日产5000吨新型干法水泥厂生料粉磨车间工艺设计_毕业设计(编辑修改稿)

日产5000吨新型干法水泥厂生料粉磨车间工艺设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

计的石膏的加入量为 5%。 3 物料平衡的计算 配料计算 原料及燃料化学成分 1. 原料化学成分 原料 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 W 石灰石 粘 土 铁 粉 煤 灰 矿 渣 石 膏 2．燃料 煤的工业分析（ %） Mar 46. 57 22727(kJ/kg) 煤的元素分析（ %） 3 生产损失： 名称 石膏 矿渣 生料 水泥 生产损失 /％ 3 8 5 3 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 22727 烘干用煤 21468 煤灰掺入量的确定 参考表 21 及表 22 的数据并结合《水泥工艺厂设计概论》的相关要求，综合考虑后，确定本设计的熟料热耗 q=3100kJ/kg 熟料 根据公式求得： 100SqAY YA QG= 1 002 27 27 1 10 0   =% 式中： AG —— 熟料中煤灰掺入量， %； q—— 单位熟料热耗， kJ/kg 熟料 ； yA —— 煤的应用基灰分含量， %； S—— 煤灰沉落率， %，对于立窑和有完善除尘设备的回转窑可取 100%； yQ —— 煤的应用基低位热值， kJ/kg 干煤。 煤灰掺入量 %，则灼烧生料配合比为 100%%=%。 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 %、 铁粉 %，以此计算生料的化学成分，如表 31 所示。 表 31 生料的化学成 分 原料 配合比 烧失量 氧化硅 氧化铝 氧化铁 氧化钙 水 石灰石 粘 土 铁 粉 生 料 100 灼烧生料 煤灰掺入量 %，则灼烧生料配合比为 %。 按此计算的熟料的化学成分，如表 32 所示。 表 32 熟料的化学成分 名 称 配合比 氧化硅 氧化铝 氧化铁 氧化钙 灼烧生料 煤 灰 熟 料 100 则熟料的率值计算如下：  C CCS FAKH C    CC FASM CS   CFIM CA  计算的率值 KH=， SM=,IM= 在设计的范围之内，所以配比合适 计算湿物料的配合比 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： 湿石灰石 = %%1 0 021 0 0  湿粘土 = %%10010100  铁粉 = %%1 0 081 0  将上述质量比换算成百分 比 ： 湿石灰石 = %  湿粘土 = %  铁粉 = %  物料平衡 工厂生产能力 窑的台数的计算： 本设计采用周平衡法计算，参照冀东水泥厂，选用 φ 74m 的回转窑，台时产量为 t/台 h ，本设计标定产量为 209t/台 h。 .15000 0 . 9 9 6 8 12 4 2 4 2 0 9dhQn Q    式中 n——窑的台数； Qd ——要求的熟料日产量（ t/d） Qh,l——所选窑的标定台时产量 [t/(台 h)]。 故本设计选用 φ 74m 窑一台。 熟料周产量 Qw=168 Qh =168209=35112 (t/周 ) 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： lKT 100 s100 =  =（ t/t 熟料） 式中 KT——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 铁粉 =K 生 x 铁粉 ==（ t/t 熟料） (4) 干石膏消耗定额： Kd=)1 0 0)(1 0 0( 1 0 0 dPed d  )31 0 0()851 0 0( 51 0 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  )81 0 0()851 0 0( 81 0 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)烧成用干煤消耗定额： QgDw =(QyDw +25Wy)yW100100 =(22727+25)  =Kf1=gDWQqfP100100 = )3100( 1003100  =（ kg/kg 熟料） 式中： Kf1——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）； Wy——煤的 水分。 (7)湿物料消耗定额： K 湿 =0W100100K干 =  =（ t/t 熟料） 式中： W0——物料天然含水量（ %）； K 湿石灰石 = 2100  =（ t/t 熟料） K 湿粘土 = 10100  = （ t/t 熟料） K 铁粉 = 8100  =（ t/t 熟料） K 湿 d= 2100  =（ t/t 熟料） K 湿 e= 20200  =（ t/t 熟料） K f1 湿煤 =  =（ t/t 熟料） K 生料 =  =（ t/t 熟料） (8)物料平衡表 表 33 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 粘土 铁粉 生料 熟料 — — — — — 无水石膏 矿渣 水泥 — — — — — 烧成用煤 全厂工艺流程的确定 物料的预均化的确定 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，故本厂石灰石、煤采用的预均化堆场是矩形。 物料破碎 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一段破碎系统，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。 水泥厂使用的煤经常含有大块，最大块度可达 200300mm，煤的破碎多采用锤式破碎机，也可以采用反击式破碎机。 石膏进厂的最大块度一般在 300mm 左右，石膏的破碎常用颚式破碎机。 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，当磨机内通入热空气时，物料同时得到烘干和粉磨。 与球磨机比较，球磨机是借助于介质对物料的冲击及磨剥作用而实现粉碎的。 磨内介质与物料相遇的机会远少于介质本身相遇的机会，故绝大部分能量消耗于彼此的冲撞之中。 因此在粉磨过程中，磨机消耗大量无用功，决定了其粉磨效率极低。 辊磨机的粉磨作用，是基于沉重的磨辊对物料层的滚压作用而实现的。 对经过滚压的物料再次加以滚压时，可进一步实现相当有效的粉磨。 辊 磨机带有空气分级装置（即分离机），粉磨物料从磨盘边缘溢出，由于磨盘的惯性离心力和高速气流作用，使物料扬起进行初分级，粗粉返回磨盘再粉磨，这种连续循环的粉磨是很有效的，可得到所需的细度而不发生结块现象。 同时，喂入物料在研磨室停留时间短，因而料床实际上不存在以磨细的物料，磨机没有多余负荷以及结块形成的威胁。 立磨的优点 : （ 1） 电耗低 辊磨机采用滚压料层的方式粉磨物料，同时本身带有选粉装置，能及时排除细粉，避免了过粉碎现象，因而粉磨效率高，节能效果非常显著。 （ 2） 烘干能力大 辊磨机采用气体作为烘干 和输送物料的介质，因此特别适于烘干兼粉磨作业。 可充分利用预热器和煅烧窑排出得低温废气。 （ 3） 入磨粒度较大 辊磨机的入磨粒度可达磨辊直径的 5%左右，一般在 50150mm 之间。 相对的可省去二级破碎设备。 （ 4）产品粒度均齐，调整产品细度和成分容易，便于自动控制 由于辊磨机粉磨与选粉均在同一机壳内进行，产品粒度均齐。 而且，调节分离器转子转速或导风叶开度，能够很快得到需要的产品细度，对生产不同细度的产品很有利。 物料在磨内停留时间很短，易于自动控制配料和调整产品的化学成分，从粉磨一种物料到粉磨另一种 物料，仅需几分钟即可实现。 （ 5）工艺流程简单，占地面积小 在辊磨机内可完成粉磨、烘干、分级和输送等多项作业，不需要外加提升机、选粉机和烘干机等设备。 所以工艺流程简单、布局紧凑，需要的建筑面积小，基建投资低。 （ 6）噪音低，扬尘少，操作维修方便 辊磨机在结构上能防止磨盘和磨辊接触，故与运转平稳，震动小，噪音小。 辊磨机采用整体密封，漏风小。 由于系统简单，扬尘点少，而且一般采用负压操作，环境清洁。 （ 7）辊磨机的磨损件少，主要是辊子衬套和磨盘衬套，更换方便，仅数小时即可完毕。 本设计 采用立磨外循环系统。 采用外循环立磨可以保证磨内有足够得物料，形成符合要求得料层厚度，从而保护立磨墨辊，提高立磨得使用寿命。 水泥粉磨工艺流程总的来说可以分为开路流程和闭路流程两种，其中闭路系统又可分为多种。