年产100万吨水泥粉磨站工艺初步设计李炜

年产100万吨水泥粉磨站工艺初步设计李炜内容摘要：

用，发展水泥市场优势，其有利于企业发展，降低成本，提高效益。 同时也有利于工业 废渣 的综合利用， 保证 环境的综合治理，符合 了 国家 出台的 循环经济和可持续发展 的 战略， 同时也 有利于 齐齐哈尔市 地方经济的发展，具有良好的社会 和经济的 效益。 因此本项目的实施不仅能生产优质高标号水泥，而且能耗大量工业废渣，为企业的可持续发展奠定了良好的 基础。 主要技术经济指标 表 11 主要技术经济指标 毕业设计（论文） 4 序号 项目 单位 年产 100 万吨水泥粉磨站 一 工厂规模 万 t/年 100 二 生产方法 — 联合粉磨 (闭路 ) 三 全厂全年耗电量 3407 四 总平面图指标 — — 厂区占地面积 ㎡ 195 000 建 ,构筑物占地面积 ㎡ 54 795 建筑系数 % 五 基建投资 万元 5 300 总投资 万元 8 300 六 全厂劳动定员 人 167 其中 生产工人 人 132 管理人员 人 17 服务人员 人 18 七 劳动生产率 — — 全员 t/人 .年 5988 工人 t/人 .年 7576 八 全厂经济总指标 — — 年销售收入 万元 /年 35700 年销售总成本 万元 /年 25400 年利润总额 万元 /年 10300 第 2 章 生产工艺的确定 毕业设计（论文） 5 水泥粉磨工艺系统 挤压终粉磨工艺 挤压终粉磨系统的 水泥成品 完全由辊压机 所 产生， 水泥 经过 了 打散 分级机，直接送入 选粉机分选出 合格粒径的 成品， 这套系统的工艺对辊压机的要求很高 ，且需配套料饼打散装置和高效选粉机。 这套水泥粉磨的工艺在目前世界上来说都是很先进很优秀的粉磨技术 ， 而这样的优秀的工艺主 要是由于，这套工艺相比于其他的粉磨工艺来说，整个过程相对来简单易操作一些，而且所消耗的能源都要少一些，这套工艺在国内暂时还没有，但是在国外已经是属于相当成熟的粉磨工艺了 [2]。 挤压混合粉磨 辊 压机和球磨机串联，球磨机出料由选粉机选出成品，粗粉返回挤压机。 我国有部分 小型的 水泥厂采用 的是 这种工艺， 但是使用之后效果都不理想， 不理想的原因有三个，一是物料滞后的时间长，不便于质量监控和调整，二是选粉机粗粉过细，增加收尘量，也易引起挤压机振动； 第三是因为粗的粉的可调性能比较差，这样就不利于稳流仓控制料位。 挤压预粉磨 将 挤压过的料直接喂入球磨机 中 ，球磨机 可 开路 可 闭路，闭路中 ，粗的粉料经过选粉机之后回到球磨机内。 这种挤压 粉磨的 工艺在我国应用最 为 普遍。 挤压预粉磨是 粉磨工艺中 较好的 一种 ， 但是这套系统依然存在着许多问题，主要是 产量波动大，操作 难以控制的问题。 造成 这个 问题的原因 ，主要 是 由于 挤压 的 料 的颗粒分布 比较 宽且各粒级 的 含量 比较 不稳定 造成的。 导致球磨机很难适应 这个状况 ， 从而导致 磨机工作情况较差。 挤压联合粉磨 此种粉磨工艺采用预粉磨工艺，预粉磨技术已经成为新建工厂和老厂进行技术改造的一 个必需的措施，辊压机是预粉磨中采用的设备，同时与打散分级机结合，构成预粉磨系统，从而达到高产低耗的效益。 物料经辊压机挤压后，挤压产物中一般都有 15%以上的大于 3mm的粗料，最大的颗粒可达 20mm 以上，还有70%以上是小于 ，在细粉中还有 40%左右小于 的成品。 但是 无论怎样调整 辊 压机 的工作 参数， 都只能是 降低 5mm 以上大颗粒 的 比例，提高细粉比例， 但是都不能消除大颗粒 ， 而且 大颗粒降到 10%左右 的时候 就很难再下降了。 另外， 辊 压机 的 两辊，其中一个是活动辊，它不停的运动，如辊子一端有大块物料，而 另一端物料块度较小，这时活动辊就会偏，辊子和侧挡板之间产毕业设计（论文） 6 生缝隙，物料就会未经挤压而漏下来，这也是粗颗粒产生的原因之一。 分级设备把挤压料中小于某一粒径，比如 的选出来做为半成品。 半成品由球磨机磨成成品，而大 于 的粗料再返回挤压机重新挤压，于是，就产生了一种新的挤压粉磨工艺，即挤压联合粉磨。 挤压联合粉磨是 辊 压机和球磨机各自分担不同阶段的粉磨作业。 比如， 辊 压机完成把原料从 50mm以 上 粉碎到 3mm 以下，而球磨机把 3mm 以下的物料粉磨到 以下，即为成品。 该工艺系统只要求挤压物料中小于 3mm 细 粉量，当 辊 压机液压力为 5～ 6MPa 时小于 3mm 的料约占 70%左右提高压力， 3mm 以下细料含量变化不大，所以 辊 压机运行压力不必调高。 该工艺中，挤压机可谓取代了球磨机粗仓。 综合上述的分析，此次设计采用挤压联合粉磨的工艺（闭路），此工艺可以实现节能增产，达产达标的目的。 工艺流程 工艺流程图 图 21 工艺流程图 工艺流程简述 外购的熟料由铁路运输进厂后 卸入堆棚由带式输送机、 斗式 提升机送入两座熟 料 矿 渣 石 膏 粉煤灰 皮带机 斗提机 稳流仓 辊压机 斗提机 打散分级机 球磨机 选粉机 收尘器 水泥库 包装机 散装库 出厂 毕业设计（论文） 7 Φ 1540m熟料库。 石膏、矿渣由汽车运输进厂后先卸入堆场，石膏经皮带机送入破碎机喂料仓内，由 PEX2501000 细碎颚式破碎机进行破碎，出料粒度 ≤25mm， 产量为 16～ 55t/h。 破碎后的石膏由板链式提升机送至紧邻熟料库设置的石膏库内，矿渣经 Φ 18m回转烘干机 烘干后由板链式提升机送入矿渣库配料库中，各物料分别由仓底微机配料秤按设定的比例搭配后，由带式输送机、板链式提升机送至稳流仓。 粉煤灰由散装汽车运输，由泵直接送入粉煤灰库内，库下设有 FJ 型转子秤，经过 称 量后的粉煤灰由带式输送机、斗式提升机送至磨机入料口。 物料经稳流仓卸料后喂入辊压机内，挤压后的物料（包括料饼和边部漏料）送入打散分级打散分选，小于一定粒径的的半成品送入球磨机粉磨，而分选出来的粗颗粒重新返回料仓与新物料再次被辊压机挤压，打散分级机与辊压机构成闭路系统。 本次设计的 粉磨 工艺 选用一套由 Φ 13m 球磨机和 N3000 型 OSepa 选粉机组成的闭路粉磨系统，气箱式脉冲收尘器与 OSepa 选粉机直接相连，经收尘后的合格水泥，经皮带输送机和板链式提升机送入水泥库。 卸料时，向两个相对的料区充气，水泥 受气力松动并在重力作用下在各卸料点上方形成小漏斗流，水泥在自上而下的流动过程中进行重力混合的同时，分别由各个卸料区卸出进入计量仓，在流动过程中进行着径向混合，均化所用的高压空气由库底罗茨风机提供。 出水泥库水泥可以由空气输送斜槽、斗式提升机送往两座储量为 300 吨的Φ 620m 水泥散装库，每个库设 3 个散装机，付散能力达到 600 吨 /时 ， 或送往包装车间进行包装。 来自水泥库的水泥由提升机送至振动筛，筛去杂物后进入中间仓，再进入六嘴回转式包装机包装成袋装水泥，由电子秤计量。 包装成袋合格的水泥经带式输送机、悬臂式袋装 水泥汽车装车机由汽车直接运输出厂，也可送至原有成品库内堆放。 包装车间采用脉冲袋式收尘器对各扬尘点进行收尘。 配料设计 配料设计的目的 配料生产依据各种原料的化学成分按一定 的 比例配合已达到磨制成所必须的水泥成分，配料的目的是为了确保原料各组成稳定并能生产出质量合乎要求的水泥，故配料在水泥生产中具有极其总要的地位。 配料依据 毕业设计（论文） 8 （ 1）现有水泥粉磨站所使用的配料方案 （ 2） 各物料配比达到设计中水泥品种标号，提出合理的矿物组成，满足生产工艺要求。 各物料配 比 本次设计主要生产 、 普通硅酸盐水泥 （ 1） 水泥 熟料： 77%；粉煤灰： 5%；矿渣： 13%；石膏： 5% （ 2） 水泥 熟料： 82%；粉煤灰： 3%；矿渣： 10%；石膏： 5% （ 3） 生产规模 ： 年产 100 万吨水泥 （ 4）水泥品种： 普通硅酸盐水泥占 60 万吨（ 60%）； 普通硅酸盐水泥 40 万吨（ 40%）；本设计袋装、散装能力的比例为 7:3。 第 3 章 工艺平衡 计算 毕业设计（论文） 9 工艺设计的基本原则 （ 1） 根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计。 （ 2） 主要设备的能力应与工厂规模相适当。 （ 3） 选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备。 （ 4） 全面解决工厂生产、厂外运输和各物料储备关系。 （ 5） 参考工厂建成后生产挖潜的可能性和留有工厂发展余地。 （ 6） 合理考虑机械化、自动化装备水平。 （ 7） 重视消音除尘 ,满足环保要求。 （ 8） 便于施工、安装、方便生产、维修。 计算基准的选择 工作日和开车时间的确定 （ 1） 年工作日： 365 天 30 天（法定节假日）＝ 335 天＝ 8 040 小时 （ 2） 设备检修： 30 天 /年＝ 2430＝ 720 小时 （ 3） 特殊情况停车： 15 天 /年＝ 2415＝ 360 小时 （ 4） 实际开车时间： 365 天 30 天 30 天 15 天＝ 290 天 8 040 小时 720 小时 360 小时＝ 6 960 小时 （ 5） 主机年利用率： η＝实际开车时间 /年小时数＝ 6 960/8040＝ （ 6） 生产 损失率 ： P（水泥、石膏和混合材的生产损失率） =5% 全厂物料平衡计算 计算公式 （ 1） 熟料年需量 [3]： Qy=ped100100Gy （ 31） （ 2） 干石膏消耗定额： Kd= edd 100 （ 32） （ 3） 干混合材消耗定额： Ke= ede 100 （ 33） 毕业设计（论文） 10 （ 4） 含水湿矿渣消耗定额： K 湿 ＝ K0100100W （ 34） 式中 P — 水泥生产损失， 5%； Qy — 要求的熟料年需量， t/y； Gy — 工厂规模， t/y； d — 石膏的掺入量， %； e — 混合材的掺入量， % 计算过程 （ 1）各物料原始含水量 熟料 =%；石膏 =%；粉煤灰 =%；矿渣 =15%。 （ 2） 水泥 按 6:4 的比例生产，即年生产 水泥 60 万吨 熟料年消耗量： 5100 185100  600000=486316 t/y 熟料日消耗量： 290486316 =1677 t/d 熟料小时消耗量： 241677 =70 t/ h 干石膏消耗定额： 185100 5  = 石膏年消耗量： 486316=31610 t/y 石膏日消耗量： 1677=109 t/d 石膏小时消耗量： 70= t/h 干矿渣消耗定额： 18510013 = 湿矿渣消耗定额： 15100100 = 干矿渣年消耗量： 486316=82647 t/y 干矿渣日消耗量： 1677= t/d 干矿渣小时消耗量： 70= t/h 湿矿渣年消耗量： 486316=97264 t/y 湿矿渣人消耗量： 1677= t/d 湿矿渣小时消耗量： 70=14 t/h 粉煤灰消耗定额： 185100 5  = 粉煤灰年消耗量： 486316=31610 t/y 粉煤灰日消耗量： 1677=109 t/d 毕业设计（论文） 11 粉煤灰小时消耗量： 70= t/h （ 3） 按生产比例， 水泥年生产 400000 吨 熟料年消耗量： 5100 135100  400000=345264 t/y 熟料日消耗量： 290345264 =1191 t/d 熟料小时消耗量： 241191 =50 t/h 干石膏消耗定额： 135100 5  = 石膏年消耗量： 345264=21053 t/y。