日產(chǎn)2500噸熟料某水泥廠的畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章文獻(xiàn)綜述</b></p><p><b>　　1.1水泥概述</b></p><p>　　1824年英國(guó)工程師阿斯普?。ˋsPdih）獲得第一份水泥專(zhuān)利標(biāo)志著水泥的發(fā)明。水泥的發(fā)明為建筑工程的發(fā)展提供了物質(zhì)基 礎(chǔ)，使其由陸地工程發(fā)展到水中、地下工程一。水泥發(fā)明至今已有一 百多年的歷史，它始終是用途最廣、用量最多

2、的一種膠凝材料。 水泥呈粉末狀，與水混合后，經(jīng)過(guò)物理化學(xué)過(guò)程能由可塑性漿 體變成堅(jiān)硬的石狀體，并能將散粒材料膠結(jié)成為整體，是一種良好 o 的礦物膠凝材料。水泥不僅能在空氣中硬化，還能更好地在水中硬 化，保持并發(fā)展強(qiáng)度，所以水泥屬于水硬性膠凝材料，它可以用于 地上、地下、水中的工程。 </p><p>　　為了適應(yīng)不同建筑工程的需要，水泥品種不斷增加，已達(dá)200多種。因此水泥常按以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)分類(lèi)。

3、 (1）按照水泥的主要水硬性物質(zhì)分：硅酸鹽類(lèi)水泥（主要水硬 性物質(zhì)是硅酸鈣）、鋁酸鹽類(lèi)水泥（主要水硬性物質(zhì)是鋁酸鈣）、硫 鋁酸鹽水泥（主要水硬性物質(zhì)是硫鋁酸鈣）等。因?yàn)樗鼈兊乃残?物質(zhì)不同，它們的性質(zhì)也各異，如鋁酸鹽類(lèi)水泥凝結(jié)速度快。早期 強(qiáng)度高，耐熱性能好而且耐硫酸鹽腐蝕；硫鋁酸鹽水泥硬化后體積 會(huì)膨脹等。 （2）按照水泥的用途分為：通用水泥（用于一般的建筑工程，主 要是硅酸鹽類(lèi)的五種水泥）、專(zhuān)用水泥（是指適應(yīng)于專(zhuān)門(mén)用途

4、的水 泥，有大壩水泥、油井水泥、砌筑水泥等》特種水泥（具有比較突出的某種性能的水泥，如膨脹水泥、低熱水泥、彩色水泥、白水泥等）。 在諸多的水泥品種中，硅酸鹽類(lèi)水泥是最基本且用量最多的 一類(lèi)水泥，在進(jìn)行室內(nèi)裝飾裝修中也常用到這類(lèi)水泥。此外，裝修 中還用到的是白水泥和彩色水泥</p><p>　　陳全德（2004年）在《新型干法水泥技術(shù)原理及應(yīng)用》中講解了有關(guān)新型干法是水泥生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用，并敘述其原理解答了有

5、關(guān)生產(chǎn)技術(shù)，如：生料均化技術(shù)、生料粉磨技術(shù)、懸浮預(yù)熱技術(shù)、預(yù)分解技術(shù)、回轉(zhuǎn)窯等。</p><p>　　郝令旗、張浩云、齊國(guó)彤(2004年)在《新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展》中指出雖然我國(guó)的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國(guó)際較先進(jìn)水平，但要想取得更大的進(jìn)步就必須做到在努力提高新型干法生產(chǎn)的水泥所占比例的同時(shí)，繼續(xù)將強(qiáng)技術(shù)研發(fā)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)。</p><p>　　嚴(yán)生、常捷、程麟（2007年）

6、在《新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》中介紹了新型干法水泥生產(chǎn)的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，并對(duì)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算作了詳盡敘述，附有計(jì)算實(shí)例，對(duì)工藝設(shè)計(jì)所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和附屬設(shè)備選型也作了詳細(xì)介紹，有助于后期設(shè)計(jì)。</p><p>　　張慶今（2003年）在《硅酸鹽工業(yè)機(jī)械及設(shè)備》中介紹了硅酸鹽工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用的機(jī)械設(shè)備，其中包括粉碎理論及粉碎機(jī)械，篩分過(guò)程及篩分機(jī)械、兩相流體力學(xué)及其設(shè)備、混合過(guò)程及混合機(jī)械設(shè)備等。</p

7、><p>　　金容容(1993年)在《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》中提到燒成車(chē)間的工藝流程和設(shè)備的選擇是根據(jù)工藝設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行的，并在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮各種因素。本設(shè)計(jì)中窯尾廢氣被充分利用來(lái)烘干生料，窯尾廢氣一部分入生料磨對(duì)生料進(jìn)行烘干，另一部分則與生料磨的旋風(fēng)分離器的廢氣在收塵器進(jìn)口處匯合，從而減少基建投資，降低能耗，獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　胡道和(1992年)在《水泥工業(yè)熱工設(shè)備》中闡

8、述了新型干法窯系統(tǒng)中預(yù)煅燒過(guò)程、回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)計(jì)算、以及煅燒過(guò)程及特點(diǎn)。</p><p>　　劉志江（2005年）在《新型干法水泥技術(shù)》中介紹了國(guó)內(nèi)外水泥發(fā)展情況，水泥的分類(lèi)及水泥標(biāo)準(zhǔn)的要求，新型干法水泥生產(chǎn)中的原料、燃材料及配料，新型干法水泥生產(chǎn)工藝及其主要設(shè)備等和設(shè)計(jì)相關(guān)的內(nèi)容。</p><p>　　王君偉、李祖尚（2001年）在《水泥生產(chǎn)工藝計(jì)算手冊(cè)》中介紹了有關(guān)工藝平衡的計(jì)算

9、和熱平衡計(jì)算，回轉(zhuǎn)窯的煅燒及冷卻，還有其相關(guān)數(shù)據(jù)的記載，對(duì)熟料計(jì)算很有幫助。</p><p>　　李海濤（2006年）在《新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備》中詳細(xì)介紹了水泥生產(chǎn)過(guò)程所用設(shè)備、性能與操作參數(shù)，還介紹了水泥熟料形成過(guò)程、回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)及耐火襯料的選用和注意事項(xiàng)。</p><p>　　孫晉濤（2005年）在《硅酸鹽工業(yè)熱工基礎(chǔ)》中闡明了窯爐內(nèi)有關(guān)燃料燃燒、氣體流動(dòng)和傳熱等基本規(guī)律，對(duì)設(shè)計(jì)中

10、的有關(guān)熱平衡計(jì)算有很大幫助。</p><p>　　艾晗松（2001年）在《CDC預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)設(shè)備的開(kāi)發(fā)運(yùn)用》中介紹了CDC預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)的設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)情況，也精述了CDC系統(tǒng)在干法生產(chǎn)線(xiàn)中的應(yīng)用情況。</p><p>　　高長(zhǎng)明（2006年）在《預(yù)分解窯水泥生產(chǎn)技術(shù)及進(jìn)展》中涵蓋了預(yù)分解窯水泥技術(shù)的五個(gè)部分的內(nèi)容：水泥生料均化鏈及其設(shè)備；先進(jìn)的粉磨技術(shù)與裝備；熟料煅燒的預(yù)分解窯系統(tǒng)；國(guó)

11、際國(guó)內(nèi)水泥生產(chǎn)技術(shù)述評(píng)與展望；水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略級(jí)實(shí)踐。</p><p>　　編寫(xiě)組（1976年）在《水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》中概要的總述了水泥廠工藝設(shè)計(jì)中有關(guān)系統(tǒng)的選擇、設(shè)備的選型等方面的經(jīng)驗(yàn)，并收集了有關(guān)計(jì)算公式和設(shè)備的規(guī)格、性能等資料。</p><p>　　郭俊才（2000年）在《水泥工廠實(shí)用技改新技術(shù)》中薈萃了90年代尤其是中后期以來(lái)眾多的新型技術(shù)技改，具有極強(qiáng)的廣泛性、實(shí)用性和操

12、作性。為設(shè)計(jì)中技術(shù)提供了參考價(jià)值。</p><p>　　陳濤（2003年）在《5000t/dCDC預(yù)分解系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)》中改善了爐內(nèi)濃度和溫度分布的均勻性，提高了爐容利用率，料氣停留時(shí)間比在優(yōu)化設(shè)計(jì)中得以提高，有利劣質(zhì)煤的利用。證實(shí)了該系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性。</p><p>　　馬保國(guó)（2007年）在《新型干法水泥生產(chǎn)工藝》中詳細(xì)闡述了懸浮預(yù)熱系統(tǒng)的發(fā)展與工藝原理、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)

13、、燃料燃燒器、低環(huán)境負(fù)荷型水泥熟料的制備技術(shù)、新型干法水泥系統(tǒng)結(jié)皮堵塞及水泥工業(yè)處理危險(xiǎn)廢棄物可行性研究。</p><p><b>　　1.2水泥生產(chǎn)方法</b></p><p>　　水泥的生產(chǎn)方法按照生料制備方法的不同，有干法和濕法兩種。將原料同時(shí)烘干與粉磨或先烘干后粉磨成生料粉，而后喂入干法窯內(nèi)煅燒成熟料，稱(chēng)為干法生產(chǎn)。將生料粉加入適量水分制成生料球，而后喂入立窯

14、或立波爾窯內(nèi)煅燒成熟料的生產(chǎn)方法，亦可歸入干法，但也可將立波爾窯的生產(chǎn)方法稱(chēng)之為半干法。將原料加水粉磨成生料漿后喂入濕法回轉(zhuǎn)窯煅燒成熟料，則稱(chēng)為濕法生產(chǎn)。將濕法制備的生料漿脫水后，制成生料塊入窯煅燒，稱(chēng)為半濕法生產(chǎn)，亦可歸入濕法，但一般均稱(chēng)為濕磨干燒。將脫水生料塊經(jīng)烘干粉碎后，入預(yù)熱器窯、窯外分解窯等干法窯中煅燒者，一般亦稱(chēng)為濕磨干燒。</p><p>　　濕法生產(chǎn)熱耗較高，但電耗較低，生料易于均化，成分均勻，熟

15、料質(zhì)量較高，且輸送方便，粉塵少，所以在20世紀(jì)30年代得以迅速發(fā)展。隨著技術(shù)發(fā)展，如烘干兼粉磨機(jī)的出現(xiàn)均化技術(shù)的發(fā)展、收塵設(shè)備的改進(jìn)等，在20世紀(jì)30年代到40年代，在一些煤價(jià)高、電價(jià)低的國(guó)家，立波爾窯得到進(jìn)一步發(fā)展。20世紀(jì)50年代末60年代初期，我國(guó)對(duì)濕法長(zhǎng)窯和立波爾窯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了比較。當(dāng)時(shí)曾確定南方以濕法生產(chǎn)為主，北方以干法生產(chǎn)為主。20世紀(jì)50年代出現(xiàn)的懸浮預(yù)熱器窯，在60年代得到了大量發(fā)展，大大降低了熟料熱耗。70年代

16、出現(xiàn)了窯外分解技術(shù)，水泥的生產(chǎn)方法出現(xiàn)了向干法發(fā)展的趨勢(shì)。從世界各國(guó)的情況統(tǒng)計(jì)，干法生產(chǎn)比濕法長(zhǎng)窯仍可以節(jié)省能耗，而且經(jīng)濟(jì)上也是合理的。 沈威《水泥工藝學(xué)》</p><p>　　新型干法水泥生產(chǎn)自問(wèn)世以來(lái)倍受世界各國(guó)的關(guān)注，特別是80年代以來(lái)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，國(guó)際水泥工業(yè)以預(yù)分解技術(shù)為核心，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)化生產(chǎn)的最新成果廣泛應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的全過(guò)程，形成了一套具有現(xiàn)代高科技為特征和符合優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)

17、保以及大型化、自動(dòng)化的現(xiàn)代生產(chǎn)方法。新型干法水泥技術(shù)代表了現(xiàn)階段最高的水泥燒成技術(shù)，可以提高窯單位容積產(chǎn)量，提高窯磚襯壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)率，且自動(dòng)化水平高、生產(chǎn)規(guī)模大，可以選用低質(zhì)燃料或低價(jià)廢物燃料，節(jié)省燃料，降低熱耗和電耗，減小設(shè)備和基建設(shè)資費(fèi)用、廢氣生成量少、事故率低和操作穩(wěn)定。發(fā)展新型干法水泥技術(shù)是環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用的必然結(jié)果。同時(shí)，新型干法水泥技術(shù)涵蓋了許多豐富的理論好科研成果，指導(dǎo)著水泥工業(yè)設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)等工作的不斷完善、優(yōu)化和

18、提升。 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)越性贏得了國(guó)際的認(rèn)可，是最能代表當(dāng)今科技發(fā)展水平的水泥生產(chǎn)方法。新型干法水泥生產(chǎn)將是實(shí)現(xiàn)我國(guó)水泥工業(yè)現(xiàn)代化的必由之路。</p><p>　　新型干法水泥生產(chǎn)，就是以懸浮預(yù)熱和窯外分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)成就，如原料預(yù)均化、生料氣力均化、烘干粉磨、各種新型耐熱耐磨耐火材料以及電子計(jì)算機(jī)、自控技術(shù)等等，廣泛的應(yīng)用于水泥干法生產(chǎn)的全過(guò)程，使水泥生產(chǎn)具有高效、優(yōu)質(zhì)、

19、最大限度的降低能耗、降低基建投資，又最大限度的提高產(chǎn)品質(zhì)量符合環(huán)保要求和大型化，自動(dòng)化的特征的現(xiàn)代水泥生產(chǎn)方法。</p><p>　　新型干法生產(chǎn)包含了一整套現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)新技術(shù)和與之相適應(yīng)的現(xiàn)代化科學(xué)管理方法。具有均化、節(jié)能、環(huán)保、自動(dòng)控制、長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)和科學(xué)管理六大保證體系，是當(dāng)代高新技術(shù)在水泥工業(yè)的集成，與傳統(tǒng)的濕法、干法、半水法水泥生產(chǎn)相比，新型干法水泥生產(chǎn)特點(diǎn)如下：</p><p&g

20、t;　　生料制備全過(guò)程廣泛采用現(xiàn)代化均化技術(shù)。使礦山采運(yùn)—原料預(yù)均化—生料粉磨—生料均化過(guò)程，成為生料制備過(guò)程完整的均化鏈。</p><p>　　采用高效多功能擠壓粉磨技術(shù)和新型機(jī)械粉體輸送裝置。</p><p>　　工藝裝備大型化，使水泥工業(yè)向集約化方向發(fā)展。</p><p>　　用懸浮預(yù)熱及預(yù)分解技術(shù)改變傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料堆積態(tài)的預(yù)熱和分解方法；</p>

21、;<p>　　重視消音除塵，滿(mǎn)足環(huán)境保護(hù)要求。</p><p>　　生產(chǎn)控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。</p><p>　　采用新型耐熱、耐磨、耐火材料。 </p><p>　　實(shí)行現(xiàn)代化科學(xué)管理等。 陳全德.新型干法水泥技術(shù)原理與應(yīng)用</p><p>　　懸浮預(yù)熱技術(shù)：指低溫粉體物料均勻分散在高溫氣流之中，在懸浮狀態(tài)進(jìn)行交換，使物料得到

22、迅速加熱升溫的技術(shù)。懸浮預(yù)熱窯的特點(diǎn)：在長(zhǎng)度較短的回轉(zhuǎn)窯后裝設(shè)了懸浮預(yù)熱器，使原來(lái)在窯內(nèi)以堆積態(tài)進(jìn)行的物料預(yù)熱及部分碳酸鹽分解過(guò)程，移到懸浮預(yù)熱器內(nèi)以懸浮態(tài)進(jìn)行，因此呈懸浮狀態(tài)的生料粉能與熱氣流充分接觸，氣、固接觸面大，傳熱速度快，維修比較簡(jiǎn)單，占地面積較小，投資費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn)。 陳全德.《新型干法水泥技術(shù)原理與應(yīng)用》</p><p>　　懸浮預(yù)熱器(SP)的主要功能在于充分利用回轉(zhuǎn)窯及分解爐內(nèi)排出的炙熱氣流中

23、所具有的熱焓加熱生料，使之進(jìn)行預(yù)熱及部分碳酸鹽分解，然后進(jìn)入分解爐或回轉(zhuǎn)窯內(nèi)繼續(xù)加熱分解，完成熟料燒成任務(wù)。因此它必須具備使氣固兩相能充分分散均布、迅速換熱、高效率分離等三個(gè)功能。只有具備著三個(gè)功能，并且盡力使之高效化，方可最大限度地提高換熱效率，為全窯系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、和穩(wěn)定生產(chǎn)創(chuàng)造條件。各種懸浮預(yù)熱器的不同特性，主要取決于它的結(jié)構(gòu)及換熱方式。構(gòu)成各種懸浮預(yù)熱器的熱交換單元設(shè)備有旋風(fēng)筒（包括連接管道）及立筒（蝸室）兩種，所有懸浮預(yù)

24、熱器窯都是由這兩種熱交換單元設(shè)備中的一種單獨(dú)或混合組成。懸浮預(yù)熱器主要由旋風(fēng)預(yù)熱器及立筒預(yù)熱器兩種?，F(xiàn)在立筒預(yù)熱器已趨于淘汰。預(yù)分解窯采用旋風(fēng)預(yù)熱器作為預(yù)熱單元裝備。 </p><p>　　窯外分解技術(shù)：該技術(shù)又稱(chēng)預(yù)分解技術(shù)，是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)，用預(yù)分解技術(shù)建造的預(yù)分解窯日產(chǎn)量高、熱耗低、工藝先進(jìn)，一般用于大型預(yù)分解窯。其含義是指將已經(jīng)經(jīng)過(guò)懸浮預(yù)熱后的生料，在到達(dá)分解溫度前，進(jìn)入到分解爐內(nèi)與進(jìn)入到爐內(nèi)

25、的燃料進(jìn)行混合，在懸浮狀態(tài)下迅速吸收燃料燃燒，使生料中的碳酸鈣迅速分解成氧化鈣的技術(shù)。預(yù)分解窯的特點(diǎn)：是在懸浮預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)一個(gè)分解爐或利用窯尾上升煙道，原有預(yù)熱器裝設(shè)燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過(guò)程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過(guò)程，在其中以懸浮態(tài)或流化態(tài)下及其迅速的進(jìn)行，從而使入窯生料的分解率從懸浮預(yù)熱窯的30%左右提高到85%—90%。 馬保國(guó). 《新型干法水泥生產(chǎn)工藝》</p><p>　　預(yù)分解窯

26、的的關(guān)鍵技術(shù)裝備有旋風(fēng)筒、換熱管道、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)筒—管—爐—窯—機(jī)）等。這五組關(guān)鍵技術(shù)裝備五位一體，彼此關(guān)聯(lián)，互相制約，形成一個(gè)完整的熱工體系，承擔(dān)著水泥熟料預(yù)熱、分解、煅燒、冷卻任務(wù)。</p><p>　　1.3新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)述</p><p>　　1.3.1、水泥生產(chǎn)原料及配料 生產(chǎn)硅酸鹽水泥的主要原料為石灰質(zhì)原料（主要提供氧化鈣）和粘土質(zhì)原料主要提

27、供氧化硅和氧化鋁，也提供部分氧化鐵），有時(shí)還要根據(jù)燃料品質(zhì)和水泥品種，摻加校正原料以補(bǔ)充某些成分的不足，還可以利用工業(yè)廢渣作為水泥的原料或混合材料進(jìn)行生產(chǎn)。 （1）石灰質(zhì)原料 石灰質(zhì)原料是指以碳酸鈣為主要成分的石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊和貝殼等。石灰石是水泥生產(chǎn)的主要原料，每生產(chǎn)一噸熟料大約需要1.3噸石灰石，生料中80%以上是石灰石。 （2）黏土質(zhì)原料 含堿和堿土的鋁硅酸鹽，主要成分為SiO2，其次為Al2O3，少量

28、Fe2O3。一噸熟料約需0.3～0.4噸粘土質(zhì)原料，在生料中約占11～17%。 天然黏土質(zhì)原料有黃土、黏土、頁(yè)巖、粉砂巖及河泥等。其中黃土和黏土用得最多。此外，還有粉煤灰、煤矸石等工業(yè)廢渣。黏土質(zhì)為細(xì)分散的沉積巖，由不同礦物組成，如高嶺土、蒙脫石、水云母及其它水化鋁硅酸鹽。 （3）校正原料 當(dāng)石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料配合所得生料成分不能滿(mǎn)足配料方案要求時(shí)（有的Si含量不足，有的 Al和Fe含量不足）必須根據(jù)所缺少的組分

29、，摻加相</p><p>　?、?鐵質(zhì)校正原料：補(bǔ)充生料中FeO的不足，主要為硫鐵礦渣和鉛礦渣等。</p><p>　?、?硅質(zhì)校正原料：補(bǔ)充生料中SiO的不足，主要有硅藻土等。</p><p>　?、?鋁質(zhì)校正原料：補(bǔ)充生料中AlO的不足，主要有鋁釩土、煤矸石、鐵釩土等。</p><p>　　(4)主要原料中的有害成分</p>

30、<p>　?、?MgO：影響水泥的安定性。水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中要求MgO＜3%</p><p>　?、?堿含量（KO、NaO）：對(duì)正常生產(chǎn)和熟料質(zhì)量有不利影響。水泥熟料中要求RO＜1.3%，原料中要求RO＜4%。</p><p>　?、?PO：水泥熟料中含少量的PO對(duì)水泥的水化和硬化有益。當(dāng)水泥熟料中PO含量在0.3%時(shí)，效果最好，但超過(guò)1%時(shí)，熟料強(qiáng)度便顯著下降

31、。PO含量應(yīng)限制。</p><p>　?、?TiO：水泥熟料中含有適量的TiO，對(duì)水泥的硬化過(guò)程有強(qiáng)化作用。當(dāng)TiO含量達(dá)0.5～1.0%，強(qiáng)化作用最顯著，超過(guò)3%時(shí)，水泥強(qiáng)度就要降低。如果含量繼續(xù)增加，水泥就會(huì)潰裂。因此在石灰石原料中應(yīng)控制TiO＜2.0%。 （5）工業(yè)廢渣的利用① 赤泥：燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁排出的赤色廢渣，以CaO、SiO為主。摻加石灰質(zhì)原料可配制成生料。② 電石渣：以CaO為主?？商娲?/p>

32、分石灰石生產(chǎn)水泥。③ 煤矸石：以SiO、AlO為主?？商娲惩辽a(chǎn)水泥。④ 粉煤灰：以SiO、AlO為主?？商娲惩僚渲粕?，也可作混合材料。⑤ 石煤：以SiO、AlO為主?？勺鞑徽惩临|(zhì)原料，也可作燃料。</p><p>　　1.3.2、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成 硅酸鹽水泥熟料的礦物主要由硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣組成。</p><p>　　1.3.3、工藝流程

33、（1）破碎及預(yù)均化 ①破碎 水泥生產(chǎn)過(guò)程中，大部分原料要進(jìn)行破碎，如石灰石、砂巖、煤、熟料、混合材和石膏等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開(kāi)采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開(kāi)采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。</p><p>　　常用的破碎機(jī)形式有顎式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)等。大型水泥企業(yè)，只要石灰石不屬于很難破碎

34、和高磨蝕性的類(lèi)別，單段破碎以簡(jiǎn)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)。實(shí)現(xiàn)單段破碎的破碎機(jī)有錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)。反擊式破碎機(jī)適合于破碎石灰石等脆性物料，對(duì)含土量高的礦石不適應(yīng)。錘式破碎機(jī)是20世紀(jì)50年代才出現(xiàn)的新機(jī)型，破碎比大，能將大塊礦石一次破碎成磨機(jī)需要的粒度。對(duì)于硬質(zhì)、磨蝕性大的石灰?guī)r或其它物料，宜采用兩級(jí)破碎，一級(jí)選用顎式破碎機(jī)等，二級(jí)選用錘式破碎機(jī)或反擊式破碎機(jī)。 ②原料預(yù)均化 預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存、取過(guò)程中，運(yùn)用科學(xué)的堆取料技術(shù)，實(shí)

35、現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場(chǎng)同時(shí)具備貯存與均化的功能。</p><p>　　預(yù)均化堆場(chǎng)的布置形式有矩形和圓形兩種，堆料和取料大多采用的都是“平鋪直取”法。矩形堆場(chǎng)有兩個(gè)料堆，一個(gè)堆料，另一個(gè)取料，互相交替。進(jìn)料皮帶在堆場(chǎng)頂部軸線(xiàn)上，用活動(dòng)皮帶堆料。取料機(jī)在兩個(gè)料堆中間，可向兩個(gè)料堆分別取料。出料皮帶在堆場(chǎng)的另一側(cè)將取出的物料送到原料磨頭的料倉(cāng)內(nèi)。圓形堆場(chǎng)中的堆、取料機(jī)一前一后，保持一定間隔，圍繞中心運(yùn)轉(zhuǎn)。

36、 原料預(yù)均化的基本原理就是在物料堆放時(shí)，由堆料機(jī)把進(jìn)來(lái)的原料連續(xù)地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時(shí)，在垂直于料層的方向，盡可能同時(shí)切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。</p><p>　?。?）生料制備 水泥生產(chǎn)過(guò)程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據(jù)統(tǒng)計(jì)，干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)粉磨作業(yè)需要消耗的動(dòng)力約占全廠動(dòng)力

37、的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設(shè)備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。</p><p>　　大多數(shù)水泥廠采用烘干兼粉磨系統(tǒng)，即在粉磨物料的同時(shí)，也向磨機(jī)通入一定量的廢熱氣體，與濕物料進(jìn)行熱交換，邊烘干邊粉磨。隨著新型干法水泥技術(shù)的發(fā)展，烘干兼粉磨系統(tǒng)也在不斷的改進(jìn)和提升。球磨機(jī)是目前應(yīng)用最廣泛的一種粉

38、磨設(shè)備，球磨機(jī)的主體是一個(gè)回轉(zhuǎn)的筒體，兩端裝有帶空心軸的端蓋，空心軸有主軸承支撐，整個(gè)磨機(jī)借傳動(dòng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，并伴隨著沖擊聲，把約20㎜左右的塊狀物料磨成細(xì)粉。</p><p><b>　　(3)生料均化</b></p><p>　　新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的最后一道把關(guān)作用。</p>

39、;<p>　　均化原理：拌，重力作用，產(chǎn)生“漏斗效應(yīng)”，使生料粉在向下卸落時(shí)，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫(kù)內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫(kù)內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。 (4)預(yù)熱分解 把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來(lái)完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達(dá)到縮短回窯長(zhǎng)度，同時(shí)使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過(guò)程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同

40、窯內(nèi)排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達(dá)到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。 工作原理：預(yù)熱器的主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預(yù)熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率，實(shí)現(xiàn)整個(gè)煅燒系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個(gè)功能。 ①物料分散 換熱80%在入口管道內(nèi)進(jìn)行的。喂入預(yù)熱器管道中的生料，在與高速

41、上升氣流的沖擊下，物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運(yùn)動(dòng)，同時(shí)被分散。②氣固分離 當(dāng)氣流攜帶料粉進(jìn)入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內(nèi)做</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用RSP預(yù)分解窯。RSP是強(qiáng)化懸浮預(yù)熱器的英文名稱(chēng)的縮寫(xiě)，它是日本小野田水泥公司與川崎重工業(yè)公司共同研制的。RSP窯分為兩種類(lèi)型:即普通型（C—RSP）及改進(jìn)型（M—RSP）。C—RSP屬產(chǎn)量倍增型，窯及分解爐之間的燃料比為40﹕60，

42、單位容積產(chǎn)量高，有的系統(tǒng)使用四級(jí)旋風(fēng)筒，也有的使用五級(jí)旋風(fēng)筒；M—RSP是改造懸浮預(yù)熱窯的一種形式，一般將原有SP窯的產(chǎn)量增加20%—25%，全部使用四級(jí)旋風(fēng)筒。20世紀(jì)90年代初期，針對(duì)不同用戶(hù)需要，已發(fā)展燒油燒煤及使用各種燃料類(lèi)型的系列分解爐。</p><p>　　RSP型分解爐主要由旋渦燃燒室ＳＢ室、旋渦分解室SC室及混合室MC室三部分組成。</p><p>　　旋渦燃燒室內(nèi)主燃料噴

43、管旁設(shè)有輔助燃燒噴管做點(diǎn)火之用。由于SB室很小，溫度易于升高。燃燒時(shí)，在三次風(fēng)下部，沿SC室圓周設(shè)有四個(gè)燒油噴管。</p><p>　　旋渦分解室在SC室內(nèi)，煤粉與新鮮三次風(fēng)混合燃燒，故燃燒速度較快，是主要燃區(qū)，使＞50％的煤粉完成燃燒。而隨切向三次風(fēng)進(jìn)來(lái)的生料匯在SC爐內(nèi)壁形成一層料幕，對(duì)爐壁耐火磚起保護(hù)作用。同時(shí)吸收火焰熱量，大約有40％生料分解。</p><p>　　混合室是主要功能

44、室，完成大部分生料分解任務(wù)。由SC室下來(lái)的熱氣流、生料粉及未燃燒完的燃料進(jìn)入MC室后，與呈噴騰狀態(tài)進(jìn)入高溫窯的煙氣相混合，使燃料繼續(xù)燃燒，生料進(jìn)一步分解。 </p><p>　　(5)水泥熟料的燒成</p><p>　　熟料煅燒設(shè)備有立窯和回轉(zhuǎn)窯兩類(lèi)。立窯多用于中小型水泥廠，各種濕法回轉(zhuǎn)窯、干法回轉(zhuǎn)窯特別是新型干法回轉(zhuǎn)窯多用于大中型水泥廠。 生料在旋風(fēng)預(yù)熱器中完成預(yù)熱和預(yù)分解后，下

45、一道工序是進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行熟料的燒成。 在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進(jìn)一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應(yīng)，生成水泥熟料中的CS,CA等礦物。隨著物料溫度升高時(shí)，CA、CAF等礦物會(huì)變成液相，溶解于液相中的 CS和 CaO進(jìn)行反應(yīng)生成大量 CS（熟料）。熟料燒成后，溫度開(kāi)始降低。最后由水泥熟料冷卻機(jī)將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫(kù)和水泥磨所能承受的溫度，同時(shí)回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。 (6)水泥粉磨

46、 水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗電最多的工序。它是把熟料、石膏、混合材等沒(méi)有水硬性的塊狀物料轉(zhuǎn)變成具有水硬性的粉狀物料。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調(diào)節(jié)材料等）粉磨至適宜的粒度（以細(xì)度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級(jí)配，增大其水化面積，加速水化速度，滿(mǎn)足水泥漿體凝結(jié)、硬化要求。生料、水泥粉磨應(yīng)用的設(shè)備主要有球磨機(jī)、立式磨機(jī)、輥壓機(jī)與打散機(jī)等主機(jī)以及在閉路粉磨系</p><p>　　(7

47、)水泥包裝水泥出廠有袋裝和散裝兩種發(fā)運(yùn)方式。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)車(chē)間為生料粉磨車(chē)間。無(wú)論是粉磨生料還是粉磨水泥，都可以分為開(kāi)路和閉路粉磨系統(tǒng)。</p><p>　　開(kāi)路粉磨工藝系統(tǒng)也是直進(jìn)直出式，物料一次通過(guò)磨機(jī)粉磨就成為產(chǎn)品。此工藝系統(tǒng)的流程簡(jiǎn)單，設(shè)備少，投資少，占地少。其缺點(diǎn)是若要保證被粉磨物料全部達(dá)到細(xì)度合格后才能卸出，那么被粉磨物料從入磨到出磨的流速就慢，磨得時(shí)間

48、長(zhǎng)，這樣臺(tái)時(shí)產(chǎn)量就低，相對(duì)電耗高。而且部分已經(jīng)磨細(xì)的物料顆粒要等較粗的物料顆粒磨細(xì)后一同卸出，大部分細(xì)粉不能及時(shí)排除，在磨內(nèi)繼續(xù)受到研磨，就出現(xiàn)了過(guò)粉磨現(xiàn)象，并形成緩沖墊層，妨礙粗顆粒得進(jìn)一步磨細(xì)。多用于小型磨機(jī)的水泥粉磨系統(tǒng)。</p><p>　　如果讓被磨物料在磨內(nèi)的流速快些，就能把部分已經(jīng)磨細(xì)的物料顆粒及時(shí)送到磨外，可以基本消除“過(guò)粉磨”現(xiàn)象和緩沖墊層，有利于提高磨機(jī)產(chǎn)量、降低電耗，一般閉路系統(tǒng)比開(kāi)路系統(tǒng)產(chǎn)

49、量高15％～25％，不過(guò)這樣一來(lái)部部分還沒(méi)有磨細(xì)的粗顆粒也隨之出磨，使得細(xì)度不合格。因此需要加一臺(tái)分級(jí)設(shè)備，把出磨物料通過(guò)提升機(jī)送到分級(jí)設(shè)備中，將細(xì)粉篩選出來(lái)作為合格生料送到下一道工序，粗粉再送入磨內(nèi)重磨。閉路粉磨系統(tǒng)涉及到的設(shè)備較多，工藝復(fù)雜，占地面積大，因此投資大，操作、維護(hù)、管理等技術(shù)要求較高。多用于大型磨機(jī)生料或水泥的粉磨系統(tǒng)。</p><p>　　馬保國(guó).《新型干法水泥生產(chǎn)工藝》 陳全德.《新型干法水泥

50、技術(shù)原理與應(yīng)用》 芮君渭，彭寶利.《水泥粉磨工藝及設(shè)備》 王君偉《新型干法水泥生產(chǎn)工藝讀本》肖爭(zhēng)鳴，李堅(jiān)利.《水泥工藝技術(shù)》 彭寶利《水泥工藝流程及設(shè)備參考圖》金容容.《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》 沈威.《水泥工藝學(xué)》</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1] 嚴(yán)生，常捷等.新型干法水泥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)建材工業(yè)水泥出版社，2007&

51、lt;/p><p>　　[2]金容容.水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論［M］.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，1993</p><p>　　[3]陳紹龍，張朝長(zhǎng)等.水泥生產(chǎn)破碎與粉磨工藝技術(shù)及設(shè)備［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[4]陳全德.新型干法水泥技術(shù)原理與應(yīng)用［M］.北京：中國(guó)建材工業(yè)水泥出版社，2004</p><p>　　[5

52、] 芮君渭，彭寶利.水泥粉磨工藝及設(shè)備[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[6]沈威.水泥工藝學(xué)［M］.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，1991</p><p>　　[7] GB175-2007,通用硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)［S］</p><p>　　[8]熊會(huì)思.新型干法燒成水泥熟料設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝與使用［M］.北京：中國(guó)材工業(yè)水泥出版社，1995</

53、p><p>　　[9]陳全德，曹辰.新型干法水泥技術(shù)［M］.北京：中國(guó)建材工業(yè)水泥出版社，1987</p><p>　　[10]胡道和.水泥工業(yè)熱工設(shè)備［M］. 武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，1992</p><p>　　[11]于潤(rùn)如，嚴(yán)生.水泥廠工業(yè)設(shè)計(jì)［M］.北京：中國(guó)建材工業(yè)水泥出版社，1995</p><p>　　[12]黃書(shū)謀.第五屆全國(guó)

54、新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)交流會(huì)論文集［C］. 北京：中國(guó)建材工業(yè)水泥出版社，2003</p><p>　　[13] 王偉君.新型干法水泥生產(chǎn)工藝讀本［M］. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[14]韓仲琦.現(xiàn)代水泥粉磨技術(shù)的發(fā)展[J].山西建材，2000，（3）：8-12</p><p>　　[15]廖正光.TkPC與TkLPC單段錘式破碎機(jī)[J].

55、新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào),1998，(3)</p><p>　　[16]肖爭(zhēng)鳴，李堅(jiān)利.水泥工藝技術(shù)[M].化學(xué)工業(yè)社，2006</p><p>　　[17] 李海濤，郭獻(xiàn)軍，吳武偉.新型干法水泥技術(shù)與設(shè)備［M］.北京：化學(xué)工藝出，2005</p><p>　　[18]馬保國(guó).新型干法水泥生產(chǎn)工藝[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2007</p><p>　　[

56、19]GB4915-2004,水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］</p><p><b>　　第二章 配料計(jì)算</b></p><p>　　2.1 配料計(jì)算的目的和意義</p><p>　　（1）計(jì)算從原料進(jìn)廠至成品出廠各工序所需處理的物料量，作為確定車(chē)間生產(chǎn)任務(wù)、設(shè)備選型、及人員編制的依據(jù)。</p><p>　?。?）計(jì)

57、算各種原料、輔助材料及燃料需要量作為總圖設(shè)計(jì)中確定的運(yùn)輸量、運(yùn)輸設(shè)備、及計(jì)算各種堆場(chǎng)、料倉(cāng)面積的依據(jù)。 </p><p>　　2.2 主要計(jì)算參數(shù)的確定</p><p>　　2.2.1熟料率值的選擇</p><p>　　我國(guó)目前硅酸鹽水泥熟料采用飽和比（KH）、硅酸率（SM）、鋁酸率（IM）三個(gè)率值控制熟料質(zhì)量。KH表示熟料中SiO2被CaO飽和成C3S的程度，KH

58、值高，硅酸鹽礦物多，熟料中C3S含量越高，強(qiáng)度越高；SM表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比值，SM高，煅燒時(shí)液相量減少，出現(xiàn)飛砂料的可能性增大，增加煅燒難度；IM表示熟料中溶劑礦物C3A和C4AF的比值，IM高，液相黏度大，難燒IM低時(shí)黏度較小，對(duì)形成C3S有利，但燒成范圍窄，不利于窯的操作。硅酸鹽水泥熟料配料率值和礦物組成建議范圍見(jiàn)表3-1。</p><p>　　表2-1 硅酸鹽水泥熟料配料率值和礦物組成<

59、;/p><p>　　2.2.2 原料、燃料的原始數(shù)據(jù)</p><p>　　表2-2 原始熟料率值的選取范圍</p><p>　　表2-3 原料及煤灰化學(xué)成分</p><p>　　表2-4煤的工業(yè)分析表</p><p>　　表2-5原燃料的粒度(mm)和水分(%)</p><p><b>　

60、　2.3 配料計(jì)算</b></p><p>　　2.3.1水泥廠物料平衡計(jì)算</p><p>　?。?）查《新型干法水泥工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》新型干法生產(chǎn)的熟料率值一般控制在：KH=0.90±0.02，SM(n)=2.6±0.1， IM(p)=1.6±0.1。綜上所述，最終率值的確定如下：KH=0.90，SM=2.5，IM=1.5。</p>

61、<p><b>　?。?）設(shè)</b></p><p>　　——設(shè)計(jì)熟料過(guò)程中Al2O3、Fe2O3、CaO、SiO2四種氧化物含量的總和，一般在97%左右。</p><p>　?。?）計(jì)算煤灰摻入量</p><p>　　利用下列公式， q的取值設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)已確定，取 q=3137kJ/kg熟料。 </p><

62、p><b>　　∴3.10</b></p><p>　　式中： S——煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（100%）</p><p>　　——煤的應(yīng)用基低熱值（kJ/kg煤）</p><p>　　——煤的應(yīng)用基灰分含量（%）</p><p>　　q——熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料）</p><p>

63、;　　R——煤灰沉落度（%），當(dāng)窯后有電收塵且窯灰入窯時(shí)取100%，</p><p>　　當(dāng)窯后不設(shè)電收塵且窯灰不入窯時(shí)，可參考表2-6選擇煤灰沉落率：</p><p>　　表2-6不同窯型不設(shè)電收塵時(shí)的煤灰沉落率</p><p>　　注：① 以上煤灰沉落率均為無(wú)電收塵器時(shí)的數(shù)值。</p><p>　?、?有電收塵器時(shí)，煤灰沉落率為100%（

64、以上均是）。</p><p>　?。?）以100kg熟料為基準(zhǔn)列表2-7用遞減式湊法計(jì)算如下：</p><p>　　表2-7 熟料平衡計(jì)算表</p><p>　　所以：石灰石：123.50kg，泥灰?guī)r=14.30kg，鋁礬土=9.50kg ，鐵粉=3.60kg 。</p><p>　　干石灰石=123.50/（123.50+14.30+9.5

65、0+3.60）×100%=81.84%</p><p>　　干泥灰?guī)r=14.30/（123.50+14.30+9.50+3.60）×100%=9.48%</p><p>　　干鋁礬土=9.50/（123.50+14.30+9.50+3.60）×100%=6.30%</p><p>　　干鐵粉=3.60/（123.50+14.30+9.5

66、0+3.60）×100%=2.39 %</p><p>　　表2-8 熟料平衡計(jì)算檢驗(yàn)</p><p>　　煤灰摻量為 S=3.10%，則灼燒生料配合比為（100-3.10）%=96.90%。</p><p>　　表2-9 誤差的計(jì)算檢驗(yàn)</p><p>　　則熟料的率值計(jì)算如下：</p><p>　　經(jīng)過(guò)以

67、上計(jì)算過(guò)程，三個(gè)率值均在允許的誤差范圍內(nèi)，所以計(jì)算結(jié)果正確。</p><p>　　==0.93 </p><p>　　==2.45 </p><p>　　= =1.47 </p><p>　　經(jīng)過(guò)以上計(jì)算過(guò)程，三個(gè)率值均在允許的誤差范圍內(nèi)，所以計(jì)算結(jié)果

68、正確。</p><p>　?。?）計(jì)算熟料礦物組成：</p><p>　?。?）干原料質(zhì)量比為：</p><p>　　干石灰石=81.84%</p><p>　　干泥灰?guī)r=9.48%</p><p>　　干鋁礬土=6.30%</p><p>　　干鐵粉= 2.39 %</p>&l

69、t;p>　?。?）有害成分計(jì)算和評(píng)定：</p><p><b>　　MgO含量：</b></p><p>　　石灰石中：81.58%×1.3%=0.0106%</p><p>　　泥灰?guī)r中：9.62%×1.28%=0.1213%</p><p>　　鋁礬土中：6.43%×0.99%=0

70、.0624%</p><p>　　鐵粉中：2.37 %×6.57%=0.1570%</p><p>　　∑=0.0106%+0.1213%+0.0624%+0.1570%=0.3513%，</p><p>　　符合GB175-2007《通用硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的水泥中MgO含量不得大于5%（通過(guò)水泥壓蒸試驗(yàn)并合格可放寬至6%），所以該配料方案可取。<

71、;/p><p>　?。?）各原料的含水量：</p><p>　　石灰石1.0%，泥灰?guī)r1.0%，鋁礬土15.0%，鐵粉8%。</p><p><b>　　所以：</b></p><p>　　濕石灰石=81.84×100/（100-1.0）=82.67 Kg</p><p>　　濕泥灰?guī)r=9.

72、48×100/（100-1.0）=9.58Kg</p><p>　　濕鋁礬土=6.30×100/（100-15.0）=7.41Kg</p><p>　　濕鐵粉=2.39×100/（100-8）=2.60Kg</p><p>　　將上式質(zhì)量換算為百分比（計(jì)算結(jié)果四舍五入取值）：</p><p>　　濕原料的質(zhì)量和=

73、82.67+9.58+7.41+2.60=102.26Kg</p><p>　　濕石灰石=82.67/102.26×100%=80.84%</p><p>　　濕硅礦=9.58/102.26×100%=9.37%</p><p>　　濕鐵粉=7.41/102.26×100%=7.25%</p><p>　　濕頁(yè)巖

74、=2.60/102.26×100%=2.54%</p><p>　?。?）燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力計(jì)算</p><p><b>　　熟料的小時(shí)產(chǎn)量</b></p><p><b>　　熟料的日產(chǎn)量</b></p><p><b>　　熟料的年產(chǎn)量</b></p>

75、<p>　　—窯的年利率，以小數(shù)表示。不同窯的年利率可參考下列數(shù)值：濕法窯 0.90，傳統(tǒng)干法窯0.85，機(jī)立窯0.8～0.85，懸浮預(yù)熱器窯、預(yù)分解窯0.85。</p><p>　?。?0）工廠的生產(chǎn)能力</p><p><b>　　水泥小時(shí)產(chǎn)量</b></p><p><b>　　水泥日產(chǎn)量</b><

76、;/p><p><b>　　水泥年產(chǎn)量 </b></p><p>　　式中：d——水泥中石膏的摻入量，為4%，</p><p>　　e——水泥中混合材（礦渣）的摻入量，為40%</p><p>　　p——水泥的生產(chǎn)損失（%）可以取為1~3%，取3%。</p><p>　　2.3.2原燃料消耗定額的計(jì)算

77、</p><p>　　2.3.2.1 原料消耗定額</p><p>　?。?）考慮煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料理論消耗量：</p><p>　　式中：——干生料理論消耗量（t/t熟料），</p><p>　　——干生料的燒失量（%），</p><p>　　S——煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示。</p>&l

78、t;p>　　考慮煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料消耗定額：</p><p>　　式中：——干生料消耗定額（t/t熟料），</p><p>　　——生料的生產(chǎn)損失（%），回轉(zhuǎn)窯有電收塵時(shí)3—5%，回轉(zhuǎn)窯無(wú)收塵設(shè)備時(shí)6—10%；立窯6%。因此取5%。</p><p>　　各種干原料的消耗定額：</p><p>　　2.3.2.3 干石膏消耗定額

79、：</p><p>　　式中：——干石膏消耗定額，</p><p>　　，——表示石膏摻入量（4%），混合材摻入量（40%），</p><p>　　——石膏的生產(chǎn)損失，取1%。</p><p>　　2.3.2.4 干混合材的消耗定額</p><p><b>　　礦渣：</b></p>

80、<p>　　式中：——礦渣消耗定額，</p><p>　　，——表示石膏摻入量，混合材摻入量，</p><p>　　——礦渣的生產(chǎn)損失，取1%。</p><p>　　2.3.2.5 燒成用干煤消耗定額和烘干用煤消耗定額</p><p>　?。?）燒成用干煤消耗定額（單位：t/t熟料）</p><p>　　式

81、中：——燒成用干煤消耗定額（t/t熟料），</p><p>　　——熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料），</p><p>　　——干煤低位熱值（kJ/kg熟料），</p><p>　　——煤的生產(chǎn)損失%，取1%。</p><p>　　在新型干法的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，回轉(zhuǎn)窯的用煤量為總燒成用量的40%左右，而分解爐的為60%左右，則推出（t/t熟料）&

82、lt;/p><p>　　式中表示回轉(zhuǎn)窯用的煤</p><p>　　則分解爐中所用的煤為0.08197（t/t熟料）</p><p>　?。?）烘干用煤（單位：t/t熟料）：</p><p>　　式中： ——烘干用煤消耗定額（t/t熟料），</p><p>　　——須烘干的濕物料量，用年平衡法時(shí)以t/年表示，</p&g

83、t;<p>　　——燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，</p><p>　　——分別表示烘干前，烘干后物料的含水量，</p><p>　　——蒸發(fā)1kg水分的熱量（kJ/kg水分）。</p><p>　　2.3.2.6物料平衡表（見(jiàn)表2-10）</p><p>　　表2-10 物料平衡表</p><p>　　第三章生產(chǎn)

84、車(chē)間工藝設(shè)計(jì)及主機(jī)設(shè)備選型</p><p><b>　　3.1石灰石破碎機(jī)</b></p><p>　　3.1.1破碎機(jī)的簡(jiǎn)介及發(fā)展</p><p>　　生產(chǎn)水泥的原料，大部分要經(jīng)過(guò)預(yù)先破碎，因?yàn)閺牡V山開(kāi)采來(lái)的石灰石、砂巖、石膏、混合材料以及煤等原、燃料快度均較大，給運(yùn)輸、儲(chǔ)存及粉磨帶來(lái)一定的困難。從窯中煅燒得到的熟料，其中有些塊度大的也要經(jīng)過(guò)

85、破碎，物料經(jīng)過(guò)破碎后，其粒度減小，表面積增加，在一定程度上可提供烘干和粉磨的效率。</p><p>　　近年來(lái)，隨著窯、磨等設(shè)備單機(jī)生產(chǎn)能力大型化以及礦山開(kāi)采技術(shù)發(fā)展，破碎流程和破碎設(shè)備也相應(yīng)的有了較大發(fā)展，主要反映在以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）破碎設(shè)備大型化</p><p>　　大規(guī)模的破碎機(jī)，為提高破碎機(jī)的生產(chǎn)能力和放寬礦山開(kāi)采度創(chuàng)造了條件。</

86、p><p>　?。?）破碎流程單段比</p><p>　　破碎系統(tǒng)的段數(shù)，主要與破碎前后最大粒度之比（即破碎比）的大小有關(guān)。發(fā)展高效能、大破碎比的破碎機(jī)為實(shí)現(xiàn)單段破碎創(chuàng)造了條件。如果選用一種破碎機(jī)就能滿(mǎn)足破碎比及產(chǎn)量的要求時(shí)，即可選用單段破碎，以簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。</p><p>　?。?）破碎設(shè)備移動(dòng)化</p><p>　　發(fā)展移動(dòng)式破碎機(jī)，如反錘

87、式破碎機(jī)，其破碎比可達(dá)1:12左右。設(shè)備實(shí)際緊湊、質(zhì)量輕，為移動(dòng)創(chuàng)造了條件。移動(dòng)式破碎機(jī)可隨開(kāi)采地段改變而移動(dòng)，可節(jié)省能源和提高生產(chǎn)效率。</p><p>　?。?）破碎設(shè)備多功能化</p><p>　　目前破碎設(shè)備的發(fā)展，趨于多功能化，如反擊式破碎機(jī)可以適應(yīng)各種性能物料的破碎，既可以破碎堅(jiān)硬的石灰石，也可以破碎粘、濕物料。又如烘干兼破碎的錘式破碎機(jī)，可利用窯尾廢氣余熱在破碎含水分較高的粘

88、濕物料的同時(shí)予以烘干。</p><p>　　3.1.2破碎設(shè)備的工作原理</p><p>　　利用擠壓和沖擊等機(jī)械作用的外力，使大塊物料產(chǎn)生應(yīng)力和形變，從而導(dǎo)致破裂。根據(jù)破碎后的粒度不同，破碎作業(yè)大致可分為粗碎，中碎和細(xì)碎三個(gè)等級(jí)（見(jiàn)表3-1）。</p><p>　　表3-1 各級(jí)粉碎所對(duì)應(yīng)的粒度</p><p>　　3.1.3 影響破碎系統(tǒng)

89、的選擇因素</p><p>　　物料的性質(zhì)——物料的硬度，水分，形式和雜質(zhì)含量均將直接影響破碎系統(tǒng)的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。</p><p>　　各原料的物理性質(zhì)如表3-2所示，</p><p>　　表3-2 物料的物理性質(zhì)</p><p>　　物料的粒度——對(duì)破碎系統(tǒng)的物料粒度，組成有充分的了解，有利于合理的選擇破碎系統(tǒng)和破碎設(shè)備。</p&g

90、t;<p>　　各種水泥廠型對(duì)各原料的進(jìn)料粒度要求如表3-3、3-4所示，</p><p>　　表3-3 各種物料的進(jìn)料粒度</p><p>　　表3-4 水泥廠最大入磨物料的粒度</p><p><b>　　3.1.4生產(chǎn)班制</b></p><p>　　查表3-5得出石灰石破碎機(jī)的生產(chǎn)班制：每周工作6日

91、，每日兩班，每班7小時(shí)，每天運(yùn)行14小時(shí),每周工作84小時(shí)。 </p><p>　　3.1.5主機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量</p><p>　　式中：Gh—主機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量（t/h）；</p><p>　　GW—物料周平衡量（t/周）；</p><p>　　H—主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。</p><p>　　3.1.6預(yù)定年利用率

92、</p><p>　　式中：k—每年工作日數(shù)（日/年）； </p><p>　　k2—每日工作班數(shù)（班/日）；</p><p>　　k3—每班主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)（小時(shí)/班）。</p><p>　　表3-5 水泥廠主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)</p><p>　　注：1.每日運(yùn)轉(zhuǎn)24小時(shí)者，按每日三班，每班8小時(shí)計(jì)算；每日運(yùn)轉(zhuǎn)22小時(shí)

93、者，按已扣除每班檢修時(shí)間2小時(shí)。</p><p>　　2．生產(chǎn)班制一欄中，每班6～7小時(shí)是指主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，即已扣除每班檢修1～2小時(shí)。</p><p><b>　　3.1.7設(shè)備選型</b></p><p><b>　　選型方案見(jiàn)表3-6</b></p><p><b>　　表3-6 方

94、案選型</b></p><p>　　PCL直通沖擊式破碎機(jī)，俗稱(chēng)制砂機(jī)。是多位專(zhuān)家多年研制礦山機(jī)械設(shè)備的智慧和正確決策的結(jié)晶，是一種具有國(guó)際先進(jìn)水平的高能低耗設(shè)備，其性能在各種礦石細(xì)破設(shè)備中起著不可替代的作用，是目前最行之有效、實(shí)用可靠的碎石機(jī)器</p><p>　　沖擊式破碎機(jī)(制砂機(jī))用途：本系列制砂機(jī)適用于軟或中硬和極硬物料的破碎、整形，廣泛應(yīng)用于各種礦石、水泥、耐火材料

95、、鋁凡土熟料、金剛砂、玻璃原料、機(jī)制建筑砂、石料以及各種冶金礦渣，特別對(duì)碳化硅、金剛砂、燒結(jié)鋁礬土、美砂等高硬、特硬及耐磨蝕性物料比其它類(lèi)型的破碎機(jī)產(chǎn)量功效更高。</p><p>　　沖擊式破碎機(jī)(制砂機(jī))工作原理：物料由進(jìn)料斗進(jìn)入制砂機(jī)，經(jīng)分料器將物料分成兩部分，一部分由分料器中間進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中，在葉輪內(nèi)被迅速加速，其加速度可達(dá)數(shù)百倍重力加速度，然后以60-70米/秒的速度從葉輪三個(gè)均布的流道內(nèi)拋射出去，

96、首先同由分料器四周自收落下的一部分物料沖擊破碎，然后一起沖擊到渦支腔內(nèi)物料襯層上，被物料襯層反彈，斜向上沖擊到渦動(dòng)腔的頂部，又改變其運(yùn)動(dòng)方向，偏轉(zhuǎn)向下運(yùn)動(dòng)，從葉輪流道發(fā)射出來(lái)的物料形成連續(xù)的物料幕。這樣一塊物料在渦動(dòng)破碎腔內(nèi)受到兩次以至多次機(jī)率撞擊、磨擦和研磨破碎作用。被破碎的物料由下部排料口排出。在整下破碎過(guò)程中，物料相互自行沖擊破碎，不與金屬元件直接接觸，而是與物料襯層發(fā)生沖擊、磨擦而粉碎，這就減少了角污染，延長(zhǎng)機(jī)械磨損時(shí)間。渦動(dòng)腔

97、內(nèi)部巧妙的氣流自循環(huán)，消除了粉塵污染。 </p><p>　　表3-7 水泥廠主機(jī)年利用率（以小數(shù)表示）</p><p>　?、偕a(chǎn)班制一欄未說(shuō)明的，均按每日三班，每班8小時(shí)考慮；每班6～7小時(shí)者，已扣除每班檢修時(shí)間1～2小時(shí)。</p><p>　　②在窯標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量較高的情況下，煤磨的利用率還可以提高，以免煤磨富余能力太大，造成浪費(fèi)。 </

98、p><p>　　3.1.8生產(chǎn)能力的標(biāo)定</p><p>　　根據(jù)破碎機(jī)的規(guī)格和性能，一般出料粒度小，生產(chǎn)能力低，PCL直通沖擊式破碎機(jī)機(jī)最大進(jìn)料和出料都能滿(mǎn)足要求，該機(jī)型生產(chǎn)能力達(dá)到300t/h，故標(biāo)定該機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為272t/h。</p><p>　　3.1.9計(jì)算主機(jī)的數(shù)量</p><p><b>　　式中：—主機(jī)臺(tái)數(shù)；</

99、b></p><p>　　—要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量（t/h）；</p><p>　　Ghl—主機(jī)標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（t/h）。 </p><p><b>　　故選取1臺(tái)。</b></p><p>　　3.1.9核算主機(jī)的年利用率</p><p>　?。ǎ?

100、

101、

102、 </p><p>　　式中：η0—預(yù)定年利用率。</p><p>　　結(jié)果符合表3-7的要求，故滿(mǎn)足。</p><p>　　表3-8石灰石破碎機(jī)設(shè)備表</p><p><b>　　3.2 生料磨</b></p><p>　　3.2.

103、1輥壓機(jī)生料粉磨系統(tǒng)</p><p><b>　?。?）輥壓磨簡(jiǎn)介</b></p><p>　　輥壓機(jī)，又名擠壓磨、輥壓磨，是國(guó)際80年代中期發(fā)展起來(lái)的新型水泥節(jié)能粉磨設(shè)備，具有替代能耗高、效率低球磨機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)，并且降低鋼材消耗及噪聲的功能，適用于新廠建設(shè)，也可用于老廠技術(shù)改造，使球磨機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)量提高30—50%，經(jīng)過(guò)擠壓后的物料料餅中0.08mm細(xì)料占20—35%，

104、小于2mm占65—85%，小顆粒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)因受擠壓而充滿(mǎn)許多微小裂紋，易磨性大為改善。輥面采用熱堆焊，耐磨層維修更為方便。</p><p>　　輥壓機(jī)是根據(jù)料床粉磨原理設(shè)計(jì)而成，其主要特征是：高壓、滿(mǎn)速、滿(mǎn)料、料床粉碎。由于輥壓機(jī)的高壓負(fù)荷通過(guò)雙輥直徑傳遞到被粉磨的物料層，大部分能量被用于物料之間的相互擠壓、，物料摩擦產(chǎn)生的聲能、熱能被轉(zhuǎn)化為物料的變形能，使其變形、撕裂、粉碎，因此輥壓機(jī)是能量利用率較高的設(shè)備。同

105、時(shí)，輥壓后的物料不僅粒度大幅度減小，邦德功指數(shù)也明顯降低，從而大大改善了后續(xù)磨機(jī)的粉磨狀況，使整個(gè)粉磨系統(tǒng)的單位電耗明顯下降。</p><p>　　輥壓磨又稱(chēng)雙輥磨，既可用于水泥，也可用于生料粉磨過(guò)程，其基本原理與雙輥破碎機(jī)類(lèi)似，是通過(guò)兩個(gè)回轉(zhuǎn)輥?zhàn)訉⑽锪蠑D壓粉碎的。輥壓磨通常用于粗磨，以提高磨機(jī)產(chǎn)量并節(jié)省能耗。</p><p>　　輥壓磨雙輥間的擠壓力很大，最大擠壓力達(dá)350～150MPa

106、。在這種高壓作用下，加上雙輥間隙較小，使得通過(guò)輥壓磨擠出的物料大部分呈薄餅狀或條塊狀，物料被擠壓成細(xì)小顆粒，有30%左右已經(jīng)通過(guò)80μm篩孔；另一部分沒(méi)有被粉碎的顆粒，也因?yàn)槭芨邏憾刮锪项w粒內(nèi)部產(chǎn)生大量微細(xì)裂縫，改善了物料易磨性。</p><p>　　（2）輥壓機(jī)的工作原理</p><p>　　輥壓機(jī)由兩個(gè)相向同步轉(zhuǎn)動(dòng)的擠壓輥組成，一個(gè)為固定輥，一個(gè)為活動(dòng)輥。 </p>&

107、lt;p>　　物料從兩輥上方給入，被擠壓輥連續(xù)帶入輥間，受到50-100MPa的高壓作用后，變成密實(shí)的料餅從機(jī)下排出。排出的料餅，除含有一定比例的細(xì)粒成品外，在非成品顆粒的內(nèi)部，產(chǎn)生大量裂紋，在進(jìn)一步粉碎過(guò)程中，可較大地降低粉磨能耗。 </p><p>　?。?）輥壓機(jī)的主要特點(diǎn)</p><p>　?、?在粉磨系統(tǒng)中裝備輥壓機(jī)，可使粉磨設(shè)備的生產(chǎn)能力得以充分發(fā)揮，一般可提高產(chǎn)量30%

108、-40%，總能耗可降低20%-30%。 </p><p>　?、?結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、體積小，對(duì)于相同生產(chǎn)能力要求的粉磨系統(tǒng)，裝備輥壓機(jī)可顯著節(jié)省投資。 </p><p>　?、?結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占用空間小，操作維修較方便。 </p><p>　?、?輥壓機(jī)與其他粉磨設(shè)備相比，粉塵少，噪聲低，工作環(huán)境有較大的改善。 </p><p><b>

109、;　　3.2.2球式磨</b></p><p>　?。?）球磨的工作原理</p><p>　　物料由進(jìn)料裝置經(jīng)入料中空軸螺旋均勻地進(jìn)入磨機(jī)第一倉(cāng)，該倉(cāng)內(nèi)有階梯襯板或波紋襯板，內(nèi)裝不同規(guī)格鋼球，筒體轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力將鋼球帶到一定高度后落下，對(duì)物料產(chǎn)生重?fù)艉脱心プ饔?。物料在第一倉(cāng)達(dá)到粗磨后，經(jīng)單層隔倉(cāng)板進(jìn)入第二倉(cāng)，該倉(cāng)內(nèi)鑲有平襯板，內(nèi)有鋼球，將物料進(jìn)一步研磨。粉狀物通過(guò)卸料箅板排出，

110、完成粉磨作業(yè)。</p><p><b>　　（2）球磨的優(yōu)缺點(diǎn)</b></p><p>　　球磨機(jī)的優(yōu)越性有：1、前面只需一段粗碎或根本不需粗碎，粉碎比大，粉碎段數(shù)少，流程簡(jiǎn)單，設(shè)備數(shù)量少，投資低；2、由于設(shè)備數(shù)量少，廠房面積小，基建投資少；3、由于設(shè)備數(shù)量少，操作人員少，勞動(dòng)成本低；4、不受物料水分的影響，可處理含水、含泥量多的礦石。5、磨礦產(chǎn)生的游離較少，產(chǎn)品銀離