每天4000吨新型干法水泥生产线工程毕业设计说明.doc

武汉理工大学网络教育学院本科生毕业设计说明

武汉理工大学网络教育学院
本科生毕业设计说明

49

目 录
第一章 总论 1
1.1 项目概况 1
1.1.1 项目名称 1
1.1.2 项目建设地点 1
1.1.3 项目建设规模 1
第二章 配料计算 5
2.2原、燃材料 5
2.3熟料热耗的选择 7
2.4配料计算 7
第三章 全厂物料平衡计算 13
3.1所需的原始数据。 13
3.2计算步骤和方法 13
3.3 全厂物料平衡表 18
第四章 主机平衡计算及选型 19
4.1 选定车间工作制度 19
4.2 各主机要求的小时产量 19
4.3 主机选型 20
4.4 主机平衡表 22
第五章 储库平衡计算 24
5.1储库类型及储存期的选择 24
5.2 储库计算 25
第六章 制成车间工艺设计计算 32
6.1 水泥粉磨系统 36
6.2粉磨系统选型 42
第七章 全厂总平面布置 58
第八章 水泥制成车间工艺布置 61
结 论 62
参考文献 63

第一章 总论
1.1 项目概况
1.1.1 项目名称
乌苏市青松建材有限责任公司4000t/d新型干法水泥生产线工程。
1.1.2 项目建设地点
拟建厂址位于新疆塔城地区乌苏市东工业区东南角，中电投乌苏热电厂一期工程北侧，厂区围墙内占地面积423.5亩。厂址据乌苏市中心约3.5km。
1.1.3 项目建设规模
建设规模：日产熟料4000吨；年产水泥150万吨，其中年产P·C32.5复合硅酸盐水泥100万吨；P·O42.5普通硅酸盐水泥50万吨。
配套建设水泥窑余热利用系统设置要为余热锅炉、窑头余热锅炉和过热器，生产的饱和蒸汽送往热电厂，由热电厂统一输送至乌苏市采暖用热。
1.2 建厂条件
1.2.1 拟建厂址及区域位置
水泥生产线建于乌苏市东工业区东南角处，中电投乌苏热电厂一期工程北侧，厂址距离市中心约3.5km。厂址北邻工业圆的北京东路。水泥生产线总占地面积423.5亩。
1.2.2 原料及燃料
（1）石灰质原料
考虑在乌苏市自建石灰岩矿。乌苏市已探明石灰岩储量丰富，矿石氧化钙含量48%以上，是生产水泥的良好原料。乌苏市及沙湾县境内有多处石灰岩矿山资源。经调查，求得储量1600万吨。（5500万吨，30年）
乌苏市托托河上游查岗果勒一带石灰岩矿床，由国家建材工业局地质公司新疆地勘大队于1977年至1978年进行了详查，计算出储量1932.4万吨。矿石品位：CaO：46~52%，MgO<2.5%，SiO23~12%。其中有益、有害组分含量均符合水泥用石灰岩矿石的质量标准。
（2）硅铝质原料及硅质校正原料
乌苏市境内有丰富的硅铝质原料及硅质校正原料资源。
A．砂岩、泥岩矿
乌苏市周边砂岩、泥灰岩等水泥配料用硅铝质原料矿山较多，储量丰富，可作为硅质料正原料。
砂岩化学成分中SiO2含量66.79%偏低，但硅酸铝值较高，基本符合硅质校正原料要求。
B.热电厂粉煤灰、煤渣
粉煤灰来自中电投乌苏热电厂煤粉锅炉，热电厂一期工程年干排粉煤灰13.9万吨、煤渣1.55万吨。
（3）铁质原料
铁质校正原料采用阿勒泰市富蕴县铜矿冶炼废渣—铜渣或采用石河子市、奎屯市化工企业生产的硫酸渣，化学成分稳定，质量满足水泥工业生产要求。
（4）燃料
乌苏市境内有着十分丰富的煤炭资源。本工程所需燃料由年产100万吨优质原煤的四棵树煤炭集团供应，
原燃料化学成分
表1-1 原料及煤灰化学成分(%)
物料名称
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
Cl-
石灰石
38.74
7.96
0.75
0.48
49.43
1.21
0.50
0.12
0.07
0.012
砂岩
3.67
66.79
10.53
2.87
2.94
1.75
3.78
1.46
0.34
0.017
粉煤灰
0.00
53.77
26.06
4.74
7.16
2.15
0.78
0.24
2.09
0.014
铜渣
-5.63
35.37
6.72
44.08
9.85
5.05
0.42
0.05
1.62
0.039
硫酸渣
-5.15
34.82
6.34
44.98
12.41
2.23
0.46
0.07
1.66
0.039
煤灰
—
44.23
14.57
11.89
17.85
2.60
2.12
0.76
5.00
0.028
表1-2 烟煤工业分析(%)
Mad
Aad
Vad
C
St,ad
Qnet,ad (kJ/kg)
0.50
12.85
42.5
46.90
0.41
22345
（5）石膏
采用中电投乌苏热电厂的脱硫石膏灰作为水泥缓凝剂。拟用脱硫石膏的SO3含量较高，其质量符合国标的技术要求，满足本项目水泥品种的生产需求。
（6）混合材
A.采用中电投乌苏热电厂粉煤灰作为混合材，本项目可全部消耗由中电投乌苏热电厂一期工程产生的粉煤灰，即产生的13.9万吨粉煤灰可全部使用，而不产生外排。
B.采用四棵树煤矿的废弃物—烧煤矸石作为混合材，其质量符合国标要求，满足本项目水泥品种的生产需求。
表1-3各种原燃材料的进厂粒度（mm）、水分（%）
物料
石灰石
砂岩
干粉煤灰
铜渣
硫酸渣
烟煤
脱硫石膏
烧煤干石
湿粉煤灰
粒度
≤1000
≤600
-
≤20
≤20
≤100
≤20
≤500
≤20
水分
≤2.0
≤3.0
≤1.0
≤3.0
≤5.0
≤16.5
≤20.0
≤3.0
≤15.0

1.3 基础设施条件
1.3.1 电源
本项目用电由工业圆区110kv果圆变电所供电，距水泥生产线供电距离5km，线路采用架空敷设。
1.3.2 水源
供水水源：乌苏市给排水供水二水厂（地下水），可满足水泥厂年需要量。
1.3.3 热源
水泥生产线热源由中电投乌苏热电厂一期工程提供蒸汽，水泥厂设换热站一座，用以向各个采暖点提供热量进行采暖。
1.3.4 工程地质
水泥生产线建于乌苏石化工业圆区一期规划区内，圆区位于乌苏市东部。场地地貌为荒漠戈壁，在奎屯河的冲洪积扇的中部，地势平坦开阔，南高北低，地形坡度为1%，厂址工程地质条件较好。根据现状评估和预测评估结果，厂址区域均不具备发生崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等地质灾害的条件。
1.4 气象条件
1.4.1 气温
年平均气温：5.3℃.
极端最高气温：42.2℃
极端最低气温：－37.5℃
1.4.2 湿度
年平均相对湿度：59%
1.4.3 气压
年平均气压：964.5hPa
1.4.4风向
全年主导风向为S 相对频率：11%
冬季主导风向为S 相对频率：10%
1.5交通条件
水泥生产线位于乌苏石化工业圆区一期规划区内，圆区位于乌苏市东部，距离乌苏市市中心3.5km，是乌苏、奎屯和独山子“金三角”的中心，紧靠312国道、奎-赛高等级公路、北疆铁路等交通运输线，距离奎屯、独山子仅9km，距离首府乌鲁木齐260km，圆区内电信、移动等现代通讯网络已全面建成。

第二章 配料计算
2.1三率值的选择
熟料率值的选择要考虑两方面的因素：一是熟料的质量及熟料煅烧时窑系统情况；二是市场商品混凝土的推行使用。原则上三个率值不能只强调某一率值而忽视其它两个率值，必须相互吻合。
实际生产中，KH值过高（0.96以上）时，f-CaO会剧增从而导致熟料安定性不良，并且熟料煅烧困难。
确定n值时既要保证熟料中有一定的硅酸盐矿物，又必须与KH值相适应。为保证熟料强度，n值应稍高。
p值的选择更要兼顾KH。一般情况下，提高KH值便应降低p值，以降低液相出现温度和粘度，有利于C3S,一般铝氧率应不高于1.6为宜。
国内新型干法生产的熟料率值参考范围为：KH在0.86～0.92，SM在2.2～2.7，IM在1.3～1.8 [1]即采用高饱和比，高硅酸率，高铝率的配料方案。
根据以上资料并结合本设计提供的原料的成分，设定KH为0.90±0.02，SM为2.7±0.1，IM为1.6±0.1。
2.2原、燃材料
2.2.1 石灰质原料
凡以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。生产一吨水泥熟料约耗1.2-1.4吨的石灰质原料。石灰质原料有石灰石、贝壳以及工业废渣中的电石渣和制糖绿泥等，其中石灰石的使用最为广范。我国对一级品石灰石的要求是氧化钙含量大于48%，氧化镁含量小于2.5%，碱含量小于1.0%，三氧化硫含量小于1.0%，氯离子含量小于0.015%。本设计中所采用的石灰石其主要成分如表 2-1所示。
表2-1 石灰石化学成分(%)
成分名称
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
CL-
石灰石（%）
38.74
7.96
0.75
0.48
49.43
1.21
0.50
0.12
0.07
0.012
其成分完全符合一级品[1]的要求。
2.2.2 粘土质原料
中国水泥工业采用的天然粘土质原料有粘土、黄土、页岩、砂岩、河泥等，主要化学成分是SiO2,,其次是Al2O3，,还有少量Fe2O3,一般生产一吨熟料用0.3t-0.4t粘土质原料。粘土原料质量好坏与否主要依靠它的硅酸率、铝氧率、碱含量以及可塑性，热稳定性等工艺性能来判断。
其一级品要求SM为2.7～3.5，IM为1.5～3.5，氧化镁小于3.0，碱含量小于4.0，三氧化硫小于2.0，氯离子小于0.015。本设计中所采用的粘土的主要的化学成分如表 2-2所示。
表2-2 砂岩化学成分 (%)
成分名称
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
CL-
砂岩（%）
3.67
66.79
10.53
2.87
2.94
1.75
3.78
1.46
0.34
0.017
粉煤灰（%）
0.00
53.77
26.06
4.74
7.16
2.15
0.78
0.24
2.09
0.014
质量评价
砂岩：SM=SiO2÷(Al2O3+Fe2O3)=66.79÷（10.53+2.87）=4.98
IM= Al2O3÷Fe2O3=10.53÷2.87=3.66
粉煤灰：SM=SiO2÷(Al2O3+Fe2O3)=53.77÷（26.06+4.74）=1.74
IM= Al2O3÷Fe2O3=26.06÷4.74=5.49
由上可知砂岩的硅酸铝较高与粉煤灰搭配使用能符合一级品要求，但是两种原料的铝氧率均很高都超出了一级品要求，熟料煅烧过程中应注意防止结窑皮，结大块。
2.2.3 校正原料
铁质校正原料中三氧化二铁的含量应该大于40%，铝质校正原料中三氧化二铝的含量应该大于30%，硅质校正原料中二氧化硅的含量应该为70-90%，碱含量小于4%。
表2-3 校正原料化学成分(%)
成分名称
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
CL-
铜渣（%）
-5.63
35.37
6.72
44.08
9.85
5.05
0.42
0.05
1.62
0.039
硫酸渣（%）
-5.15
34.82
6.34
44.98
12.41
2.23
0.46
0.07
1.66
0.039
2.2.4 石膏
水泥生产中掺加适量石膏，既可以调节水泥的凝结硬化速度，又可以激发水泥强度（掺矿渣时）。本设计采用中电投乌苏热电厂的脱硫石膏灰作为水泥缓凝剂。拟用脱硫石膏的SO3含量较高，其质量符合国标的技术要求，满足本项目水泥品种的生产需求。
2.2.5 混合材
在磨制水泥时，为改善水泥性能，调整水泥标号、增加水泥产量、降低能耗而通常加入一部分混合材。目前所用的混合材中，大部分是工业废渣，因此水泥中掺混合材又是废渣综合利用的重要途径，有利于保护环境。混合材又分为活性混合材和非活性混合材。本设计中加入一定量的烧煤矸石、粉煤灰作为其活性混合材。
2.2.6 燃料
燃料是水泥生产中必不可少的部分。我国水泥工业企业一般使用煤做为燃料，燃料品质既影响煅烧过程又影响熟料质量，发热量高、灰分低的的优质燃料，其火焰温度高，能更好的保证窑的热工制度，提高熟料质量；反之若燃料质量差，除了火焰温度低外，会带入过多的煤灰，降低熟料石灰饱和系数，降低熟料质量。本设计中所采用的燃料的主要的化学成分以及煤的工业分析分别见表 2-4、表 2-5所示。
表2-4 煤的化学成分(%)
成分名称
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
CL-
煤灰（%）
0.00
44.23
14.57
11.89
17.85
2.60
2.12
0.76
5.00
0.28
表2-5 煤粉工业分析(%)
Mad
Aad
Vad
C
St,ad
Qnet,ad(KJ/Kg)
0.50
12.85
42.50
46.90
0.41
22345
2.2.7 原料的含水率
原料的粒度及含水率见表 2-6：
表2-6 原料的粒度及含水率
物料
石灰石
砂岩
干粉
煤灰
铜渣
硫酸渣
烟煤
脱硫
石膏
烧煤
矸石
粒度(mm)≤
1000
600
/
20
20
300
20
500
水分(%)≤
2.0
3.0
1.0
3.0
5.0
16.5
20.0
3.0
2.3熟料热耗的选择
随着我国新型干法水泥生产技术的快速发展，熟料的烧成热耗得到了明显降低。根据GB50443-2007《水泥工厂节能设计规范》要求：4000t/d及以上带预分解系统的新型干法水泥厂熟料烧成热耗要小于等于3050 kJ/kg-熟料，本次设计的熟料烧成热耗定为3045kJ/kg-熟料[14]。
2.4配料计算
配料计算的依据是物料平衡。化学反应的物料平衡是：反应物的量应等于生成物的量。计算时必须采用统一标准。生料配料计算方法繁多，有代数法、图解法、尝试误差法（包括递减试凑法）、矿物组成法、最小二乘法等。
尝试误差法计算方法很多，但原理都相同。其中一种方法是：先按假定的原料配合比计算熟料组成，若计算不符合要求，则要求重新调整原料配比，再进行计算，重复至符合为止，另一种方法是从熟料化学成分中依次递减假定配合比的原料成分，试凑至符合要求为止（又称递减试凑法）。本设计配料计算采用的是尝试误差法第一种计算方法，并结合计算机计算原料配合比。
2.4.1 原料的各种原始数据
表2-7 原燃料化学成分（%）
原料
名称
LOSS（%）
SiO2（%）
Al2O3（%）
Fe2O3（%）
CaO（%）
MgO（%）
Na2O（%）
K2O（%）
SO3（%）
Cl-
（%）
总合（%）
石灰石
38.740
7.960
0.750
0.480
49.430
1.210
0.500
0.120
0.070
0.012
99.272
砂岩
3.670
66.790
10.530
2.870
2.940
1.750
3.780
1.460
0.340
0.017
94.147
粉煤灰
0.000
53.770
26.060
4.740
7.160
2.150
0.780
0.240
2.090
0.014
97.004
硫酸渣
-5.150
34.820
6.340
44.980
12.410
2.230
0.460
0.070
1.660
0.039
97.859
煤灰
0.000
44.230
14.570
11.890
17.850
2.600
2.120
0.760
5.000
0.028
99.048
表2-8 煤粉工业分析(%)
Mad
Aad
Vad
C
St,ad
Qnet,ad(KJ/Kg)
0.50
12.85
42.50
46.90
0.41
22345
熟料热耗： q=3045kJ/kg.孰料。
2.4.2 计算煤灰掺入量
==（3045×12.85×100）÷（22345×100）=1.751
GA——熟料中煤灰掺入量，%；
q——单位熟料热耗，kJ/kg煤；
——应用基煤的灰份含量，%
——煤的应用基低热值，kJ/kg煤；
S——煤的沉降率，%；窑尾有袋收尘且窑灰入窑，故取100%。
2.4.3 计算干燥原料配合比[1]
设干燥原料配合比为（表2-9）：
表 2-9 假设干基原料配比
石灰石（%）
砂岩（%）
粉煤灰（%）
硫酸渣（%）
85.0
3.5
8.0
3.5
以此计算生料的化学成分，如表2-10所示
表2-10 生料的化学成分
原料
名称
LOSS（%）
SiO2（%）
Al2O3（%）
Fe2O3（%）
CaO（%）
MgO（%）
Na2O（%）
K2O（%）
SO3（%）
Cl-
（%）
总合（%）
石灰石
38.740
7.960
0.750
0.480
49.430
1.210
0.500
0.120
0.070
0.012
99.272
砂岩
3.670
66.790
10.530
2.870
2.940
1.750
3.780
1.460
0.340
0.017
94.147
粉煤灰
0.000
53.770
26.060
4.740
7.160
2.150
0.780
0.240
2.090
0.014
97.004
硫酸渣
-5.150
34.820
6.340
44.980
12.410
2.230
0.460
0.070
1.660
0.039
97.859
白生料
32.877
14.624
3.313
2.462
43.126
1.340
0.636
0.175
0.297
0.013
98.862
灼烧
生料
0.000
21.787
4.935
3.668
64.249
1.996
0.947
0.260
0.442
0.020
98.304
煤灰掺入量GA=1.751%，则灼减生料配合比为100%-1.751%=98.249%。按此计算熟料化学成分，如表2-11所示：
表2-11 熟料化学成分
名称
配比
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
SO3
Cl-
总合
灼烧
生料
98.249
21.405
4.849
3.604
63.124
1.961
0.931
0.256
0.434
0.019
96.583
煤灰
1.751
0.775
0.255
0.208
0.313
0.046
0.037
0.013
0.088
0.000
1.734
熟料
100.000
22.180
5.104
3.812
63.436
2.007
0.968
0.269
0.522
0.020
98.317
则熟料的率值计算如下：
KH=
=(63.436-1.65×5.104-0.35×3.812)÷(2.8×22.18)=0.86
SM== 22.18÷(5.104+3.812)=2.48
IM== 5.104÷3.812=1.33
上述计算结果中，KH、SM、IM值均偏低。重新调整原料配比计算，配比结
如表：
表2-12 假设干基原料配比
石灰石（%）
砂岩（%）
粉煤灰（%）
硫酸渣（%）
86.40
3.0
8.35
2.25

表2-13生料的化学成分
原料
名称
LOSS（%）
SiO2（%）
Al2O3（%）
Fe2O3（%）
CaO（%）
MgO（%）
Na2O（%）
K2O（%）
SO3（%）
Cl-
（%）
总合（%）
石灰石
38.740
7.960
0.750
0.480
49.430
1.210
0.500
0.120
0.070
0.012
99.272
砂岩
3.670
66.790
10.530
2.870
2.940
1.750
3.780
1.460
0.340
0.017
94.147
粉煤灰
0.000
53.770
26.060
4.740
7.160
2.150
0.780
0.240
2.090
0.014
97.004
硫酸渣
-5.150
34.820
6.340
44.980
12.410
2.230
0.460
0.070
1.660
0.039
97.859
白生料
33.466
14.154
3.283
1.909
43.673
1.328
0.621
0.169
0.283
0.013
98.897
灼烧
生料
0.000
21.274
4.934
2.869
65.639
1.995
0.933
0.254
0.425
0.019
98.342

表2-14 熟料化学成分
名称
配比
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O
K2O
SO3
Cl-
总合
灼烧生料
98.249
20.901
4.847
2.818
64.490
1.960
0.917
0.250
0.417
0.019
96.620
煤灰
1.751
0.775
0.255
0.208
0.313
0.046
0.037
0.013
0.088
0.000
1.734
熟料
100.000
21.676
5.102
3.027
64.803
2.006
0.954
0.263
0.505
0.020
98.355
根据表2-14中的数据计算熟料的各率值
KH=
=(64.803-1.65×5.102-0.35×3.027)÷(2.8×21.676)=0.91
SM== 21.676÷(5.102+3.027)=2.66
IM== 5.102÷3.027=1.68
重新调整配比后，熟料率值和矿物组成均符合设计要求：KH为0.91，SM为2.66，IM为1.68。
熟料矿物组成为：
C3S=3.8×（3×KH-2）×21.676% =60.11%
C2S=8.60×（1-KH）×21.676% =16.78%
C3A=2.65×（5.102-0.64×3.027）%=8.39%
C4AF=3.04×3.027% =9.20%
熟料液相量计算：
当烧成温度为1400时：
W%=2.95A+2.2F+a+b=2.95×5.102+2.2×3.027+0.954+0.263=22.93%
当烧成温度为1450时：
W%=3.0A+2.25F+a+b=3.0×5.102+2.25×3.027+0.954+0.263=23.33%
A——熟料中三氧化二铝百分含量（%）
F——熟料中三氧化二铁百分含量（%）
a——熟料中氧化镁铝百分含量（%）
b——熟料中钾、钠和量百分含量（%）
熟料液相量一般控制在20%～30%上述计算结果符合要求[6]。
上述参与计算的氧化镁、碱含量以及三氧化硫、氯离子是有害成分，适量可降低液相表面张力，润湿固体物质或熟料颗粒，有利于固液反应，促进硅酸三钙的形成。当熟料中上述物质较多时容易造成预热系统结皮、堵塞和熟料质量下降（影响不是绝对的，不是单一的）。
所以原料配比确定为：
表2-15 干基原料配比
石灰石（%）
砂岩（%）
粉煤灰（%）
硫酸渣（%）
86.40
3.0
8.35
2.25

2.4.4 计算湿物料的配合比
参考表2-6计算湿物料的配合比，则：
则湿原料质量配合比为：
湿石灰石=86.40÷（100-2）×100%=88.16%
湿砂岩=3.0÷(100-3)×100%=3.09%
湿粉煤灰=8.35÷(100-1)×100%=8.43%
湿硫酸渣=2.25÷（100-5）×100%=2.37%
将上述质量比换算为百分比：
湿石灰石=88.16÷(88.16+3.09+8.43+2.37)×100%=86.39%
湿砂岩=3.09÷(88.16+3.09+8.43+2.37)×100%=3.03%
湿粉煤灰=8.43÷(88.16+3.09+8.43+2.37)×100%=8.26%
湿硫酸渣=2.37÷(88.16+3.09+8.43+2.37)×100%=2.32%

第三章 全厂物料平衡计算
物料平衡计算是水泥厂设计必不可少的工艺计算内容之一。是主机平衡和储库平衡计算的基础和依据。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，并表达为小时、日、周、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的依据。
物料平衡计算是以熟料产量为基准的。
3.1所需的原始数据。
(1) 孰料日产量4000t/d
(2) 窑的年利用率。η=0.85 ，η应该在0.80~0.85之间[5]。
(3) 各物料生产损失：水泥的生产损失取3%，生料的生产损失3%，煤的生产损失一般取3%[5]。
(4) 物料天然水分。参照表2-6 原料的含水率。
(5) 拟用脱硫石膏的SO3含量较高，其质量符合国标的技术要求，满足本项目水泥品种的生产需求所以能够完全适应生产。
(6) 混合材掺入量。根据GB175——2007要求：42.5普通硅酸盐水泥选用烧煤矸石作为混合材掺量15%。32.5复合硅酸盐水泥选用煤矸石和粉煤灰作为混合材其中煤矸石和粉煤灰各掺12%。
(7) 熟料烧成热耗：参见第二章，本设计取熟料烧成热耗为3045kJ/kg孰料。
3.2计算步骤和方法
本设计采用年平衡法计算：按计划任务书对工厂规模（水泥产量）的要求，选择窑型和规格，标定窑的台时产量，计算窑的台数，然后再算出烧成系统和工厂的每周生产能力。
3.2.1 熟料产量和水泥产量的计算
(1) 孰料年产量：Qy=Qy1+Qy2=731958.8+412371.1=1144329.9(t/y)
32.5复合水泥年产量：Qy1=（100-d-e1- e2）/（100-P）*Gy1
=(100-12-12-5)/(100-3)*1000000=731958.8(t/y)
42.5普通水泥年产量：Qy1=（100-d-e1）/（100-P）* Gy2
=(100-15-5)/(100-3)*500000=412371.1(t/y)
以上各式中：Qy ——表示孰料年产量（t/y）；
Qy1——32.5复合水泥年产量（t/y）；
Qy2——42.5普通水泥年产量（t/y）；
d ——表示水泥中脱硫石膏的掺入量（﹪）；
e1 ——表示水泥中煤矸石的掺入量（﹪）；
e2 ——表示水泥中粉煤灰惨入量（﹪）；
P ——水泥的生产损失，取3%。
Gy——32.5复合水泥生产规模（t水泥/年）
Gy2——42.5普通水泥生产规模（t水泥/年）

(2)窑的台数
考虑10%的储备[5]后窑标定台产定为：Qh,1=G=1.1*4000/24=183.33（t/台·h）
n= Qy/（8760ηQh,1 ）=1144329.9/（8760*0.85*183.33）=0.84；故n取1。
式中：n —— 窑的台数（台）；
—— 要求的熟料日产量（t/d）；
——所选窑的标定台时产量（t/台·h）。(注：)
(3)计算烧成系统的生产能力
熟料小时产量：=n* =183.331=183.33(t/h)
熟料日产量： =24*183.33=4399.92(t/d)
孰料年产量： Qy=8760Qh*η=8760*183.33*0.85=1365075.2(t/y)
以上各式中： ——表示熟料小时产量（t/h）；
——表示熟料日产量（t/d）
——表示熟料周产量（t/w）
Qy ——表示熟料周产量（t/y）
(4)工厂生产能力计算
水泥小时产量： Gh=Gh1+Gh2= 166.98+74.10=241.08(t/h)
3.25复合水泥小时产量：Gh1=（100-P）/（100-d-e1- e2）*Qh*2/3
=(100-3)/(100-5-12-12)*183.33*2/3=166.98(t/h)
42.5普通水泥小时产量：Gh2=（100-P）/（100-d-e1）*Qh*1/3
=(100-3)/(100-15-5)*183.33*1/3=74.10(t/h)
以上各式中：Gh——表示水泥小时产量（t/h）；
Gh1——32.5复合水泥小时产量（t/h）；
Gh2——42.5普通水泥小时产量（t/h）；
Gh——水泥小时产量（t/h）；
d ——表示水泥中脱硫石膏的掺入量（﹪）；
e1 ——表示水泥中煤矸石的掺入量（﹪）；
e2 ——表示水泥中粉煤灰惨入量（﹪）；
P ——水泥的生产损失，取3%。
水泥日产量：Gd=24* Gh=24*241.08=5785.92(t/d)
水泥年产量：Gy=8760*η* Gh=8760*0.82*241.08=1731725.86(t/y)[5]
3.2.2 原、燃材料消耗定额的计算。
(1)考虑煤灰掺入时，1吨熟料的干生料理论消耗量：
KT=（100-S）/（100-I）=（100-1.751）/（100-33.466）=1.48
式中 ：KT ——干生料的理论消耗量（t/t熟料）；
I——干生料的烧失量（%）I=33.466，见表2-14；
s——煤灰掺入量，（%）s=1.751，见表2-14。
(2)考虑生产损失时，1t熟料的干生料消耗定额
K生=100 KT/(100-P生)=（100*1.48）/（100-3）=1.525
式中：K生——干生料消耗定额（t/t熟料）
P生——生料的生产损失，P生取=3%
(3)各种干原料消耗定额
由公式 计算可得。
式中 ——某种干原料的消耗定额（t/t熟料）；
——干生料消耗定额（t/t熟料）；
——干生料中该原料的配合比（%）。
计算结果见表3-1
表3-1 干原料消耗定额
名称
石灰石
砂岩
粉煤灰
硫酸渣
K生(t/t熟料)
1.525
（%）
86.40
3.00
8.35
2.25
(t/t熟料)
1.318
0.046
0.127
0.034
(4)干脱硫石膏消耗定额
Kd= Kd1 +Kd2=0.0726+0.0644=0.137
复合水泥石膏消耗定额Kd1=100d/{(100-d-e)(100-Pd)}
=100*5/{（100-5-24）（100-3）} = 0.0726
普通水泥石膏消耗定额Kd2=100d/{(100-d-e)(100-Pd)}
= 100*5/{（100-5-15）（100-3）}= 0.0644
式中 ——干脱硫石膏消耗定额（t/t熟料）；
Kd1——复合水泥石膏消耗定额；
Kd2——普通水泥石膏消耗定额；
d、e——分别表示水泥中石膏及混合材的掺入量(%)；
——干脱硫石膏的生产损失，取3%。
(5)干煤矸石的消耗定额
Ke=Ke1+Ke2=0.174+0.193=0.367
复合水泥煤矸石消耗定额Ke1=100 e/{(100-d-e)(100-Pe)}
=12/（71*97）=0.174
普通水泥煤矸石消耗定额 Ke2=100 e/{(100-d-e-f)(100-Pe)}
=100*15/（80*97）=0.193
式中：Ke——干煤矸石消耗定额（t/t熟料）；
Ke1——复合水泥煤矸石消耗定额；
Ke2——普通水泥煤矸石消耗定额；
d、e、f——分别表示水泥中脱硫石膏、煤矸石及粉煤灰的掺入量(%)；
Pe——煤矸石的生产损失，取3%。
(6)干粉煤灰的消耗定额
复合水泥粉煤灰消耗定额Kf= f/{(100-d-e-f)(100-Pf)}=12/（71*97）=0.174
式中：Kf——干粉煤灰消耗定额（t/t熟料）；
d、e、f——分别表示水泥中脱硫石膏、煤矸石及粉煤灰的掺入量(%)；
Pf——粉煤灰的生产损失，取3%。
(7)烧成用干煤消耗定额
QgDW=(Qnet.ar+25Mar)*100/(100-Mar)
=(22345+25*0.5)*100/(100+0.5)
=22246.27 kJ/kg干煤
Kf1=100q{ QgDW (100-Pf)
=100*3045/{22246.27*(100-3)}
=0.141 kg煤/kg熟料
式中：——烧成用干煤消耗定额（kg煤/kg熟料）
Qnet.ar ——煤的应用基低热值，（kJ/kg干煤）
——熟料烧成热耗（kJ/kg熟料）
QgDW——干煤低位热值（kJ/kg干煤）
——煤的生产损失，取3%
(8)各干物料消耗定额换算为含天然水分的湿物料消耗定额
由公式 K湿=100*K干/(100-ωo) 计算即可。
式中： K干、K湿——分别表示湿物料、干物料消耗定额，kg/kg 熟料；
ωo——该物料的天然水分，%。
用此公式计算见下表：
表3-2 原料消耗定额表（公斤/每公斤孰料）
名称
石灰石
砂岩
粉煤灰
硫酸渣
煤
煤矸石
粉煤灰
脱硫石膏
ωo
2.0
3.0
1.0
5.0
16.5
3.0
1.0
20
K干
1.318
0.046
0.127
0.034
0.141
0.367
0.174
0.137
K湿
1.345
0.047
0.128
0.036
0.169
0.378
0.176
0.171

3.3 全厂物料平衡表
将各种物料消耗定额乘以烧成系统