)算：</p><p>　　熟料小時(shí)

56、產(chǎn)量：Qh＝Qd l＝5600/24＝233.3 t/h</p><p>　　熟料日產(chǎn)量： Qd＝Qd＝5600 t/d</p><p>　　熟料年產(chǎn)量： Qy＝365?Qd＝365×0.9×5600=1839600t/y</p><p>　?。?）工廠的生產(chǎn)能力計(jì)算：</p><p>　　水泥小時(shí)產(chǎn)量：Gh＝(100

57、－P)Qh/(100－j－i)</p><p>　?。?100－4)×233.33/(100－4－10)＝260.5t/h</p><p>　　水泥日產(chǎn)量： Gd＝24Gh＝ 24×260.5＝6251t/d</p><p>　　水泥年產(chǎn)量： Gy＝8760?Gh＝8760×0. 9×260.5＝2053782t/y<

58、;/p><p>　　由此可見，選取1臺型號為?4.8×72的回轉(zhuǎn)窯能夠滿足工廠規(guī)模設(shè)計(jì)需要，并稍有富余，這是合理的。</p><p>　　4.1.2 生料配比計(jì)算</p><p>　　設(shè)定原燃材料的分析數(shù)據(jù)詳見下表4.1，4.2，4.3。</p><p>　　表4.1　原料與煤灰的化學(xué)成分表（%）</p><p>

59、;　　表4.2 煤的工業(yè)分析參數(shù)表</p><p>　　表4.3 熟料率值、熱耗和料耗表</p><p>　?。?）計(jì)算煤灰摻入量</p><p>　　100kg熟料中的煤灰摻入量：</p><p>　　Ga＝q Aad S/（100 Qnet,ad）＝(3200×27.73×100)/(100×22461)

60、＝3.95(%)</p><p>　　式中：　Ga-----熟料中煤灰的摻入量，%</p><p>　　q-------單位熟料熱耗，3200kJ/kg熟料</p><p>　　Qnet.ad-----煤的熱值，22461kJ/kg</p><p>　　Aad-----煤的空氣干燥基灰分含量，27.73%</p><p&g

61、t;　　S-------煤灰沉落率，回轉(zhuǎn)窯一般取100%</p><p>　　2）根據(jù)熟料率值，估算熟料化學(xué)成份</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)書已設(shè)定KH＝0.90，SM＝2.50，IM＝1.50；假設(shè)∑＝97.5%</p><p>　　則熟料的化學(xué)成份計(jì)算如下：</p><p>　　Fe2O3＝∑/ [(2.8KH＋1)(IM＋1)SM＋2

62、.6IM＋1.35]</p><p>　　＝97.5%/[（2.8×0.90＋1）(1.50＋1)×2.50＋2.6×1.50＋1.35]</p><p><b>　?。?.57%</b></p><p>　　Al2O3＝IM Fe2O3＝1.50×3.57%＝5.36%</p><p

63、>　　SiO2＝SM(Al2O3＋Fe2O3)＝2.50×（5.36%＋3.57%）＝22.33% </p><p>　　CaO＝∑－(SiO2＋Al2O3＋ Fe2O3)＝97.5%－（22.33%＋5.36%＋3.57%）＝66.24%</p><p>　　（3）累加試湊計(jì)算（詳見表4.4）</p><p>　　其中備注欄中應(yīng)用以下公式：&l

64、t;/p><p>　　KH＝(CaO－1.65Al2O3－0.35Fe2O3)/2.8SiO2</p><p>　　SM＝SiO2 /(Al2O3＋Fe2O3)</p><p>　　IM＝Al2O3/Fe2O3 </p><p>　　表4.4 累加試湊過程（以100kg熟料為基準(zhǔn)）</p><p><b>　　

65、（5）計(jì)算生料配比</b></p><p>　　配制100kg熟料所需的干原料如下：</p><p>　　石灰石＝[(115+2.644)/100.914)]×100＝116.58（kg）</p><p>　　熔劑粉＝[(14-6)/ 100.914]×100＝7.927（kg）</p><p>　　高硅砂巖＝

66、[13/100.914] ×100＝12.882（kg）</p><p>　　低硅砂巖=[(8.3+1.247)/100.914] ×100=9.547（kg）</p><p><b>　　生料配比如下計(jì)算：</b></p><p>　　a石灰石＝116.575/(116.575+7.927+12.882+9.547)

67、15;100％＝79.34%</p><p>　　b熔劑粉＝7.927/(116.575+7.927+12.882+9.547)×100％＝5.40%</p><p>　　c高硅砂巖＝12.882/(116.575+7.927+12.882+9.547)×100％＝8.76%</p><p>　　d低硅砂巖=9.547/(116.575+7.92

68、7+12.882+9.547)×100%=6.50%</p><p><b>　　（4）計(jì)算熟料料耗</b></p><p>　　計(jì)算生料消耗定額見表4.5。</p><p>　　表4.5 生料系統(tǒng)中各組分燒失量</p><p>　　DT=(100－Ga)/(100－I)</p><p>

69、;　　DT-------干生料理論消耗量，t/t熟料</p><p>　　Ga-------煤灰摻入量， % </p><p>　　I-------干生料的燒失量，%</p><p>　　DT=(100－3.95)/(100－34.55)=1.47</p><p>　　D=100 DT/（100-P生）</p><p>

70、;　　D-------干生料消耗定額，t/t熟料</p><p>　　P生-------生料的生產(chǎn)損失，%，回轉(zhuǎn)窯有電收塵時(shí)取3%～5%，取4%</p><p>　　D=100×1.47/（100－4）=1.531</p><p>　　表4.6 物料天然水分(%)</p><p>　　表4.7 生產(chǎn)損失(%)</p>

71、<p>　　4.1.4 原料需要量計(jì)算式</p><p>　?。?）干燥的原料消耗定額計(jì)算 D1＝D·a</p><p>　　式中： D1-------干燥的石灰石消耗定額，t/t熟料</p><p>　　D--------生料料耗，1.531t生料/t熟料</p><p>　　故 D1＝D·

72、a =1.531×0.7934＝1.215t/t熟料</p><p>　　同理： D2＝D·b＝1.531×0.0540＝0.083 t/t熟料</p><p>　　D3＝D·c＝1.531×0.0876＝0.134 t/t熟料</p><p>　　D4＝D·d＝1.531×0.0650=0.1

73、00 t/t熟料</p><p>　　其中： D2-------干燥的熔劑粉消耗定額，t/t熟料</p><p>　　D3-------干燥的高硅砂巖消耗定額，t/t熟料</p><p>　　D4-------干燥的低硅砂巖消耗定額，t/t熟料</p><p>　　a-------石灰石配比，79.34%</p><p&

74、gt;　　b--------熔劑粉的配比，5.40%</p><p>　　c--------高硅砂巖的配比，8.76%</p><p>　　d--------低硅砂巖的配比，6.50%</p><p>　?。?）干燥的原料需要量 </p><p>　　石灰石 Ay＝Qy·D1 ＝1839600×1.215＝22351

75、14t/y</p><p>　　Ad＝Qd·D1 ＝5600×1.215＝6804 t/d</p><p>　　Ah＝Qh·D1 ＝233.33×1.215＝283.5 t/h</p><p>　　其中： Ah——干燥的石灰石每小時(shí)需要量，t/h</p><p>　　Ad——干燥的石灰石每晝夜需要量，

76、t/d </p><p>　　Ay——干燥的石灰石每年需要量，t/y</p><p><b>　　同理： </b></p><p>　　熔劑粉：By＝Qy·D2 ＝1839600×0.083＝152686.8 t/y</p><p>　　Bd＝Qd·D2 ＝5600×0.083

77、＝464.8 t/d</p><p>　　Bh＝Qh·D2 ＝233.33×0.083＝19.4 t/h</p><p>　　高硅砂巖：Cy＝Qy·D3 ＝1839600×0.134＝246506 t/y</p><p>　　Cd＝Qd·D3 ＝5600×0.134＝750.4 t/d</p>

78、<p>　　Ch＝Qh·D3 ＝233.33×0.134＝31 t/h</p><p>　　低硅砂巖：Dy＝Qy·D4 ＝1839600×0.100＝183960 t/y</p><p>　　Dd＝Qd·D4 ＝5600×0.100＝560 t/d</p><p>　　Dh＝Qh·D4

79、 ＝233.33×0.100＝23.3t/h</p><p>　?。?）含天然水分的原料消耗定額 </p><p>　　D′1＝100D1/(100－W1)</p><p>　　式中： D′1-------含天然水分的石灰石消耗定額，t/t熟料</p><p>　　W1-------石灰石的天然水分，%</p>&

80、lt;p>　　D′1＝100×1.215/(100－1)＝1.2273 t/t熟料</p><p>　　同理： D′2＝100D2/(100－W2)＝100×0.083/(100－10)＝0.0922t/t熟料</p><p>　　D′3＝100D3/(100－W3)＝100×0.134/(100－10.58)＝0.1499 t/t熟料</p&g

81、t;<p>　　D′4＝100D3/(100－W4)＝100×0.100/(100－10.58)＝0.1118 t/t熟料</p><p>　　其中： D′2-------含天然水分的熔劑粉消耗定額，t/t熟料</p><p>　　D′3-------含天然水分的高硅砂巖消耗定額，t/t熟料</p><p>　　D′4-------含天然水

82、分的低硅砂巖消耗定額，t/t熟料</p><p>　　W2-------熔劑粉的天然水分，%</p><p>　　W3-------高硅砂巖的天然水分，%</p><p>　　W4-------低硅砂巖的天然水分，%</p><p>　?。?）含天然水分的原料需要量</p><p>　　A′y＝D′1×Qy＝

83、1.2273×1839600＝2257741 t/y</p><p>　　其中： A′y-------含天然水分的石灰石每年需要量，t/y</p><p>　　A′d＝D′1×Qd＝1.2273×5600＝6872.8 t/d</p><p>　　A′d--------含天然水分的石灰石每晝夜需要量，t/d</p>&l

84、t;p>　　A′h＝D′1×Qh＝1.2273×233.33＝286.4t/h</p><p>　　A′h--------含天然水分的石灰石每小時(shí)需要量，t/h</p><p><b>　　同理： </b></p><p><b>　　熔劑粉：</b></p><p>　　

85、B′y＝D′2×Qy＝0.0922×1839600＝169611 t/y</p><p>　　B′d＝D′2×Qd＝0.0922×5600＝516 t/d</p><p>　　B′h＝D′2×Qh＝0.0922×233.33＝21.5t/h</p><p><b>　　高硅砂巖：</b>

86、;</p><p>　　C′y＝D′3×Qy＝0.1499×1839600＝266558 t/y</p><p>　　C′d＝D′3×Qd＝0.1449×5600＝811.44t/d</p><p>　　C′h＝D′3×Qh＝0.1449×233.33＝33.8t/h</p><p>

87、;<b>　　低硅砂巖：</b></p><p>　　D′y＝D′4×Qy＝0.1118×1839600＝205667.3 t/y</p><p>　　D′d＝D′4×Qd＝0.1118×5600＝626t/d</p><p>　　D′h＝D′4×Qh＝0.1118×233.33＝26

88、 t/h</p><p>　　4.1.5 石膏、混合材需要量計(jì)算式</p><p>　　混合材的主要成分為石灰石和粉煤灰，比例為1：2</p><p>　?。?）干燥的石膏、混合材消耗定額計(jì)算</p><p>　　Dj＝100j/(100－j－i)(100－Pj)</p><p>　　式中： Dj-------干燥的

89、石膏消耗定額，t/t熟料</p><p>　　j,i-------石膏，混合材的摻入比，%</p><p>　　Pj-------石膏的生產(chǎn)損失</p><p>　　得： 　Dj＝100×5/(100－5－15)(100－3)＝0.064433 t/t熟料</p><p>　　同理： Di＝100i/(100－j－i)(100－

90、Pi)＝100×15/(100－5－15)(100－3)＝0.193299 t/t熟料</p><p>　　其中： Di-------干燥的混合材消耗定額，t/t熟料</p><p>　　Pi-------混合材的生產(chǎn)損失，%</p><p>　?。?）干燥的石膏、混合材需要量</p><p>　　石膏： Jy＝Qy·

91、Dj＝1839600×0.064433＝118530t/y</p><p>　　Jd＝Qd·Dj＝5600×0.064433＝360.8 t/d</p><p>　　Jh＝Qh·Dj＝233.33×0.064433＝15 t/h</p><p>　　其中： Jy--------干燥的石膏每年的需要量，t/y<

92、/p><p>　　Jd--------干燥的石膏每天的需要量，t/d</p><p>　　Jh---------干燥的石膏每小時(shí)的需要量，t/h</p><p><b>　　同理： </b></p><p>　　混合材：Iy＝Qy·Di＝1839600×0.193299＝355410.7t/y</p

93、><p>　　Id＝Qd·Di＝5600×0.193299＝1082.5 t/d</p><p>　　Ih＝Qh·Di＝233.33×0.193299＝45.1 t/h</p><p>　?。?）含天然水分的石膏、混合材消耗定額 D′j＝100×Dj/(100－Wj)</p><p>　　式

94、中： D′j------含天然水分的石膏消耗定額，t/t熟料</p><p>　　Wj----------石膏的天然水分，%</p><p>　　得： 　D′j＝100×0.064433/(100－4)＝0.067117698 t/t熟料</p><p><b>　　同理：</b></p><p>　　D′

95、i＝100×Di/(100－Wi)＝100×0.193299/(100－7)＝0.207848 t/t熟料</p><p>　　其中： D′i--------含天然水分的混合材消耗定額，t/t熟料</p><p>　　（4）含天然水分的石膏、混合材需要量</p><p>　　石膏： J′y＝Qy·D′j＝1839600×0

96、.067118＝123470.3t/y</p><p>　　J′d＝Qd·D′j＝5600×0.067118＝375.9 t/d</p><p>　　J′h＝Qh·D′j＝233.33×0.067118＝15.66 t/h</p><p>　　式中： J′y --------含天然水分的石膏每年的需要量</p>

97、<p>　　J′d ---------含天然水分的石膏每天的需要量</p><p>　　J′h ---------含天然水分的石膏每小時(shí)的需要量</p><p><b>　　同理： </b></p><p>　　混合材：I′y＝Qy·D′i＝1839600×0.207848＝382375t/y</p>

98、<p>　　I′d＝Qd·D′i＝5600×0.207848＝1163.9t/d</p><p>　　I′h＝Qh·D′i＝233.33×0.207848＝48.5t/h </p><p>　　4.1.6 熱量平衡計(jì)算</p><p><b>　　燒成用煤：</b></p>&

99、lt;p>　?。?）干燥的燒成用煤的消耗定額</p><p>　　De1＝100q/Qnet·(100－P煤)＝100×3200/[22461×(100－3)]＝0.1468754 t/t熟料</p><p>　　式中： q--------熟料熱耗，kJ/kg熟料</p><p>　　Qnet--------煤低熱值，kJ/kg

100、煤</p><p>　　P煤--------煤的生產(chǎn)損失，取3%</p><p>　?。?）干燥的燒成用煤的需要量</p><p>　　Mye1＝Qy·De1＝1839600×0.1468754＝270191.986 t/y</p><p>　　Mde1＝Qd·De1＝5600×0.1468754＝82

101、2.5 t/d</p><p>　　Mhe1＝Qh·De1＝233.33×0.1468754＝34.27t/h</p><p>　　式中： Mye1--------干燥的燒成用煤的每年需要量，t/y</p><p>　　Mde1---------干燥的燒成用煤的每天需要量，t/d</p><p>　　Mhe1------

102、---干燥的燒成用煤的每小時(shí)需要量，t/h</p><p>　?。?）含天然水分的燒成用煤的消耗定額</p><p>　　D′e1＝100·De1/(100－We)＝100×0.1468754/(100－10)＝0.16319 t/t熟料</p><p>　　式中：We------煤的天然水分，%</p><p>　?。?

103、）含天然水分的燒成用煤的需要量</p><p>　　M′ye1＝Qy·D′e1＝1839600×0.16319＝300204.3t/y</p><p>　　M′de1＝Qd·D′e1＝5600×0.16319＝913.86 t/d</p><p>　　M′he1＝Qh·D′e1＝233.33×0. 1631

104、9＝38.077t/h</p><p>　　式中： M′ye1--------含天然水分的燒成用煤的每年需要量，t/y</p><p>　　M′de1-----含天然水分的燒成用煤的每天需要量，t/d</p><p>　　M′he1-----含天然水分的燒成用煤的每小時(shí)需要量，t/h</p><p><b>　　烘干用煤：<

105、/b></p><p>　　新型干法水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)充分利用廢氣熱、余熱等熱量來進(jìn)行烘干原料，其熱量能達(dá)到生產(chǎn)要求，滿足生產(chǎn)，故不考慮烘干用煤量。</p><p><b>　　第五章 附圖</b></p><p><b>　　附圖一</b></p><p>　　新型干法水泥生產(chǎn)流程圖<

106、/p><p><b>　　車</b></p><p><b>　　車</b></p><p><b>　　v</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 韓仲琦.中國水泥工業(yè)的歷史和發(fā)展[M].天津