虞城水泥厂5200吨每天熟料水泥生产线窑尾工艺设计_毕业论文设计(编辑修改稿)

虞城水泥厂5200吨每天熟料水泥生产线窑尾工艺设计_毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

： 原料粉磨与废气处理系统采用一套三风机辊式磨系统。 利用来自增湿塔的窑 尾高温废气作为烘干热源，物料在磨内进行研磨、烘干，从辊式磨风环中落下的块料由卸料设备、斗式提升机送回辊式磨继续粉磨。 出立磨的气体携带合格的生料粉，经旋风分离器分离后，收下的生料经空气输送斜槽、斗式提升机送入生料均化库。 含尘气体一部分作为循环风返回磨中，其余的与来自窑尾增湿塔的废气混合进入窑尾电收尘器，净化后的气体排入大气。 在原料磨停止运行时，废气由增湿塔增湿降温后，全部进入窑尾电收尘器。 增湿塔喷水量将自动控制，使废气温度处于窑尾电收尘器的允许范围内。 经收尘器净化后废气由排风机排入大气，粉尘排放浓度≤30mg/Nm3。 由增湿塔收集下来的窑灰，经输送设备送至生料入窑喂料系 洛阳理工学院毕业设计（论文） 9 统或生料均化库。 生料均化及生料入窑： 设置一座连续式生料均化库储存和均化生料，其储存量为。 由于生料库规格较大 ,下面设有 17 个下料库 ,在下料过程中已完成了生料均化 ,库中的生料经过交替分区充气卸至混合室，生料在混合室中被充气搅拌均匀。 所需的压缩空气由配置的罗茨风机供给。 均化后的生料粉通过计量系统计量后，经空气输送斜槽和斗式提升机，再通过分料阀、锁风阀分别喂入双系列预热器的两个进料口中。 熟料烧成系统： 烧成车间由五级双系列悬浮预热器、分解 炉、回转窑、篦式冷却机组成，日产熟料 5000t。 喂入预热器的生料经预热器预热和分解炉中分解后，喂入窑内煅烧；出窑高温熟料在水平推动篦式冷却机内得到冷却，大块熟料由破碎机破碎后，汇同漏至风室下的小粒熟料，一并由熟料链斗输送机送入熟料库储存。 通过熟料床的热空气除分别给窑和分解炉提供高温二次风及三次风外，一部分作为煤磨的烘干热源，其余废气经电收尘器净化后由排风机排入大气，粉尘排放浓度≤ 30mg/Nm3[6]。 熟料储存、输送及散装： 水泥熟料的储存期为 5 天，设置一座圆库储存熟料。 熟料经库底卸料装置卸出后，由 耐热带式输送机送至水泥配料站的熟料配料库和火车散装站，散装外运熟料通过设在各仓底的无尘散装头直接装车。 原煤破碎及输送： 原煤由火车运进厂区，卸在原煤露天堆场储存，由铲斗车卸入原煤卸车坑，由带式输送机送至振动筛分选后卸入锤式破碎机中破碎，碎煤经带式输送机送至带盖的辅助原料、原煤预均化堆场。 1煤粉制备及计量输送： 煤粉制备采用一套辊式磨系统。 利用从冷却机排出的中温废气作为烘干热源。 原煤由原煤仓下的定量给料机喂入煤磨进行烘干粉磨，出磨煤粉随气流进入袋式收尘器，合格煤粉被收集下来，由螺旋输送机送入带有 荷重传感器的煤粉仓。 煤粉经计量后分别送往窑头燃烧器和窑尾分解炉燃烧。 含尘气体经净化后由排风机排入大气，粉尘排放浓度≤ 洛阳理工学院毕业设计（论文） 10 30mg/Nm3。 煤粉仓与袋式收尘器均设有 CO 检测器装置，并备有一套 CO2 自动灭火装置，煤粉仓及收尘器等处均设有防爆阀 [7]。 1混合材烘干及输送： 混合材的储存期为 5 天 ,矿渣、钢渣汽车运进厂区，卸入堆棚中，也可卸入露天堆场储存，由装载机送至受料斗中，经带式输送机送至烘干车间湿仓中。 矿渣烘干用煤由装载机自堆棚附近的原煤预均化堆场中取煤送至受料斗中，经斗式提升机送至矿渣、钢渣烘干车间 碎煤机，破碎后的碎煤储存于矿渣烘干车间碎煤仓中。 湿矿渣经回转烘干机烘干后由耐热带式输送机及斗式提升机送入水泥配料站干矿渣库中。 矿渣烘干系统设有热风炉提供烘干机热源，物料烘 干 后 的 废 气 由袋 收 尘 器 收尘 处 理 后 排入 大 气。 粉尘 排 放 浓 度 ≤30mg/Nm3[8]。 1石膏破碎和水泥配料： 石膏由自卸汽车运进厂区，卸入露天堆场，由装载机转运至破碎机前受料斗中，喂入一台颚式破碎机破碎，破碎后的石膏经带式输送机、斗式提升机送至水泥配料站的石膏配料仓中。 水泥配料站设有熟料、石膏、矿渣三座配料库，各配料库库底均设有电子皮带秤。 根据生产水泥的品种，四种物料按照预定配比配好后，经带式输送机分别送入两套水泥粉磨系统。 1水泥粉磨： 水泥粉磨采用两套圈流磨。 出磨水泥经斗式提升机和空气输送斜槽送入 OSEPA 选粉机。 粗粉经空气输送斜槽返回磨内重新粉磨。 成品水泥由高效袋收尘器收集，经空气输送斜槽送至水泥库。 出磨废气与各处扬尘废气作为选粉用一次风。 净化后的废气由系统风机排入大气。 粉尘排放浓度≤ 30mg/Nm3[8]。 1水泥储存、水泥包装及散装： 储存期为 7 天，一般水泥厂采用圆库储存水泥。 出库水泥经电动流量控制阀、空气输送斜槽及斗 式提升机分别送至水泥汽车散装站、成品包装车间。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 11 水泥汽车散装车间设有四套水泥汽车散装机，可同时供四辆散装汽车装车。 成品包装车间设两台八嘴回转式包装机，包装后的袋装水泥可直接装车，也可堆存于成品库中待发。 袋装水泥与散装水泥的比例按20%： 80%考虑，可根据市场需求随时进行调整。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 第二章 配料计算 熟料率值的确定 水泥生产常用的率值是表示熟料化学组成或矿物组成相对含量的系数。 它们与熟料质量及生料易烧性有较好的相关性，是生产控制的重要指标 [5]。 为了获得较高的熟料强度，良好的物料易烧性以及控制生产，选择 适宜的熟料三率值是非常必要的。 本次设计为一台窑外分解窑，在生产工艺上要求煅烧高饱和比高硅率的生料，这样能提高熟料的质量并能减少预热器分解炉系统的堵塞和回转窑烧成带的结圈。 对于新型干法水泥生工艺，水泥熟料率值大致为： KH=～ ， SM=～ ，IM=～。 结合生产实习的永安水泥有限公司： KH=， SM=2..7， IM=；毕业实习的登封中联登电水泥有限公司： KH=， SM=2..7， IM=。 经检测他们生产的矿渣硅酸盐水泥 7 天强度和 28天强度完全符合国家标准 ，所以他们的三率值值得参考。 故根据生产实践和设计工艺条件确定熟料的率值分别为： KH=177。 ； SM=177。 ； IM=177。 熟料热耗的确定 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，熟料热耗取 3150KJ/Kg 熟料。 用 Excel 进行配料计算 由于煤的工业分析原始数据给的是空气干燥基，计算时需要转化成收到基，即 : Mar= Mar100 Mad100 （ 21） 洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 代入数据得 Mar=Mad= Aad=Aar（ 100Mad）247。 （ 100Mar） （ 22） 即 Aar=Aad=25 =(+25Mad)(100Mar)247。 (100Mad)25Mar (23) ==23700 （ KJ/Kg） 准备工作 检查微软的 EXCEL 是否安装了 规划求解 宏 [9]。 在安装微软各种版本的 Office 时，默认安装情况下，不会在 ExCeel中安装 规划求解 宏。 因此应加装该选项。 方法是 :运行 EXCEL，点击菜单 工具 ，选择 加载宏 ，在弹出的窗口中选择 规划求解 ，按 确定 [6] 在 EXCEL 表中输入数据 在 EXCEL 表中输人原始数据（如图 21），对于四组分配料，应该控制三个率值； KM， SM， IM。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 图 21 输入原、燃烧成分等有关参数 假设原料配比，计算生料成分 在 EXCEL 表中填人假设 的各原料配比，可以将初始比例假设为石灰石 20，粉砂岩 20，铁粉 20，粉煤灰一项应填上 =100J5J6J7再输入回车，这样才能保证配比之和为 100。 计算生料成分 在 EXCEL 表中适当的位置计算根据假设的原料配比而得到的生料成分。 计算公式是 :生料化学成分 =各原料化学成分与其配比的乘积之和[9]。 方法是 : 在生料化学成分对应的 Loss 单元格中 (本例为 B9) 输人=sumproduct(B5:B8,$J5： $J8)/100。 其中 B5： B8 为各原料 Loss 含量所在的单元格， $J5:$J8 为各原 料 配 比 所 在 的 单 元 格。 EXCEL 中的sumproduct 函数可以将对应的两个 (列或行 )数组相乘然后求和。 输人回车键后可得到生料的 Loss 值。 生料的其他化学成分可以通过对生料 Loss单元格的简单拖拉来获得。 方法是点击生料 Loss 单元格，将鼠标移到该单元格的右下角，当光标变为黑十字时，按下鼠标左键，向右拖拉至生料成分对应的单元格，松开鼠标左键即可。 计算灼烧基生料成分 水泥生料在锻烧后，原生料中的烧失量 (Loss)就没有了，因此为了计算熟料成分，就必须计算生料去除烧失量后的化学成分，这些成分叫生料灼烧 基成分，或灼烧基生料成分。 计算公式是 :生料灼烧基成分 =原生料成分247。 (l 一 Loss247。 100)。 方法是，在 EXCCEL 表中相应灼烧生料 SiO2的单元格中输人 =C10/(1$B9/100)。 其中 C9 为原生料 SiO2 的单元格位置， B9 为原生料 Loss 的单元格位置。 按回车键后即可得到灼烧生料的SiO2 值。 灼烧生料的其他化学成分也可通过对单元格简单拖拉来获得。 计算煤灰掺入量 组成熟料的一小部分是燃料燃烧后产生的煤灰。 煤灰掺人量计算公式是 :煤灰掺人量 (煤灰占熟料的百分比 )=烧成热耗247。 煤热值179。 煤灰分 [9]。 于是我们在对应的煤灰比例中输人 =A14/A16﹡ A18，再按回车键就得 洛阳理工学院毕业设计（论文） 15 到煤灰在熟料中的比例。 其中 A14 为烧成热耗所在单元格， A16 为煤热值所在单元格， A18 为煤灰分所在单元格。 熟料的另一部分为灼烧生料，其比例为 100煤灰比例。 于是我们在对应的灼烧生料比输人 =10OJ11，再按回车键就得到灼烧生料在熟料中的比例。 其中 J11 为煤灰比例所在单元格。 计算熟料成分 有了灼烧生料、煤灰的化学成分和比例可以方便地算出熟料成分。 方 法 是 在 EXCEL 表 中 相 应 的 熟 料 的 单 元 表 格 中 输 入 ：“ =sumproduct(C10:C11， $J10:$J11)/100”其中 C10:C11 为灼烧生料、煤灰的 SiO2 单元格位置， $J10:$J11 为它们的比例单元格位置。 按回车键后即可得到熟料的 SiO2 值，再通过对 SiO2 单元格的简单拖拉可以获得熟料其他化学成分。 在 EXCEL 表中适当的位置计算熟料的率值，计算KH 时输人 :=(*Dl2 一 *El2 一 *H12)/；计算 SM时输人 =Cl2/(Dl2+El2)。 求解原料配比 因为其点击菜单 工具 ，选择 规划求解 ， 弹出窗口：清空“设置目标单元格（ E）”；在“可变单元格（ B）”中选择 EXCEL 表中石灰石、粉砂岩比例单元格，注意不能选中铁粉的比例单元格，比例是随上两个比例的变化而变化的。 按“填加（ A）”，弹出窗口： 在“单元格引用位置”选择 EXCEL 表中熟料实际 KH 值的单元格 ,中间约束符选“ =”，“约束值”选择 EXCEL 表中熟料目标 KH 值的单元格。 再按一次“添加（ A）”加入另一个约束条件：在“单元格引用位置”选择 EXCEL 表中熟料实际 SM 值的单元格，中间约束符选“ =”，“约束值”选择 EXCEL 表中熟料目标 SM 值的单元格， 按“确定”返回，这时规划求解的参数应如图（ 22） 洛阳理工学院毕业设计（论文） 16 图 22 四组份配料计算的 EXCEL 表 于是，我们得到原料干料的配合比如表 21。 表 21 原料干料的配合比 项目 石灰石 砂岩 铁粉 粉煤灰 配合比 将干料配比折算成湿料配比 原料水分：石灰石 %、砂岩 %、铁粉 %、粉煤灰 3% 则湿原料的质量配合比： 湿石灰石 =()=% 湿砂岩 =()=% 湿铁粉 =()=% 湿粉煤灰 =(1003)=% 将质量比换算为百分比： 湿石灰石 = 洛阳理工学院毕业设计（论文） 17 湿砂岩 =湿铁粉 =湿粉煤灰 = 洛阳理工学院毕业设计（论文） 18 第三章 物料平衡 通过物料平衡可计算得到各种原料燃烧的需要量以及从原料进厂直至成品出厂，各工序所需处理的物料量，依据这些数据可以进一步确定工厂的物料运输量、工艺设备选型以及堆场储库等设施的规模，因此，物料平衡计算是主机平衡与储库平衡计算 的基础和依据 [4]。 窑型和规格的选取 NSP 窑的直径 窑的直径 要设计生产能 5200t/d 熟料的回转窑， 有经验公式 [ 13]： G=. 14[3] （ 31） 其中： G(t/d)— 窑产量； Di 为窑筒体有效内径（ m）。 Di= 2 9 D。