日产熟料5000t新型干法水泥厂总体设计(编辑修改稿)

日产熟料5000t新型干法水泥厂总体设计(编辑修改稿)内容摘要：

国内立窑 2～ 3 59 14 7 14 考虑上述各种情况以及生产波动，结合目前率值的大致范 围： KH=～ 177。 , SM=～ 177。 ， IM=～ 177。 确定本次设计的率值是： KH=， SM=， IM=。 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。 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 SiO Al20 Fe20 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、 fCaO 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： KH=SCSC SCSC 23 23  ① SM=AFCAC SCSC 43 23  ② IM=AFC AC4 + ③ 将式 ① ② ( ③ +1)整理，得： L=    pnKH =AFC SCAFC SC 4 24 3 ＝ 故 本设计的熟料标号为。 湖北理工学院 课程设计 图 1 28天抗压强度与 L 值的关系 混合材（矿渣、粉煤灰）石膏加入量的确定 本设计是普通硅酸盐水泥 ，其混合材的掺入量为 5%15%，设定混合材掺入量为 7%（矿渣量为 %、粉煤灰掺入量为 %）；设定石膏掺入量为 %（水泥中的 SO3不能超过 %，再根据任务书中石膏的 SO3含量计算得石膏加入量应小于 3%）。 水泥中粉煤灰的掺加量按质量百分比计为 15%— 20%。 粉煤灰量仍不得少于5%或超过 20%。 粉煤灰的掺加量，通常与水泥熟料的质量、粉煤灰的活性和要求生产的水泥标号等因素有关，主要有强度试验结果来确定。 粉煤灰的早期强度很低，因此，粉煤灰水泥的强度（尤其是早期强度 )随粉煤灰的掺加 量增加而降低。 本次设计采用粉煤灰掺加量为 20%。 水泥中石膏的加入量由 SO3的含量确定。 按照国家标准规定，硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥中 SO3含量不大于 %，快硬水泥的品质标准与普通硅酸盐水泥略有差别， SO3的最大含量为 %。 普通硅酸盐水泥中的 SO3含量一般波动在 %— %，而在快硬硅酸盐水泥中，一般波动在 3%— %。 本次采用的石膏中 SO3含量为 %，设石膏掺加量为 X，则有 %%X≤ %，得 X≤ %。 故本次设计取石膏含量为 5%。 湖北理工学院 课程设计 第三章 工艺平衡计算 物料平衡计算 原料化学成分 名称 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 石灰石 粘土 砂页岩 粉煤灰 铁矿石 烟煤煤灰 无烟煤煤灰 煤的工业分析（ %） Mar 22717(kJ/kg) 煤的元素分析（ %） Car Har Oar Nar Sar Aar Mar 合计 应用基水分 /% 应用基低位热值 /kJ/kg 烧成用煤 29000 烘干用煤 21568 矿渣烘干热耗 4567（ kJ/kgH2O） 粘土烘干热耗 5158（ kJ/kgH20） I=% 湖北理工学院 课程设计 名称 石膏 粉煤灰 生料 水泥 生产损失 /% 3 3 5 3 煤灰掺入量 熟料热耗 q=3200kJ/kg 熟料 根据公式求得： 100SqAy yA QG % 1002 7 . 8 93200   式中： AG —— 熟料中煤灰掺入量 (%)； q —— 单位熟料热耗 (kJ/kg 熟料 )； yQ —— 煤的应用基低热值 (kJ/kg 煤 )； yA —— 煤灰灰分（ %）； S—— 煤灰沉落率 (%)； 计算干燥原料的配合比 设定干燥物料的配合比为；石灰石 %、粘土 %、砂页岩 %、铁矿石%、粉煤灰 %，以此计算生料的化学成分，如表 6 所示 ： 表 6 生料的化学成分（ %） 原料 配合比 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 石灰石 粘土 砂页岩 铁矿石 粉煤灰 生料 100 灼烧生料 － 熟料的化学成分 煤灰掺入量 %，则灼烧生料配合比为 100%%=%。 按此计算的湖北理工学院 课程设计 熟料的化学成分，如表 7 所 示： 表 7 熟料的化学成分 原料 配合比 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 灼烧生料 煤灰 熟料 100 熟料率值确定 熟料的率值计算如下：  C CCS FAKH C 3 . 8 50 . 3 . 6 56 4 . 5 4    CC FASM CS   CFIM CA  计算的率值 KH=， SM=， IM= 在确定的范围之内，所以配比合适。 计算率值和化学组成（ %）如下：。 表 8 KH SM IM SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 熟料矿物组成 C3S=(3KH2)SiO2=(3)%=% C2S=(1－ KH)SiO2=(1－ )%=% C3A=(A2O3－ )=(－ )=% C4AF===% 计算湿物料的配合比 原料的水分为：石灰石为 4%，粘土为 14%，铁粉 7%、白粘土 14%，则湿原料质量配合比为： 湿石灰石 = %%10041007 9 . 1  湿粘土 = %1 0 0141 0 01 4 . 8 5  % 湿砂页岩 = %%10014100  湿铁粉 = %%1 0 071 0 02 . 5  湖北理工学院 课程设计 粉煤灰 =% 将上述质量比换算成百分比： 湿石灰石 = %% 8 2 . 4 0  湿粘土 = %% 1 7 . 2 7  白粘土 = %% 1 . 7 4  湿铁粉 = %%1 0 2 . 6 9  粉煤 灰 = %% 2 . 0 5  生产能力 参照部分预分解窑，窑型的确定： 表 9 预分解窑 窑规格 /m 设计产量 /(t/d) 预分解系统 韩国三星 Φ 179。 80 5000（ 5500） RSP 铜陵海螺 Φ 179。 74 5000（ 5200） NSF 本次设计回转窑的额定产量为 5000t/d, （ 1）回转窑的基本要求 窑最大连续产量： Gmax=179。 G=179。 5000=5500 t/d。 窑最小连续产量： Gmin=179。 G=179。 5000=4750 t/d。 回转窑的规格 确定回转窑的耐火砖内径： Di= 3KG 式中： Di—— 窑耐火砖内径， m； G—— 窑额定产量， t/d； K—— 与窑型有关的的系数， t/()与回转窑型式有关系数 K t/() 表 10 窑型系数表 回转窑型式 K 旋风预热器窑（ SP 窑） 25~30 预分解窑（ NSP 窑） 50~60 0 0 033i  KGD (3)确定回转窑筒体内径 一般回转窑可按以下公式计算： 湖北理工学院 课程设计 D= 耐火砖2Di 式中： D—— 窑筒体内径， m Di—— 窑耐火砖内径， m 耐火砖 —— 窑最小耐火砖厚度，与筒体内径有关，应符合下表 表 11 水泥回转窑耐火砖厚度 窑筒体内径 (m) 耐火砖厚度 (mm) 180 ≥4 ≥200 ≥4 ≥220 D=Di+2ᵟ耐火砖 =+2= 查表确定耐火砖的规格为直行 220220100 (5)确定回转窑的长 度 表 12 SP 窑、 NSP 窑全要长径比 L/D 窑型 全窑 SP 窑 14~15 NSP 窑 10~14 mLDL  综上所述：本次设计的窑规格为 Φ 179。 72 由公式算得其产量为： Qh= =179。 (179。 2) 179。 =回转窑产量的标定 :标定产量应低于其产量，本设计的标定产量为 Qh,1 =(台178。 h) 熟料小时产量 Qh= n Qh,l=1179。 =(t/h) 式中： n—— 窑的台数； Qh,l—— 所选窑的标定台时产量 [t/(台178。 h)]。 熟料日产量 Qd =24 Qh=24179。 =(t/d) 熟料周产量 Qw=168 Qh =168179。 =35280(t/周 ) 熟料年产量 Qy=36524ŋQh = 万 t/年 表 13 窑的类型 湿法窑 干法窑 机械立窑 普通立窑 湖北理工学院 课程设计 年利用率 ~ ~ ~ 水泥小时产量 Gh= 3 12 1 0 . 0Qh 75100 3100ed100 100   p (t/h) 式中： p—— 水泥的生产损失； d—— 水泥中石膏的掺入量 (%)； e—— 水泥中混合材的掺入量 (%)。 水泥日产量 Gd =24 Gh=24=(t/d) 水泥周产量 Gw =168 Gh=168=) 水泥年产量 Gy=24365ŋG h=8760= 万 t/年 原料消耗定额 （ 1）考虑煤灰掺入时。 1t 熟料的干生料理 论消耗量熟料 lKT 100 s100 =  （ t/t 熟料） 式中： TK —— 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（ %）。 （ 2）考虑煤灰掺入时， 1t熟料的干生料消耗定额 生生 P100100K TK  （ 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 ==（ t/t 熟料 ） K 粘土 =K 生 x 粘土 ==（ t/t 熟料） K 砂页岩 =K 生 x 砂页岩 ==（ t/t 熟料 ） K 铁矿石 =K 生 x 铁矿石 ==（ t/t 熟 料 ） K 粉煤灰 =K 生 x 粉煤灰 ==（ t/t 熟料 ） 湖北理工学院 课程设计 (4)干石膏消耗定额 Kd=)1 0 0)(1 0 0( 1 0 0 dPed d =)310 0()7510 0( 510 0  =（ 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)干矿渣消耗定额 Ke， =)100)(100( 100 ePed e =)810 0()7510 0( 1010 0  =（ 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)干粉煤灰消耗定额 Kf=)100)(100( 100 fPed e =)310 0()7510 0( 710 0  =（ kg/kg 熟料） 式中： Kf—— 粉煤灰的消耗定额（ kg/kg 熟料）； Pf—— 粉煤灰的生产损失（ %）。 (7)烧成用干煤消耗定额 QgDw =(QyDw +25Wy)yW100100 =(29000+25)  =（ kJ/kg 干煤 ） Kf1=gDWQqfP100100 = )3100( 1003200  =（ 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）； gDWQ —— 干煤低位热值（ kg/kg 熟料）； Pf—— 煤的生产损失（ %），一般取 3%； QyDw —— 煤的应用基低位发热量（ kg/kg 熟料）； Wyy—— 煤的水分。 (7)湿物料消耗定额：。