日产5000t新型干法水泥厂生料粉磨车间毕业设计.docx

唐 山 学 院

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

系 别： 环境和化学工程系
班 级：09无机非金属材料（1）班
姓　 　名：
指 导 教 师： 刘 臻

2013年6月12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 2
2配料方案的确定 4
2.1熟料热耗的确定 4
2.2熟料率值的确定 4
2.3熟料标号的确定 5
2.4石膏加入量、混合材加入量的确定 6
2.4.1石膏加入量的确定 6
2.4.2混合材加入量的确定 6
3物料平衡计算 7
3.1配料计算 7
3.1.1原料及燃料化学成分 7
3.1.2煤灰掺入量 7
3.1.3计算干燥原料的配合比 8
3.1.4熟料的化学成分 8
3.1.5熟料率值的计算 8
3.1.6熟料矿物组成 9
3.1.7湿物料的配合比 10
3.2物料平衡计算 10
3.2.1窑产量的标定和生产能力 10
3.2.2原料消耗定额 11
4全厂工艺流程的确定、主机设备选型、储库堆场计算 15
4.1工艺流程确定 15
4.1.1石灰石、石膏、煤的破碎工艺 15
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 17
4.1.5煤粉的制备系统 18
4.1.6熟料烧成系统的选择 19
4.1.7矿渣的粉磨系统 19
4.1.8水泥的制备系统 20
4.1.9水泥库及包装系统的确定 21
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 26
4.2.3全厂堆场及储库计算 26
4.3全厂工艺流程方框图 31
5全厂的质量控制点及控制指标 33
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 38
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

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78～84万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300～400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50～60年代，就已经开始利用工业废渣，70～80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
φ4.8×72
TSD
φ7.5×45.88
辽宁
昌庆
5000
3160
φ4.8×74
TDF
φ7.4×43.2

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
5000～5900
4600～5000
1200～1400
1100～1200
旋风预热器窑
预分解窑
3300～3600
3100～3300
180～850
740～780

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%
54～61
65
KH
0.87～0.91
0.86～0.90
0.88～0.91
C2S%
17～23
13
SM
2.50～2.70
2.40～2.80
2.40～2.70
C3A%
7～9
8
IM
1.40～1.80
1.40～1.90
1.4～1.80
C4AF%
9～11
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=0.94±0.02）、中饱和比（KH=0.90±0.02），高硅酸率（SM=2.4～2.8）、中硅酸率值（SM=2.0～2.3）、低硅酸率值（SM=1.6～1.9），高铝氧率（IM=1.4～1.6）、低铝氧率（IM=1.0～1.3）

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
0.88～0.92
1.9～2.5
1.0～1.8
51～59
16～24
5～11
11～17
干法窑
0.86～0.89
2.0～2.35
1.0～1.6
46～67
19～28
6～11
11～18
预分解窑
0.88～0.92
2.2～2.7
1.3～1.7
14～28
14～28
7～10
10～12
预分解窑
推荐值
0.90
2.7
1.40

适宜范围
0.86～0.90
2.40～2.80
1.40～1.90

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=0.90±0.02,，SM=2.1±0.1，IM=1.3±0.1
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：
①
②
③
将式① ×② ×(③ +1)整理，得：

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3.42<x <5.71，所以取石膏的加入量为4%，矿渣硅酸盐水泥43.77%x<4%x<9.13,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（GB175—2007）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（GB175—2007）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：

式中：——熟料中煤灰掺入量(%)；
q——单位熟料热耗(kJ/kg熟料)；
——煤的应用基低热值(kJ/kg煤)；
S——煤灰掺入量(%)；
——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：

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

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×(3×0.899-2)×20.90%=55.36%
C2S=8.60(1－KH)SiO2=8.60×(1－0.899)×20.90%=18.15%
C3A=2.65(A2O3－0.64Fe2O3)=2.65×(5.69－0.64×4.35)=7.70%
C4AF=3.04Fe2O3=3.04×4.35=13.22%
则

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：

将上述质量比换算成百分比：

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φ4.8×72m的回转窑。本设计选择德国洪堡公司制造的φ4.8×72m的回转窑，窑产量为4000t/d
回转窑的小时产量计算公式：

式中：Di——回转窑的内径，m；
L——回转窑的有效长度，m。

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，因此选择一台回转窑。
校对：
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=1×220.83×100%=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=24×220.83=5300(t/d)
熟料周产量：Qw=168 Qh =168×220.83=37100(t/w)
普通硅酸盐水泥小时产量：

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=24×99.62=2390.88(t/d)
水泥周产量：Gw =168 Gh=168×142.78=16736.16(t/w)
矿渣硅酸盐水泥小量产量:

水泥日产量：Gd =24 Gh=24×214.18=5140.32(t/d)
水泥周产量：Gw =168 Gh=168×214.18=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
（t/t熟料）
式中： ——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（%）。
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
（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=1.536×84.10%=1.292（t/t熟料）
K粘土=K生x粘土=1.536×13.40%=0.206（t/t熟料）
K铁粉=K生x铁粉=1.536×2.50%=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==（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==（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==（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（%）。
矿渣硅酸盐水泥矿渣消耗定额：
Ke==（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
Q=(Q+25W)
=(22727+25×7.46) ×
=24760.64 kJ/kg干煤
Kf1=×=（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）；
——干煤低位热值（kg/kg熟料）；
Pf——煤的生产损失（%），一般取3%；
Q——煤的应用基低位发热量（kg/kg熟料）；
W——煤的水分。
(7)湿物料消耗定额：
K湿=
式中： W0——物料天然含水量（%）；
K湿石灰石=（t/t熟料）
K湿粘土=（t/t熟料）
K湿铁粉=（t/t熟料）
普通硅酸盐水泥：
K湿矿渣=（t/t熟料）
矿渣硅酸盐水泥：
K湿矿渣=（t/t熟料）
普通硅酸盐水泥：
K湿石膏=（t/t熟料）
矿渣硅酸盐水泥：
K湿石膏=（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
721.31
4.33
103.88
727.15
矿渣水泥石膏
0.086
0.088
11.39
273.48
1914.33
11.66
279.84
1958.85
普通水泥混合材
0.126
0.158
11.13
267.12
1869.81
13.96
334.95
2344.68
矿渣水泥混合材
0.634
0.793
84.00
2016.09
14112.63
105.07
2521.70
17651.91
熟料
1
——
220.83
5299.52
37099.44
——
——
——
普通水泥
——
——
99.62
2390.88
16736.16
——
——
——
矿渣水泥
——
——
214.18
5140.32
35982.24
——
——
——
烧成用煤
0.131
0.142
28.93
694.29
4860.03
31.36
752.59
5268.12

4全厂工艺流程的确定、主机设备选型、储库堆场计算
4.1工艺流程确定
4.1.1石灰石、石膏、煤的破碎工艺
石灰石破碎系统有以下几种形式：一段破碎系统，石灰石只经过一次破碎即达到入磨粒度要求的为一段破碎系统。二段破碎系统，对规模较大，石矿提供的块度也大，对选择一段破碎工艺有困难时，可用二段破碎工艺。
近十多年来，石灰石破碎流程和设备主要有下列几方面的发展：⑴破碎机设备移动化：发展移动式破碎机并设置在矿山，破碎机可随开采地段而推移，碎石用胶带输送机输送至工厂，为节省能源和提高劳动生产率创造了条件。⑵破碎设备大型化：大规格的破碎机，为提高破碎机的生产能力和放宽矿山开采块度创造了条件。⑶破碎流程单段化：发展高效能、大破碎比的破碎机，如反击锤式破碎机等，为实现单段破碎创造了条件。⑷破碎设备多功能化：某些国家发展破碎兼烘干的流程，使物料的破碎和烘干结合起来，为解决粘湿物料的破碎创造了条件。
本设计石灰石破碎采用二段破碎系统，单转子反击破碎机，反击式破碎机结构简单，工作时无显著的不平衡振动，对物料进行选择性破碎，料块自击粉碎强烈，因此粉碎效率高，生产能力大，电耗低，磨损少，产品粒度均匀，综合考虑选择单转子反击式破碎机。
石膏和煤采用一段破碎系统，选择颚式破碎机， 构造简单，管理和维修方便，工作安全可靠，适用范围广。石膏较易破碎，煤的破碎是将进厂的大块度煤破碎，破碎成较小粒度的煤，以利于煤在预均化堆场的均化效果。

图4-1石灰石破碎
4.1.2石灰石的预均化措施
水泥生料化学成分的均齐性，不仅影响熟料的质量，而且对窑的产量、热耗、运转周期及窑的耐火材料消耗等都有较大的影响。这些影响对大型干法回转窑尤其敏感。由于水泥生料是以天然矿物做原料配置而成，随着矿山开采及开采地段的不同，原料成分波动在所难免。另一方面，由于水泥厂规模趋向大型化以及水泥其它工业发展，对石灰石的需求量日益增长，从而是石灰石高品位的原料不能满足生产的需求，势必要采用高低品位矿石搭配或由数个矿山的矿石搭配的方法，以充分利用矿山资源。因此生产中对原料、生料采用有效的均化措施，以满足生料化学成分均齐性的要求。现在大多数水泥厂尤其是新厂采用的是矩形预均化堆场。本厂厂区地形是矩形，所以采用的矩形预均化堆场,具体流程见图4-2。

图 4-2 预均化堆场
4.1.3生料的制备系统
生料制备系统目前按设备分为立磨和球磨。
辊磨机又称立式磨。它适用于粉磨软质或中等硬度的物料，当