1、 本科毕业设计(论文)5000吨/日水泥熟料水泥厂生料制备车间工艺设计学院名称材料科学与工程学院专业名称材料科学与工程学生姓名学号指导教师二一四年六月 VII设计总说明 水泥是国民经济的基础材料,使用广,用量大,素有“建筑工业的粮食“之称。水泥作为一种重要的胶凝材料,是全球用途最广,用量最多的建筑材料,是建材工业的主体部分,广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥是建筑工业三大基础材料之一,使用广,用量大,可广泛用于民用、工业、农业、水利交通和军事工程等。水泥工业是国民经济发展、生产建设和人民生活不可缺少的基础原材料工业。水泥工业是重工业,是社会主义现代化建设中不可或缺的工业之一。随着我国经
2、济的发展,水泥产业已达到相当大的规模。进入21世纪以来,我国水泥工业发生了突破性的变化,新技术、新装备的集约化生产不断取代落后、分散的小生产方式,新型干法水泥的发展和产业技术进步举世瞩目,从一个侧面衬托出我国的经济建设和社会进步的飞快发展。“十二五”是全面建设小康社会的关键时期,国民经济仍将保持平稳较快增长,水泥工业面临着发展机遇:工业化、城镇化和新农村建设进一步拉动内需,保障性安居工程以及高速铁路、轨道交通、水利、农业及农村等基础设施建设带动水泥需求继续增长。由此可见,在未来我国水泥市场发展前景较好。我国水泥工业目前正处于技术结构和产品结构调整的关键时期,水泥生产过程要达到大型化、自动化、优
3、质、高效、低耗、环保的标准1。本次设计选择5000吨/日水泥熟料水泥厂生料制备车间工艺设计,目的就是更加深刻的熟悉立磨的工作原理,从而全面了解立磨在工作过程中出现的问题,以及解决问题的办法,最终达到节约水泥粉磨过程消耗的能量,使水泥厂的利润得到有效提高。在设计中本着节约资源、降低成本、减少污染、提高效率的原则,顺应新型干法生产线建设规模的趋势,参考近年来大型水泥厂的设计原则、设计参数和设备规格,吸取他们设计的成功经验,采用他们的设计优点,使用一些新设备,在生料粉磨车间采用产量大、能耗低的立磨2。通过查阅文献,并结合初始数据进行水泥的配料计算、物料平衡、主机平衡、储库平衡计算,再计算并结合近年来
4、出现的新工艺、新技术、新设备,进行全厂主机和制成车间辅机设备的选型,并绘制出全厂工艺布置平面图和生料粉磨系统工艺布置图。水泥工业的设计是一项复杂工程,涉及专业知识多,知识面广,其生产具有连续性,多环节相互制约,故设计时对于生产技术配套设备等的选择,要选择最佳方案,统筹安排,基于实际情况。本设计的指导思想是力求做到工艺流程顺畅,设备选型合理,指标先进可行,以期尽快达产达标,达到优质优产,低消耗,安全长期运转的目的。本设计的目的在于培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高分析、解决实际能力,提高查阅文献和手机资料的能力,计算机技术和外语应用能力,使我们系统而又熟练地掌握水泥厂工艺流
5、程,具有进行水泥厂主要车间初步设计计算,编写设计设计说明书等工作能力,进而培养学生创新精神和实践能力,为今后的实际工作打基础。 Brief Introduction to the DesignCement is a basic material of the national economy, is used widely and largely, is known as the food for construction industry. As an important cement cementing material, is the worlds most widely used, u
6、p to the amount of building materials .cement is the main part of the building materials industry. Cement is widely used in civil construction, water conservancy, national defense and other projects. Cement is one of the three basic materials construction industry, can be widely used in civil, indus
7、trial, agriculture, water transportation and military projects. Cement industry is basic raw material industry of economic development, production and construction, peoples living indispensable. Cement industry is heavy industry, is one of the socialist modernization indispensable industry.As Chinas
8、 economic development, the cement industry has reached a considerable scale. In the 21st century, Chinas cement industry breakthrough occurred changes, new technology, new equipment intensive production replacing the backward scattered small production, dry cement and industrial technology developme
9、nt has attracted worldwide attention from one side bring out the fast development of Chinas economic construction and social progress. Twelve Five plan is a critical period of building a moderately prosperous society, the economy will maintain steady and rapid growth, the cement industry is facing o
10、pportunities for development: industrialization, urbanization and new rural construction to further stimulate domestic demand, affordable housing projects and high-speed rail infrastructure, rail transportation, water conservancy, agriculture and rural driving, such as cement demand continues to gro
11、w. Thus, Cement market has good prospects in the future of China.Chinas cement industry is currently in a critical period of technology and product structure adjustment, the cement production process to achieve large-scale, automated, high-quality, high efficiency, low consumption, environmental pro
12、tection standards. This design choice 5000 t / day clinker cement plant raw material preparation plant process design, the purpose is more profound familiarity vertical mill works, in order to fully understand the vertical mill appeared in the work process problems, and solutions to problems and ult
13、imately achieve savings of energy consumption of cement grinding process, so cement effectively improve profits. In the design principle of conservation of resources, reduce costs, reduce pollution, improve efficiency, follow the trend of new dry process production line construction scale in recent
14、years, large-scale cement plant reference design principles, design parameters and equipment specifications, draw their design success experience using their design advantages, the use of some new equipment, raw material grinding plant using large output, low energy consumption vertical mill. Throug
15、h literature, combined with the initial data to calculate the ingredients of cement, material balance, the host balancing reservoir balance calculations, re-emerged in recent years is calculated and combined with new technology, new technology, new equipment, and made the whole plant hosts workshop
16、auxiliary equipment selection, and draw out the entire plant process layout plan and process raw material grinding system layout. The cement industry is a complex design project, involving expertise, a wide range of knowledge, its production continuity, multi-link mutual restraint, the design of the
17、 choice of production technology equipment, etc., to choose the best plan, co-ordinate arrangements , based on the actual situation. The guiding principle is to strive to achieve the design process smooth, rational selection of equipment, advanced and feasible indicators in order to reach production
18、 targets as quickly as possible to achieve excellent production quality, low-cost, long-term operation of the security purpose.The purpose of this design is that the integrated use of training we have learned the basic theory, basic knowledge and skills to improve the analysis and solving practical
19、ability, improve the ability to access 目录绪论1第1章 原料与燃料31.1 原料的质量要求31.1.1 水泥原料31.1.2 矿渣混合材及石膏41.2 燃料的质量要求4第2章 配料计算与物料平衡计算72.1 配料计算72.1.1 率值的定义72.1.2 率值的确定72.1.3 熟料热耗的确定72.1.4 煤灰掺入量82.1.5 计算干原料配合比82.1.6 计算熟料成分82.1.7 计算熟料率值92.1.8 计算湿原料配比92.2 物料平衡计算102.2.1 石膏的掺量102.2.2 混合材的掺量112.2.3 物料平衡计算112.2.4 物料平衡表18
20、第3章 主机平衡计算与选型193.1 车间工作制度的确定193.2 主机选型203.3 主机平衡表29第4章 储库的计算304.1 物料的储存304.2 物料的储存期304.3 储存设施的计算304.4 各类物料储存设施计算37第5章 重点车间工艺设计465.1 生料制备车间介绍465.1.1 生料粉磨的目的和意义465.1.2 现代生料粉磨技术发展的特点465.1.3 生料粉磨流程475.1.4 生料制备车间工艺流程选择505.1.5 本设计工艺流程525.2 生料制备车间选型计算545.3 车间质量控制制度635.3.1 质量控制的意义635.3.2 车间质量控制635.4 车间工作制度及
21、劳动定额645.4.1 车间工作制度645.4.2 劳动定员定额64第6章 生料制备车间成本及技术及技术经济656.1 生料制备车间成本656.2 生料制备车间主要技术经济指标656.3 影响水泥企业成本因素分析686.4 降低生产成本,提高经济效益的生产管理措施69第7章 生料制备车间的工艺布置70第8章 全厂平面工艺布置718.1 总平面布置的设计程序718.2 全厂总平面设计的基本原则718.3 全厂工艺平面布置说明72结语74致谢75参考文献76绪论生料粉磨是水泥生产的重要工序,为熟料煅烧提供性能优良的生料,随着新型干法水泥生产的发展,为了提高粉磨效率,节约能源,提高经济效益,粉磨设备
22、在大型化的同时,也得到了不断的改进和发展3。干法生料粉磨系统主要有开路管磨、闭路管磨和闭路烘干磨三种形式。开路管磨在粉磨过程之中不进行烘干,因此对入磨物料的水分要求比较严格,必须把含水分较高的物料预先进行烘干后再入磨粉磨。烘干磨则同时进行烘干和粉磨,烘干热源可利用悬浮预热窑、预分解窑或篦式冷却机的废气,烘干平均水分6%-8%的原料,故目前得到了广泛的应用,而分别进行烘干、粉磨的流程已很少采用。烘干粉磨系统有:风扫磨系统、尾卸提升循环磨系统、中卸提升循环磨系统、辊压机粉磨系统和立磨系统4。对于风扫磨、尾卸提升循环磨、中卸提升循环磨是不同规模能力的球磨系统,这种磨机结构简单,容易管理和维护,对管理
23、人员的技术水平要求也不高。其缺点是动力消耗较大,尤其当用于处理含水较少而又易磨的物料时,由于风扫和提升物料所需的气体量大于烘干物料所需的热风量,则更不经济。单机规模也停留在当时的水平未再扩大,为此逐步让位与立磨。立磨粉磨效率高、烘干能力强、产品的化学成分稳定;颗粒级配均匀,有利于煅烧;工艺流程简单、建筑面积及占用空间小;噪音低、扬尘少、操作环境清洁;磨损小,利用率高。中国水泥工业于20实际 50 年代初期即开始采用立磨制备煤粉;70年代末期开始研制立磨用于生料制备。近年来,新开发的立磨外循环粉磨系统不仅可以减少磨机风量,降低电耗,更适合于磨制硬质或易磨性差别较大的物料。因此,被广泛作为生料粉磨
24、系统。辊压机粉磨系统的特点:其粉磨效率高,电耗低,增产节能,噪音低,体积小,质量轻,占地面积小,容易安装。但辊压机粉磨系统较立磨系统比较,辊压机在生料粉磨中的应用还处于初级阶段,可靠性达不到立磨水平,而立磨粉磨系统随着窑外分解窑的发展得到迅速发展5。 通过比较分析,本设计采用立磨粉磨系统。具体的工艺方案为:生料粉磨系统为一台HRM4800立磨组成外循环粉磨系统,采用窑尾废气作为磨机烘干热源。系统工作原理:来自原料调配库的配合料通过锁风阀喂入立磨,碾压粉碎后的细料由风环处至下而上的高速热风带走,一部分不合格的细料在磨腔内落入磨盘继续粉磨,其余细料经设在磨机顶部的选粉机分选,不合格的细粉返回磨内继
25、续粉磨,细度合格的细粉随气体排出磨外由旋风分离器收集后送往生料均化库储存及均化,出磨废气一部分循环入磨,其余废气经窑尾除尘器净化后排放;而粗料从吐渣口卸出,由皮带机和斗式提升机喂入磨内继续粉磨。第1章 原料与燃料1.1 原料的质量要求1.1.1 水泥原料原料的成分和性能直接影响配料、粉磨、煅烧和熟料的质量,最终也影响水泥的质量。生产硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料(主要提供氧化钙)和粘土质原料(主要提供氧化硅和氧化铝,也提供部分氧化铁)。我国粘土原料及煤灰中一般含氧化铝较高,而含氧化铁不足,因此需要加入铁质校正原料。当粘土中氧化硅或氧化铝含量偏低时,可加入硅质或铝质校正原料。水泥的原料应满足以
26、下工艺要求:(1)化学成分必须满足配料的要求,以能制得成分合适的熟料,否则会使配料困难,甚至无法配料。(2)有害杂质的含量应尽量少,以利于工艺操作和水泥的质量。(3)应有良好的工艺性能,如易磨性、易烧性、热稳定性、易混合性等。1、石灰质原料凡以碳酸钙为主要成分的原料都叫石灰质原料,是水泥生产中用量最大的一种原料,一般生产1 吨熟料约需1.21.3 吨左右的石灰质干原料。在本此设计中所使用的石灰石化学分析结果见表1-1:表1-1 石灰石化学成分(%)名称lossSiO2 Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2O石灰石44.16 0.69 1.26 0.12 53.01 0.40 0.30 本
27、设计采用的石灰石各项指标都达到了一级品(CaO48%, MgO2.5%,R21.0%)的要求,所以该石灰石属于生产水泥的优质原料。已知该矿山在厂区北方,距厂5 公里,储量7000 万吨,远期储量2 亿吨,矿石成分稳定性好,交通方便。2、粘土质原料设计选用储量丰富的粘土做粘土质原料,矿山位于厂区西北方,距厂3 公里。粘土质原料是含碱和碱土的铝硅酸盐,主要化学成分是SiO2,其次Al2O3,还有Fe2O3,一般生产1 吨熟料用0.30.4 吨粘土质原料。本设计采用的粘土质原料化学成分分析如下表1-2:表1-2 粘土化学成分(%)名称lossSiO2 Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2O粘土
28、6.33 69.82 12.19 7.95 2.35 1.29 3、校正原料我国的粘土原料以及煤灰分中一般含氧化铝较高,而氧化铁不足,结合我国的实际情况为了满足煅烧的要求,需要加入铁质校正原料,本设计中加入的铁质校正原料为铁粉;铁粉的具体化学成分如下表1-3:表1-3 铁粉化学成分(%)名称lossSiO2 Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2O铁粉1.60 18.63 4.54 67.75 5.02 2.18 1.1.2 矿渣混合材及石膏1、混合材本设计主要生产42.5 等级的矿渣水泥,所以加入适量的矿渣混合材,提高水泥早期强度从而提高了水泥质量,减小了成本投入,为企业带来显著的经济效
29、益。本设计 所使用的矿渣化学成分分析如下表1-4:表1-4 矿渣化学成分(%)名称lossSiO2 Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2O矿渣38.27 10.31 1.23 43.05 3.29 0.41 2、石膏本此设计所使用的石膏化学成分分析如下:表1-5 石膏化学成分(%)名称lossSiO2 Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2O石膏23.22 1.17 0.77 34.19 0.27 39.66 1.2 燃料的质量要求我国水泥工业主要使用煤作为燃料。燃料品质既影响煅烧过程又影响熟料质量,发热量高的优质燃料,其火焰温度高,熟料KH值可高些,若燃料质量差,灰分含量多,热值过
30、低,会降低与分解窑的生产效率,同时容易造成燃料燃烧不完全,预热分解系统粘结堵塞,降低熟料质量。低品位煤除了火焰温度低外,还会因煤灰的沉落不均匀,对熟料质量影响极大。对回转窑来说,采用的煤的发热量高,挥发分低,则因挥发分低,火焰黑火头长,燃烧部分短,热力集中,熟料易结大块,游离氧化钙增加,耐火砖寿命缩短。水泥工业用煤的质量要求如下:(1)热值:对燃煤的热值希望越高越好,可有效地提高发热能力和煅烧温度。热值较低的煤使煅烧熟料的单位热耗增加,同时窑的单位产量降低。因此对于预分解窑一般要求煤的低位发热量大于21000kJ/kg 煤。本设计用煤热质为22029kJ/kg 煤。(2)挥发分:煤的固定碳和挥
31、发分是可燃成分,挥发分低的煤不易着火,窑内会出现较长的黑火头,高温带比较集中。综合考虑燃料成本和技术条件,本设计中的使用的是褐煤,其挥发分相对较高。(3)灰分:煤的灰分是水泥工业用煤的主要指标之一。如果灰分过高将导致煤的着火点后移,辐射传热效率下降;导致熟料颗粒的成分不均匀,从而影响窑热工制度的稳定和窑熟料产、质量的提高。在新型干法中,煤灰分过高,热值过低,不仅会降低预分解窑生产效率,同时造成燃料不完全燃烧,预分解系统黏结堵塞,降低熟料质量。一般要小于25%-30%。(4)水分:水分是影响煤粉制备和燃烧的不利因素之一。对于燃烧,水分越高,煤粉滞后起燃越严重,相应的热耗增大。对于粉磨,则由于流动
32、性变差,使其运输、喂料不畅,粉磨困难,相应的煤磨的产量降低,电耗也会增加。生产中对煤粉的水分应控制在1%-1.5%。(5)煤粉的细度:煤粉的细度直接影响火焰的长度及形状。国内生产、设计采用的煤粉细度,通常80m 筛余为8-10%,煤粉越细比表面积越大,在空气中与氧气接触的机会越多,燃烧速度快,燃烧越完全,单位时间放出的热量越多,可以提高窑内火焰的温度;煤粉太粗时,黑火头长,难着火,燃烧速度慢,火力不集中,烧成温度低,太粗时也会造成煤灰的不均匀掺入。这些因素都会使熟料质量降低,窑内热工制度不稳定,操作困难。但是当煤粉太细时,其自燃的几率也增大6。本次设计所使用的煤是烟煤,其元素分析和工业分析结果
33、如下表1-6:表1-6 煤(褐煤)的工业分析()名称WyAyVyCyQy DW (kJ/kg.coal)煤3.3213.9245.7437.0222029第2章 配料计算与物料平衡计算2.1 配料计算水泥的质量和性能取决于熟料的矿物组成,而熟料的矿物组成取决于熟料的成分,熟料的成分又与生料的成分密切相关。因此,适合的生料成分是水泥生产的关键。通常一宗天然生料成分很难满足需要,必须将各种原料按一定比例进行混合,才能满足煅烧生料成分的要求。因此配料是工艺设计的依据,是正常生产的保障,更是保证熟料质量的前提。2.1.1 率值的定义率值即组成水泥熟料的各氧化物之间的比例。因为水泥熟料是有两种或两种以上
34、的氧化物化合而成,因此在水泥生产中,控制个氧化物之间的比例,比单独控制各氧化物的含量更能反映出对熟料矿物组成和性能的影响。2.1.2 率值的确定率值的选择是否合理直接关系到熟料煅烧质量。根据预分解窑的发展多年的探索,经验表明:高硅酸率,高铝氧率,中饱和比比较好。影响选择熟料组成的伊苏很多,一个合理的配料方案既要考虑熟料质量,又要考虑物料的易烧性;既要考虑各率值或矿物组成的绝对值,又要考虑它们之间的相互关系。查阅资料,对于新型干法水泥生工艺,水泥熟料率值大致为:KH=0.880.91,SM=2.42.7,IM=1.41.8。故根据生产实践和设计工艺条件确定熟料的率值:KH=0.90 0.02 S
35、M=2.550.1 IM=1.60.1。2.1.3 熟料热耗的确定表2-1一些水泥厂5000t/d窑型及热耗厂名窑型生产能力(t/d)热耗(kJ/kg)辽宁工源水泥(集团)有限责任公司4.872m50002968.9海螺集团安徽铜陵海螺水泥有限公司4.872m50002970湖南11海螺水泥有限公司472m50003100由上表,以及综合考虑,随着新型干法水泥煅烧技术的不断提高,熟料的热耗不断降低,单位熟料热耗依国内新型干法厂现状,熟料热耗可取3000KJ/kg熟料。2.1.4 煤灰掺入量新型干法水泥生产中,煤灰掺入量按100%计算。 (2-1)式中: S煤灰掺入量,以熟料百分数表示(100%
36、)煤的应用基低热值(kJ/kg煤) 煤的应用基灰分含量(%)熟料烧成热耗(kJ/kg熟料)R煤灰沉落度(%),当窑后有电收尘且窑灰入窑时取100%2.1.5 计算干原料配合比采用尝试误差法进行配料。为了获得较高的熟料强度,良好的物料易烧以及易于控制生产,选择适宜的三率值是非常必要的。由于其牵涉到非线性方程的求解,用手工计算需反复试凑,难以达到结果最优,而各种简化计算方法不容易掌握,采用办公软件EXCEL做配料计算,可直接通过表格计算求解,几秒钟就可算得最优解,操作简便,结果准确,见表2-2:表2-2 干原料及煤灰化学分析名称lossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3R2O配比 (%
37、)石灰石35.630.561.020.142.770.320.2480.690粘土1.1612.772.231.450.430.2418.291铁粉0.020.190.050.690.050.021.019生料36.8113.523.292.2443.250.580.24灼烧生料21.395.213.5568.450.920.38注1: 各原料带入生料各种成分的量=原料化学成分中各氧化物含量原料配合比。注2: 灼烧生料=生料中各氧化物含量。2.1.6 计算熟料成分依据煤灰掺入量计算公式得到煤灰掺入量,进而得到灼烧生料配合比,如表2-3所示。表2-3 熟料化学成分名称配合比SiO2Al2O3Fe
38、2O3CaOMgOSO3R2O灼烧生料98.121.395.213.5568.450.9200.38煤灰1.90.960.530.170.110.050.040熟料10022.355.753.7268.560.970.040.38注:熟料成分=灼烧生料中氧化物含量+煤灰中相应氧化物含量煤灰掺入量。2.1.7 计算熟料率值(2-2) (2-3) (2-4)即:表2-4 熟料的率值率值目标率值计算率值偏差KH0.920.920S2.302.360.06P1.551.5502.1.8 计算湿原料配比各湿物料的配比为:表2-5 湿物料的百分比湿物料名称含水率(%)湿原料配比(%)干原料配比(%)石灰石
39、181.50580.32423粘土318.85718.58382铁粉81.1081.0919注:湿原料配比= 2.2 物料平衡计算2.2.1 石膏的掺量2.2.1.1 概述适当加入石膏,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. 石膏作为水泥的缓凝剂,用于调节水泥似的凝结时间,也可以增加水泥的强度,特别对矿渣水泥作用更明显。石膏也可作矿化剂用于熟料煅烧,对提高熟料产量和质量有明显的效果7。2.2.1.2 技术要求GB/T 5483石膏和硬石膏国家标准中规定的技术要求是:(1)附着水:产品附着水不得超过4%(m/m)。(2)块度尺寸:产品的块度不大于400mm。如有特殊要
40、求,由供需双方商定。(3)分级:各类产品按其品位分级,并应符合表2-6的要求。表2-6 各类产品的分级产品名称石膏(G)混合石膏(M)品位%(m/m) CaSO42H2OCaSO42H2O+ CaSO4且(质量比)特级9595一级85二级75三级65四级552.2.1.3 确定石膏的含量根据国家标准GB 175-2007规定和查阅相关资料,普通硅酸盐水泥SO3含量可取2.7%。则普通硅酸盐水泥石膏掺量为矿渣硅酸盐水泥中的SO3含量一般波动在3%4%。此处取SO3含量为3.0%,则矿渣硅酸盐水泥石膏掺量为2.2.2 混合材的掺量2.2.2.1 概述水泥混合材可分为两类:即活性混合材与非活性混合材
41、 所谓活性混合材,是指在这类材料中均含有一定的活性组分,这些活性组分在常温有水的情况下,能与氢氧化钙作用生成具有胶凝性的稳定化合物。生产通过水泥时,国家标准规定的活性混合材料主要有以下三类:(1)粒化高炉矿渣(GB/T203),粒化高炉矿渣粉(GB/T18046):主要化学成分为CaO、SiO2和Al2O3,具有潜在水硬性。(2)粉煤灰(GB/T 1596):主要化学成分为SiO2和Al2O3,具有火山灰性。(3)火山灰质混合材(GB/T 2847):主要化学成分为SiO2和Al2O3,具有火山灰性,有天然和人工两种。天然:火山灰、凝灰岩、浮石等人工:煤矸石渣、烧页岩、烧粘土等。相反,凡不含或
42、只含很少量活性组分的材料称为非活性混合材料,如其活性指标不符合以上技术标准要求的粉煤灰、火山灰质混合材料和粒化高炉矿渣等及石灰石和砂岩。2.2.2.2 确定混合材的掺量国家标准(GB1752007)对水泥混合材加入量有明确的规定:在普通硅酸盐水泥中,活性混合材掺入量15以下或非活性混合材料掺入量10以下;在矿渣硅酸盐水泥中,矿渣加入量在20%70%内。综合考虑混合材活性、熟料标号和水泥标号等问题,确定普通硅酸盐水泥混合材掺量为10%,矿渣硅酸水泥矿渣掺入量为45%。2.2.3 物料平衡计算物料平衡计算是计算从原料进厂到成品出厂各个生产环节需要处理的物料量,包括所有原料、燃料、半成品、成品的量,
43、并表达为小时、日、年需要量,作为确定工厂各种物料需要量、运输量、工艺设备选型和计算存储设施容量依据。本设计采用年平衡法计算。2.2.3.1 所需数据(1) 窑的熟料小时产量:5488.8t/h(2) 窑的台数:1台(3) 窑的年利用率:85%(4) 生料中各原料配合比,%(5) 物料天然水分,%(6) 石膏掺入量:7.6%(7) 混合材掺入量,%(8) 各物料生产损失:水泥损失4%,生料损失4%,石膏生产损失1.5%,混合材生产损失1.8%,煤的生产损失1.2%,(9) 熟料烧成热耗,熟料(10) 物料烘干热耗,水。(11) 燃料发热量,燃料。2.2.3.2 熟料产量和水泥产量的计算1、窑的台
44、数新型干法水泥生产工艺是采用预分解窑系统进行作业,它与其他类型的水泥窑相比,它在悬浮预热窑的悬浮热器与回转窑之间,增设了一个分解炉,承担了原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务。本次设计采用预分解窑,其优点:(1)燃料的燃烧在悬浮状态或沸腾状态下迅速进行,使入窑生料的分解率达90%以上,因此窑的热负荷大为减轻,而产量却成倍增长。(2)预分解窑单位容积产量高,窑衬寿命长,在单位产量相同的条件下,窑的体积小,占地面积小,制造、运输、安装较易,基建投资较少,适合产量高得大型窑。(3)预分解窑一般以上的燃料是在较低的温度下(900左右)燃烧,故产生的有害气体较少,减少了对大气的污染。2、窑的规格的计算(1)窑的有效直径:(2-5)式中: 窑的有效直径,m;窑的设计产量,t/d;系数,(5060)。当分别取50,55,60(2)窑长:(2-6)求得:80.0m;77.9m;75.0m.(3)窑的公称直径:(2-7)耐火装的厚度,取220mm.求得:5.08m;4.94m;4.81m.(4)