日产熟料3200吨预分解回转窑水泥厂的窑尾车间设计本科毕业设计说明书(编辑修改稿)

日产熟料3200吨预分解回转窑水泥厂的窑尾车间设计本科毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

g熟料 回转窑规格 / m 分解炉型式 预热器规格 冀东 4000 3308 Φ 74 NSF 四级 宁国 4000 3429 Φ 75 MFC 四级 珠江 4000 SLC 四级 淮海 3500 MFC 四级 柳州 3200 3262 Φ 68 SLC 四级 江西 2020 3763 Φ 4 60 RSP 四级 双阳 2020 3260 Φ 4 60 DD 顺昌 2020 3182 Φ 56 ILC 五级 巢湖 1500 3559 Φ 54 NHE 五级 本溪 1200 3977 Φ 53 类似 KSV 邳县 720 3977 Φ 3 RSP 五级 表 22国外部分较先进的预分解窑热平衡主要 项目的数据 项目 日本熊谷丁 CSF 丹麦 FLS 日本东谷丁NMFC 日本小野田 RSP 日本赤穗丁 SCS 比利时CCB 墨西哥 窑规格 /m ф 100 ф 75 ф 63 ф 58 ф 82 ф 90 ф 48 预热器 四级 四级 五级 五级 五级 五级 六级 熟料生产能力 /t/d 热耗 / KJ/Kg 3128 3191 2994 3078 2973 2948 据 “ 国标 50295— 1999 水泥工厂设计规范 ” ，预分解窑生产能力 ≥2020t/d 的熟料热耗 q≤3220KJ/Kg 熟料（ ≤770cal/kg 熟料），而据 《 新世纪水泥导报 》 中生产现状统计、大中型预分解窑的热耗类比，并结合设计的特点，因此初定本设计的窑热耗为： q＝ 3200KJ/Kg 熟料。 熟料率值的确定 河 北 理 工 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 8 水泥生产企业大多采用石灰饱和系数（ KH）、硅酸率（ SM或 n）和铝率（ IM 或 AM）三个率值进行生产控制，率值取值范围分别为 KH： — ； SM： — ； AM：— 国家标准对于水泥（硅酸盐水泥）除了规定应具有正常的凝结时间、合格的安定性以及符合相应标号的强度等基本性能外，没有其他特殊要求，因此水泥熟料成分可在一定范围内变化，率值的选择或熟料组成的选择，一般应根据水泥品种、原料与燃料的品质、生料制备与熟料煅烧工艺来进行综合考虑，还应注意三个率值要配合适当，不能过分强调某一率值，以达到保证水泥质量、提高质量、降低消耗和设备长期安全运转的目的。 目前国内各水泥企业的三个率值（见表 21） 表 21 国内部分水泥厂资料 Factory house Design the ability/td1 heat consume of clinker/kJkg1 KH SM AM Lu bi 1000 177。 177。 177。 Bao shan 1000 3972 Hu qiu 1000 3404 ～ ～ ～ Lu nan 2020 3667 177。 Wan nian qing 2020 177。 177。 177。 Qin ling 2020 3133 ～ ～ ～ Jin pai 2020 177。 177。 177。 Chao hu 1500 177。 177。 177。 石灰饱和系数（ KH）又称饱和比，它表示为熟料中全部氧化钙生成硅酸钙（硅酸二钙和硅酸三钙）所需的氧化钙含量与全部氧化钙生成硅酸三钙所需氧化钙最大含量的比值，即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸钙的程度。 从理论上讲，当 KH= 时，熟料矿物只有 C3S， C3A， C4AF；当 KH 时，无论生产工艺条件多完善，总有游离氧化钙存在；当 KH=，熟料中只有 C3A、 C4AF、 C2S 而无 C3S。 因此， KH 应控制在 ～ 之间。 这样应无 fCaO 存在，但在实际生产中，由于被煅烧物料的性质、煅烧温度、液相量、液相黏度等因素的限制，理论计算和实际情况并不完全一致。 因此， KH一般控制在 ～ 之间。 KH 过高，工艺条件难以满足需要， fCaO 会明显增加，熟料质量反而下降； KH过底， C3S过少，熟料质量也会很差。 当 fCaO、 fSiO SO3量很小时， KH 表示为： KH=河 北 理 工 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 9 硅率系数 (SM)： SM= SiO2/Al2O3+Fe2O3。 硅率系数增加将使易燃性变差 ,因为 Al2O3及Fe2O3含量使得 CaO 及 SiO2可在较低温度下化合。 SM 值一般在 ～ 之间。 铝率系数 (IM)： IM= Al2O3/Fe2O3。 铝率系数越高 ,生料越难烧 .当其它成份固定时 ，铝含量越高越容易烧。 熟料 IM=～ 之间最佳 ,易烧性好 ， 偏高时 ， 会产生易烧性变差。 [6,7] 初定率值为： KH= SM= AM= 煤灰掺入量的计算 3 2 0 0 1 9 . 1 2 1 0 0 2 . 6 1 k g / 1 0 0 k g1 0 0 2 3 4 2 0 1 0 0yA yDWq A SG Q    熟 料 (21) 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， % yDWQ — 煤的应用基低位 热值， kJ/kg 煤 S— 煤灰沉落率， %（窑外分解窑有点收尘 S 取 100%） 配料计算 原料和煤灰的化学成分 表 22 原料和煤灰的化学成分 名称 Loss CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MaO SO3 R2O 石灰石 粘土 铁矿石 石膏 矿渣 煤灰 煤灰掺入量为 ，则灼烧生料配合比为（表 23）： （ ） %=% 计算三率值为： 河 北 理 工 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 10 6 4 . 1 7 0 7 1 . 6 5 5 . 5 7 6 6 0 . 3 5 3 . 4 5 8 6 0 . 8 6 52 . 8 2 2 . 1 9 4 8KH     (22) 2 2 .1 9 4 8 2 .4 65 .5 7 6 6 3 .4 5 8 6SM  (23) 5 .5 7 6 6 1 .6 13 .4 5 8 6AM  (24) 由上述计算可知，三个率值均与与初定值相近。 因此可按此配方进行生产。 考虑到生产波动熟料率值控制指标可定为： KH=177。 ， SM=177。 ， IM=177。 干生料的配合比（ 表 25） 表 25 干生料的配合比 /% Limestone Shale Iron ore Silex 计算湿原料的配合比（表 26） 表 26 原料水分 /% Limestone Silica Iron ore Gypsum Coal Shale Fly ash 9 2 . 9 6 1 0 0 9 3 . 9 01 0 0 1 . 0 0  湿 石 灰 石 (25) 2 . 2 9 1 0 0 2 . 3 41 0 0 2 . 1 0  湿 硅 石 (26) 3 . 3 5= 1 0 0 3 . 5 41 0 0 5 . 5 0 湿 页 岩 (27) 1 . 4 0 1 0 0 1 . 7 71 0 0 2 0 . 7 0  湿 铁 粉 (28) 将上述原料的质量转换为百分比： 9 3 . 9 0 1 0 0 % 9 2 . 4 7 %9 3 . 9 0 2 . 3 4 3 . 5 4 1 . 7 7    湿 石 灰 石 (29) 2 . 3 4 1 0 0 % 2 . 3 0 %9 3 . 9 0 2 . 3 4 3 . 5 4 1 . 7 7    湿 硅 石 (210) 河 北 理 工 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 11 3 . 5 4 1 0 0 % 3 . 4 9 %9 3 . 9 0 2 . 3 4 3 . 5 4 1 . 7 7    湿 页 岩 (211) 1 . 7 7 1 0 0 % 1 . 7 4 %9 3 . 9 0 2 . 3 4 3 . 5 4 1 . 7 7    湿 铁 粉 熟料的矿物组成及最大液相量的计算。 最大液相量的计算： 1400 摄氏度时： P=+= + = (212) 1450 摄氏度时： P=+= + = (213) 矿物组成的计算： C3S=（ 3KH2） SiO2 =（ 3 ） = (214) C2S=（ 1KH） SiO2 =（ ） = (215) C3A=（ ） =（ ） = (216) C4AF= = = (217) 表 27 熟料的矿物组成 /% C3S C2S C3A C4AF 全厂物料平衡计算 原燃料消耗定额的计算 a)考虑煤灰掺入时， 1t熟料的干生料的理论消耗定额 100100T SK I  式中： TK —— 干生料的理论消耗量 I—— 干生料的烧失量 S—— 煤灰掺入量，百分数计 河 北 理 工 大 学 毕 业 设 计 说 明 书 12 1 0 0 2 . 6 1 1 . 5 1 6 t/ t1 0 0 3 5 . 7 5 4 8TK  熟 料 (218) b)考虑煤灰掺入时， 1t熟料的干生料的消耗定额 100100 TKK P 生 生 式中： K生 —— 干生料的消耗定额 P生 —— 生产损失（ %），回转窑有电收尘，取 P生 =3%～ 5% 1 0 0 1 . 5 1 6 1 . 5 6 3 t/t1 0 0 3K 生 熟 料 (219) c)各种干生料的消耗定额 K K X原 生 式中： K原 —— 各种干原料的消耗定额（ t/t 熟料） X—— 干生料中该生料的配合比 9 2 . 9 6 % 1 . 5 6 3 9 2 . 9 6 % 1 . 4 5 3 t / tKK     原 石 灰 石 生 熟 料 3 . 3 5 % 1 . 5 6 3 3 . 3 5 % 0 . 0 5 2 t / tKK     原 页 岩 生 熟 料1 . 4 0 % 1 . 5 6 3 1 . 4 0 % 0 . 0 2 2 t / tKK     原 铁 粉 生 熟 料2. 29 % 1. 56 3 2. 29 % 0. 03 6 t/tKK     硅 石 生 熟 料 (223) 熟料标号的确定 影响新型干法窑熟料强的的因素有：入窑物料喂料量，原燃料品质的均匀性和稳定性，煤灰分的波动，配料方案中的三率值的匹配，煅烧过程中风、煤、料、操作四者的平衡，入窑物料颗粒接触状况以及碱含量等。 a)入窑物料的均匀性和稳定性 新型干法生产过程要求最大限度地均衡稳定。 由于其配料的均匀性较湿法生产差，因此物料均化（包括整个原燃材料从开 采进厂、储存及使用的整个均化链）的配置、控制和质量是一关键。 喂料量的波动将导致系统其它参数和热工制度的不稳定，当喂料量波动超过 5%时，就会对系统产生难以用操作来弥补的影响。 b)煤灰分。