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
目录
前言 (1)
第1章绪论 (2)
1.1设计的目的 (2)
1.2 设计依据 (3)
1.3工艺设计的原则与指导思想 (3)
1.3.1工艺设计的原则 (3)
1.3.2工艺设计的指导思想 (3)
1.4 工厂总平面布置基本原则 (4)
第2章配料计算 (5)
2.1原始数据 (5)
2.2 原燃料的评价 (6)
2.3 熟料率值的确定 (6)
2.4熟料热耗的确定 (7)
2.5 计算煤灰掺入量 (7)
2.6 配料计算及结果 (7)
2.6.1 原料配比及理论料耗 (7)
2.6.2 计算熟料矿物组成 (10)
2.6.3 计算湿原料的配合比 (11)
2.6.4有害气成分的计算 (11)
2.7水泥配比 (12)
第3章物料平衡 (14)
3.1 烧成车间生产能力和工厂能力的计算 (14)
3.1.1窑规格的确定 (14)
3.1.2窑的台时产量标定 (14)
3.1.4 计算烧成系统的生产能力 (15)
3.2 原燃材料消耗定额的计算 (15)
3.2.1 原料消耗定额 (15)
3.2.2 干石膏消耗定额 (16)
3.2.3干混合材料消耗定额 (16)
3.2.4 烧成用干煤消耗定额 (17)
3.2.5水泥产量 (17)
第4章主机平衡 (19)
4.1 主机设备的确定 (19)
4.1.1 主机设备工作制度的确定 (19)
4.1.2主机设备生产能力的确定 (19)
4.2石灰石破碎机选型 (20)
4.3砂岩破碎机选型 (21)
4.4 生料磨选型 (21)
4.5窑选型 (23)
4.6煤磨选型 (23)
4.7 水泥磨选型 (24)
4.8包装机的选型 (25)
第5章储库平衡 (27)
5.1 石灰石预均化堆场 (27)
5.2 堆棚计算 (28)
5.2.1砂岩堆棚的计算： (28)
5.2.2铁粉堆棚的计算 (29)
5.2.3煤粉堆棚的计算： (29)
5.2.4石膏堆棚的计算： (29)
5.3砂岩、铁粉库、煤粉采用联预均化堆场 (29)
5.3.1砂岩预均化堆场 (31)
5.3.2铁粉预均化堆场 (31)
5.3.3煤粉预均化堆场 (31)
5.4 配料站配料库的计算 (32)
5.4.1石灰石配料库 (32)
5.4.2砂岩配料库 (32)
5.4.3铁粉配料库 (33)
5.4.4粉煤灰配料库 (33)
5.4.5熟料库配料库 (33)
5.4.6石膏 (34)
5.5生料库 (34)
5.6 熟料库和商品熟料库 (34)
5.7水泥库 (34)
第6章全厂工艺流程 (37)
6.1原料破碎、输送与均化 (37)
6.2生料粉磨 (37)
6.4生料均化 (37)
6.5熟料烧成系统 (38)
6.6煤粉制备 (39)
6.7水泥粉磨 (39)
第7章重点车间计算 (40)
7.1 熟料烧成窑尾系统及其主机设备选型 (40)
7.1.1原始数据 (40)
7.1.2配料计算结果 (40)
7.1.3回转窑规格 (41)
7.1.4熟料热耗 (41)
7.1.5斜槽风量 (41)
7.1.6各部分分解率 (41)
7.1.7系统各部分温度压力 (41)
7.2 C1和C2管道的物料量M (42)
7.3气体量的计算 (42)
7.3.1 煤耗 (42)
7.3.2 理论空气量 (42)
7.3.3理论废气量 (42)
7.3.4理论料耗 (43)
7.3.5 生料分解生成废气量 (43)
7.3.6生料水分蒸发产生废气量 (43)
7.3.7 窑尾排出废气量 (43)
7.3.8 三次风管抽风量 (44)
7.3.9 出炉内废气量 (44)
7.3.10 五级预热器废气量 (44)
7.3.11 四级预热器废气量 (45)
7.3.12 三级预热器废气量 (45)
7.3.13 二级预热器废气量 (45)
7.3.14 一级预热器废气量 (45)
7.3.15 入高温风机废气量 (45)
7.4 旋风预热器结构尺寸的确定旋风筒直径的确定 (46)
7.4.1旋风筒直径的确定 (46)
7.4.2旋风预热器的结构参数 (48)
7.5三次风管直径计算 (50)
7.6 旋风筒预热器连接管道的计算 (51)
7.5 1. 五级与四级排风管 (51)
7.5.2. 四级与三级排风管 (51)
7.5.3. 三级与二级排风管 (51)
7.5.4. 二级与一级排风管 (51)
7.5.5. 一级旋风筒排风管 (52)
7.5.6. 一级预热器集合管道主排风管 (52)
7.6分解炉的确定 (52)
7.6.1分解炉主炉确定 (52)
7.6.2鹅颈管部分确定 (52)
7.6.3与C5连接处部分确定 (53)
第8章生产质量控制 (54)
原燃料品质要求 (54)
本设计评述 (55)
谢辞 (56)
参考文献 (57)
外文资料翻译 (58)
前言
毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节。它是在教师指导下，由学生综合运用所学过的基础知识和实践生产知识，查找工具书和各种技术资料达到计算、绘图、编写说明书等来解决实际生产技术问题的教学环节。毕业设计的目的是总结检查学生在校期间的学习成果，是评定毕业成绩的重要依据；同时，通过毕业设计，也使学生对某一课题作专门深入系统的研究，巩固、扩大、加深已有知识，培养综合运用已有知识独立解决问题的能力。
根据国家的“十二五”发展计划及制定远景目标，今后我国水泥工业的发展方向是控制总量、调整结构、提高效率和重视环保[10]。原则上不再建立窑生产线，鼓励和支持有实力的大型企业吸收外资，通过股份制等形式增大中型企业规模。目前4800 t/d熟料预分解生产线技术在国内各设计院已经成熟，很适合我国水泥工业发展现状。所以4800t/d及以上产量熟料生产线已成为我国普遍的设计课题之一。
本次设计根据国情及云南省新型干法水泥的生产需求，提高我校水泥工艺专业毕业生的综合素质和适应能力，运用学科基本理论、基本技能和专业知识，结合生产实际，查阅相关资料，因此此次设计4800t/d熟料生产线。
第1章绪论
1.1设计的目的
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基础理论。专业和实践生产知识，运用工具书和各种技术资料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。
本次设计为了顺应水泥发展的趋势，提高自己的综合素质和适应能力，因此设计新型干法生产线烧成窑尾工艺。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窑后的一次重大革新。预分解窑系统由高效低阻预热器、NST-I分解炉、回转窑和高效四代篦式冷却机等几部分组成，分解炉处于预热器与窑尾之间，是系统提供二次热进行分解反应的区域，入窑生料的分解率可达90%到95%，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。
鉴于此，这次毕业设计的目的为4800t/d熟料的窑尾设计
1.2 设计依据
投资新建或改扩建水泥（熟料）生产线，要符合国家产业政策和产业规划，符合省级水泥行业发展规划及区域、产业规划环评要求，和项目当地资源、能源、环境、经济发展、市场需求等情况相适应，其用地必须符合土地供应政策和土地使用标准。新建水泥（熟料）生产线可比熟料综合煤耗、综合电耗、综合能耗和可比水泥综合电耗、综合能耗要达到国家规定的单位水泥能耗限额标准。
1.3工艺设计的原则与指导思想
1.3.1工艺设计的原则
（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应
（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、厂外运输和各种物料储备的关系
（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
（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。
（7）重视消音除尘，满足环保要求
（8）方便施工、安装、方便生产、维修
1.3.2工艺设计的指导思想
（1）水泥厂采用的主机多属重型设备，重量大，建构筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地质条件好的场地建厂。
（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。
（4）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。
（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。
（8）从发展来看，水泥工业的发展逐渐趋向大型化和自动化。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【1】。
。
1.4 工厂总平面布置基本原则
（1）厂区内的建筑物、构筑物及交通运输线路的布置应使工艺流程简捷，并保证合理的流程作业线；
（2）原料、燃料、半成品、成品的运输应当是连续的短距离运输、避免交叉往返；
（3）辅助车间及仓库应尽可能的靠近它所服务的主要车间；
（4）厂内人行道应尽量最短，并尽可能避免与货运线路交叉，特别是在工作紧张及行人往返较多的地段；
（5）布置建筑物时应考虑日照方位及主风向，应保证室内采光、自然通风，防止日照辐射热的投入，若有向大气中大量排放煤气、灰尘及不良气体的建筑物，当主导风向非常明显时，该建筑物需布置在其他建筑物的下风向。
第2章配料计算
2.1原始数据
1.原、燃料化学成分如表2-1
表2-1原燃料化学成分
2.煤的工业分析如表2-2
表2-2煤的工业分析
3.其它
（1）年平均气温7℃；（2）当地大气压99999Pa；（3）主导风向南西南；（4）建厂地区的地震烈度为5度；（5）石灰石矿山距厂区12km，砂岩矿山居厂区7km；（6）交通运输条件便利；7）水源距厂区3km；（8）
电源距厂区 3.5km；（9）厂区地形平坦；（10）厂区地下水位—8m；地耐力220kpa。
2.2 原燃料的评价
石灰质原料：石灰石中氧化钙含量不低于48%，石灰石中不含或少含粘土杂质，为不影响水泥的安定性，石灰石中氧化镁含量不大于3.0%，为不影响煅烧和熟料质量石灰石中碱含量应小于1.0%。回转窑用烟煤：要求干燥基灰分小于28%；挥发分为18～30%；低热值大于20377KJ/Kg熟料。
石灰石氧化钙平均含量为50.43%～53.76% ，属于高品位石灰石，同时，石灰石中氧化镁含量为小于1.9%，杂质含量为小于1.06%，符合要求。
砂岩主要提供SiO2含量一般在70%以这次含量为76.48%，粉煤灰中SiO2含量为55.64%，MgO含量为1.90%，粉砂岩的硅率、铝率分别为3、0.98；粉煤灰的硅率、铝率分别为1.66、3.04；铁粉中氧化铁含量为55.57%，品位高，由此可见原料完全符合配料要求。同时用煤也满足预分解窑要求，灰分为21.70%（小于28%），挥发分25.00%（在18%～30%之间）【3】。
2.3 熟料率值的确定
我国目前硅酸盐水泥熟料采用饱和比（KH）、硅酸率（SM）、铝酸率（IM）三个率值控制熟料质量。KH表示熟料中SiO2被CaO饱和成C3S 的程度，KH值高，硅酸盐矿物多，溶剂矿物少，熟料中C3S含量越高，强度越高；SM表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比值，SM高，煅烧时液相量减少，出现飞砂料的可能性增大，增加煅烧难度；IM表示熟料中溶剂矿物C3A和C4AF的比值，IM高，液相黏度大，难烧IM低时黏度较小，对形成C3S有利，但烧成范围窄，不利于窑的操作。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=2.6±0.1，IM=1.6±0.1结合本次项目的原、燃料特点，参考国内外同类窑成熟生产经验，确定本次配料设计熟料率值的范围如下：
KH=0.90±0.02 SM=2.50±0.10 IM=1.60±0.10
率值的初步选择如表2-3
表2-3率值的初步设定
2.4熟料热耗的确定
预分解窑熟料热耗通常在2920~3200kJ/kg，国外先进水平可达2721~2930 kJ/kg。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，本设计熟料热耗取2926kJ/kg熟料【2】。
2.5 计算煤灰掺入量
G A=qA ad S/Q net，ad×100
=2926×21.70×100÷2047700
=2.64%
式中:G A—熟料中煤灰掺入量
q—单位熟料热耗KJ/Kg熟料
Q net，ad—煤的收到基发热量KJ/Kg煤
A ad—煤收到基灰分含量%
S—煤灰沉落率%, S=100%
2.6 配料计算及结果
2.6.1 原料配比及理论料耗
配料计算的依据是物料平衡。配料计算的方法有：矿物组成法、尝试误差法、EXCEL等。本次设计用逐差发计算设计方案的干燥原料配合比。
根据熟料的设定的率值，计算要求的化学成分. 设∑=97%
35
.165.2)1)(18.2(Fe 32++++=
∑
IM SM IM KH O =3.41%
3232O Fe IM O Al ?= =5.46%
）32322(S O Fe O Al SM iO +==22.18%
)(32322O Fe O Al SiO CaO ++-=∑=65.95%
利用逐差发计算生料配比
以100kg 熟料为基准 计算步骤如表如表2-4
表2-4 熟料化学成分计算
根据上表计算结果将原料质量比换算为干基配合比
总原料质量M=124+23+2.9+5.4-4.5=150.8Kg
石灰石= =124/150.8=83.23%
砂岩=23/150.8=12.27%
铁粉=5.4/150.8=1.92%
粉煤灰=(5.4-4.5)/150.8=3.58%
核算熟料化学成分与率值
生料化学成分如表2-5
2-5 生料化学成分
煤灰掺入量GA=2.64%则灼烧生料配合比为1-2.64%=97.36%,按此计算熟料的化学成分。如表2-6
表2-6 熟料化学成分
熟料三个率值则熟料率值计算如下
2323
2
1.650.35
2.8C a O A l O F e O K H S i O --==0.9
2
2323
S M =
S i O A lO F e O +=2.6 23
23
IM=
Al O Fe O =1.6 所得结果与要求值十分接近，可按此配料进行生产。考虑到生产波动，熟料率值可定为：KH=0.9、SM=2.6、IM=1.6
2.6.2 计算熟料矿物组成
C 3S=3.8×SiO 2 ×(3KH-2) =3.8×20.89×(3×0.90-2)=59.32%
C 2S=8.60×SiO 2 (1-KH) =8.60×20.89×(1-0.90)=19.18% C 3A=2.65×(Al 2O 3-0.64Fe 2O 3)=2.65×(5.25-0.64×3.36)= 8.23%
C 4AF=3.04×Fe 2O 3=3.04×3.36=10.18% 熟料矿物组成如下表2-7
表2-7熟料矿物组成
熟料矿物组成和28d 强度有关试验数据如2-8表
表2-8熟料矿物组成和水泥28d强度相关实验数据
根据以上相关数据矿物组成满足相应设计要求熟料：28天强度≥55Mpa
2.6.3 计算湿原料的配合比
原料操作水分：石灰石1.0% 砂岩:0.8% 铁粉:4.0% 粉煤灰0
则湿原料的重量配合比:
湿石灰石=82.23/(100-1.0)=83.06%
湿砂岩=12.27/(100-0.8)=12.37%
湿铁粉=1.92/(100-4)=2.0%
粉煤灰=3.58/100=3.58%
原料的干基和湿基配比再次按比例转化一下如2-9表
表2-9原料的干基和湿基配比
2.6.4有害气成分的计算
根据相关规定有害成分控制范围如表2-10
表2-10有害成分控制范围
利用2—5表有关数据据算有害成分
计算结果如表2-11
表1-11有害成分计算结果
R2O=Na2O+0.658K2O=0.405 ≤1.0 硫碱比S/R=0.147≤1.0 满足要求2.7水泥配比
设计两种水泥：42.5普通硅酸盐水泥占60%，32.5粉煤灰水泥占40%。查新型干法水泥技术一书，凡是由硅酸盐水泥熟料，5%～20%混合材料，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥，代号P·O。凡是由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为粉煤灰硅酸盐水泥，代号P·F。水泥中粉煤灰掺量按质量百分比计为20%～40%。
根据给的原材料两种水泥的混合材都选用粉煤灰。
GB175-2007对以上两种水泥的质量要求如下表1-12
表3-3 水泥中混合材的加入标准
注：a为硅酸盐水泥熟料中熟料和石膏的总和
以100kg普通硅酸盐水泥为基准，按国家标准规定，普通硅酸盐水泥中的三氧化硫含量不得超过3.5%，假设100kg普通硅酸盐水泥掺入的石膏为xkg，则x×40.5%≤100×3.5%，由此可得x≈8.5kg，即100kg普通硅酸盐水泥中掺加的石膏量最多不得超过8.5kg。
假定100kg普通硅酸盐水泥中掺入的石膏为6kg，熟料为79kg，则混合材为15kg。
假定100kg粉煤灰硅酸盐水泥中掺入的石膏为7kg，熟料为68kg，混合材为25kg。
由以上可确定石膏和混合材的添加量如表3-4
表3-4 石膏和混合材的添加量
第3章物料平衡
3.1 烧成车间生产能力和工厂能力的计算
3.1.1窑规格的确定
1、窑的直径【4】
要设计生产能力4800t/d熟料的回转窑
由G=53.5D i3.14
其中G(t/d)—窑产量，D i为窑筒体有效内径（m）
取窑内耐火砖的厚度 =230mm
2、窑的长度
预分解窑的长径比L/D=10～20，且其长度还应按建材行业标准GB/T333 2006直径D应该取值4.8m。4800t/d水泥熟料生产线情况，L值取72m或者74m，这里取值72m。
3.1.2窑的台时产量标定
参考其它厂里窑的规格如表3-1
表3-1 其他水泥厂的台式标定
1. 根据经验公式核准窑产量，将D i =4.34米，L=72米代入
G=8.495D i2.382=8.495×4.342.382×720.680 =5362t/d
《机械制造装备设计》第三版思考题与习题答案 第一章机械制造及装备设计方法 1.为什么机械制造装备在国民经济发展中占有重要作用？ 答：制造业是国民经济发展的的支柱产业，也是科学技术发展的载体及其转化为规模生产力的工具与桥梁。机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，装备制造业是一个国家综合制造能力的集中体现，重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平和综合国力的重要标准。 2.机械制造装备与其它工业装备相比，特别强调应满足哪些要求，为什么？ 答：机械制造装备与其它工业装备相比应具备的主要功能中，除了一般的功能要求外，应强调柔性化、精密化、自动化、机电一体化、节材节能、符合工业工程和绿色工程的要求；更加注重加工精度方面的要求、强度、刚度和抗振性方面的要求、加工稳定性方面的要求、耐用度方面的要求、技术经济方面的要求。 3.柔性化指的是什么？试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统 的柔性化程度。其柔性表现在哪里？ 答：即产品结构柔性化和功能柔性化。产品结构柔性化是指产品设计时采用模块化设计方法和机电一体化技术，只需对结构作少量的重组和修改，或修改软件，就可以快速地推出满足市场需求的，具有不同功能的新产品。功能柔性化是指只需进行少量的调整，或修改软件可以方便地改变产品或系统的运行功能，以满足不同的加工需要。数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。在柔性制造系统中，不同工件可以同时上线，实现混流加工。普通机床、组合机床、数控机床、加工中心和柔性制造系统的柔性化程度依次增高，其柔性表现在机床结构柔性化和功能柔性化，其中，柔性制造系统的柔性化程度最高。 4.如何解决用精密度较差的机械制造装备制造出精密度较高机械制造装备来？ 答：采用机械误差补偿技术或采用数字化技术分析各种引起加工误差的因素，建立误差的数学模型，将误差的数学模型存入计算机。在加工时，由传感器不断地将引起误差的因素测出，输入计算机，算出将产生的综合误差，然而由误差补偿装置按算出的综合误差进行补偿。 5.机械制造装备的机电一体化体现在哪些方面？ 答：机电一体化是指机械技术与微电子、传感检测、信息处理，自动控制和电力电子等技术，按系统工程和整体优化的方法，有机地组成的最佳技术系统。采用机电一体化体的机械制造装备功能强、质量好、故障率低、节能和节材、性能价格比高，具有足够的“结构
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
《水泥工艺技术》实验教学大纲 【实验教学目的和要求】 按照我校制定的培养目标，学生毕业后能尽快上岗，缩短毕业后的适应期，在校学习期间，既要注重专业理论的学习，更要侧重学生动手能力的培养。《水泥工艺技术》实验环节教学目的是使学生掌握水泥生产过程的程序和方法、水泥质量检验和管理的基本技能。本课程设计了两个综合实验，将水泥生产过程程序串接在一起，随着教学进程分阶段完成，既让学生了解了水泥生产程序和操作要点，又了解了不同配料方案对水泥生产过程和质量的影响。通过本课程的实验，使学生加深对水泥生产程序的理解，加深对水泥质量管理方法的理解，并掌握水泥物理性能检验的具体操作技能。 【实验教学内容与课时安排】
【实验教学的考核与评价】 由任课教师和实验指导教师共同对学生实验操作、实验结果和实验报告进行评分，计入该门课程的总成绩，比例为30%。 实验一光片的制备 【实验教学目的】 通过本部分的实验，使学生了解光片的制作过程，初步掌握制片基本技术。 【实验教学地点】 校内岩相实验室 【实验资料来源】 教研室自编教材、资料 【实验教学要求】 1．了解光片的制备过程； 2．每人至少制备一个硅酸盐水泥熟料的硫磺光片。 【考核要点】 学生所制光片的质量 【实验教学的内容和步骤】
在教师的指导下，按照实验教材的内容和步骤对以上内容进行实验。 实验二反光显微镜的构造与调节 【实验教学目的】 通过本部分的实验，使学生熟悉反光显微镜的原理、构造；学会反光显微镜的调节。【实验教学地点】 校内岩相实验室 【实验资料来源】 教研室自编教材、资料 【实验教学要求】 1．熟悉反光显微镜的原理、构造、附件、用途及使用须知； 2．学会反光显微镜的调节与教正； 3．学会反光显微镜的维护保养； 【考核要点】 反光显微镜的构造、调节 【实验教学的内容和步骤】 在教师的指导下，按照实验教材的内容和步骤对以上内容进行实验。
水泥混凝土路面设计 设计内容: 新建单层水泥混凝土路面设计 公路等级: 二级公路 变异水平的等级: 中级 可靠度系数: 1.13 行驶方向分配系数0.5 车道分配系数0.75 轮迹横向分布系数0.55 交通量年平均增长率 6 ％ 设计轴载100 kN 最重轴载104.3 kN 路面的设计基准期: 20 年 设计车道使用初期设计轴载日作用次数: 412 设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数Ne: 3042500 路面承受的交通荷载等级:重交通荷载等级 混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弹性模量31000 MPa 混凝土面层板长度 5 m 地区公路自然区划Ⅱ 5
面层最大温度梯度 88 ℃/m 接缝应力折减系数 0.87 混凝土线膨胀系数 10 10-6/℃ 初拟基(垫)层类型----新建公路路基上修筑的基(垫)层 拟普通混凝土面层厚度为0.24m ，石灰土层厚度为0.18m ，级配碎石层为0.3m 路基回弹模量取30 MPa 层位 基（垫）层材料名称 厚度(mm) 材料模量(MPa) 1 水泥稳定粒料 200 2000 2 石灰稳定粒料 300 1500 3 新建路基 30 板底地基当量回弹模量 ET= 140 MPa 基层顶面当量回弹模量： 计算公式如下：31 0??? ? ??=E E E ah E x b x t （7-15） 2 2 212 2 2121h h E h E h E x ++= （7-16） 31 12??? ? ??=x x x E D h （7-17） ()1 221 12 213 2 23 1 1114 12-???? ??++++=h E h E h h h E h E D x （7-18） ??? ? ??? ???? ? ??-=-45 .0051.1122.6E E a x (7-19) 55 .00 44.11-??? ? ??-=E E b x (7-20) 式中：t E ——基层顶面的当量回弹模量，MPa ； 0E ——路床顶面的回弹模量，MPa ； x E ——基层和底基层或垫层的当量回弹模量，MPa ，按式（5）计算； 1E 、2E ——基层和底基层或垫层的回弹模量，MPa ； x h ——基层和底基层或垫层的当量厚度，m ，按式（6）计算；
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
唐 山 学 院 毕 业 设 计 设计题目：日产5000吨新型干法水泥厂生料粉磨车间工艺设计 系 别：_______________________ 班 级：_________________________ 姓 名：_________________________ 指 导 教 师：_________________________ 2013年 6月 6 日 环境与化学工程系 10材料工程技术（2）班 刘臻
日产5000吨熟料新型干法水泥厂生料粉磨车 间工艺设计 摘要 本设计任务是设计日产熟料5000吨的水泥厂。设计过程经过厂址的选择、全厂的布局、窑的选型、物料的平衡计算、各个车间工艺设计及主机选型、物料的储存和预均化、生料粉磨车间设计。 生料采用预化库储存，新型干法水泥生产技术，原料和燃料均采用预均化，粉磨大部分采用立磨，烧成采用预分解窑并考虑了余热发电，出厂以散装为主，袋装为辅。 关键字：水泥新型干法生产生料粉磨
Nissan 5000 tons of clinker NSP cement raw meal grinding workshop process design Pick to This design task is to design nissan 5000 tons of cement clinker. Design process by selecting the site of factory, factory layout, kiln type selection, material balance calculation, each workshop process design and host selection, material storage and homogenization, raw meal grinding workshop design. Raw materials adopt advance library storage, NSP cement production technology, raw materials and fuel adopt advance homogenization, grinding, most of them adopt vertical mill with precalcining kiln firing and considering the waste heat power generation, the factory is given priority to with bulk, bagged is complementary. Key words: cement NSP production r aw meal grinding
3.8m*3.8m*120k n/m 2 =1732.8kn J01 地面标高3.5m ① 素填土 0.88m J02 地面标高3.5m ① 素填土 0.44m J03 地面标高3.5m ① 素填土 0.41m ③ 淤泥质粉质粘土 ③ 淤泥质粉质粘土 ③ 淤泥质粉质粘土 -5.79m 粉土 loot 水泥罐基础设计计算 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 、受力分析 1、承台地基承载力：按12t/m 2估算，承台地基承载力为 2、桩承载力需达到 1981.2k n-1732.8k n=248.4kn 三、单桩承载力计算 1、土层极限侧摩阻力系数 -1.72m -4.76m ④ 粉土 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 、 荷载
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* a *H* T)(不计桩端承载力) 式中：[P]------沉桩容许承载力 U ----- 桩周长， a——震动沉桩影响系数，锤击沉桩取1.0 H——桩入土深度，9.0m T -----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* a *H* T) =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 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* a *H* T)
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。
《水泥混凝土的碳化》 设计报告 姓名：谢文才 学号：09140206 班级：09级2班 专业：材料科学与工程 指导教师：熊出华 时间：2012.06.11 重庆交通大学土木建筑学院
目录 1设计目的 (3) 2设计题目描述 (3) 3设计报告内容 (3) 3.1混凝土碳化机理 (3) 3.2影响混凝土碳化的因素 (4) 3.3延缓混凝土碳化的措施 (5) 3.4混凝土碳化模型和实验方法 (6) 4结束语 (6) 5参考文献 (7)
一、设计目的 根据老师课堂讲授内容，对所学到的知识理解、整合、掌握。教材上讲解混凝土碳化的内容很少，通过查找与其有关的资料，对混凝土碳化这方面做一个深刻的认识。在查阅资料过程中深刻理解混凝土碳化的机理、影响因素以及防治措施和碳化发面的实验，这样能让自己在这块内容上掌握得更好，并且能在今后的工作中得到运用。 二、设计题目描述 混凝土的碳化，是指混凝土中的Ca(OH)2与空气中的CO2起化学反应，生成中性的碳酸盐CaCO3。未碳化的混凝土呈碱性，混凝土中钢筋保持钝化最低（临界）碱度是PH值为11.5，碳化后的混凝土PH值为8.5～9.5。碳化使混凝土的碳度降低，同时，增加混凝土孔隙溶液中氢离子数量，使混凝土对钢筋的保护作用减弱。当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，钢筋开始生锈。钢筋锈蚀后，锈蚀产生的体积比原来膨胀2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，锈蚀越严重，铁锈越多，膨胀力越大，最后导致混凝土开裂形成顺筋裂缝。裂缝的产生使水和CO2得以顺利的进入混凝土内，从而加速了碳化和钢筋的锈蚀 三、设计报告内容 1 混凝土碳化机理 1.1混凝土碳化机理 碳化过程是二氧化碳由混凝土表面向内部逐渐扩散深入。碳化引起水泥石化学组成及组织结构的变化，二氧化碳的作用不仅对水泥石中的氢氧化钙发生反应，而且由于氢氧化钙浓度的降低，将要侵蚀和分解水泥石中所有的水化产物，形成硅胶和铝胶，从而对混凝土的化学性能和物理力学性能产生明显的影响，主要是对混凝土碱度、强度和收缩产生影响。 其化学反应方程式如下： H 2O + CO 2 = H 2 CO 3 Ca(OH) 2 + H 2 CO 3 = CaCO 3 + H 2 O 3C a·2SiO 2·3H 2 O + 3H 2 CO 3 = 3CaCO 3 + 2SiO 2 + 6H 2 O 2Ca·SiO 2·4H 2 O + 2H 2 CO 3 = 2CaCO 3 + 2SiO 2 + 6H 2 O （1）钢筋混凝土结构中钢筋处于水泥石的碱性环境中，在钢筋表面生成一层钝化薄膜，钝化薄膜能保护钢筋免于锈蚀，如果钢筋的碱性环境由于碳化而成中性，则钝化膜破坏，从而导致钢筋锈蚀；
一、水泥罐基础设计 盾构区间砂浆拌合站投入一个100t 型和一个150t 型两个水泥罐，100t 型水泥罐直径3m ，支腿邻边间距2.05m ；150t 型水泥罐直径3.3m ，支腿邻边间距2.2m 。根据以往盾构区间砂浆拌合站施工经验、现场地质条件以及基础受力验算，水泥罐基础采用C30钢筋砼条形承台基础满足两个水泥罐同时安装。基础尺寸8m （长）×4m （宽）×0.8m （高），基础埋深0.6m ，外漏0.2m ，承台基础采用Φ16@150mm ×150mm 上下两层钢筋网片，架立筋采用450mm ×450mm φ12钢筋双排双向布置，基础顶预埋地脚钢板与水泥罐支腿满焊。具体布置见下图： . 水泥罐平面位置示意图
二、水泥罐基础计算书 1、计算基本参数 水泥罐自重约20t ，水泥满装150t ，共重170t 。 水泥罐支腿高3m ，罐身高18m ，共高21m 。 单支基础4m ×4m ×0.8m 钢筋砼。 2、地基承载力计算 计算时按单个水泥罐计算 单个水泥罐基础要求的地基承载力为： δ1= 21700 +0.825106.3+20126.3k /m 0.1344 N MPa ?===? 根据资料可知：原设计路面按汽一超20级设计，汽一超20级后轴标准荷载为130KN,单轴轮胎和路面接触面积为：460mm ×200mm ，通过受力计算，其地基承载力为： δ2= ()1301000 1.413460200MPa ???=????? 因δ1≤δ2，即地基承载力复核要求。 3、抗倾覆计算 武汉地区按特大级风荷载考虑，风力水平 荷载为500N/m 2， 抗倾覆计算以空罐计算，空罐计算满足则抗倾覆满足。 水平风荷载产生的弯矩为： 0.5 3.3182+3=356.4KN M =???÷（18）?M 水泥罐空罐自重20t ，则基础及水泥罐总重为：
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 摘要 (2) 绪论 (3) 1. 工艺设计的要求、任务和原则 (4) 1.1设计要求 (4) 1.2 设计任务 (4) 1.3设计原则 (4) 2. 配料计算 (6) 2.1确保熟料率值的组成 (6) 2.1.1率值的定义 (6) 2.1.2率值的确定 (6) 2.2原始数据 (7) 2.2.1原料及煤灰的化学成分 (7) 2.2.2.烟煤.无烟煤工业分析 (7) 2.2.3.原燃材料资源 (7) 2.3配料计算 (8) 2.3.1熟料热耗的确定 (8) 2.3.2计算粉煤灰掺入量 (8) 2.3.3用计算机计算干生料的配合比 (8) 2.4石膏掺量 (9) 2.4.1概述 (9) 2.4.2确定石膏的含量 (10) 2.5混合材的掺量 (10) 2.5.1混合材概述 (10) 2.5.2混合材的掺量 (11) 3. 物料平衡计算 (12) 3.1消耗定额的计算 (12) 3.1.1烧成系统的生产能力计算 (12) 3.1.2工厂的生产能力计算 (12) 3.1.3原燃料消耗定额的计算 (12) 3.2 物料平衡表 (14) 4. 粉磨流程的选择 (15) 5. 设备选型 (16) 5.1水泥磨的选型 (16) 5.2选粉设备的选型 (16) 5.3辊压机的选型 (18) 5.4除尘系统 (19) 5.4.1除尘设施 (19) 5.4.2除尘系统的计算 (19) 参考文献与附录 (21) 致谢 (22)
摘要 水泥熟料的粉磨是水泥生产的一个至关重要的环节，对水泥成品的质量起关键的影响。设计的目的之一，就是在保证水泥产量和质量的前提下，减少成本，降低电力消耗，减少污染等。 本次设计的内容是日产2500吨熟料的水泥粉磨系统。在设备选用上，尽量选用国内设备以便维修保养方便。设计的内容具体为： 1.配料计算 2.物料平衡 3.主机选型 4.设计车间的工艺布局 在水泥粉磨环节，采用目前较为广泛使用的辊压机预粉磨系统，该粉磨系统系将物料先经辊压机辊压后送入后续球磨机粉磨成成品。该系统目前运用技术已日趋成熟，具有节能高效等特点，为大多数大型水泥厂家所接受。 关键词：配料平衡选型设计产量
《产品专题设计》课程教学大纲 英文名称: Product Design Project 课程编码：03008-2 课内教学时数：128学时，其中课堂讲授32学时，实践96学时。 学分：8学分 适用专业：工业设计 开课单位：机电工程学院 撰写人：马辉 审核人： 制定（或修订）时间：2017年6月 一、课程的性质和任务 《产品专题设计》是工业设计专业的选修课，通过针对性的专题设计，加强和巩固产品设计的方法及理论，根据企事业单位及市场的实际需求进行以工业产品、家居用品、生活艺术产品、交通工具、儿童用品等为主题的专题设计，以大量的设计练习和实践命题设计丰富教学内容，突出实践与应用创新办学。为本专业之后的毕业设计奠定系统的理论和实践基础，通过本课程的学习使学生掌握以用户为中心的产品设计方法，同时通过对当代产品设计实例的调研总结，从产品要素、设计流程、功能定位、造型语意、工程实现以及相关资讯信息等多个方面对产品进行设计表现。 二、课程教学内容的基本要求、重点和难点 本课程使学生掌握产品专题设计的设计方法和设计流程，通过专题设计，力求将现代工业设计的设计方法放在新产品开发过程中，开发出适合消费者和市场需求的产品。 绪言产品专题设计的理论概述 ㈠基本要求了解产品专题设计的设计任务 ㈡教学重点专题设计任务 ㈢教学难点 ㈣教学内容 1、产品开发设计导论 第一单元产品专题设计的优秀案例赏析 ㈠基本要求了解新产品开发设计程序，产品及品牌战略组织方法，掌握产品评估方法，提出产品概念及方向。
㈡教学重点新产品开发设计程序。 ㈢教学难点产品评估。 ㈣教学内容 1、新产品开发设计程序 2、新产品战略与组织管理 3、产品评估 4、产品概念设计 第二单元产品专题设计（二）的设计实践 ㈠基本要求了解产品与市场及影响关系，掌握产品设计开发实践方法。 ㈡教学重点产品创新设计及实践。 ㈢教学难点产品创新设计及实践。 ㈣教学内容 1、产品创新设计及实践 2、产品与市场 3、产品营销策划 三、课程学时分配 四、本课程与其它课程的联系 先修课程：产品设计（一）、产品专题设计（一）后续课程： 五、本课程的特点及教法、学法建议 1.本课程是一门专业技能课。老师主要通过课堂讲述、实例操作和多媒体教学手段的综合运用达到传授知识的目的。
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：
题目：日产4000吨水泥熟料工厂设计班级：材料学院 430902班 组员：朱欢（43090204）曹甫（43090205）张少林（43090208）陈恺（43090212） 完成内容：
物料平衡计算 一、烧成车间生产能力 1 窑的年利用率 根据最新技术 窑的年利用率 η=325/365=0.89 2 窑的型号和台数的确定 用周平衡法 先令n=1，则7.1661 244000 241.=?=?= n Q Q d h （t/h ），查表选择型号Ф4.8×74 其小时产208.=l h Q （t/h ），则8.0208 244000 =?=n ，则定为一台型号Ф4.8 ×74的回转窑。 表1是选定窑型情况 表1 选定的窑型 3 回转窑产量的标定 实际窑的日产量为4000t/d 748.4?φ的小时产量为4000/24=166.7t/h,所以定日产量为170t/h 。 4 确定石膏的含量
适当增加石膏量有利于提高早期强度，但过多会引起膨胀,国家标准规定三氧化硫不大于4%，换算得石膏不大于6.8%.所以石膏加入量选为2%。 5 混合材掺量 混合材掺量为30%的粒化高炉矿渣 6 烧成系统的生产能力： 熟料的小时产量：h t nQ Q l h h /170,== 熟料的日产量：d t Q Q h d /408024== 熟料的年产量： y t Q Q y /132538887601h ==?η 7 工厂的生产能力 水泥中石膏的掺入量d=2%，水泥中混合材的掺入量e=30%，水泥的生产损失p=3%。 ()()()h t e d P Q G h /5.24230 21003100170100100h =---?=---= 水泥小时产量： ()d t G G h d /58205.2422424=?==水泥日产量： ()y t G Q h y /18906275.24289.087608760=??=?=η水泥年产量： 二、配料计算 1 确定率值的生料的化学成分 表2 硅酸盐水泥熟料配料率值和矿物组成建议范围
水泥混凝土路面设计 1标准轴载交通量分析 高速公路设计基准期为30年，安全等级为一级，我国公路水泥混凝土路面 设计规范以汽车轴重为100kN 的单轴荷载作为设计标准轴载，表示为BZZ —100 凡前、后轴载大于40KN （单轴）的轴数均应换算成标准轴数，换算公式为： n P i 16 N s i 1 ^100) 式中： N s — 100KN 的单轴一双轮组标准轴数的通行次数; R —各类轴一轮型；级轴载的总重（KN ）； n —轴型和轴载级位数； 叫一各类轴一轮型i 级轴载的通行次 j —轴一轮型系数。 表1-1轴载换算结果 式中： N e —标准轴载累计当量作用次数（日）； t —设计基准年限； g r — 交通量年平均增长率，由材料知，g r =0.05； n —临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，如下（表1-2），取0.20。 则设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数 :N e N s [(1 g$ 1] 365 g r
表1-2 混凝土路面临界荷位车辆轮迹横向分布系数 公路等级 纵缝边缘处 高速公路、一级公路、收费站 0.17 ?0.22 / / ” 行车道宽＞7m 0.34 ?0.39 二级及二级以下公路 行车道宽＜ 7m 0.54 ?0.62 N s i N i (R)16 =511.835 i 1 100 N e 248 X104 因为交通量100X104 v 248X 04 v 2000X104 次，故可知交通属于重交通等级。 2拟定路面结构 由上述及表16-20知相应于安全等级一级的变异水平的等级为低级， 根据高 速公路重交通等级和低级变异水平等级查表 16-17得初拟普通混凝土面层厚度大 于240mm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽 4m,长4.5m ，拟定各结构层厚：普 通混凝土面层厚为250mm ；基层选用水泥稳定粒料，厚为 180mm;二级自然区 划及规范知垫层为150mm 的天然砂砾，取普通混凝土面层的弯拉强度标准值为 5.0Mpa ，路基回弹模量为 30Mpa ;低剂量无机结合稳定土垫层回弹模量去 N e N s [(1 g/ 1] 365 g r
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%