1、河南理工大學萬方科技學院本科畢業論文摘 要本次設計的題目是設計一條日產8500噸水泥熟料新型干法水泥生產線。該生產線年運轉360天，水泥品種是po.32.5，po.42.5。本次設計的主要內容包括：1.廠址選擇和配料計算。2.生產過程和主機選型。3.計算和確定水泥磨車間的主要設備水泥磨和選粉機的型號和規格。 4.最后設計了整個水泥廠的工藝布局。在本次設計中，還采用了一些新的工藝技術，例如：高效率立式磨和高效率選粉機等。本設計的工藝設備能有效地降低系統熱耗。關鍵詞：8500t/d熟料生產線設計 新型干法 水泥 水泥磨abstractthe project topic is the design

2、of a daily output of 8,500 tons of cement clinker production line. the production line in operation 360 days, cement varieties po.32.5, po.42.5. the design of the main contents include: 1. site selection and burden calculation. 2. the production process and host selection. 3. calculations and determ

3、ine the cement plant equipment, cement mill and the main classifier models and specifications. 4. the final design layout of the whole process cement plant.in this design, also using some new technology, such as: vertical mill with high efficiency and high-efficiency separator machine. the design of

4、 process equipment can reduce system heat loss.keywords: 8500t / d clinker production line nsp cement cement mill目錄1 緒論- 1 -1.1總體設計- 1 -1.2工藝設計的指導思想和原則- 2 -1.2.1 指導細想- 2 -1.2.2 設計原則- 3 -1.2.3 進行車間工藝布置時應注意的問題- 4 -1.3廠址選擇- 5 -1.3.1 影響廠址選擇的主要因素- 5 -2 配料計算- 8 -2.1 原、燃料質量評定- 8 -2.1.1 建廠原始數據- 8 -2.1.2 原燃料

5、質量評定- 9 -2.2 配料計算- 10 -2.2.1 率值的選擇- 10 -2.2.2 熱耗的確定- 10 -2.2.3 配料計算- 11 -2.3 本章小結：- 14 -3 三大平衡計算- 15 -3.1 物料平衡計算- 15 -3.1.1 石膏摻量的確定- 15 -3.1.2 礦渣摻量的確定- 17 -3.1.3 物料平衡計算- 18 -3.2主機平衡- 28 -3.2.1 破碎機選型- 28 -3.2.2 生料磨的選擇- 30 -3.2.3 煤磨的選擇- 31 -3.2.4 水泥磨的選擇- 31 -3.2.5 水泥包裝機- 32 -3.3 儲庫平衡- 34 -3.3.1 確定各個物料

6、的儲期及要求儲量- 34 -3.3.2 儲庫平衡計算- 35 -3.3.3 儲庫平衡表的編制- 41 -3.4 本章小結：- 43 -4水泥磨車間- 44 -4.1概述- 44 -4.2 磨機和的選型及產品的標定- 46 -4.3 循環負荷、選粉效率、選粉設備- 46 -4.3.1 循環負荷和選粉效率- 46 -4.3.2 選粉設備的選型- 48 -4.3.3 輥壓機的選型- 50 -4.4 磨機的通風- 51 -4.4.1 通風的作用- 51 -4.5 除塵系統- 52 -4.5.1 除塵設施- 52 -4.5.2 除塵系統的計算- 52 -4.5.3 袋式除塵器的選型- 53 -4.6 除

7、塵風管直徑和管道阻力計算- 55 -4.6.1 除塵風管直徑計算- 55 -4.6.2 管網的局部阻力計算- 59 -4.6.3 風機選型- 60 -4.6.3 廢氣排放濃度- 61 -4.7 輸送設備選型- 61 -4.7.1 斗式提升機的選型- 61 -4.7.2 空氣輸送斜槽的選型- 63 -4.7.3 其他輸送設備的選型- 64 -4.8本章小結- 65 -結論- 66 -參考文獻- 67 - 71 -1 緒論水泥是國民經濟的基礎原材料，水泥工業與經濟建設密切相關，在未來相當長的時間內，水泥仍將是人類社會的主要建筑材料。改革開放以來，我國水泥工業得到較快的發展，整體素質明顯提高，產量已

8、多年居世界第一位。黨的十七大提出了建設和諧社會的宏偉目標，提出了節能減排的要求，積極倡導大水泥吸收小水泥的政策，以達到“十一五”規劃中要求的“十一五”末萬元產值能耗下降20%的目標。這對新型干法水泥的發展提出了挑戰。本設計為新型干法8500t/d熟料水泥廠設計重點車間：水泥磨車間。鑒于畢業設計是學生完成所有理論和實驗實習課程后的一個教學環節，是從事技術工作的一次技術演習。本人在設計過程中參考了水泥專業刊物上近幾年來提出的新的設計理論和計算方法，突出了畢業設計的先進性和研究性特點。1.1總體設計任何工藝都有其特點，這些特點必然會貫穿在工廠設計之中。水泥工業及水泥工廠設計的特點可概括如下：1.水泥

9、工業需用大量礦物原料（如石灰石）等，因此水泥廠大都有自行開采礦山，并靠近礦源建廠。2.產品（水泥）、燃料（煤）等物料運輸量大，且價格低，因此必然有良好的交通條件。3.水泥工業能耗較大，燃料消耗和電耗較多。因此，在水泥廠設計中要注意確保能源供應，并充分重視節約能源的問題。4.水泥廠采用的主機多屬重型設備，重量大，建構筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地質條件良好的場地建廠。5.水泥廠設備種類多，布置復雜。因此，工藝布置應同土建設計緊密結合。6.水泥廠用水量大，且用水無衛生要求。因此，一般水泥廠多建在遠離城市的地方，且自備水源。7.水泥廠存在粉塵和噪音兩大污染。因此，設計時必須加強收塵，除塵措施，

10、盡量搞好廠區綠化。8.從發展來看，水泥工業的發展逐漸向大型化和自動化。因此在設計時，應盡量采用新技術、新方案，并要重點考慮節約能源。從水泥廠的整個設計來說，工業專業是主體，它的主要任務是確定工藝流程，進行工藝設備得選型和布置。但工廠設計是各專業共同完成的一個整體。因此，工藝設計與其他專業的設計者有密切的聯系，特別是工藝布置和其土建的關系更密切。生產設備的布置直接影響到建筑物的結構型式和尺寸。因此，工藝人員只有與其他人員相互配合，共同研究，才能產生較好的設計方案。1.2工藝設計的指導思想和原則1.2.1 指導細想1.貫徹“生產可靠、技術先進、節省投資、提高效益”的設計指導方針。以生產可靠為前提，

11、盡可能采用先進的生產工藝和技術方案，以降低產品成本，取得較好的經濟效益。2.充分挖掘和利用現有生產設施的潛力，以進一步發揮投資效益。3.汲取相類似項目的經驗和教訓，確保實現“低投資、低成本、高可靠性、高效益”的目標。4.選用國內成熟、可靠、先進的技術和設備，除一些國內制造條件尚不成熟的關鍵設備，其余設備采用干國產，或引進技術、國內制造的產品。5.重視節能，采用節能工藝過程和國家推薦的節能機電設備，以降低產品成本。6.在滿足生產要求的前提下，以及充分考慮當地氣象條件，通過設備露天化布置，優化建筑結構設計等措施，降低土建工程造價。7.采用先進、可靠的dcs集散計算機控制系統，以達到高效、節能、穩定

12、生產、優化控制的目的。并最大程度地減少操作崗位定員，以降低成本。8.貫徹執行國家和地區對環保、勞動安全、工業衛生、計量、消防等方面的有關現行規定和標準。1.2.2 設計原則在新型干法水泥廠中，建立采用先進技術，超前控制和連續生產的設計新概念，用技術創新來改造生產工藝，提高產品質量，降低投資，降低成本，利用三廢，追求工廠建成后的最大經濟效益。進行工廠總體布置設計時應注意：1.應充分利用地形，適當選擇標高，減少土石方工程量，長形車間注意順著等高線布置，如地形變化大，應按生產流程利用地形來分段布置。2.注意粉塵流向，揚塵點設在水泥廠的下風向，避免對其它車間發生影響。3.生產流程順暢，避免物料倒流。4

13、.各車間應設在有利于生產的適當位置，相關建構物盡可能相鄰或者接近。如原料車間應接近礦山來料方向，水泥庫包裝車間，材料庫最好設計在進廠的鐵路專用線附近，壓縮空氣機、變電所及配電所最好在負荷的中心，修理車間。材料庫及車間辦公室應設在與各車間聯系方便的位置。5.較大荷重的建構筑物，如水泥庫、生料庫、熟料庫及大型設備基礎等，在滿足生產要求的前提下，盡量選擇在工程和地質條件較好的地方。6.工廠布置要求集中緊湊，運輸簡捷方便，避免平面交叉。但也要注意防火、采光、通風的要求，在節約的原則下，適當地顧全工廠的整齊、美觀。7.盡量考慮本車間的發展余地，相鄰兩車間應向外側發展，水泥庫的發展應留在鐵路的盡頭方向，以

14、減少擴建時對生產的影響。1.2.3 進行車間工藝布置時應注意的問題1.保證生產需要，例如磨頭倉有適當地高低大小，回轉窯應有一定的斜度，設備操作開關和指示控制儀表應臨近操作崗位。2.便于檢修，車間位置應有足夠的檢修面積和起重設備。3.安全措施，車間應有足夠寬度的走道，安全平臺和通道，并設置防爆閥和安全罩。4.便于施工，車間設計應考慮施工條件，考慮擴建。5.下雨作業，車間應考慮到防雨措施及設備在下雨天的工作情況。6.注意節約，應盡量避免浪費。1.3廠址選擇工業企業及其所屬工人村場地選擇是工廠建設的重要環節。廠址選擇的合理與否，將直接影響工廠建設的投資，建設進度，同時也將長期影響工廠投產后的生產，管

15、理和工廠今后的發展。因此，新建項目根據生產建筑要求，進行經濟技術比較，抓住主要條件，認真做好廠址選擇工作。1.3.1 影響廠址選擇的主要因素1.廠址要靠近主要原料基地。生產水泥的主要原料是石灰石和粘土（本設計中不采用粘土），故水泥廠應靠近石灰石礦山，以縮短石灰石運輸距離，方便采用經濟可靠的運輸方式，以節約投資和運輸費用。但應注意廠區和住宅區不得建在有礦藏上或出于爆破危險范圍內。2.廠址有良好的交通條件。水泥生產因貨物吞吐量很大，故大中型水泥廠有力求靠近鐵路線，小型水泥廠靠近公路線，也應考慮敷設專用的有利地形，避免架橋和開通隧道。3.廠址金蓮更靠近水源。水泥廠是耗水量較大的企業，水源必須充足，水

16、泥質量合格，保證不間斷供水。4.廠址盡量靠近電源。水泥廠是耗電量很大的企業，故廠址最好靠近電力網，并有方便的供電條件和措施，以保證供電荷減少輸電線路的投資。5.廠址應有足夠的建廠場地，但必須堅持貫徹國家節約用地方針政策，不占良田，少占良田，盡可能利用荒山野地。廠區應考慮有發展的可能，但不應過早占地。在工廠及礦山基建時，土石方的排除不得有害于農業，相反，應盡可能采取結合施工造田造地措施以支援農業。6.廠址地形。廠址地形最好寬闊平坦，并稍帶傾斜，以利簡化工廠的豎向布置與減少平整場的土石方量，以利于排水。礦山、廠區和住宅區應盡可能布置在鐵路、公路、河流的同一側。7.工程地質條件。應有良好的工程地質條

17、件，土壤深度應在地下1.52m處的耐力最好在200kpa以上，廠址下面要避免有礦藏，沒有活斷層，并應盡量避免死斷層，溶洞，滑坡等。8.廠址應有良好的水文地質條件，地下水位在地表以下5m為好，且廠址不應處在水庫、堤壩附近的下游，并應注意地下水位對建廠的影響，若廠址有淹沒的可能時，要考慮防洪措施。9.廠址的選擇必須考慮工廠的雨水、排污出廠外的方便條件，并遵守環境保護衛生規范。10.選擇廠址是必須確定該地區的地震烈度，一般6度以下的地區可不考慮防震措施，6度以上地區要考慮防震措施，9度以上地區不宜建廠。11.廠址選擇中，必須落實大件設備的運輸問題。12.合理確定工人村建設場地，一般將工人村設置在附近

18、大城鎮和工廠之間最好，盡量靠近工廠。13.與其他方面的協作，最好有臨近城鎮企業相互協作和充分利用各種生活設施的可能。廠址不應跨越高壓輸電路和各種工程管線，廠址應避開名勝、古跡、文物所在地，并應滿足飛機場的通訊設施和部隊駐地所需要的間距。綜上所述，在選擇廠址時需要同時考慮多方面的問題，而實際上很難找到各方面都較理想的廠址。因此必須在多方面綜合比較的基礎上加以選擇，從而得到相對而言較為理想的廠址。2 配料計算2.1 原、燃料質量評定2.1.1 建廠原始數據1.原料化學成分表2-1 原料化學成分losssio2al2o3fe2o3caomgo石灰石 41.02.411.030.5651.5 2.51

19、99.01砂巖3.7584.44.521.552.701.0498.96鐵粉2.3519.075.1666.751.941.5396.8矸石13.7351.5619.215.164.812.4796.94煤灰51.1830.764.545.861.4093.74石膏14.613.130.400.1334.510.66礦渣41.549.424.2536.246.332.煤的工業分析 表2-2 煤的工業分析wyayvyqydw(kj/kg煤)1.0430.2418.8623517.303.煤的元素分析表2-3 煤的元素分析cyhyoynysywyay56.893.7414.911.120.241.

20、0430.244.物料的操作水分表2-4 物料的操作水分物料名稱石灰石砂巖鐵粉矸石石膏礦渣烘干用煤燒成用煤操作水分1.2987720882.1.2 原燃料質量評定1.石灰石質原料的質量要求表2-5 石灰石質原料的質量要求品位cao(%)mgo(%)r2o(%)so3(%)碎石和石灰(%)一級品482.51.01.04.0二級品45-483.01.01.04.0和原料對比，本設計中所使用的石灰石屬一級品。2.質量評定由本設計的原料化學成分可知：石灰石的化學成分均符合一級品的標準2.2 配料計算2.2.1 率值的選擇熟料組成確定以后，即可根據所用原料，進行配料計算，求出符合要求的原料配合比。為使熟

21、料既順利燒成，又保證質量，保持礦物組成成分穩定，應根據各廠的原料，燃料和設備等具體條件來選擇三個率值，使之互相配合適當，不能單獨強調某一率值，一般說來，不能三個率值都同時高或同時低。本設計是年產354.17萬噸新型干法水泥生產線，所以應用預分解窯，其率值kh在0.890.91，sm在2.42.7，im在1.41.8。預分解窯內的熟料可達650，以符合建材要求，根據都江堰拉法基、海螺、冀中、柳州等許多新型干法水泥企業的生產經驗，本設計所確定的率值如下：kh=0.890.01sm=2.500.10im=1.600.102.2.2 熱耗的確定新型干法預分解窯燒成系統工藝裝備技術的發展促使系統熱耗從早

22、期的3765kj/kg左右逐步下降到2970kj/kg，先進的可達2900kj/kg，現行新型干法水泥生產熱耗指標：表26 日產2500，5000，10000t水泥熱耗指標2500t/d5000t/d10000t/d熱耗3094kj/kg.cl3010kj/kg.cl2885kj/kg.cl表26來自第五屆全國新型干法水泥生產技術交流會論文集p40參照以上信息，同時兼顧新建廠技術優勢和我國國情，本設計所采用的熱耗為： q2968kj/kg熟料2.2.3 配料計算1.計算煤灰摻入量 ( 2-1)（2-1）公式出自普通硅酸鹽工藝學 p21 (1-3-32)式中：ga熟料中煤灰摻入量，%；q 單位熟

23、料熱耗。kj/kg熟料；煤的應用基低熱值kj/kg熟料；s煤灰沉落率（有電收塵）取100%；ay煤應用基灰分含量，%；其中：ay30.24; =20132.79 kj/kg熟料所以ga=（296830.24100）/（20132.79100）=4.46%。2.計算干燥原料的配合比設干燥原料的配合比為：石灰石82，砂巖8，鐵粉4，煤矸石：6以此計算生料的化學成分,如下頁表2-7：表2-7生料的化學成分石灰石砂巖鐵粉煤矸石生料灼燒生料配合比82846100loss33.62 0.30.0940.823834.8378sio21.97626.7520.76283.093612.584619.7095

24、al2o30.84460.36160.20641.15262.56524.0175fe2o30.45920.12402.670.30963.56285.5799cao42.230.296 0.07760.288642.892267.1760mgo2.05820.08320.06120.10822.31083.6191其它0.81180.08320.1280.18361.20661.8972煤灰摻入量 ga=4.46%,則灼燒生料的配合比：100%-4.46%95.54%以此來計算熟料的化學成分，如下表2-8：表2-8熟料化學成分灼燒熟料（%）煤灰（%）熟料（%）配合比95.544.46100s

25、io218.83052.282621.1131al2o33.83831.37195.2102fe2o35.33100.20255.5335cao64.18000.261464.4413mgo3.45760.06243.5201其它1.80550.27922.0847則:kh cao-1.65al2o3-0.35fe2o3)/2.8sio2=(64.4413-1.655.2102-0.355.5335)/2.821.1131=0.9119sm= sio2/( al2o3+ fe2o3)=21.1331/(5.2102+5.5335)=1.9652im= al2o3/ fe2o3=5.2102/5

26、.5.5335=0.9416分析以上所得結果，sm值、im值偏低，為此，應增加砂巖和煤矸石的配比，減少石灰石、鐵粉的配比。調整后原料的配比通過excel規劃求解得出合理的配方如下：石灰石：83.0462% ， 砂巖：9.1246% ， 鐵粉：1.4855%。煤矸石：6.3436，上述結果精確得出該配方，其三率值分別是：kh0.89；sm2.5；im1.63.計算濕原料配合比 原料操作水分：石灰石1.2%，砂巖9%，鐵粉8%，矸石7。則濕原料質量配合比： 濕石灰石=83.0462/（100-1.2）100% =84.05 %濕砂巖=9.1246/(100-9)100%=9.22%濕鐵粉=1.48

27、55/（100-8）100%= 1.61 %濕矸石6.3436/(100-7)100%=6.82%將上述質量比換算為百分比：濕石灰石=84.05/（84.05+9.22+1.61+6.82）100%=82.65%濕粘土=9.22/（84.05+9.22+1.61+6.82）100=9.07% 濕鐵粉=1.61/（84.05+9.22+1.61+6.82）100%=1.59%濕矸石=6.82/（84.05+9.22+1.61+6.82）100%=6.71%2.3 本章小結：在配料計算時，確定三大率值為：kh=0.890.01；sm=2.500.10；im=1.600.10。再根據就近原則選擇石灰

28、石、矸石、砂巖和礦渣（混合材）為原料，注意原料的合理配置，在計算方法上有所創新，采用了excel當中的宏運算準確算出原料的百分比為：石灰石：83.0462 % ， 砂巖：9.1246% ， 鐵粉：1.4855%,煤矸石：6.3436。 這種計算方法節約了計算時間。3 三大平衡計算3.1 物料平衡計算3.1.1 石膏摻量的確定水泥中石膏摻量的多少主要取決于水泥的化學成分。尤其是水泥中c3a與堿的含量。同時也與水泥的細度。混合材的種類及含量。熟料中so3含量有很大關系。水泥中摻適量的石膏，不僅可以調節凝結時間，還可改變水泥的一系列性能。如提高水泥強度，尤其是早強。石膏摻量少，則起不到緩凝作用，摻量

29、過多，就會削弱水泥強度。因此，確定石膏最佳摻量，也是水泥質量控制的一個重要環節。1.計算熟料礦物組成：c3s=3.8 sio2（3kh-2） （3-1）=3.821.2331（30.89-2） =54.0295c2s=8.6 sio2(1-kh) （3-2）=8.621.2331（1-0.89）=20.0865 c3a=2.65(al2o3-0.64 fe2o3) （3-3） =2.65（5.25161-0.643.21765）=8.4596c4af=3.04 fe2o3 （3-4） =3.043.21765=9.7817以上公式無機非金屬材料工學p192 式（221723）2.確定石膏參量一

30、般的，由“南化公式”與“柳州經驗公式”來確定石膏摻量。南化公式： so3=0.2c3a+0.05 c4af （3-5）=0.28.4596+0.059.7817=2.1810柳州經驗公式：so3=0.156 c3a+1.02 （3-6）=0.1568.4596+1.02=2.3397根據以上結果，取最佳含量為：2.2。則水泥中石膏的最佳摻入量為： （3-7）式中：g石膏最佳摻量（%）水泥中so3最佳摻量（%）石膏中so3含量（%）g=(2.3/43.6)100=5.27為了生產上便于控制，取g=5.3。3.1.2 礦渣摻量的確定礦渣成分見表3-1表3-1礦渣成分losssio2al2o3fe2

31、o3caomgoso3天然水38.527.621.2543.246.33/96.9620則其質量系數為：k=( cao+ mgo+ al2o3)/( sio2+mno2+tio2) （3-8）=（43.24+6.33+7.62）/38.52=1.48471.2故礦渣符合要求。（3-8）公式出自膠凝材料學對于普通水泥中礦渣摻量范圍為615%，現為了水泥質量的需要，取礦渣摻量為8%。對于礦渣水泥，其礦渣摻量范圍為2070%，可是，據有關統計指出，比表面積在25003100c/g之內的礦渣水泥，其水泥的，三天、七天、二十八天抗壓強度隨礦渣摻量的增加而下降。其強度下降比約為3kg/1%礦渣，因此，考慮

32、到水泥質量要求。礦渣水泥中礦渣摻量確定為23%。說明：為滿足不同用戶堆水泥品種得需要，本廠設計的水泥品種實行多樣化，即既能生產普通水泥，也能生產礦渣水泥等品種，故設計的廠布局按生產礦渣水泥布局來設計，計算的時候按生產礦渣水泥來計算，以便于日后在實際生產中能根據需要合理的調整生產，生產出合乎要求的產品。3.1.3 物料平衡計算通過物料平衡計算，可及到各種原料、燃料、材料的需要，以及從原料進廠至成品出廠各工序所需處理得物料量，其計算的基礎資料有：工廠規模（既窯的產量、年運輸率及時間），生料各組分配合比及生料外加物比例。水分，燃料品種。水分熱值；樹料燒成熱耗。物料烘干熱耗和車間工作制度等，窯的熟料產

33、量是物料平衡的計算基準。現設計的是年產354.17萬噸水泥的生產工藝，故物料平衡的年平衡法表示。1.燒成車間的生產能力和工廠的生產能力計算a. 窯的臺數計算有關窯的臺時產量， 根據實際設計數據為5.687m，數量為一臺 ，窯的臺時產量為354.17 t/h窯的臺數計算公式是：n=qy/8760qh。1 （3-10）式中：qy要求的熟料年產量（t/年）qh。1所選定的標定臺時產量（t/臺.h）8760全年日歷小時數窯的年利用率，預分解窯為0.80.82取0.81b. 燒成車間與工廠生產能力計算a. 燒成系統：熟料的小時產量：qh=nqh. 1=1354.17=354.17(t/h) （3-11）

34、熟料的日產量：qd=24qh =24354.17=8500(t/d) （3-12）熟料的年產量：qy=8760qh=87600.81354.17=251.3萬噸/年 （3-13）b. 工廠的生產能力計算水泥的小時產量： （礦）gh =(100-p)qh/(100-d-e) （3-14）=(100-3)354.17/(100-5.3-20)=459.8995t/h水泥的日產量：(礦) gd =24 gh （3-15）=24459.8995=11037.588t/d水泥的年產量：gy =8760gh （3-16） =87600.81459.8995=326.33（萬噸）2.原、燃材料消耗定額的計算

35、a. 原料消耗定額a. 考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生產理論消耗量kt=(100-s)/(100-i) （3-17）公式（3-17）出自水泥廠工藝設計概論p39 3-15式中：kt干生料理論消耗量（t/t熟料） i干生料的燒失量（%） s燃灰摻入量，以熟料百分數表示（%） kt=(100-4.46)/(100-34.912)=1.468(t/t熟料)b. 考慮摻入煤灰時，1t熟料的干生料消耗定額 k生=(100kt)/(100-p生) （3-18）公式（3-18）出自水泥廠工藝設計概論p40 3-17式中：k生干生料消耗定額（t/t熟料）；p生生產損失（% ）,（回轉窯有袋收塵3-5%）。k生

36、=(1001.46)/(100-3)=1.513t/t熟料c. 各干原料消耗定額k原= k生x （3-19）公式（3-19）出自水泥廠工藝設計概論p40 3-18式中：k原某干原料的消耗定額（t/t孰料）；k生干生料中此原料的配合比（%）；x干生料中原料的配合比（）。石灰石：k石 =1.51383.0462%=1.256 t/t熟料砂巖：k砂巖=1.5139.1246%=0.138 t/t熟料 鐵粉：k鐵 =1.5131.4855%=0.022t/t熟料矸石：k矸石=1.5136.3436%=0.096 t/t熟料b. 干石膏、干礦渣消耗定額a. 干石膏消耗定額kd=100d/(100-d-e

37、)(100-pd) （3-20）公式（3-20）出自水泥廠工藝設計概論p40 3-19式中kd干石膏消耗定額，（kg/kg孰料）； pd干石膏生產損失（%），一般取3%。礦渣水泥：kd =1005/（100-5.3-20）（100-3）=0.0731t/t熟料b. 礦渣消耗定額ke=100e/(100-d-e)(100-pe) （3-21）公式（3-21）出自水泥廠工藝設計概論p40 3-20礦渣水泥：ke =10020/（100-5.3-20）（100-3）=0.276t/t熟料c. 燒成用干煤消耗定額 kf1=100q/qgdw(100-pt) （3-22）公式（3-22）出自水泥廠工藝設

38、計概論p40 3-21式中：kf1燒成用煤消耗定額，t/t熟料； q熟料燒成消耗（kj/kg熟料）； qgdw干煤低位熱值（kj/kg煤）； pt煤的生產損失（%）一般取3%。 =（+25wy）=（20132.79+251.04）=20603.4494（kg/kg煤）（t/t熟料）d. 烘干用煤消耗定額 kf2 （3-23）公式（3-23）出自水泥廠工藝設計概論p41式中：kf2烘干用干煤消耗定額，t/t熟料；m濕需烘干的濕物料量，t/年；q燒燒成系統生產能力，t/年；w1、w2烘干前、后物料的含水量，；q烘蒸發1水分的熱耗量，kj/(水分)。現需烘干的物料有砂巖、鐵粉、矸石和礦渣，各烘干量為

39、：砂巖：mf1 8760354.170.138428149.030（t/年）矸石：mf2 8760354.170.096297842.803（t/年）礦渣：mf38760354.170.276856298.059（t/年）鐵粉：mf48760354.170.02268255.642（t/年）需烘干的濕物料量為：濕砂巖：mf1 = （t/a）濕矸石：mf2 =濕礦渣：mf2 =濕鐵粉：mf2 =烘干砂巖用煤消耗定額：烘干矸石用煤消耗定額： 烘干礦渣用煤消耗定額：烘干鐵粉用煤消耗定額：e. 含天然水分濕物料消耗定額計算：濕石灰石： k石濕砂巖： 濕鐵粉： 濕礦渣： 濕矸石：濕石膏： 燒成用煤： 烘

40、干用煤： f. 原燃料需要量計算及物料平衡表的編制物料的需要量計算 各干物料需要量各物料消耗定額熟料年產量由表32列出 表32 干物料的需要量物料名稱石灰石砂巖鐵粉矸石石膏礦渣燒成用煤烘干用煤消耗定額1.2560.1380.0220.0960.07310.2760.14850.0274需要量315.63萬34.68萬5.53萬24.12萬18.37萬69.36萬37.32萬6.89萬濕物料需要量計算各濕物料需要量各濕物料消耗定額熟料年產量由表33列出： 表33 濕物料需要量物料名稱石灰石砂巖鐵粉矸石石膏礦渣燒成用煤烘干用煤消耗定額1.27130.15160.02390.10320.07860.

41、3450.16140.0292需要量319.48萬38.10萬6.00萬25.93萬19.75萬86.70萬40.56萬7.34萬物料平衡表的編制見表34表34 物料平衡表物料名稱天然水分（）生產損失（）消耗定額（t/t熟料）物料平衡量（t）干料含天然水分料干料含天然水分時日年時日年石灰石1.231.2561.2713444.8410676315.63萬450.2610806.05319.48萬砂巖830.1380.151648.88117334.68萬53.701288.638.10萬鐵粉830.0220.02397.791875.53萬8.46203.156.00萬矸石730.0960.1

42、03234.0081624.12萬36.55877.225.93萬生料31.5121.55535.5112852379.97萬27.8413175389.52萬石膏730.07310.078625.89621.3518.37萬23.84668.119.75萬礦渣2030.2760.34597.75234669.36萬122.192932.586.70萬熟料354.178500251.3萬水泥455.0310920.63398.60萬燒成用煤830.14850.161452.591262.2537.32萬57.161371.940.56萬烘干用煤830.02740.02929.70232.96.

43、89萬10.34248.27.34萬燃煤合計0.17590.190662.301495.1544.20萬67.501620.147.903.2主機平衡主機平衡是在物料平衡計算（年平衡量）和選定車間工作制度的基礎上計算各車間主機要求的生產能力（要求主機小時產量）為選定車間主機的型號，規格和臺數提供依據。其計算步驟為：根據車間工作制度，選取主機的年利用率，并根據物料年平衡量，求出該主機要求的小時產量。3.2.1 破碎機選型 生產水泥的原、燃材料，大部分都要經過預先破碎，因為從礦山開采的石灰石、砂巖、石膏、礦渣以及煤等原、燃材料塊度均較大，給運輸、儲存和粉磨帶來一定的困難，由窯煅燒所得的熟料其中有些

44、塊度較大，也需經過破碎。 現在，隨窯磨等一些設備單機生產能力的大型化以及礦山開采技術的發展。破碎流程和破碎設備也相應有了較大的發展，其主要表現在：a. 破碎設備大型化b. 破碎流程單段化c. 破碎設備移動化d. 破碎設備多功能化根據被破碎物料要求的產量、破碎比、破碎設備的性能等，選擇適應的破碎設備。1.石灰石破碎機選型工作制度選擇每日兩班，每班6小時，每周6個工作日，年利用率0.4521主機要求小時產量 gh=gy/8760 （3-25）公式（3-25）出自水泥廠工藝設計概論p42，式3-24式中: gh主機要求小時產量（t/h）； gy物料年平衡量（t/a）； 額定的主機年利用率；gh=31

45、9.48104/87600.4521=806.69t/h本設計采用krupp公司titan72d型單段錘式破碎機，其生產能力均可達到850t/h，進料粒度是150012001100，出料粒度902.石膏破碎機選型水泥廠的石膏破碎一般采用顎式破碎機，將300400mm的大塊石膏破碎至40mm以下，以滿足輸送、儲存和粉磨的需要。石膏屬于遠程外購原料，是成批量、不定期運入場內的，在廠內的堆存量大，而日用量少，因此，石膏破碎一般均采取集中破碎的方式，破碎一次，使用一段時間，可按每日一班制安排破碎作業，并編制相應的勞動定員,且由中央控制室控制。主機車間工作制度：每日三班，每班67小時，年利用率0.37主

46、機要求小時產量gh=gy/8760=19.75104/87600.37=60.9342t/h本設計采用xp2501200細碎顎式破碎機，生產能力4085t/h電機功率為60kw,型號為jr1158，入料粒度210mm，出料粒度50mm。3.2.2 生料磨的選擇隨著新型該法水泥生產技術的發展，為適應不同原料和工藝的要求，提高粉磨效率，生料粉磨系統也得到了不斷的發展。其特點有：a. 原料的烘干、粉磨一體化；b. 磨機與高效選粉機及輸送設備相匹配；c. 設備大型化；d. 新型節能磨粉設備化；e. 采用了烘干、粉磨聯合相組；f. 利用預熱器（窯尾）的尾氣來烘干物料；g. 采用了自動化微機控制，減少了人

47、為操作。現根據實際情況，本設計中選用史密斯公司的atox立磨對生料進行粉磨車間工作制度：每日三班，每班8小時，每周7天，年利用率0.79主機要求小時產量gh=gy/8760=359.52104/87600.79=562.96t/h本設計采用3臺trireo855，生產能力：193.253，功率：316003.2.3 煤磨的選擇制備煤粉，大多數選用烘干磨，主要有風掃磨，輥式磨和風扇磨，根據水泥廠工藝設計概論p88，表5-19得，輥式磨的粉磨電耗最低，故選輥式磨車間工作制度：每日三班，每班8小時，年利用率0.9261主機要求小時產量gh=gy/8760=40.56104/87600.9261=49

48、.99t/h本設計采用電動機功率500kw，生產能力：52.5t/h。3.2.4 水泥磨的選擇水泥粉磨是水泥工業中耗電最多的一個工序，近來隨著新型干法水泥生產的發展，為了提高粉磨效率，節約能源，提高經濟效益，水泥粉磨設備大型化的同時，也得到了不斷的改進。主機車間工作制度：每日一班，每班8小時，每周工作7天，年利用率0.7945主機要求小時產量gh =gy/8760=251.30104/87600.7945=361.07t/h根據環保要求及設計要求，采用聯合粉磨系統，即由輥壓機預粉磨，配備2臺球磨機進行終粉磨，以及選粉機組成。輥壓機：型號：1.71.1m，最大通過能力：650 t/h，主電動機功率：2900kw球磨機：型號：3臺4.213m，生產能力：3180t/h，成品比表面積:34002/g，主電動機功率：4000kw選粉機：型號：3臺n3000 o-swpa，最大喂料量：3180t/h，風量：3000m3/min，功率3181kw,轉子轉速：5080r/min。3.2.5 水泥包裝機在水泥的生產上，水泥的包裝是水泥工藝的最后一道工序，應現代大型水泥廠生產要求，生產的熟料70以散裝形式出廠。故只有30水泥包裝。 主機車間工作制度：每日兩班，每班8小時，年利用率0.6208主機要求小時產量gh =gy30/