日产5000吨熟料预分解窑的预热器设计

摘要本次设计是针对5000t/d孰料新型干法生产线烧成车间窑尾工艺设计，窑尾系统是由CDC分解炉、旋风筒、连接管道及附件组成。

本次设计的主要内容有：1.配料计算2.生产过程和主机选型3.计算和确定带悬浮预热器的新型回转窑和悬浮预热器的型号及规格，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和本次毕业设计的评述及展望。

4.计算机绘图5.撰写说明书。

另外本次设计采用了目前国内外水泥行业相对较为先进的技术和设备，最大限度降低能耗、降低基建投资，有最大限度提高产量，做到环保，技术先进指标先进、合理。

关键词：新型干法生产线，悬浮预热器，CDC分解炉，电收尘AbstrctThis design is aim end of kiln technics for 5000t/d ripe material new type dry process calcination worshop ,The end of kiln is composed of CDC break down furnace 、cyclone canister 、joint pipeline and attachment (box for sprinkling powder 、flap trap 、system of blow and block up ,and so on ). The main content of this design cotain:1,Calculation of ingredient 、calculation of material balance \calculation of repository and calculation heat balance; 2,choose type of main processor and auxiliary machinery for factory ;3,technological design for calculation workshop ;4,The characteristic of technics disposal for factory ;5,Charting by computer ;6, Writing specification .On the other side ,the design the technology and requirement of which are relatively adavanced in national and International cement industry ,It could maxium decrease the energy consumption and investment of capital construction ,In the same time it also maximum enhance the yield and quality , satisfy the requirement of protecting environment and the technical economic index advanced and reasonable .Keywords:New dry process production line ;Suspension preheater ;CDC break downfurnace; Esp目录第一章前言本设计的课题是：日产5000吨水泥熟料水泥厂新型干法生产线烧成系统窑外预分解工艺设计。

日产5000t水泥熟料预分解窑窑尾工艺设计说明书5000t/d水泥分解窑窑尾（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；低氮排放；工艺设计The Process Design of the Back End ofPrecalciner Kiln for 5000T/D CementClinker(Low Nitrogen OxideEmissions)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, low energy consumption, low emissions of harmful substances, etc.In the production process of cement will release a number of harmful substances,particularly nitrogen oxides,according to the requirement of this design,the design uses a range of methods to reduce the concentration of nitrogen oxide .Based on the design of new dry cement production technology in today's design requirements, the main task is the back-end part of the process design, including the production of cement raw materials, fuel quality requirements, the design of ingredients and ingredients, the material balance calculation , the main auxiliarybalance and equipment selection, calculation and storage back-end process design.Key words: 5000T / D, Low Nitrogen Emissions, Process Precalciner kiln, Design目录第1章绪论........................................................... ..11.1 引言 (1)1.2设计简介 (1)第2章建厂基本资料 (3)2.1设计题目 (3)2.2建厂条件 (3)2.3原料质量要求 (3)2.3.1水泥原料质量要求 (3)2.3.2石膏和混合材质量要求 (4)2.4燃料品质要求 (5)2.5熟料热耗的选择 (6)2.6生产方法和窑型的选择 (6)第3章配料计算与物料和主机平衡 (8)3.1配料计算 (8)3.1.1原料 (24)3.3主机平衡与选型 (24)3.3.1车间工作制度确定 (24)3.3.2主机选型 (25)3.3.3主机平衡表 (32)第4章储库计算 (33)4.1各种物料储存期的确定 (33)4.2各种原料储存设施的计算 (34)4.2.1石灰石、原煤、联合预均化堆场、石膏、矿渣预均化堆场计算 (34)4.2.1.1石灰石预均化堆场计算 (34)4.2.1.2原煤预均化堆场计算 (35)4.2.1.3联合储库计算 (36)4.2.1.4石膏、矿渣预均化堆场计算 (36)4.3各种物料的储存设施计算 (37)4.3.1生料配料站.............................................. ... .374.3.2生料均化库............................................. .... .394.3.3熟料库.................................................. ... .404.3.4熟料配料站 (40)4.4水泥库计算 (41)4.5储库一览表 (42)第5章物料和热平衡计算 (43)5.1原始资料................................................... . (43)5.2物料平衡与热平衡计算 (44)5.2.1 物料平衡计算 (44)5.2.2 热平衡计算 (50)5.3物料平衡表与热平衡表的编制................................... ..54 第6章窑外分解系统的设计计算.. (56)6.1原始资料..................................................... ..566.2相关参数的设定 (56)6.3单位烟气的 (61)6.7分解炉结构尺寸计算........................................... ..63 6.8旋风筒设计方案选择. (66)6.9旋风筒结构尺寸计算 (68)6.10分解炉与旋风筒尺寸汇总表 (75)第7章窑尾设备的 (91)致谢................................................................. .. .92 参考文献.......................................................... .. .. ..93第一章绪论1.1引言我国氮氧化合物的排放量年增长5%-8%，如果不采取进一步的的减排措施，到2030年我国氮氧化合物排放量将达到3540吨，如此巨大的排放量讲给公众健康和生态环境带来灾难家有着明显差距，同时水泥行业排污严重的情况下，为了使我国水泥工业实现可持续发展，必须加大发展新型干法水泥生产技术和水泥产业结构调整的力度，同时通过对各种设备的改进达到低碳低氮氧化合物排放的目标。

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（%）二、煤的工业分析及元素分析三、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(K1)：二次风(K2)：窑头漏风(K3)＝10:85:5；3. 燃料比(％)。

回转窑(Ky )：分解护(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. 各处过剩空气系数：窑尾αy ＝l.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量的比例K4＝0.16；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；11. 系统表面散热损失：460kJ/kg熟料；12. 生料水分：0.2％；13. 窑的设计产量：5000t/d(或208.33t/h)。

学号：毕业设计说明书G RADUATE D ESIGN设计题目：日产5000吨熟料的预分解煤磨车间工艺设计学生姓名：LLL专业：无机非金属材料工程年级、班：2012级材料L班学院：材料科学与工程学指导教师：LLL 教授2015年06月01日摘要本设计的任务是日产5000t/d水泥熟料预分解窑煤磨车间工艺设计。

水泥是社会经济发展重要的建筑材料之一，从历史乃至未来都是不可替代的重要基础材料。

在煤磨重点车间的设计中，考虑到立式磨机的发展现状和优势，选取ZGM113G型立磨作为原煤粉磨设备。

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。

本设计依据当今新型干法水泥生产技术的设计要求进行，主要任务是煤磨部分的工艺设计，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，储库计算和煤磨车间的工艺设计以及车间设备的画图制作。

在设计过程中，通过资料查阅，与导师同学探讨，水泥厂实习参观等方式方法，在车间设计，设备选型中仔细斟酌，使整个设计科学，合理并趋于完善。

关键词：煤磨；立磨；物料平衡ABSTRACTThis design task is to nissan 5000 t/d cement precalcining kiln coal grinding workshop process design. Cement is one of the social economy development important building material, from the history and future, is irreplaceable important basis material. In the design of coal mill key workshop, considering the current situation of the development of vertical mill and advantage, choose ZGM113G type as the original coal grinding equipment. Its purpose is to more deeply familiar with the working principle of the roller mill to fully understand the problem of roller mill in the working process, as well as the solution to the problem, finally achieve energy saving coal preparation process, the cement plant, effectively improve the profits. This design on the basis of today's design requirements of NSP cement production technology, main task is to the process design of the coal mill parts including the NSP cement production quality requirements of raw materials, fuel, dosing and solutions in the design and calculation of material balance calculation, the main auxiliary balance and equipment type selection, repository preheater process of calculation and design. In the design process, through the references, and mentor students to explore, cement plant practice visit methods, such as in the workshop design, equipment selection of carefully, make whole design science, reasonable perfect.Key words:coal mill; Vertical mill; Material balance。

摘要：我公司5000t/d生产线三次风管风阀开度为40%，窑内后过渡带结圈严重，窑内通风受到影响。

在保证窑内通风的前提下。

根据生产实际我们适当加大了三次风阀的开度，提高了分解炉内三次风量，使分解炉内煤粉充分进行辉焰燃烧。

避免窑内煤粉圈的形成，提高了入窑分解率、喷煤管火焰形状及二次风温，提高熟料强度的同时增加产量。

关键词：三次风阀；煤粉燃烧；分解率；二次风温；熟料强度0 前言分解炉是新型干法预分解窑的必不可少的组成部分。

在分解炉中，物料以悬浮的状态存在于热气流中，此气流量包括二、三次风及碳酸盐分解释放的二氧化碳等的总和，悬浮状态增大物料与热气流的接触面积，所以分解炉中物料传热系数较回转窑高2.5~10倍，传热面积增大1000倍以上。

但分解炉内汇聚的各气流中只有三次风含氧丰富，若三次风量不足会造成物料悬浮分散性差、传热面积小，分解率降低。

在分解炉中若分解率不足，会有更多的物料进入窑系统进行分解反应，间接对窑系统造成过大的热负荷。

另外充足的三次风量可有效提高氧气的浓度，使煤粉在分解炉内充分进行辉焰燃烧，提高炉温，此为碳酸盐矿物进行分解的有力保证，分解率的提高可以缩短窑过渡带的长度，又可提高烧成带的温度，在不增加产量的前提下减少窑头喂煤量。

1 存在的问题及调整本公司现有一条5000t/d的生产线，预热器配置分解炉为管道型分解炉，回转窑规格4.8m×72m。

三次风管风阀开度为40%，窑内后过渡带结圈严重，窑内通风受到影响。

为保证产量，减小了三次风闸阀开度，增加了窑头喂煤量，窑内及分解炉内的燃烧状态变得更加恶劣，最终导致熟料煤耗高、质量差。

经分析，造成这一系列的问题根源不是窑内通风不足，而是分解炉内三次风量不足造成分解炉内风速过低，物料分散性和煤粉燃烧情况差未完全燃烧的煤粉随着生料进入窑内，在后过渡带提前出现液相造成窑尾结煤粉圈。

入窑分解率低，甚至四级预热器中的物料短路直接进入窑内，影响产质量。

在保证窑内通风的前提下，根据实际适当加大三次风阀的开度，提高分解炉内三次风量，为了保证分解炉内负压维持在正常水平不出现塌料现象，应加大分解炉缩口风速。

第1章绪论1.1 概述新型干法预分解窑是现代最先进的水泥生产技术，它以其独特的优越性赢得了国际的认可。

以预分解窑为代表的新型干法水产技术已经成为当今水泥工业发展的主导技术艺，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。

目前,我国广泛采用的是国际上先进的图形显示技术、通信技术、计算机控制技和集中管理、分制的集散型控制系统,并自行研发了工厂生产管理信息系统,保障了系统的安全性和可靠性,符合了实用性的要求。

新型干法工艺是当代最具现代化、规模化的水泥生产方式，已被世界各国普遍采用，成为水泥生产技术的主流。

通过多年的不断探索，我国的水泥工业发展取得了很大成果，水泥产量多年位居世界第一，为我国国民经济发展的提供了有力保障。

然而就目前来看，我国水泥工业的结构仍然存在十分突出的矛盾，主要表现为经营粗放、生产集中度和劳动生产率相对较低、资源及能源消耗较高、环境污染比较严重，特别是立窑、湿法窑、干法中空窑等落后技术装备还占相当比重，可持续发展面临着严峻的挑战。

为加快推进水泥工业结构调整和产业升级，满足科学发展观和走新型工业化道路的要求，新型干法水泥生产技术将迎来在全国发展的大好时机。

1.2 设计简介本设计是5000t/d熟料新型干法生产线窑尾部分的工艺设计，设计采用目前国内外水泥行业相对较为先进的技术和设备，力求最大限度的降低能耗、降低基建投资，又最大限度的提高产、质量，实现环境友好型、资源节约型的水泥发展要求。

石灰石预均化堆场设计为矩形预均化堆场，其规格为42×170m。

石灰石矿山全矿化学成分比较稳定，品质优良，均匀性比较好。

厂区设1个Ø15×30m 圆库储存石灰石用于生料配料，库有效储量6844t，实际储存时间为1.09d，能满足生产的正常进行。

因为原煤成的分波动对烧成工艺、热工制度的稳定性及熟料质量等的影响极大，外购煤的质量难以完全预先控制，同时多点供应原煤的可能性是存在的，并且考虑将来使用低品位原煤的需要，故设置原煤预均化设施。

日产5000吨熟料水泥生产线工艺设计参数_毕业论文设计说明书1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 3ABSTRACTThe 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(7)第1章工艺设计的指导思想与原则(8)1.1 总体设计(8)1.1.1指导思想(2)1.1.2设计原则(9)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)日产5000吨熟料水泥生产线工艺设计参数_毕业论文设计说明书1第2页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)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。

水泥熟料煅烧制备生产工艺摘要：本设计的题目是日产5000吨水泥熟料回转窑初步设计，为满足现代水泥生产线的工艺需求，在生产规模上采用预分解窑生产技术，能够充分利用燃料的热效率、节省原料、降低生产成本，实现水泥生产现代化。

本设计主要包括预热器、分解炉、冷却机系统物料平衡、烧成系统的热平衡计算，主要设备的选型、以及烧成系统的工艺流程和车间工艺布置的设计。

关键词：初步设计；预分解窑；工艺流程绪论当前世界水泥工业的发展是以节能、降耗、环保为中心，走可持续发展的道路。

与此相适应，水泥设备尤其是回转窑的资源化利用及应用中的环境行为等方面也成为研究的热点。

一. 国内外发展现状我国自从1975年研究2000t/d新型干法烧成系统以来，水泥生产工艺得到了长足发展，现在2 000t/d生产设备已全部国产化，日产4000吨、5000吨新型干法水泥生产技术装备国产化率达到95%以上,日产8000吨水泥熟料生产线和日产10000吨水泥熟料生产线装备只需少量关键件进口。

随着“八五”期间“日产4000 吨水泥装备国产化一条龙”和“九五”期间的技术完善和创新，技术装备水平进一步提高。

“十五”期间,国家又组织实施了日产8000吨和日产10000吨水泥装备国产化项目,彻底改变我国大型水泥技术和装备基本依赖进口的局面。

先进的工艺技术和大型国化装备为我国新型干法水泥加快发和水泥结构调整提供了技术保证，同时也为我国大型水泥技术装备出口定了基础。

国产设备使得水泥项目资大大降低。

在国外，新型干法窑向大型化发展，自动化水平不断提高，单机最大能力已达12000t/d，吨水泥能耗已降低到90KW•h/t以下，熟料热耗低于2827KJ/kg，劳动生产率（水泥）提高到15000-20 000吨/（人·年）。

并且在环境保护方面也做到标准苛刻，在燃料使用方面，在瑞典和美国少数国家里，烧废料比例已达到80%。

二. 设计原则1．坚持理论联系实际，从实际生产出发，事实求是。

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 CaO MgO 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 23405.712、煤灰化学成分：2SiO 32O Al 32O Fe CaO MgO 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 27756.52、煤灰化学成分：2SiO 32O Al 32O Fe CaO MgO 烧矢量 合计 % 47.52 34.85 5.94 4.39 1.81 0 94.511.2.1.2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：24cm4、最大积雪深度：25cm5、风向：本地区风向年频率见“风玫瑰图”。

我的毕业设计内容是日产5000吨熟料水泥厂设计，浓缩概述如下：一、内容简介本次毕业设计的内容是一条日产5000吨水泥熟料的新型干法生产线，重点车间是烧成窑尾，该生产线采用 4.8×74mNSP窑和NST分解炉，年产熟料180万吨，水泥约220万吨，涉及内容包括：配料计算，三大工艺平衡计算以及重点车间设备选型计算等，同时根据设计要求及计算结果绘制工艺流程图、全厂布置图、烧成窑尾剖面图和各层的平面图等。

关键词:新型干法烧成窑尾分解炉NST分解炉二、设计依据原则本设计是在进行国内外同种规模生产线技术装备调研基础上，充分吸取在豫鹤同力水泥实习的实践经验，查阅大量相关的文献资料，借用其研究成果及数据作为本次设计的参考依据。

建立超前控制和连续生产的设计新概念，用技术创新来改造生产工艺，提高产品质量，降低投资，降低成本，在确保生产质量的情况下，以简化生产工艺流程，提高熟料产量，降低熟料热耗和生产成本为宗旨, 以“生产稳定、技术先进、节能降耗”为原则进行设计[1]的。

三、本次设计的特点（一）熟料热耗的选取情况近几年来，我国掀起了新型干法水泥生产浪潮。

随着窑外分解技术的出现和干法煅烧技术的不断提高，使水泥熟料热耗逐渐降低；目前我国单位熟料热耗控制在709~895kcal/kg的范围内，考虑国内先进新型干法厂的现状以及原燃料品质状况，本次设计熟料热耗选取710kcal/kg（即2967.8kJ/kg熟料），符合现代先进生产要求。

（二）熟料率值的确定本次设计采用熟料三率值为KH，SM，IM。

查阅资料[3]现代新型干法水泥生产线大多采用预分解窑生产高强熟料，确定率值高低关键取决于原燃料易燃性，从我国亚太、海螺宁国、华新、冀东等预分解窑生产实践率值情况看，综合考虑，本设计采用“两高一中”的配料方案，即高SM，高IM，中KH，低碱，低液相量，率值控制范围KH=0.89 SM=2.5，IM=1.5，L=20%~24%，以此方案生产的熟料具有较高的抗压强度，已知率值采用递减试凑法进行配料计算求得各原料配比和核算三率值见表3-1，表3-2表3-1各原料配比单位：%表3-2 核算率值情况（三）工艺平衡计算首先，在标定窑产量的基础上进行的物料平衡计算回转窑规格及标定产量。

摘要“十一五”规划明确提出：全面落实科学发展观，建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展循环经济，加强资源综合利用，全面推行清洁生产，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式；加大环境保护力度，降低污染物排放，切实保护好自然生态。

本设计在遵循这一原则的基础上，结合大量水泥厂的现实数据，对新型干法窑烧成系统进行了初步设计。

本文包括总体设计和预分解窑窑尾设计两部分。

在总体设计中，主要进行了配料计算，全场物料平衡，主机平衡和储库计算。

在车间设计中则包括分解炉和预热器系统热工计算和窑尾工艺设备选型。

该设计主要的特点应用了预分解窑。

预分解窑是在悬浮预热窑的预热器和回转窑之间增设了一个分解炉作为第二热源，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在悬浮态或流化态条件下与其迅速地进行，从而减轻了回转窑的热力强度，并使入窑生料的碳酸盐分解率提高到85%-95%，使窑的生产能力成倍增长。

关键词：新型干法；预分解窑；旋风预热器；工厂设计Abstract“Eleveth Five-year Plan” made clear:the full implementation of the scientific development concept and building a resource-saving and environment-friendly society;vigorously develop the circular economy and strengthen the comprehensive utilization of resources,the full implementatiom of clean production,the formation of low-input,low consumption,low emissions and efficient-saving mode of growth;intensify environmental protection,and reduced pollutant emissions,and effectively protect the natural ecology.In this paper, including the design and pre-kiln back-end design in two parts. In the overall design, the main ingredients for the calculation, the material balance of the audience, the host computing balance and storage. Design in the workshop include preheater and calciner system thermal calculation and back-end process equipment selection. The design of the main features of the application of the pre-kiln. Precalciner kiln is preheated in the suspension preheater kilns and between the addition of a rotary kiln calciner as a second heat source, so that the exothermic fuel combustion process and raw materials endothermic carbonate decomposition process, in the suspended state or fluidization conditions and rapid manner, so as to reduce the heat intensity of the rotary kiln.Raw materials into the kiln and the carbonate decomposition rate to 85 % -95%, so the kiln production capacity doubled.Key words:NSP; Suspension preheater; Cyclone preheater ;Plant design目录摘要......................................................................AbstractI第1章绪论 01.1水泥工业与水泥行业形势 01.2国外烧成技术现状 (1)1.2.1 国际烧成技术现状 (1)1.2.2 国烧成系统现状 (2)1.2.3 新型节能烧成系统 (3)1.3烧成系统发展趋势 (4)1.4本设计的意义6第2章物料平衡计算82.1水泥熟料成分设定82.2物料平衡的计算92.2.1 物料平衡计算92.2.2 原料消耗定额102.2.3 烧成用干煤的消耗定额102.3全厂物料平衡计算 (11)2.3.1 相关参数的确定 (11)2.3.2 计算步骤与计算公式 (13)2.3.3 全厂物料平衡表 (15)第3章主机平衡 (17)第4章烧成系统热平衡计算184.1原始资料184.2物料平衡计算194.3热量平衡计算20第5章主要设备与设备的选型245.1主机设备选型 (24)5.1.1 石灰石破碎机选型 (24)5.1.2 生料粉磨系统选型 (26)5.1.3 预热器与分解炉选型 (27)5.1.4 回转窑 (28)5.1.5 篦冷机选型 (30)5.1.6 煤磨 (31)5.1.7 水泥磨 (33)5.1.8 包装机 (34)5.2预分解窑主要设备的设计计算355.2.1 回转窑规格的确定355.2.2 回转率所需功率355.2.3 电机功率365.2.4 回转窑物料运动速度365.2.5 窑物料负荷率36第6章回转窑的规格设计与附属设备的选型计算376.1确定各段窑长376.2回转窑厚度376.3回转窑的技术性能376.3.1 回转窑的技术性能376.3.2 分解炉规格的确定386.3.3 熟料篦冷却机的选型计算396.4附属设备的选型计算396.4.1 旋风筒的设计计算396.4.2 风机的计算与选型406.4.3 入分解炉专用风管直径(三次风管)406.4.4 烟囱的设计计算416.4.5 增湿塔的设计计算416.4.6 电收尘器416.4.7 煤粉制备系统的计算41 致 (42)参考文献 (43)附录1 0附录2 (1)附录3 ...................................................... 错误!未定义书签。

日产5000吨水泥熟料预分解窑窑尾部分的工艺设计根据题目要求，下面是关于日产5000吨水泥熟料预分解窑窑尾部分的工艺设计的详细要点。

1.窑尾部分的主要功能：-熟料的降温：窑尾部分是熟料从窑头到出窑口的最后一个工艺环节，需要对熟料进行合理的降温，保证熟料的质量。

-燃料的燃烧和热量回收：窑尾部分还需要完成燃料的燃烧，并回收热量，以提供给窑头部分的干燥、煅烧和预分解等工艺流程使用。

2.窑尾部分的工艺流程：-熟料冷却：熟料在窑头部分完成预分解、煅烧等工艺后，进入窑尾部分。

在窑尾部分，可采用不同类型的冷却设备进行熟料的冷却，如逆流冷却机、链条冷却机等。

逆流冷却机是常用的熟料冷却设备，通过烟气与熟料的逆流热交换，使熟料迅速降温到约200摄氏度。

-燃料燃烧：在窑尾部分，需要将燃料引入窑尾，通过喷嘴等装置使燃料均匀喷洒在熟料上。

常用的燃料有煤粉、重油和天然气等。

在燃料燃烧时，需要提供适当的氧气，通过窑尾部分的鼓风机等设备进行供氧。

-热量回收：窑尾部分通过合理设计的余热回收系统，将窑尾部分产生的高温烟气中的热量回收利用。

常用的热量回收设备有余热锅炉、换热器等，通过回收烟气中的热量，提高燃气利用率，减少对环境的污染。

-副产物处理：在窑尾部分，除了燃烧熟料的降温和热量回收，还会产生一些副产物，如窑尾灰等。

这些副产物需要进行合理的收集和处理，以减少对环境的影响。

常见的处理方法包括进行粉尘收集和处理，以及回收利用窑尾灰等。

3.窑尾部分的设备和控制系统：-逆流冷却机：逆流冷却机是常用的熟料冷却设备，通过设计合理的风道和冷却管道，实现对熟料的迅速降温。

-燃烧系统：包括燃烧装置、给料装置、燃烧控制系统等，用于实现燃料的燃烧和控制燃烧过程中的温度和氧气浓度等参数。

-余热回收系统：包括余热锅炉、换热器等设备，用于回收烟气中的高温热量。

-控制系统：窑尾部分需要配备合适的控制系统，用于控制和调节窑尾部分的各项工艺参数，如温度、氧气浓度等。

课程设计题目日产5000吨熟料预分解窑的预热器设计学院材料学院专业材料科学与工程班级姓名指导教师工程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：材料学院题目: 日产 5000 吨熟料预分解窑的预热器系统设计一初始条件：1 原料的化学分析结果2燃料煤的元素分析结果：C ad HadNadOadSadAadMad63.59 4.20 1.16 7.62 0.31 22.11 1.013各种物料损失均按3％计算4其它资料:本设计工厂有自己的矿山，其它条件均符合建厂要求，工厂气象条件符合设计要求。

大气压强（夏季）：720 mmHg 温度：- 4℃～ 40℃，相对湿度：70％～ 80％，地下水位：2m ～ 2.5 m二要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）：1) 设计计算说明书应包括以下内容：配料计算，物料平衡计算和热量平衡计算、有关设备的选型计算或结构尺寸计算、附属设备的选型计算、耐火材料选材计算与散热计算，有关性能指标计算，设计及附属设备一览表、设计评述，参考资料。

2) 画出有关设备的工艺布置图和主要剖面图（A2图纸）三设计要求：1) 要求每个人独立完成，允许讨论，但不能抄袭，鼓励创新。

2) 说明书要求①设计说明书必须包括有关计算部分的方法、步骤和结果。

②有关设备的选型,设计说明书中应说明其选取依据，有关经验数据的选取，亦应说明其来源。

3) 图纸的要求①图纸必须按工程图标准绘制，鼓励用计算机绘图。

②图纸上必须注明设备主要尺寸及有关说明，图面应清洁、整齐。

四时间安排：2013.6.17---- 2013.6.23 （第1周）：查阅有关资料，进行有关设计计算；2013.6.24---- 2013.6.31 （第2周）：绘制相关的图纸；2013.7.1—-- 2013.7.5 （第3周）：整理提交计算说明书、图纸以及其它设计资料，答辩。

指导教师签名：2013年6月14日系主任（或责任教师）签名：文进 2013年 6月14日日产5000吨熟料预分解窑的预热器设计目录1.配料计算 (4)1.1煤灰掺入量 (4)1.1.2煤的低位发热量 (4)1.2计算熟料成份 (5)1.2.1 率值的选择 (5)2.燃烧计算 (8)3.物料与热量平衡计算 (9)3.1物料平衡 (10)3.1.1输入项目 (10)3.1.2输出项目 (13)3.2热量平衡计算 (15)3.2.1输入项目 (15)3.3主要热工技术参数 (18)3.4物料平衡表 (18)3.5 热量平衡表 (19)4.悬浮预热器尺寸设计 (19)4.1旋风筒尺寸 (19)4.1.1各级旋风筒处理的气体量 (19)4.1.2旋风筒的直径和高度 (21)4.1.3旋风筒进风口尺寸 (22)4.2排气管（内筒）尺寸 (23)4.3旋风筒其他相关尺寸 (23)4.4旋风筒结构尺寸表 (24)5.耐火材料选材与散热计算 (25)5.1耐火材料的设计理念 (25)5.2 耐火材料的主要参数 (25)5.3材料的厚度计算 (26)5.3.1已知参数 (26)5.3.2材料厚度计算 (26)5.3.3散热量计算 (28)5.4旋风筒尺寸的修正 (29)6.参考文献 (29)1.配料计算1.1煤灰掺入量 1.1.2煤的低位发热量,3391030109()25kJ /kg net ad ad ad ad ad ad Q C H O S M =+---（）,d 3390.635910300.0420109(0.07620.0031250.011625060.97net a Q =⨯+⨯-⨯--⨯=）1.1.2煤灰的掺入量100kg 熟料中煤灰的掺入量可以按照下式进行计算([2]-P264)：,100ad a net adq A SG Q ⨯⨯=⨯Q ：熟料的热耗，KJ/Kg 熟料； S ：煤灰沉落率，%；Q net,ar ：煤的低位发热量，KJ/Kg ； A ar ：煤的收到基灰分含量，% 采用的是预分解窑，参照表格中的数据，选择 S=100%([2]-62)，q=2900KJ/Kg([2]-122,表5.7)。

日产5000吨分解窑的分解炉设计1 原料配比过程1.1煤灰掺入量计算：查阅参考资料，先选取q为3350kJ/kg-熟料。

每kg煤发热量为：Q y =339Cad+1030Had-109×(Oad-Sad)-25Mad=27754.3(KJ/Kg)煤灰掺入量：G A=qA y S/Q y×100=3350×18.7×100%/27754.3×100=2.26%1.2 确定熟料组成预设KH=0.89;n=2.2;p=1.21.3 计算湿原料的配合比设定湿原料的配合比为：石灰石79%、黏土17%、铁粉4%。

以此计算生料的化学成分，如表1所示：表1 生料的化学成分名称配合比烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO 石灰石79 31.62 1.35 0.51 0.25 44.94 粘土17 0.82 11.44 2.70 0.833 0.833 铁粉 4 0.042 1.58 0.054 2.03 0.15 生料100 32.48 14.37 3.264 3.113 45.923 燃烧生料21.28 4.83 4.61 68.00 煤灰掺入量G A=2.26%，则灼烧生料配合比为100%-2.22%=97.74%。

按此计算熟料的化学成分如表2：表2 熟料的化学成分名称 配合比 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO 灼烧生料 97.74 20.80 4.72 4.51 66.46 煤灰 2.26 1.39 0.51 0.23 0.06 熟料10022.195.234.7466.52则熟料的率值计算如下：KH=ccc S F A C 8.235.065.1c --=0.91SM=cF A S +c c=2.23IM=cF A c=1.10由计算结果知，KH 、SM 、IM 与设定值均很接近。

因此，可按此配料进行生产。

考虑到生产波动，熟料率值控制指标课定为：KH=0.89±0.02;SM=2.2±0.1;IM=1.2±0.1。