日产5000吨水泥熟料生产线粉磨工艺设计_毕业设计(编辑修改稿)

日产5000吨水泥熟料生产线粉磨工艺设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

是否合理； (5) 对环境保护和生态平衡的预评价； (6) 协作条件； (7) 各厂址建设投资和经营费用的比 较； (8) 各厂址建设工期的估算； (9) 各厂址优点和缺点的综合评论； (10) 推荐方案及其理由； 洛阳理工学院毕业设计 7 第 2章 配料计算 毕业设计原始资料 原、燃、材料化学成分如表 21： 表 21 原、燃、材料化学成分 （ %） 项目 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 合计 天然水分 石灰石 砂岩 铁粉 粉煤灰 3 石膏 煤灰 煤的工业分析如表 22： 表 22 煤的工业分析 工业分析（ %） 发热量 KJ/Kg Mad Cad Aad Vad 24702 原煤水分： 其它： (1) 年平均气温 : 15℃ (2) 当地气压 : 752mmHg (3) 地下水位 : 11m (4) 水泥品种： 20% 80% (5) 袋散比： 30%:70% 洛阳理工学院毕业设计 8 设计内容 毕业设计题目为 :《 5000t/d 新型干法水泥熟料生产线设计》 ,重点车间： 水泥粉磨 系统的工艺设计。 配料计算 确 定熟料的率值 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。 生产 号硅酸盐水泥熟料。 对于新型干法水泥生工艺，水泥熟料率值大致为： KH=～ ， SM=～ ，IM=～。 故根据生产实践和设计工艺条件确定熟料的率值： 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 2950KJ/kg 熟料。 计算煤灰掺入量 Aad=Aar（ 100Mad） 247。 （ 10ar0M） 式中： Aad—空气干燥基灰分 Aar—收到基灰分 Mar—收到基水分 已知： Aad= Mar= Mad= 得 ： Aar=% =（ +25Mad）（ 100Mar） 247。 （ 100Mad） 25Mar 式中： —收到基低位发热值 —空气干燥基低位发热值 洛阳理工学院毕业设计 9 Mad—空气干燥基水分。 已知： =24702 Mad = Mar= 得： =最后得出煤灰掺入量 ： GA=arQqAarS, =2950%100%247。 =% 式中： Qar—煤的收到基低位发热值 Q—熟料的热耗 Aar—煤收到基灰分 S—煤灰沉降率一般取 100% 用 EXCEL 计算干生料的配合比 为了获得较高的熟料强度，良好的物料易烧性以及易于控制生产，选择适宜的三率值是非常必要的。 由于其牵涉到 非线性方程的求解，用手工计算需反复试凑，难以达到结果最优，而各种简化计算方法不容易掌握，采用办公软件EXCEL 做配料计算，可直接通过表格计算求解，几秒钟就可算得最优解，操作简便，结果准确，本设计参考《用办公软件做配料计算》（南京化工大学材料学院 简淼夫，张薇《水泥》 2020 (10)）等资料采用这种方法进行计算 : 1. 在 Excel 表中输入数据 在 Excel 表中输入上述数据 ， 本设计为四组份配料 ， 因此可以控制三个率值 ： KH、 SM、 IM。 2. 假设原料配比 在 Excel 表中填入假设的各原料配比，可以将初始配比 设为石灰石 页岩 铁矿 20,最后砂岩一项应填上 “＝ 100（鼠标点）石灰石配比的单元格 页岩配比的单元格 铁矿配比的单元格 ”，再敲回车键，这样才能保证配比之和为 100。 3. 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。 生料化学成分 =各原料化学成分与其配比的乘积之和。 方法是：在生料化学成分对应的 Loss 单元格中输入 “=sumproduct(B5:B8,$I5:$I8)/100”回车。 其中 B5:B8洛阳理工学院毕业设计 10 为各原料 Loss 含量所在的单元格， $I5:$I8 为各原料配比所在的单 元格。 生料的其他化学成分可以通过对生料 Loss 单元格的拖拉来获得。 方法是点击生料Loss 单元格 ,将鼠标移到该单元格的右下角，将光标变为黑十字时，按下鼠标左键，向右拖拉至生料成分对应的 SO3 单元格 H9,松开鼠标左键即可。 4. 计算灼烧基生料成分 水泥生料在煅烧后，原料中的 Loss 就没有了，因此为了计算熟料成分，就必须计算生料去除 Loss 后的化学成分，即灼烧基生料成分。 生料灼烧基成分 =原生料成分 /(1Loss/100)。 方法是：在 Excel 表中相应灼烧生料 SiO2 的单元格中 C10 输入 “=C9/(1$B9/100)”回车。 其中 C9 为原生料 SiO2 的单元格位置， B9为原生料 Loss 的单元格位置。 灼烧生料的其他化学成分也可通过对 SiO2 单元格的拖拉来获得。 5. 计算煤灰掺入量 组成熟料的一小部分是燃料燃烧后产生的煤灰。 煤灰掺入量计算公式是：煤灰掺入量（煤灰占熟料的百分比） =烧成热耗 247。 煤热值 煤灰分。 于是在对应的煤灰比例中（本例为 I11）输入 “=A15/A17A19”回车。 其中 A15 为烧成热耗所在单元格， A17 为煤热值所在单元格， A19 为煤灰分所在单元格。 熟料的另一部分为灼烧生料，其比例为 100煤灰比例。 于 是在对应的灼烧生料比例中 I10输入 “=100I11”回车，得到灼烧生料在熟料中的比例。 其中 I11 为煤灰比例所在单元格。 6. 计算熟料成分和率值 有了灼烧生料、煤灰的化学成分和比例就可以方便地算出熟料成分。 方法是 ： 在 Excel 表 中 相 应 熟 料 SiO2 的 单 元 格 中 C12 输入“=sumproduct(C10:C11,$I10:$I11)/100”回车。 其中 C10:C11 为灼烧生料、煤灰的 SiO2 单元格位置， $I11:$I12 为它们的比例单元格位置。 得到熟料的 SiO2 值，再通过对 SiO2 单元格的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 时输入“=(E12)/”回车，计算 SM 时输入 “=C12/（ D12+E12） ”回车，计算 IM 时输入 “=D12/E12”回车。 7. 求解原料配比 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） ”,洛阳理工学院毕业设计 11 在 “可变单元格（ B） ”中选择 Excel 表中石灰石、砂岩、铁粉比例单元格，即为$I$5:$I$7。 按 “添加 (A)”加约束条件 KH，在 “单元格引用位置 ”选择熟料实际 KH 值单元格 $C$21,中间约束符选 “=”，约束值选 Excel 表中熟料目标 KH 单元格 $A$21。 再按 “添加 (A)”加另一约束条件 SM，于 “单元格引用位置 ”选实际 SM 单元格$C$23，中间约束符选 “=”，约束值选熟料目标 SM 单元格 $A$23。 再按 “添加 (A)”加又一约束条件 IM，于 “单元格引用位置 ”选实际 IM 单元格 $C$25，中间约束符选 “=”，约束值选熟料目标 IM 单元格 $A$25。 按 “确定 ”返回，再按 “求解 ”就会得到最后的求解结果。 点击 “确定 ”保存规划求解结果。 还可在 Excel 表中的适当位置输入其他参数（如：白生料理论料耗、生 料配煤量、干湿基换算、生料 CaCO3 滴定值）的计算公式，就可得到相应的参数。 洛阳理工学院毕业设计 12 配料计算表 如表 23: 表 23 配料计算表 A B C D E F G H I 1 2 原料化学成分（ %） 3 4 项目 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 比例 5 石灰石 6 砂岩 7 铁 粉 8 粉煤灰 9 生料 0 10 灼烧生料 0 11 煤灰 12 熟料 0 13 14 烧成热耗（ KJ/Kg 熟料） 15 2950 16 煤发热量（ KJ） 17 24702 18 煤灰分 19 20 熟料目标 KH 熟料实际 KH 21 22 熟料目标 SM 熟料实际 SM 23 24 熟料目标 IM 熟料实际 IM 25 洛阳理工学院毕业设计 13 将干料配 比折算成湿料配比 原料操作水分：石灰石 % 砂岩为 % 铁粉 % 粉煤灰 3% 则湿原料质量配比是： 湿石灰石 =247。 （ 100－ ） %= 湿砂岩 =247。 （ 100－ ） %= 湿铁粉 =247。 （ 100－ ） %= 粉煤灰 =247。 （ 100－ 3） %= 合计： 将上述质量比换算为百分比： 湿石灰石 %=247。 =% 湿砂岩 %=247。 =% 湿铁粉 %=247。 =% 粉煤灰 %=247。 =% 洛阳理工学院毕业设计 14 第 3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。 烧成车间生产能力和工厂能力的计算 窑型和规格的选取 NSP 窑的直径 将窑长公式 L= 代入 :  L= = （ 34） L 的选取：根据 GB321《优先数和优先数系》，回转窑长度一般取整，且多为偶数。 故选择 L=74m 初步确定窑的规格为 74m 即 D= m， L=74 m 故实际 Di=＝。 NSP 窑产量的标定 根据经验公式核准窑产量，将 Di = 米， L=74 米代入 G= = =另外 一些实际厂选用的窑型和规格如 表 31。 表 31 一些水泥厂 5000t/d 生产线窑规格 厂名 池州海螺 铜陵海螺 华新 黄河同力 窑直径（ m） 窑长（ m） 74 74 74 72 设计产量（ t/d） 5000 5000 5000 5000 实际产量（ t/d） 5400 5540 5360 5400 洛阳理工学院毕业设计 15 据此，窑规格定位： 74m 窑型， 产量为 5000t/d 实际熟料小时产量： G=5460t/d 窑的台时产量标定 一些厂家 5000t/d 生产线台时产量如表 32： 表 32 一些厂家 5000t/d 生产线台时产量 厂名 池州海螺 铜陵海螺 华新水泥厂 黄河同力 设计产量（ t/d） 5000 5000 5000 5000 平均窑台时（ t/h） 标定窑台时（ t/h） ＞ 根据我国目前水泥生产情况，标定窑台时产 量为。 原、燃材料消耗定额的计算 生料消耗定额 生料消耗定额方法如下： 由表 23 可知： 干生料烧失量： % 煤灰的掺入量： % 则： Kt= LS100100 P100100 =   =（ kg/kg 熟料） 式中： Kt—干生料消耗定额， Kg/Kg 熟料 S—煤灰掺入量 %, I—干生料的烧失量 %, P—生产损失 ,取 % 石灰石消耗定额： K1=KtX 1=%=(t/t 熟料 ) 砂岩消耗定额： K2=KtX 2=%=(t/t 熟料 ) 粉煤灰消耗定额： K3=KtX 3=%=(t/t 熟料 ) 洛阳理工学院毕业设计 16 铁粉消耗定额： K4=KtX 4=%=(t/t 熟料 ) 含自然水分时： 石灰石消耗额： K1=K1247。 （ 100－ ） 100=（ t/t 熟料）。