日产5000吨熟料水泥生产线工艺设计-参数
摘要
本次设计的是一条日产5000吨水泥熟料的新型干法水泥生产线。该生产线主要生产的水泥品种为P.O 42.5和P.F 32.5水泥，袋散比为：40%：60%。
本次设计的主要内容包括：全厂生产工艺流程设计；熟料矿物组成设计及配料计算；工艺平衡计算（物料平衡、储库平衡、主机平衡）；计算和确定新型回转窑、悬浮预热器、分解炉的型号及规格，以及窑尾气体平衡的计算，同时还编写了全厂工艺流程概述、全厂质量控制表等；最后进行了全厂工艺平面布置的设计。
在本次设计中，采用了一些新的工艺技术，例如：高效率立式磨和高效选粉机等，特别是采用的TDF型分解炉为喷腾型分解炉，结构简单，外形规整，便于设计布置，为DD型的改进型，是国内制造的新一代分解炉。本次设计还采用了利用窑尾热废气预热生料以及在窑头窑尾设置余热锅炉进行余热发电的有效方法来降低系统热耗。
关键词：配料，选型，预热器，分解炉，烧成窑尾
The Design of a Cement Clinker Production Line With the Capacity of 5000 Tons Per Day-Parameter 3
ABSTRACT
The title of the graduating design is to construct a cement plant with 5000 tons per day production line the main production is 42.5 P.O and 32.5 P.F, Bag than scattered: 40%：60%。
The main content of this design is:Selection of ratios and the calculating and of raw mixes ;Manufacturing process and selection of the main machines ;The phases of this design is to calculate and design preheated and pre -claimer and also the balancing of the main machines at the same time , I compose the summarization of technology flow for what factory and quality control of the whole factory and prospects of the design project for graduation etc ;The 1ast step of the design is the layout of the whole plant .In the design , some new technologies and techniques are introduced such as vertical spindle moll and high efficiency classifiers and acts .
In this design, adopt some new technology, for example: efficiency vertical polishing and efficient classifier, etc.Especially the TDF type of decomposing furnace smoke for spray type decomposition furnace, simple and neat appearance, easy to design layout, DD type for improved by tianjin cement design institute transformation, the domestic manufacturing of a new generation of decomposing furnace.This design has also used the use of hot gas preheating and end of the raw material in the kiln head end of the waste heat boiler to waste heat power set the effective method to reduce the heat consumption system.
KEY WORDS: ratio of raw materials ，slection ，preheater, calciner，Burn into kiln tail
目录
前言 (1)
第1章工艺设计的指导思想与原则 (2)
1.1 总体设计 (2)
1.1.1指导思想 (2)
1.1.2设计原则 (3)
1.1.3厂址选择 (5)
第二章配料计算 (7)
2.1毕业设计原始资料 (7)
2.2设计内容 (8)
2.3配料计算 (8)
2.3.1熟料率值的确定 (8)
2.3.2熟料热耗的确定 (8)
2.3.3用EXCEL计算干生料的配合比 (8)
2.3.4将干料配比折算成湿料配比 (11)
第三章物料平衡 (13)
3.1烧成车间生产能力和工厂能力的计算 (13)
3.1.1窑型和规格的选取 (13)
3.1.2窑的台时产量标定 (13)
3.2原、燃材料消耗定额的计算 (14)
3.2.1生料消耗定额 (15)
3.2.2干石膏消耗定额 (16)
3.2.3干混合材消耗定额 (16)
3.2.4干煤的消耗定额 (17)
3.2.5设计水泥产量 (17)
第4章主机平衡 (19)
主机设备及工作制度 (20)
第五章储库平衡 (24)
5.1储库的设计 (24)
5.2生产工艺流程及特点 (24)
5.2.1生产质量控制网 (25)
5.2.2工艺流程描述 (26)
5.2.3物料储存方式、储存量及储存期 (30)
第六章烧成窑尾工艺计算 (32)
6.1理论料耗 (32)
6.1.1生料料耗 (33)
6.1.2预热器飞灰量 (33)
6.1.3收尘器收入飞灰量 (33)
6.1.4出收尘器的飞灰量 (33)
6.1.5实际料耗 (33)
6.1.6预热器喂料量 (33)
6.2预热器及分解炉工艺计算 (33)
6.2.1准备计算 (33)
6.2.2 C5废气量 (35)
6.2.3 C4废气量 (35)
6.2.4 C3废气量 (36)
6.2.5 C2废气量 (36)
6.2.6 C1废气量 (36)
第七章烧成窑尾设备选型 (38)
7.1烧成窑尾系统的热工设备简介 (38)
7.1.1预热器 (39)
7.1.2 TDF型分解炉 (39)
7.1.3回转窑 (40)
7.2三次风管直径的确定 (40)
7.3分解炉规格的确定 (40)
7.4预热器规格的确定 (42)
7.4.1 五级预热器规格的确定 (42)
7.4.2 四级预热器规格的确定 (42)
7.4.3 三级预热器规格的确定 (43)
7.4.4 二级预热器规格的确定 (43)
7.4.5 一级预热器规格的确定 (43)
结论 (45)
谢辞 (46)
参考文献 (47)
外文翻译 (49)
前言
毕业设计是学生完成所有理论课和实验实习课程后的一个教学环节，它在教师的指导下，由学生综合运用学过的专业基础理论和实践生产知识，查阅工具书和各种技术资料以达到计算绘图编写说明书等来解决实际技术问题的教学环节，也是从事技术工作的一次技术演习，与先前教学过程相比，具有较强的综合性、实践性和探索性，是学生在校学习的最高阶段。
通过毕业设计，不仅要使学过的知识得以巩固，提高，而且要进一步培养、检查我们的独立思考、独立设计及解决实际技术问题的能力，使自己的学识和工程实践能力有一个长足的提高，最终完成水泥专业技术人员在校的训练。
本次设计是为了顺应水泥发展的趋势，提高我校水泥工艺专业毕业生的综合素质和适应能力，因此设计的预分解窑。预分解窑是在悬浮预热器窑基础上发展起来的，是水泥工业继悬浮预热器窑后的一次重大革新。预分解窑系统由高效低阻预热器、TDF分解炉、回转窑和高效篦式冷却机等几部分组成，分解炉处于预热器与窑尾之间，是系统提供二次热并进行分解反应的区域，入窑生料的分解率可达90%以上，从而大大减轻了窑的负荷。预分解窑与其他窑型相比有其独特的优点：
1．预分解窑生产的熟料单位热耗低，单机生产能力大，并可利用窑尾余热烘干物料，虽电耗略高，但其综合能耗很低。
2．由于原料预均化和生料均化技术的发展，使熟料质量得到了保证，并由于采用新技术措施，并不断改进燃烧系统，增强了新型干法生产对原料的适应性。
3．由于收尘设备及技术发展，使干法厂在环境污染方面有了很大的改善。
4．与产量相同的湿法窑相比,预分解窑的工艺流程简捷、紧凑、设备质量轻、占地面积小、基建投资省等优点。
鉴于以上原因,我这次毕业设计的题目是日产5000吨熟料的预分解窑，以达到熟悉整个工艺流程和整个生产过程，做到学以致用[1]。
第1章工艺设计的指导思想与原则
1.1 总体设计
任何工艺都有其特点，这些特点必然会贯穿在整个工厂设计之中。水泥工业及水泥工厂设计的特点可概括如下：
1.水泥工业需用大量矿物原料(如石灰石）等，因此水泥厂大都自行开采矿山，并靠近矿源建厂。
2．产品（水泥）、燃料(煤)等物料运输量大,且价格低,因此必然有良好的交通条件。
3．水泥工业能耗较大，燃料消耗和电耗较多。因此，在水泥厂设计中要注意确保能源供应，并充分重视节约能源的问题。
4．水泥厂采用的主机多属重型设备，重量大，建筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地质条件良好的场地建厂。
5．水泥厂设备种类多，布置复杂。因此，工艺布置应同土建设计紧密结合。
6．水泥厂用水量大，且用水无卫生要求。因此，一般水泥厂多建在远离城市的地方，且自备水源。
7．水泥厂存在粉尘和噪音两大污染。因此，设计时必须加强收尘措施，尽量搞好厂区绿化。
8．从发展来看，水泥工业逐渐向大型化和自动化的方向发展。因此在设计时，应尽量采用新技术、新方案，并要重点考虑节约能源。
从水泥厂的整个设计来说，工艺专业是主体，它的主要任务是确定工艺流程，进行工艺设备的选型和布置。但工厂设计是各专业共同完成的一个整体。因此，工艺设计与其它专业的设计有着密切的联系，特别是工艺布置和其土建的关系更密切。生产设备的布置直接影响到建筑物的结构型式和尺寸。因此，工艺人员只有与其他人员相互配合，共同研究，才能产生较好的设计方案[2]。
1.1.1 指导思想
水泥工业及水泥工厂设计有如下几个特点：
1．水泥厂需要用大量的矿物原料（如石灰石）等，因此水泥厂大都自行开采
矿山，并靠近矿源建厂。
2．产品（水泥）、燃料（煤）等物料运输量大，且价格底，因此要求要有良好的运输条件。
3．水泥工业能耗和电耗较大，因此，在水泥厂设计中要注意确保能源供应，并充分重视节约能源的问题。
4．水泥厂采用的主机多属重型设备，重量大，建筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地质条件好的场地建厂。
5．水泥厂设备种类多，布置复杂。因此，工艺布置应同土建设计紧密结合。
6．水泥厂用水量大，且水无卫生要求。因此，一般水泥厂多建在远离城市的地方，且自备水源。
7．水泥厂存在粉尘和噪音两大污染。因此，设计时必须加强收尘措施，尽量搞好厂区绿化。
8．从发展来看，水泥工业逐渐向大型化和自动化的方向发展。因此在设计时，应尽量采用新技术，新方案并要重点考虑节约能源。
从水泥厂的整体设计来说，工艺设计是主体，它的主要任务是确定工艺流程，进行工艺设计的选型和布置。但工厂设计是各专业共同完成的一个整体。因此，工业设计与其它专业的设计有着密切的联系，特别是工艺布置和其土建的关系更密切。生产设备的布置直接影响到建筑物的结构形式和尺寸。因此，工艺人员只有与其他人员相互配合，共同研究，才能产生较好的方案。
1.1.2 设计原则
1．根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计。
计划任务书规定的产品规模往往有一定的范围，设计规模在该范围之内或略超出该范围，都认为是合适的；但如限于设备选型，设计达到的规模略低于该范围，则说明原因，取得上级同意后，才能继续设计。
对于产品品种，如果认为计划任务书的规定在技术上或经济上有不当之处，也应阐明理由，建议调整，并取得上级部门的同意。
窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明书和经验公式计算外，还应根据国内同类型主机的生产数据并参考国内外近似规格的主机产品进行标定。在工厂建成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量，同时标定的主机产量应符合优质、
高产、低消耗和设备长期安全运转的要求。既要充分发挥设备的能力，但又不能过分追求强化操作。
2．主要设备的能力应与工厂规模相适应
大型工厂应配套与之相适应的大型设备，否则将造成工艺线过多的现象。在现代大中型水泥厂的设计中，一般只采用一条或两条由大型设备组成的工艺线。
3．选择技术先进经济、合理的工艺流程和设备
工厂的工艺流程和主要设备确定以后，整个工厂设计可谓大局已定。在选择生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，采用国内外较成熟的先进经验和先进技术。如在原料的破碎方面，采用一级反击式反击式锤式破碎机代替二级或三级破碎系统；在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系统；在水泥粉磨系统采用辊压机、球磨、高效选粉机（如O-SEPA选粉机等）的混合粉磨系统。
对于新技术、新工艺、新设备，必须经过生产实践鉴定合格后，才可应用于新建厂的设计中。工艺流程和设备的选择应进行方案比较，以达到技术先进、经济合理的目的。
在进行具体设备的选型时，应注意下列一些问题：尽量选用结构新、体型小、质量轻、效率高、消耗省且操作可靠维修方便、供应有保证或能自行加工制造的设备。各种附属设备的型号、规格应尽量统一，以便于生产管理和减少配、备件的种类。
4．全面解决工厂生产、厂外运输和各种物料储备的关系
由于工厂生产要求长期连续运转，而回转窑、磨机和破碎机等设备则需一定的时间进行计划检修；同时受各种复杂条件如厂外运输等因素的制约，所以各种物料都应有适当的储备。各种堆场、储库的容量，应满足各种物料储存期的要求。储存期的确定应使生产有一定的机动性，以利于工厂均衡连续地生产。但储存期也不应太长，以免增加基建工程量和费用及占用工厂的流动资金。
5．注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能和留有工厂发展余地
工厂从设计到建成投产往往要好几年时间，而生产技术却是向前发展的。因此设备能力应能切实满足生产要求并留有余地。此外应结合设计的国内外未来时期水泥需求情况的预测，以及当前国民经济发展的方针政策，考虑在设计中是否需要或应留有多大的扩建余地。
考虑工厂扩建的原则是：既要便于今后的扩建，使工厂扩建时尽量不影响原
有的生产，又要尽可能不增加当前建厂的占地面积的投资。
6．合理考虑机械化、自动化装备水平、机械化水平应与工厂规模和装备水平相适应，特别是连续生产过程中大宗物料的装、运、卸，必须实现机械化。重大设备的检修、起重以及需要减轻繁重体力劳动的场合，也应尽可能实现机械化。
生产控制自动化，具有反应灵敏控制及时调整精确的特点，是保证现代化连续性大生产安全稳定进行的必不可少的手段。如在原料配料和粉磨过程中，新型干法生产广泛地采用电子秤-X荧光分析仪-电子计算机自动调节系统，控制原料配料，实现了原料配料的自动控制。在水泥粉磨系统已广泛采用电子定量喂料秤、自动化仪表、电子计算机控制生产。其主要利用电耳、提升机负荷和选粉机回料量等进行磨机负荷控制。
7．重视消音除尘，满足环保要求
贯彻执行国家环保、工业卫生等方面的规定。我国水泥生产最高容许排放浓度为50mg/m3。今后，由于对环保要求越来越高，应采取积极措施，减少环境污染，以保护职工身体健康和延长设备生产寿命。
为减少环境污染，应广泛的采用新型高效除尘设备，在物料储存设计上采用以“圆库”为主的设计方案。与此同时，也应重视噪音防治、污水治理、绿化环境，使水泥厂实现文明生产
8．方便施工、安装、方便生产、维修
工艺布置做到生产流程顺畅、紧凑、便捷。力求缩短物料的运输距离，并充分考虑设备安装、操作、检修和通行的方便，以及其它专业对工艺布置的要求。
1.1.3 厂址选择
工业企业及其所属工人村场地选择是工厂建设的重要环节。厂址选择的合理与否，将直接影响工厂建设的投资、建设进度，同时也将长期影响工厂投产后的生产、管理和工厂今后的发展。因此，对于新建项目的厂址选择，必须予以足够的重视。
影响厂址选择的主要因素[3]：
1．厂址要靠近主要原料基地。生产水泥的主要原料是石灰石和粘土（本设计中不采用粘土），故水泥厂应靠近石灰石矿山，以缩短石灰石运输距离，方便采用经济可靠的运输方式，以节约投资和运输费用。但应注意厂区和住宅区不得建在
有用矿藏上或处于爆破危险范围内。
2．厂址有良好的交通条件。水泥生产因物料吞吐量很大，故大中型水泥厂应力求靠近铁路线，小型水泥厂靠近公路线。
3．厂址尽量靠近水源。水泥厂是耗水量较大的企业，水源必须充足，水泥质量合格，保证不间断供水。
4．厂址尽量靠近电源。水泥厂是耗电量很大的企业，故厂址最好靠近电力网，并有方便的供电条件和措施，以保证供电和减少输电线路的投资。
5．厂址应有足够的建厂场地，但必须坚持贯彻国家节约用地方针政策，不占良田，少占良田，尽可能利用荒山野地。
6．厂址地形。厂址地形最好宽阔平坦，并稍带倾斜，以利简化工厂的竖向布置与减少平整场的土石方量，并利于排水。矿山、厂区和住宅区应尽可能布置在铁路、公路、河流的同一侧。
7．工程地质条件。应有良好的工程地质条件，土壤深度在地下1.5～2m处的耐力最好在于200kpa以上。厂址下面要避免有用矿藏，没有活断层，并应尽量避免死断层、溶洞、滑坡等。
8．厂址应有良好的水文地质条件。地下水位在地表以下5m为好，且厂址不应处在水库、堤坝附近的下游。
9．厂址的选择必须考虑工厂的雨水、污排出厂外的方便条件，并遵守环境保护卫生规范。
10．选择厂址是必须确定该地区的地震烈度。我国地震烈度是按12度分级的，一般6度以下地区可不考虑防震措施，6度以上地区要考虑设防震和抗震措施，9度以上地区不宜建厂。
11．厂址选择中必须落实大件设备的运输问题。
综上所述，在选择厂址时需要同时考虑多方面的问题，而实际上却很难找到各方都较理想的厂址。因此必须在多方面综合比较的基础上加以选择，从而得到相对而言较为理想的厂址[4]。
第2章配料计算
2.1 毕业设计原始资料
原、燃材料化学成分如表2-1：
表2-1 原、燃、材料化学成分（%）
煤的工业分析如表2-2：
表2-2煤的工业分析
收到基水分：石灰石1.00%、砂岩0.60%、硫酸渣2.50%、石膏5.00% 其它：
1．年平均气温15℃
2．当地气压752mmHg
3．地下水位-11m
4．主导风向西北
5．水泥品种：P.F 32.5 50% P.O 42.5 50%
6．袋散比：40%：60%
2.2 设计内容
设计题目为：日产5000吨熟料水泥生产线工艺设计-参数3，重点车间：烧成窑尾系统的工艺设计。
2.3 配料计算
2.3.1 熟料率值的确定
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P.042.5 P.F32.5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=0.88～0.91，SM=2.4～2.7，IM=1.4～1.8。故根据生产实践和设计工艺条件确定熟料的率值：KH=0.90±0.02 SM=2.55±0.1 IM=1.6±0.1
2.3.2 熟料热耗的确定
随着新型干法水泥煅烧技术的不断提高，使得熟料的热耗不断降低，参考以下新型干法水泥厂的熟料热耗：
表2-3 一些水泥厂熟料热耗
单位熟料热耗依国内新型干法厂现状，熟料热耗取3000kJ/kg熟料。
2.3.3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》200110）等资料采用这种方法进行计算[5]。
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20、砂岩20、硫酸渣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“=sumproduc t(B5:B8,$I5:$I8)/100”回车。其中B5:B8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/(1-Loss/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-$B9/100)”回车。其中C9为原生料SiO2的单元格位置，B9为原生料Loss的单元格位置。灼烧生料的其他化学成分也可通过对SiO2单元格的拖拉来获得。
5．计算煤灰掺入量
组成熟料的一小部分是燃料燃烧后产生的煤灰。煤灰掺入量计算公式是：煤灰掺入量（煤灰占熟料的百分比）=烧成热耗÷煤热值×煤灰分。于
是在对应的煤灰比例中（本例为I11）输入“=A15/A17*A19”回车。其中A15为烧成热耗所在单元格，A17为煤热值所在单元格，A19为煤灰分所在单元格。熟料的另一部分为灼烧生料，其比例为100-煤灰比例。于是在对应的灼烧生料比例中I10输入“=100-I11”回车，得到灼烧生料在熟料中的比例。其中I11为煤灰比例所在单元格。
6．计算熟料成分和率值
有了灼烧生料、煤灰的化学成分和比例就可以方便地算出熟料成分。方法是：在Excel表中相应熟料SiO2的单元格中C12输入“=sumproduct(C10:C11,$I10:$I11)/100”回车。其中C10:C11为灼烧生料、煤灰的SiO2单元格位置，$I11:$I12为它们的比例单元格位置。得到熟料的SiO2值，再通过对SiO2单元格的拖拉可以获得熟料其他化学成分。
在Excel表中适当的位置计算熟料的率值，计算KH时输入“=(F12-1.65*D12-0.35*E12)/2.8/C12”回车，计算SM时输入“=C12/（D12+E12）”回车，计算IM时输入“=D12/E12”回车。
7．求解原料配比
点击菜单“工具”，选择“规划求解”弹出窗口，清空“设置目标单元格（E）”,在“可变单元格（B）”中选择Excel表中石灰石、砂岩、铁粉比例单元格，即为$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。配料计算表如下页表2-3：
5000t/d水泥熟料生产线烧成车间工艺设计 摘要 本设计详细地论述了日产5000吨水泥熟料新型干法水泥厂整个生产工艺流程，生产P·O42.5、P·C42.5两种品种水泥。根据产品要求进行熟料矿物组成设计和配料计算；完成了物料平衡、主机平衡及储库这三大平衡计算，由物料平衡确定主机选型以及由储库平衡来确定堆场、堆棚和圆库的规格。根据设计要求进行重点车间工艺计算和主要设备选型，合理安排车间工艺布置。同时编写说明书。工艺布置应做到生产流程顺畅、紧凑、简捷。力求缩短物料的运输距离，并充分考虑设备安装、操作、检修、和通行的方便，以及其它专业对工艺布置的要求。 关键词：水泥，配料计算，平衡，选型
THE DESIGN OF CEMENT FACTORY THAT ITS DAILY CLINKER PRODUCTION IS 5000 TON ABSTRACT This design is discussed in detail the nissan 5000 tons of cement clinker NSP cement plant in the whole production process, production P·O42.5, P·C42.5 two varieties of cement. Design include clinker mineral composition design and ingredients calculation; Balance process calculation; The production process instructions; Factory layout. Determined by material balance by nnderground selection and host todetermine the depot, balance of tents and circular library specifications. According to the design requirements for key workshop process calculation and major equipment selection, reasonable arrangement of workshop process arrangement. While writing instruction. Process arrangement should be accomplished production flow smoothly, compact, simple. Strive to shorten the distance, and the transport materials full consideration of equipment installation, operation, maintenance, and traffic convenience, and other specialized to process arrangement demands. KEYWORDS：Cement, balance, selection, decomposition furnace
5000t水泥厂设计说明书 设计总说明 水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广、用量大，素有“建筑工业的粮食”之称。自水泥投入工业生产以来，水泥窑的发展经历了立窑、干法中空窑、湿法窑、悬浮预热器窑、预分解窑五个阶段。世界上用回转窑煅烧水泥是在1884年，我国于1996年建成第一台回转窑。20世纪70年代初，国际上出现了窑外分解新技术，使入窑生料碳酸盐的分解率从悬浮预热器窑的30%左右提高到90%左右，减轻窑内煅烧带的热负荷，缩小了窑的规格，减少了单位建设投资，窑衬寿命延长，减少了大气污染。20世纪90年代国际上以预分解烧成技术为主，进一步优化系统内各项装备技术，提高产量和质量，降低热耗和电耗，以提高劳动生产率，降低产品成本，增加经济效益，同时扩大原燃料的适用范围和减少粉尘及有害气体的排放，保持可持续发展。 我国新型干法水泥生产技术和装备水平已与国际先进水平相接近，但整体水平还存在较大差距。一方面，目前我国水泥熟料生产线的平均规模较小，水泥熟料生产工艺多样，各种生产工艺与技术装备水平之间差异较大。另一方面，新型干法水泥熟料的生产工艺中，技术与装备水平参差不齐，既有达到世界先进水平的生产线，也有一批规模较小的熟料生产线。这些规模较小的生产线的技术装备水平仍然不高，各项技术经济指标也比较落后。因此，从突破性转变到实现根本性转变，还要付出长期艰苦的努力。 根据国家制定的“十一五”计划及2010年远景目标，今后我国水泥工业的发展方针是控制总量、调整结构、提高效益和注重环保。新增大中型新型干法窑生产能力5000万吨，逐步淘汰年生产能力在4. 4万吨及以下的立窑水泥厂，原则上不再建立窑生产线，鼓励支持有实力的大水泥企业通过股份制及吸收外资等形式组建和发展大型企业集团，积极消化吸收引进的水泥技术装各。大力支持发展2000t/d以上的(特别是4000t/d及以上)新型干法生产线。而5000 t/d熟料预分解生产线在我国各设计院技术已达成熟，很适合我国水泥工业发展现状。 目前，5000t/d熟料生产线已成为我国具普遍意义的设计课题之一。设计要求依据建厂资料设定目标水泥产品，经过配料计算、物料平衡计算、主机设备选型和平衡计算、主要车间工艺设计、全厂工艺平面布置及绘图等环节，重点进行窑尾烧成车间的工艺设计。 本设计的指导思想是：在给定建厂条件下，按照生产要求选用合理的生产工艺，通过合理的设备选型及较优的配方，配合采用先进合理的水泥工艺外加剂技术，以期生产出质量优良的水泥产品。同时量力采用先进的设计、新工艺、新技术与新设备，采用清洁的能源和原燃料，节省能源，提高资源的利用率，达到设
5000t/d水泥生产线纯低温余热发电项目 基本设计方案 ××××年×月×日
目录 一、项目概况 (1) 二、余热条件 (1) 三、发电系统主参数的确定 (1) 四、余热发电工艺流程简述 (2) 五、余热锅炉与水泥生产工艺系统的衔接 (3) 六、工程条件 (4) 七、主要技术指标 (6) 八、项目定员 (7) 九、工程进度计划 (7)
一、项目概况 ××公司现有一条5000t/d新型干法水泥熟料生产线，为充分回收利用水泥生产线窑头、窑尾的余热资源，缓解日益紧张的电力供求矛盾，本工程拟对水泥熟料生产线建设一套装机容量均为10MW的纯低温余热发电系统，力求做到充分利用工艺生产余热，达到节约能源，降低能耗，提高企业经济效益的目的。 二、余热条件 依据以往的工程经验，对生产线的烟气参数进行了整理。 单条5000t/d水泥熟料生产线余热条件如下： 1）窑尾余热锅炉 窑尾预热器出口废气量：330,000Nm3/h 进锅炉废气温度：340℃ 余热锅炉出口温度：220℃（进原料磨烘干原料） 含尘浓度（进口）：80g/Nm3 2）窑头余热锅炉 熟料冷却机抽气口废气量：220,000Nm3/h 进锅炉废气温度：380℃ 余热锅炉出口温度：85℃ 含尘浓度（进口）：≤8g/Nm3（设置预除尘装置） 三、发电系统主参数的确定 根据目前纯低温余热发电技术及装备现状，结合水泥窑生产线余热资源情况，本工程装机采用纯低温余热发电双进汽技术。采用双进汽系统的主要目的是为了提高系统循环效率。使低品位的热源充分利用，获得最大限度的发电功率，降低窑头(AQC)双蒸汽余热锅炉的排气温度；其次，双进汽系统的二级蒸汽经过过热，保证汽轮机内的蒸汽最大湿度控制在14％的以下，使汽轮机末级叶片工作在安全范围内，提高机组的效率；再次，双进汽系统的低压蒸汽可用于供热、洗浴等方面，在烟气余热变化较大时，可不进行补汽，提高了系统运行灵活性。 5000t/d生产线10MW余热发电系统： SP炉：主蒸汽压力1.7MPa，主蒸汽温度320±10℃，产汽量为23.9t/h；
第一章绪论 1.1 概述 水泥工厂设计是水泥工厂土建施工、投产后正常生产和未来发展的前提基础，最直接关系到水泥厂的投资成本和效益回报，具有至关重要的低位和意义。而水泥工厂设计的核心就是工艺设计，包括生产工艺流程的选择和工艺设备的选型及布置。 新型干法水泥生产经过多年的技术攻关和生产实践，在我国已经实现了5000T/D的国产化，并在投产后迅速达标。各设计院利用自己的核心技术优化烧成系统，能耗均能达到国际先进水平的。新型干法是以旋风预热器-分解炉-回转窑-篦冷机系统（既“筒-管-炉-窑-机”）为核心，使水泥生产过程具有高效、低耗、绿色环保和大型化、自动化的特征。同时有效降解利用生活垃圾、工业废渣和有毒有害废弃物，促使水泥工业实现清洁生产和可持续发展的战略目标。这在德国一些为发达国家已逐步显露。 我国水泥产量已经连续18年居世界各国首位，但产品质量不高、生产水平落后、污染严重的问题也十分突出，急需进行产业调整。新型干法水泥生产的水泥仅占水泥总量的55%，而发展国家都在90%以上。目前我国水泥生产企业有一定规模的近5000多家，国内十大水泥集团水泥产量仅达到全国总产量的23%，而世界十大水泥集团的产量占世界水泥总产量的1/3以上。另外我国的水泥散装率也非常低，2007年仅达到了40%，而世界发达国家水泥在上世纪60年代末就完成了从袋装到散装的改革，实现了水泥散装，散装率达到并保持在90%以上。因此，我国水泥工业的发展任重而道远。 经过5·12汶川大地震和国家大力发展西部的政策性引导，四川水泥出现了前所未有的火爆，国内水泥巨头纷纷在四川投产新生产线，随着大量中小立窑的淘汰，四川水泥资源配置正逐渐优化，步入良好的发展轨道。放到全国，中国水泥正发生着翻天覆地的变化。在2009年中国国际水泥峰会上中国水泥协会会长雷前治透露，有关部门正在酝酿制定水泥工业发展规划，推动产业联合重组将是主要内容之一。所以，中国水泥的前景值得期待。 1.2 本设计简介 本设计是5000t/d水泥熟料预分解窑烧成窑尾工艺设计，采用目前国内外水泥行业相对比较先进的技术和设备，特别结合我国原燃料条件，在设备选型上尽量考虑国产，最大限度的降低基建投资和能耗，同时又最大限度的提高产量和质量，做到技术经济指标先进、合理，生产过程绿色环保。 本设计采用4组分（石灰石、铝矾土、砂岩、硫酸渣）配料生产，因交通便利，离峨眉山市约12KM，铝矾土、砂岩、硫酸渣来源丰富、运距短，因此采用火车和汽车结合的运输方式。页岩配料仓底下设Centrex筒仓卸料器，以便湿物料的顺利排出。 本设计中石灰石的预均化采用圆形预均化堆场，相对矩形预均化堆场具有占地面积少、基建投资省、操作维护方便且均化效果相差不大等优势。其规模为φ110 m。石灰石矿山矿化学成分稳定，品质优良，均匀性好，全矿CaCO3 标准偏差只有3个台段超过3.0%，最大为3.5%，平均为2.25%。配料用石灰石存储圆库规格为1-φ8×18m，有效储量为1360t，实际存储时间为5.1h，能满足生产的正常进行。 原煤在预均化方式选择时亦采用圆形预均化堆场，原煤成分波动对外购煤而言质量很难预先控制，同时考虑到可能存在多点供煤，设置预均化堆场非常有必要。其规格为φ90m，有效储量为6207t。回转悬臂堆料机生产能力150t/h，桥式刮板取料机取料能力为60t/h。预均化堆场外设置一堆棚，作为原煤进厂的临时堆放地，也起缓冲作用。 生料磨采用TRM53.4的立磨一台，生产能力430 t/h，设有物料外循环系统。该生料磨2008年9月1日在辽宁富山水泥5000t/d生产线上投产运行，台时产量稳定在430 t/h，无论是产、质量均能满足5000t/d生产线的生产要求。
洛阳理工学院 课程设计说明书 课程名称：新型干法水泥生产技术与设备设计课题：5000t/d水泥熟料NSP窑的设计专业：无机非金属材料工程 班级： 学号： 姓名： 成绩： 指导教师（签名）： 年月日
课程设计任务书 设计课题：5000t/d水泥熟料NSP窑的设计 一、课题内容及要求： 1.物料平衡计算 2.热平衡计算 3.窑的规格计算确定 4.主要热工技术参数计算 5.NSP窑初步设计：工艺布置与工艺布置图（窑中） 二、课题任务及工作量 1.设计说明书（不少于1万字，打印） 2.NSP窑初步设计工艺布置图（1号图纸1张，手画） 三、课题阶段进度安排 1.第15周：确定窑规格、物料平衡与热平衡计算、主要热工参数计算 2.第16周：NSP窑工艺布置绘图 四、课题参考资料 李海涛. 新型干法水泥生产技术与设备[M].化学工业出版社 严生.新型干法水泥厂工艺设计手册[M].中国建材工业出版社 金容容.水泥厂工艺设计概论[M].武汉理工大学出版社 2011.5.3
设计原始资料 一、物料化学成分（%） 项目Loss SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO SO3其他合计干生料35.88 13.27 3.03 2.09 44.68 0.29 0.16 0.60 100 熟料0 22.48 5.54 3.79 66.83 0.59 0.05 0.72 100 煤灰0 51.60 31.79 4.16 3.62 0.68 2.20 5.95 100 二、煤的工业分析及元素分析 工业分析（%） Q net.ar kJ/kg M ar F.C ar A ar V ar 1.00 44.93 25.71 28.36 23614 元素分析（收到基）（％） C H O N S A W 60.10 3.96 7.91 0.97 0.35 25.71 1.00 三、热工参数 1. 温度 a. 入预热器生料温度：50℃； b. 入窑回灰温度：50℃； c. 入窑一次风温度：20℃； d. 入窑二次风温度：1100℃； e. 环境温度：20℃； f. 入窑、分解炉燃料温度：60℃； g. 入分解炉三次风温度：900℃； h. 出窑熟料温度：1360℃； i. 废气出预热器温度：330℃； j. 出预热器飞灰温度：300℃； 2. 入窑风量比(％)。一次风(K 1)：二次风(K 2 )：窑头漏风(K 3 )＝ 10:85:5； 3. 燃料比(％)。回转窑(K y )：分解护(K F )＝40:60； 4. 出预热器飞灰量：0.1kg/kg熟料； 5. 出预热器飞灰烧失量：35.20％； 6. 各处过剩空气系数：
摘要 水泥是社会经济发展最重要的建筑材料之一，在今后几十年甚至是上百年之内仍然是无可替代的基础材料，对人类生活文明的重要性不言而喻。 现代最先进的水泥生产技术就是新型干法预分解窑。预分解窑是在悬浮预热器与回转窑之间增设分解炉，在分解炉中加入占总用量50%-60%的燃料，使燃料燃烧的过程与生料碳酸盐分解的吸热过程在悬浮状态或沸腾状态下迅速进行，从而使入窑生料的分解率从悬浮预热窑的30%-40%提高到85%-90%，使窑的热负荷大为减轻，窑的寿命延长，而窑的产量却可成倍增长。与悬浮预热器窑相比，在单机产量相同的条件下，预分解窑具有:窑的体积小，占地面积减小，制造、运输和安装较易，基建投资较低，且由于一半以上的燃料是在温度较低的分解炉内燃烧，，产生有害气较少，减少了对大气的污染。 体NO ｘ 为了符合当今水泥行业的发展需求同时也是对大学本科四年所学知识的考查，我选择了“日产5000吨水泥熟料新型干法生产线窑尾系统工艺设计”这个课题作为我的毕业课题。设计范围主要是窑尾系统，通过配料计算、工艺平衡计算等得出结果，并结合实际对主机及附属设备进行选型，进而对各种设备进行工艺布置，对全厂的设备进行简单规划。 为了使本次设计各项指标符合国家标准，本次设计的过程和结果完全依据水泥工厂设计规GB50295—1999；同时设计上参考了德州大坝水泥5000 t/d 熟料生产线、烟台东源5000 t/d 新型干法生产线等国内先进的相近规模生产线，并密切联系了毕业实习以及大学期间的认识实习、生产实习等。在符合最新生产发展要求的基础上，达到最大程度节约资源、能源，做到既降低生产成本又能稳定生产，经济效益和社会效益双赢的可持续生产。 关键词：电力系统；烧成系统；配料系统；粉磨系统
H R M4800立式磨在日产5000吨水泥熟料 生产线上的应用
HRM4800立式磨 在日产5000吨水泥熟料生产线上的应用 Application of HRM4800 Vertical Mill in a 5000t/d cement production line 作者：胡子龙、郑咸雨、赵才土 单位名称：浙江虎山集团浙江省江山市 324103 摘要：浙江虎山集团5000t/d熟料生产线生料粉磨系统选用了国产技术的首台 HRM4800立式磨，文章概述了该立磨的工作原理、结构特点；详细介绍了其安装程序及尺寸的把握；全部总结了安装及调试过程中出现的问题和注意事项。该立磨已经运行了将近18个月，通过整改和优化，其各项技术指标趋于合理，运转率达80%，产量稳定在440~450t/h；且其操作简单，维护方便，完全能替代进口产品。 关键词：HRM4800立式磨；生料粉磨系统；工艺流程；工作原理；5000t/d熟料abstract:Zhejiang Hshan Goup adopted the first domestic HRM4800 vertical mill for their 5000t/d cement production line’s raw material grinding system. The paper summarized the working principle and structure,introduced in detail the installation process and the installing dimension as well as the problems and precautions .Up to the present the vertical mill has run for eight months,by improving measures,the technical indexes became reasonable and the running rate was up to 80%,the output was stable at 440~450t/h,and it is simple operation and convenient maintenance,can substitute for import production completely. Key words: HRM4800 vertical mill;raw mill grinding system; process;working principle; 5000t/d clinker 0 前言
2．煤的工业分析 4．水泥品种：用到公式: Q net.ar =( Q net.ad ＋ 25 M ad )× ad ar M M --100100－25ar M 散袋比 0.25：0.75 P .O 52.5 20% P .O 42.5 80% 1.1 煤粉掺入量的计算 由驻马店豫龙同力水泥有限公司提供数据为：KH=0.89±0.02；SM=2.65±0.1；IM=1.65±0.1，并设定熟料的热耗2968Kj/Kg 熟料，煤灰沉降率为100%。 计算煤灰掺入量 G A =ar net ar Q S qA .=2449810003.2430180000??= 2.96% 其中： G A ——熟料煤粉掺入量；q ——单位熟料热耗；Qnet ，ar ——煤的应用 基低位发热量；S ——煤的应用基沉降率； Aar ——煤的应用基灰分含量 1.2用误差尝试法计算原料配合比 设定熟料矿物组成为：C 3S=54%，C 2S=18%，C 3A=8%， C 4AF=10%。依据矿物相组成计算各率值和化学组成计算为： KH=0.898、SM=2.44、IM=1.56。 SiO 2=0.2631C 3S+0.3488C 2S=0.2631 ?54%+0.3488 ?18% =20.49% Al 2O 3=0.3773C 3A+0.2098C 4AF=0.3773 ?8%+0.2098 ?10% =5.12% Fe 2O 3=0.3286C 4AF =0.3286 ?10% =3.29%
CaO=0.7669C 3S+0.6512C 2S+0.6227C 2A+0.4616C 4AF=61.11% 1.3 将各原料的化学组成换算为灼烧基表1-2 各原料的化学组成换算为灼烧基 1.4 计算燃烧原料的配合比及率值和矿物组成 表1-3 熟料组成减去煤灰掺入成分 石灰石配比：P 石灰石≈ CaO CaO 无灰熟料石灰石 ≈ 03 .7901 .61≈77.20% 粉煤灰配比：P 粉煤灰≈ 232323Al O Al O P Al O -?无灰熟料石灰石石灰石 粉煤灰 ＝ 61 .32% 20.7794.120.4?-≈8.30% 砂岩的配比：P 砂岩＝2222SiO SiO P SiO P SiO -?-?无灰熟料石灰石粉煤灰粉煤灰砂岩/ ＝ 14 .94% 30.883.52%20.7713.689.18?-?-≈10.38%
100t水泥罐基础设计计算 一、荷载 1、水泥罐自重G1：200kn（20t）估 2、水泥自重G2：1000kn（100t） 3、基础承台自重G3：3.8m*3.8m*1.2m*26=451kn 4、荷载组合：（G1+G2+G3）*1.2（分项系数）=1981.2kn 二、受力分析 1、承台地基承载力：按12t/m2估算，承台地基承载力为3.8m*3.8m*120kn/m2=1732.8kn 2、桩承载力需达到1981.2kn-1732.8kn=248.4kn 三、单桩承载力计算 1、土层极限侧摩阻力系数 J01 J02 J03地面标高3.5m 地面标高3.5m 地面标高3.5m ①素填土①素填土①素填土 0.44m 0.41m 0.88m ③淤泥质粉质粘土③淤泥质粉质粘土③淤泥质粉质粘土 -1.72m -4.76m ④粉土-5.79m ④粉土④粉土 根据上述柱状图，打入桩范围内平均层厚：素填土2.92m、淤泥质粉质粘土4.67m、粉土1.41m。打入桩的极限侧摩阻力标准值为：20Kpa、14Kpa、30Kpa，故打入桩桩身范
围内（9m）土层平均极限侧摩阻力为：（2.92m*20+4.67m*14+1.41m*30）/9m=18.45Kpa 2、单根桩承载力计算 单桩的容许承载力为：[P]=1/1.5*（U*а*H*τ）（不计桩端承载力） 式中：[P]------沉桩容许承载力 U--------桩周长， а-----震动沉桩影响系数，锤击沉桩取1.0 H------桩入土深度，9.0m τ-----桩侧土的极限摩阻力，取18.45Kpa； ①如采用直径273钢管桩，则单桩的容许承载力为：[P]=1/1.5*（U*а*H*τ）=1/1.5*0.273*3.14*1.0*9*18.45=94.89kn，需打入的根数为248.4kn/94.89kn=2.61根，取3根，布置如图： 3.8m 0.650m 2.5m 0.650m 3.8m ②如采用直径630钢管桩，则单桩的容许承载力为：[P]=1/1.5*（U*а*H*τ）=1/1.5*0.63*3.14*1.0*9*18.45=218.99kn，需打入的根数为248.4kn/218.99kn=1.1根，取2根。
河北建筑工程学院 毕业设计（论文）开题报告 课题 日产熟料5000t预分解窑水泥厂窑尾工艺设计名称 系别：土木工程系 专业：材料科学与工程 班级：材 082 学生姓名：张若飞 学号：2008312239 指导教师：张会芳职称：讲师 填表日期： 2012年1月20日
课题来源导师课题课题类别毕业论文 一、论文资料的准备 1.水泥及其生产工艺简介 水泥，粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。cement一词由拉丁文caementum发展而来，是碎石及片石的意思。水泥的历史最早可追溯到古罗马人在建筑中使用的石灰与火山灰的混合物，这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用它胶结碎石制成的混凝土，硬化后不但强度较高，而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。长期以来，它作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。 硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法（包括半干法）与湿法（包括半湿法）两种。（1）干法生产：将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法，但也有将生料粉加入适量水制成生料球，送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法，称之为半干法，仍属干法生产的一种。（2）湿法生产：将原料加水粉磨成生料浆后，喂入湿法窑煅烧成熟料的方法，也有将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧成熟料的方法，称为半湿法，仍属湿法生产之一种。干法生产的主要优点是热耗低（如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140～3768焦/千克），缺点是生料成分不易均匀，车间扬尘大，电耗较高。湿法生产具有操作简单，生料成分容易控制，产品质量好，料浆输送方便，车间扬尘少等优点，缺点是热耗高（熟料热耗通常为5234～6490焦/千克）。分解窑一般分为立窑和回转窑两种。（1）立窑：窑筒体立置不转动的称为立窑。分普通立窑和机械化立窑。普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料；机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的，它的产、质量及劳动生产率都比普通立窑高。近年来，国外大多数立窑已被回转窑所取代，但在当前中国水泥工业中，立窑仍占有重要地位。根据建材技术政策要求，小型水泥厂应用机械化立窑，逐步取代普通立窑。（2）回转窑：筒体卧置（略带斜度，约为3%），并能作回转运动的称为回转窑。分煅烧生料粉的干法窑和煅烧料浆（含水量通常为35%左右）的湿法窑。①干法窑：干法窑又可分为中空式窑、余热锅炉窑、悬浮预热器窑和悬浮分解炉窑。70年代前后，发展
日产5000吨水泥熟料的水泥厂生料磨工艺系统的设计 前言 一、生料粉磨作业的功能和意义 生料粉磨是水泥生产地重要工序，其主要功能在于为熟料煅烧提供性能优良的粉状生料。对粉磨生料要求：一是要达到规定的颗粒大小；二是不同化学成分的原料混合均匀；三是粉磨效率高、能耗少、工艺简单、易于大型化、形成规模化得生产能力。由于生料粉磨设备、土建等建设投资高，消耗能量大（一般占水泥综合电耗的1/4以上），因此采用高新技术，优化生料粉磨工艺，对水泥工业现代化建设有着十分重要的作用和意义。 二、粉磨的基本原理 物料的粉磨是在外力作用下，通过冲击、挤压、研磨克服物料晶体内部各质点及警惕之间的内聚力，使大块物料变成小块以至细粉的过程。粉磨功一部分用于物料生成新的表面，变成固体的自由表面能；大部分则转变为热量散失于空间中。 三、现代生料粉磨技术发展的特点 随着新型干法水泥技术日趋完善，生料粉磨工艺取得了重大进展， 其发展历程经历两大阶段：第一阶段，20世纪50年代至70年代，烘干兼粉碎钢球磨机发展阶段（包括：风扫磨及尾卸、中卸提升循环磨）；第二阶段，20世纪70年代至今，辊式磨及辊压机发展阶段。其发展特点如下： （1）原料的烘干和粉磨作业一体化，烘干兼粉磨系统得到了广泛的应用。并且由于结构及材质方面的改进，辊式磨获得新的发展。 （2）磨机与新型高效的选分、输送设备相匹配，组成各种新型干法闭路粉磨系统，以提高粉磨效率，增加粉磨功的有效利用率。 （3）设备日趋大型化，以简化设备和工艺流程，同窑的大型化相匹配。钢球磨机直径已达5.5m以上，电功率6500kw台时产量300t以上，辊式磨系列中磨盘直径已达5m以上电机功率5000kw以上，台时产量500吨以上。 （4）采用电子计量称喂料、X荧光分析仪或γ-射线分析仪、电子计算机自动调节系统，控制原料配料，为入窑生料成分均齐稳定创造条件。
毕业设计方案 题目5000t/d熟料新型干法水泥厂 烧成窑尾系统工艺设计 学院材料科学与工程 专业材料科学与工程 班级 学生 学号 指导教师 二〇一一年三月三十日
学院材料科学与工程专业材料科学与工程 学生学号 设计题目5000t/d熟料新型干法水泥厂烧成窑尾系统工艺设计 一、选题背景与意义 1. 国内外研究现状 水泥是社会经济发展最重要的建筑材料之一，在今后几十年甚至是上百年之内仍然是无可替代的基础材料，对人类生活文明的重要性不言而喻。二十世纪六十年代至八十年代这二十年中，国外水泥生产技术发生了重大变革，经历了两个发展阶段。第一阶段是由湿法或半干法向预热器窑新型干法发展；第二阶段是由预热器窑向预分解窑发展。至七十年代末，世界上工业发达国家基本上都完成了这个转变。 自九十年代以来世界水泥产量平均每年以4%的速度连续增长。这种发展趋势今后仍将保持下去。近10年来，发达国家由于各国经济发展速度减缓，生产成本增高和能源消耗、环保要求等各方面原因，水泥生产呈现饱和和缩减态势。而与此同时，发展中国家水泥需求量不断增大，带动了那里的水泥工业的迅猛发展，特别是东亚、西南亚地区，1998年亚洲国家生产的水泥几乎占到了世界水泥总量的60%以上。 在此期间，发达国家的跨国公司和集团，利用他们在水泥生产技术和装备制造方面的优势以及在国际资本运作方面的实力，利用发展中国家丰富的原料资源、相对廉价的劳动力以及资金的相对短缺，采取在发展中国家投资或合资建厂以及购买股权的办法，在国外发展自己的水泥基地，发展国际水泥贸易取得比在本国更大的经济利益，甚至反销本国，满足本国的水泥消费需求。在这方面，日本、韩国表现得最为明显。欧洲一些大公司半数以上产量是在国外生产的。 七十年代我国陆续建立了一些立筒预热器窑和旋风预热器窑，并在预分解的开发方面烧油烧煤实验均获得成功。七十年代末我国分别从日本、澳大利亚、丹麦等国引进了大、中型的预分解窑干法生产成套设备，并在建成投产后取得良好的技术经济效益。在此基础上，通过对国外设备的消化和国内自行建设的新型干法生产线的总结，八十年代初我国自行设计了700t／d熟料生产线的预分解窑成套设备，并组织了2000t／d熟料预分解窑干法生产线成套设备的设计、制造和建设。又将一些湿法或半干法生产的老厂改造成新型干法厂，也都取得了成功。 二十世纪八十年代末，我国已建成二十多套2000t／d新型干法水泥生产线，通过引进消化国外20项先进技术来改进我们自行开发的设备，是我国2000t／d新型干法水泥生产线渐趋成熟，双阳水泥厂的建成并达标生产就是成熟的标志。二十世纪九十年代初，我国实施开发4000t／d 大型新型干法烧成系统。 我国已经成为名副其实的水泥生产大国，但总体水平不高，不是水泥工业强国，其表现有以下的基本特点：
5000t/d水泥熟料预分解窑窑尾（低氮氧化 合物排放）工艺设计 摘要：水泥是社会经济发展最重要的建筑材料之一，在今后几十年甚至是上百年之内仍然是无可替代的基础材料，对人类生活文明的重要性不言而喻。 以预分解窑为代表的新型干法水泥生产技术已经成为当今水泥工业发展的主导技术和最先进的工艺，它具有生产能力大、自动化程度高、产品质量高、能耗低、有害物排放量低等一系列优点。 但在水泥生产过程中会放出一些有害物质，尤其是氮氧化合物，按照要求本设计采用一系列的方法，以求降低氮氧化合物的排放浓度。本设计依据当今新型干法水泥生产技术的设计要求进行，主要任务是窑尾部分的工艺设计，包括新型干法水泥生产对原料、燃料的质量要求，配料方案的设计和配料计算，物料平衡计算，主辅机平衡与设备选型，储库计算和窑尾工艺设计。 关键词：5000t/d；预分解窑；低氮排放；工艺设计 The Process Design of the Back End of Precalciner Kiln for 5000T/D Cement Clinker(Low Nitrogen Oxide Emissions) Abstract:Cement is one of the most important building materials of the social and economic development, within the coming decades or even a century,Cement is still no substitute for basic materials, the importance of human civilization is self-evident. calciner kiln as the representatives has become leading technology and the most advanced technology of the cement industry. It has many advantages, such as high throughput, a high degree of auto mation, high quality products,
5000t 新型干法水泥生产线回转窑工艺设计 原始资料 一、物料化学成分（%） 成分 项目 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 其它 合计 干生料 35.82 13.23 2.97 2.05 44.62 0.25 0.16 0.90 100 熟 料 0 22.34 5.38 3.65 66.67 0.58 0.06 1.32 100 煤 灰 51.60 31.79 4.14 3.62 0.66 2.29 5.90 100 二、煤的工业分析及元素分析（%） 工业分析（%） Qnet,ar （kJ/kg ） Mar F.Car Aar Var 1.00 44.78 25.56 28.66 24200 三、热工参数 1、温度。入预热器生料温度：50℃；入窑回灰温度：50℃；入窑一次风温度：25℃；入窑二次风温度：1100℃；环境温度：25℃；入窑、分解炉燃料温度：60℃；入分解炉三次风温度：900℃；出窑熟料温度：1360℃；废气出预热器温度：330℃；出预热器飞灰温度：300℃。窑尾气体温度：1100℃。 2、入窑风量比（%）。一次风(K 1):二次风(K2):窑头漏风(K3)=10:85:5。 3、燃料比（%）。回转窑(Ky):分解炉(Kf) =40:60。 4、出预热器飞灰量。0.1kg/kg 熟料。 5、出预热器飞灰烧失量。35.20%。 6、各处空气过剩系数。窑尾，αy=1.05分解炉出口αL=1.15预热器出口αf=1.40。 7、入窑生料采用提升机输送。 8、漏风。预热器漏风量占理论空气的比例K4=0.16；提升机带入空气量忽略；分解炉及窑尾漏风（包括分解炉一次空气量），占分解炉用燃料理论空气量的比例K6=0.05。 9、袋收尘器和增湿塔综合收尘效率为99.9%。 10、熟料形成热。根据简易公式（6-20）计算。 元素分析（%） Car Har Oar Nar Sar Aar War 60.10 3.96 7.91 0.97 0.35 25.71 1.00
摘要 选题意义： 衡量水泥生产先进与否的标准主要有3个：即产品质量、能耗和环保，而其中能耗是目前各家水泥厂处于领先地位以及保持有效利润必须控制好的一项指标。选取日产5000t 的水泥生产线煤磨车间立磨的工艺设计其目的就是更加深刻的熟悉立磨的工作原理，从而全面了解立磨在工作过程中出现的问题，以及解决问题的办法，最终达到节约煤粉制备过程消耗的能量，使水泥厂的利润得到有效提高。 立磨的优点： 1. 由于它是垂直的结构，只需要占用很小的场地面积。 2. 由于结构紧凑，只需要很小的空间。 3. 立式辊磨运行噪音低，其主要的噪音源自棍磨工作、传动马达、减速机系统、密封风机。 4. 能够喂入较粗的物料，物料粒径大约为磨辊平均直径的5%~8%，可节省预破碎能量消耗。 5. 金属的磨损量很低，大约比管磨机低25%，同时更换磨辊轮胎的时间非常短，因此只要很低的维修费用。 6. 在一台机器中同时粉磨、均化、烘干、选粉和输送物料。 7. 在粉磨和选粉空间中，粗粉能再循环，使之在粉磨/选粉过程中具有非常高的烘干效率。 8. 立式辊磨具有很高的运转率，在水泥工业生产中是一窑配一磨，可得到最高的投资效益。 设计原则： 本次毕业设计的题目为5000t/d水泥熟料生产线煤磨系统工艺设计。在设计中本着节约资源、降低成本、减少污染、提高效率的原则，顺应新型干法生产线建设规模向大型化发展的趋势，参考近年来大型水泥厂的设计原则、设计参数和设备规格，吸取他们设计的成功经验，采用他们的设计优点，使用一些新设备，如在石灰石预均化方面采用投资省的漏天矩形预均化堆场；在生料粉磨车间采用产量大、能耗低的辊式磨；在水泥粉磨车间采用粉磨能力大的辊压机+管磨系统。 关键词：煤磨；收尘器；物料平衡
日产5000吨熟料水泥厂设计 1.2.1.1原料资源 1、 石灰石：青龙山石灰石矿山。 2、 粘土：在石灰石矿山附近孔家村，含水量15%。 3、 砂岩：自备矿山，含水量3%。 4、 铁矿石（粉）：外购，含水量4%。 5、 矿渣（混合材）：钢铁厂碱性矿渣。含水量15% 6、 粉煤灰：外购，含水量0.5%。 7、 石膏：山东产SO 3，40%；含水量少量，块度<300毫米。 8、 燃料：权台煤矿烟煤；易磨性系数1.36；块度<80毫米。 9、 燃料：河南焦作无烟煤；块度<80毫米。 10、电源：从变电所接线进厂。35KV 11、水源：可采用地下水或不牢河水 12、交通：铁路可与津浦线接轨。 13、原料化学成份：见附表。 14、烟煤及无烟煤工业分析：见附表。 15、钢铁厂矿渣化学成份如下： 2SiO 32O Al 32O Fe C a O M g O Σ W % 32.78 12.00 0.65 43.16 10.78 99.37 15.00 各原料的化学成分分析如表1-1所示， 权台煤矿烟煤资料： 1、工业分析： 水分（Mar ） 挥发分（Var ） 灰分（Aar ） 固定碳（Car ） 热值（Qar/kJ/kg ） % 1.71 17.66 21.80 58.83 23405.71
2、煤灰化学成分： 2SiO 32O Al 32O Fe C a O M g O 烧矢量 合计 % 50.81 32.05 5.82 3.07 2.34 0 94.09 河南焦作无烟煤资料： 1、 工业分析： 水分（Mar ） 挥发分（Var ） 灰分（Aar ） 固定碳（Car ） 热值（Qar/kJ/kg ） % 2.06 4.69 15.14 78.11 27756.5 2、煤灰化学成分： 2SiO 32O Al 32O Fe C a O MgO 烧矢量 合计 % 47.52 34.85 5.94 4.39 1.81 0 94.51 1.2.1.2气象条件 1、气温：绝对最低温度：—22.6℃、绝对最高温度：40.6℃、平均气温：14℃、降雨量：年平均降雨量 689.9mm 、最大月降雨量：445.6mm （雨量主要集中在6-8月份） 2、相对温度：最高：100%、最低：1-4%、平均：72% 3、最大冻土深度：24cm 4、最大积雪深度：25cm 5、风向：本地区风向年频率见“风玫瑰图”。夏季多东南东风向，最大风速19.3米/6秒。 1.2.1.3水文、工程地质资料 1、洪水位最大标高：海拔33.58米（1963年9月8日），地区水利部门下达设计指标为34米。 2、经钻孔勘测未发现溶洞，裂隙和断层。 3、地震等级：国家地震局、武汉地震大队71年6—7调查。该地区几十年内地地震烈度定为7度。 1.2.2.3储量计算 ㈠石灰石矿石的工业指标：根据矿区实际情况确定其技术指标为： a 、最低储量计算标高采用该地区地平面标高32米（历年来未被水淹没）。 b 、开采场边坡角采用 60°，由于矿山为一整体，大部分在开采时可完全采完，故在这些地段不考虑边坡角。 c 、储量计算参数的确定： ①、石灰石氧化镁含量不大于2.5%，氧化钙大于48%者划为矿石。 ②、矿石体重：经大小体重测定其范围在2.64—2.691吨/米2 ㈡经过计算求得，
大庆水泥公司4800t/d熟料新型干法生产线烧成窑尾工艺设计 -P·F 32.5；P·O42.5 摘要 本设计为日产4800吨水泥熟料生产线设计—重点车间：烧成窑尾。烧成车间是水泥成品制备的重要工艺过程，它直接影响水泥质量的好坏，因此水泥烧成车间设计在整个水泥厂的设计中是一个很重要的环节。窑尾系统是由NST-I分解炉、旋风筒、连接管道及附件等组成。 此次论文的主要内容是：在配料计算基础上，进行了物料平衡、储库平衡、主机平衡计算，并以此为依据，对全厂储库、主机及辅机进行了选型和工艺布置；重点对烧成窑尾进行了工艺计算、设备规格设计、工艺布置设计。 预分解窑生产工艺指采用窑外分解新工艺生产的水泥，其生产以悬浮预热器和窑外分解技术为核心，采用新型原料、燃料均化和节能粉磨技术及装备，全线采用计算机集散控制，实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保。 关键词：烧成窑尾，悬浮预热器，NST-I分解炉
Kiln Technology Design of 5000 t/d Cement Clinker Production Line in daqing -P·F 32.5；P·O42.5 Cement ABSTRACT This design is aim at the end of kiln technics for 4800t/d ripe material new type dry process calcinations workshop. The end of kiln is of crucial importance in cement production process, since it directly influences the quality of the cement product.Therefore,the design of the end of kiln in the whole of the cement plant’s design is very important aspect. The end of kiln is composed of NST-I break down furnace, cyclone canister , joint pipeline and attachment, and so on. This design carried on the material balance, reservoir balance and host balance calculation which were based on the calculation of the ingredients, and as a basis, the whole plant reservoir, main and auxiliary machinery having been selected and carried on the layout process; and then it was carried on the process calculation, equipment specification design, process layout design which were focus on the firing kiln. Precalcining kiln production process of the kiln new technology of the production of cement. Its production in suspension preheater and kiln technology as the core, using new materials, fuel and energy saving grinding technology and equipment, full use of c omputer distributed control system, realizes the cement production process automation a nd high efficiency, high quality, low consumption, environmental protection. KEY WORDS: firing kiln，suspension preheater, NST-Ibreak furnace