1、12011 年 06 月 07 日日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计I摘 要本设计是对一条日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统的窑头部分进行设计。为了使设计更加合理完善，我查阅了许多资料，并且结合目前日产5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统的实际例子，做出了自己的设计结果。但 是 还 是 有 很 多 缺 点 存 在 ， 所 以 望 谅 解 。 本 设 计 的 主 要 内 容 有 ： 1. 窑 的 选择 ： 在 选 择 窑 的 过 程 中 ， 我 运 用 理 论 公 式 算 出 窑 型 ， 同 时 我 也 查 找 了 实 际 厂家 的 情 况 ， 最
2、后 我 综 合 两 者 定 出 我 的 窑 型 ； 2. 物 料 平 衡 计 算 ： 按 照 经 验 公式 （ 石 灰 石 饱 和 系 数 、 硅 酸 率 、铝 氧 率 ） 计 算 ， 得 出 恰 当 的 率 值 。 确 定 出 最终 物 料 配 比 ;3. 生 产 工 艺 设 计 和 主 机 设 备 选 型 计 算 ： 依 据 之 前 物 料 平 衡 计 算结 果 ， 结 合 理 论 公 式 以 及 应 用 实 例 得 出 所 选 机 型 ； 4. 附 属 设 备 选 型 ： 包 括熟 料 破 碎 机 、 熟 料 拉 链 机 、 离 心 风 机 、 煤 粉 燃 烧 器 。 虽 然 设 备 设
3、 备 小 ， 但 在生 产 中 作 用 却 很 重 要 。关 键 词 ： 物 料 平 衡 、 新 型 干 法 生 产 、 篦 冷 机 、 电 收 尘 、安徽建筑工业学院本科生毕业设计IIABSTRACTThis design is one 5000 tons of cement clinker production lines burning dry kiln system of some of the design. In order to design more reasonable and perfect, I reviewed a lot of information, and com
4、bined with the current daily output of 5,000 tons of cement clinker production line of new dry kiln system practical examples to make his own design results. But has very many Shortcoming existence, therefore looks forgiveness. Under I introduce my design mentality. 1.Kiln choice: in the selection p
5、rocess of Kiln, I calculate the theoretical formula used kiln, and I also find the actual manufacturer of the situation, finally, I set my combination ;2. Mass balance computation:According to the empirical formula（limestone saturation coefficient, silicic acid rate, alumina rate）calculates, obtains
6、 the appropriate rate value. Determine the final ratio of raw materials;3. Material balance calculations based on previous results, combined with theoretical formula and the application of selected models derived instance;4. Appurtenance shaping: The appurtenance includes, Clinker crusher, clinker z
7、ipper machines, centrifugal fans, pulverized coal burner. The equipment although is small, but in the production process also is essential.KEYWORDS： Material balance, dry process production lines, Grate cooler, Electrostatic precipitator 日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计III目 录摘 要 IABSTRACTII前 言 1第一章 总
8、论 5第二章 设计任务及所给条件依据 72.1 设计任务 .72.2 设计条件依据 .7第三章 回转窑的选型计算 8第四章 配料及物料平衡计算 94.1 配料计算： .94.1.1 确定率值 .94.1.2 率值及其意义 94.1.3 假设原料配比 .94.1.4 计算白生料化学成分 .94.1.5 计算灼烧基生料化学成分 104.1.6 计算熟料标准煤耗 104.1.7 计算煤灰掺入量 104.1.8 计算熟料化学成分（%） 104.1.9 计算率值 104.2 物料平衡计算 104.2.1 计算熟料料耗 104.2.2 计算实物煤耗 114.2.3 计算干基实际消耗定额 114.2.4 计
9、算湿基实际消耗定额 .114.2.5 计算湿物料配合比 11第五章 编制物料平衡表如下 12第六章 总 平 面 布 置 和 工 艺 流 程 .136.1 水泥总平面设计步骤 .136.2 工 艺 设 计 的 基 本 原 则 和 程 序 136.2.1 基 本 原 则 136.2.2 设计程序 .136.3 工艺流程简介 146.3.1、 破碎及预均化 146.3.2、生料制备 156.3.3、生料均化 156.3.4、预热分解 156.3.5、水泥熟料的烧成 166.3.6、水泥粉磨 166.3.7、水泥包装 16安徽建筑工业学院本科生毕业设计IV第七章 熟料冷却机及冷却风机选型计算 17第
10、八 章 窑头电收尘选型计算 .20第九章 附属设备选型 229.1 煤粉燃烧器选型 229.2 离心引风机选型 239.3 破碎机选型 239.4 熟料输送设备选型 24结论 25参考文献 26致 谢 .27日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计1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 头 工 艺 设 计 。 本 次 设 计 的 主 要 内 容 是 水 泥 生 产 的 工 艺 流 程 ,水 泥 厂 区 及 车间 布 置 和 窑 头 主 要 设 备 的 计 算 选 型 等 。 重
11、点 对 窑 头 部 分 进 行 设 计 。 这 次 设 计既 是 对 自 己 知 识 能 力 水 平 的 一 次 全 面 检 验 ， 也 是 自 己 从 在 校 学 习 向 社 会 工 作过 渡 的 一 次 专 业 技 术 和 科 学 研 究 的 具 体 实 践 。 通 过 这 次 设 计 让 自 己 能 够 对 大学 所 学 知 识 进 行 系 统 的 应 用 ， 并 对 原 来 不 完 整 和 错 误 的 部 分 予 以 完 善 和 改 正 。同 时 强 化 自 己 对 基 本 知 识 和 基 本 技 能 的 理 解 和 掌 握 ,培 养 自 己 收 集 资 料 和 调查 研 究 的 能
12、力 。 此 外 ， 设 计 中 的 方 案 比 较 和 论 证 也 能 提 高 自 己 独 立 分 析 问 题和 解 决 问 题 的 能 力 ， 进 而 培 养 自 己 创 新 精 神 和 实 践 能 力 ， 从 而 为 走 上 工 作 岗位 打 好 理 论 基 础 。 本 设 计 的 过 程 中 ， 除 了 必 须 达 到 满 足 日 产 5000t 水 泥 生 产所 需 的 工 艺 要 求 和 国 家 对 环 境 等 项 目 的 相 关 法 律 规 定 外 ， 还 应 尽 可 能 的 做 到绿 色 生 产 和 降 低 能 耗 。 本 设 计 的 主 要 对 象 是 水 泥 生 产 中 的
13、熟 料 冷 却 部 分 即 冷却 机 。 因 此 有 必 要 对 冷 却 机 的 发 展 状 况 及 目 前 国 内 外 冷 却 机 技 术 的 发 展 现 状和 技 术 进 展 进 行 了 解 。在 满 足 冷 却 机 应 起 到 的 基 本 作 用 的 前 提 下 ， 目 前 水 泥 回 转 窑 所 使 用 的 熟料 冷 却 机 ， 通 常 有 三 种 类 型 ， 即 单 筒 冷 却 机 、 多 筒 冷 却 机 和 篦 式 冷 却 机 。 由于 本 次 设 计 的 水 泥 日 产 量 要 求 为 5000 t/d， 而 单 筒 和 多 筒 相 对 而 言 要 比 篦 式冷 却 机 要 差
14、很 多 ， 而 且 从 新 型 干 法 生 产 线 的 工 艺 要 求 考 虑 也 不 如 篦 式 冷 却 机 。因 此 ， 我 们 这 里 只 对 篦 式 冷 却 机 的 进 展 进 行 介 绍 。篦 式 冷 却 机 经 过 三 代 技 术 创 新 。 第 一 代 富 勒 式 推 动 篦 式 冷 却 机 为 分 室 通风 ， 薄 料 层 操 作 ， 由 于 物 料 颗 粒 离 析 、 布 料 不 匀 等 原 因 ， 冷 却 空 气 “短 路 ”、“吹 穿 ”以 及 “红 河 ”、 “雪 人 ”现 象 经 常 出 现 ， 热 效 率 不 高 。 第 二 代 推 动篦 式 冷 却 机 ， 采 用
15、 多 段 篦 床 ， 优 化 篦 床 宽 度 ， 均 匀 布 料 ， 加 强 密 封 及 重 点 采用 厚 料 层 操 作 等 改 进 措 施 ， “短 路 ”及 “红 河 ”现 象 仍 未 彻 底 解 决 。 直 至 第三 代 带 有 空 气 梁 及 阻 力 篦 板 的 控 流 式 篦 冷 机 出 现 ， 才 比 较 好 地 解 决 了 原 有 问题 。第 三 代 篦 冷 机 采 用 的 “高 阻 力 ”篦 板 的 概 念 是 指 如 果 篦 板 阻 力 比 料 层 阻力 大 出 许 多 时 ， 料 层 阻 力 在 空 气 穿 过 篦 板 和 料 层 所 要 克 服 的 总 阻 力 中 所
16、占 的比 例 变 小 ， 甚 至 篦 板 阻 力 总 阻 力 ， 料 层 阻 力 接 近 零 状 态 ， 因 此 ， 风 量 分 布主 要 由 篦 板 阻 力 决 定 ， 因 此 ， 这 样 就 克 服 了 由 于 篦 床 上 面 熟 料 分 布 不 均 造 成风 量 分 配 不 均 的 情 况 ， 可 大 大 提 高 冷 却 效 率 。 充 气 梁 技 术 的 应 用 ， 大 大 降 低了 热 端 篦 板 的 机 械 故 障 率 ， 可 充 分 保 证 窑 的 运 转 率 ； 可 以 单 排 篦 板 或 小 风 室通 风 ， 细 分 冷 却 单 元 ， 解 决 了 错 流 通 风 因 单 元
17、 面 积 过 大 ， 而 产 生 通 风 不 均 的安徽建筑工业学院本科生毕业设计2难 题 。 冷 风 速 度 较 高 ， 穿 透 能 力 强 ， 能 实 施 厚 料 层 操 作 技 术 ， 增 加 冷 却 风 与热 熟 料 接 触 面 积 和 延 长 接 触 时 间 ， 提 高 热 效 率 和 冷 却 能 力 ， 显 著 提 高 了 单 位面 积 产 量 ， 提 高 二 次 风 温 ， 降 低 出 料 温 度 。第 三 代 篦 冷 机 由 于 采 用 “阻 力 篦 板 ”， 相 对 减 小 了 因 熟 料 料 层 阻 力 变 化而 对 熟 料 冷 却 的 影 响 ； 采 用 “空 气 梁 ”
18、， 热 端 篦 床 实 现 了 每 块 或 每 个 小 区 篦板 ， 根 据 篦 上 阻 力 变 化 调 整 冷 却 风 量 ； 同 时 ， 采 用 高 压 风 机 鼓 风 ， 减 少 冷 却空 气 量 ， 增 大 气 固 相 对 速 率 及 接 触 面 积 ， 从 而 使 换 热 效 率 大 为 提 高 。 此 外 ，由 于 阻 力 篦 板 在 结 构 、 材 质 上 的 优 化 设 计 ， 提 高 了 使 用 寿 命 和 运 转 率 。 鉴 于“阻 力 篦 板 ”虽 然 解 决 了 由 于 熟 料 料 层 分 布 不 匀 造 成 的 诸 多 问 题 ， 但 是 由 于其 阻 力 大 ， 动
19、 力 消 耗 高 ， 因 此 新 一 代 篦 冷 机 又 向 “控 制 流 ”方 向 发 展 。 在 取消 “阻 力 篦 板 ”后 ， 采 用 空 气 梁 分 块 或 分 小 区 鼓 风 ， 根 据 篦 上 料 层 阻 力 自 动调 节 冷 却 风 压 和 风 量 ， 实 现 气 固 之 间 的 高 效 、 快 速 换 热 。从 9O年 代 末 开 始 一 些 新 型 冷 却 机 开 始 出 现 其 进 料 部 位 与 第 三 代 可 控气 流 通 风 完 全 一 致 大 致 有 二 种 结 构 无 漏 料 篦 板 熟 料 在 固 定 充 气 篦 板 的料 层 上 通 过 机 械 推 料 装
20、置 对 熟 料 进 行 输 送 ， 冷 风 透 过 料 层 对 熟 料 进 行 冷 却 。这 就 是 第 四 代 篦 冷 机 。 第 四 代 冷 却 机 的 主 要 特 点 ： 1 模 块 化 设 计 一 方 面是 篦 冷 机 的 篦 板 模 块 化 ， 另 一 方 面 是 将 篦 冷 机 的 主 要 部 件 分 成 几 个 部 分 ， 例如 分 成 固 定 篦 板 段 ， 多 个 活 动 篦 板 段 以 及 破 碎 机 段 等 。 2 篦 板 多 样 化 继20世 纪 80年 代 中 期 IKN公 司 开 发 成 功 阻 力 篦 板 ， 完 全 解 决 了 以 往 冷 却 机 容 易 出现
21、“红 河 ”、 “堆 雪 人 ”及 “穿 流 ”等 事 故 后 。 其 他 公 司 也 推 出 了 自 己 的 产品 如 ： IKN公 司 的 阻 力 篦 板 ， CP公 司 I-l一 冷 却 机 的 交 叉 运 动 篦 床 篦 板 以 及FLS公 司 的 固 定 篦 床 篦 板 。 3 采 用 液 压 驱 动 ， 运 行 更 平 稳 液 压 传 动 方 式 可靠 ， 运 行 稳 定 ， 承 载 能 力 大 ； 而 电 机 直 接 驱 动 装 置 会 产 生 空 间 的 拥 挤 。 另 外低 故 障 率 和 低 噪 声 也 是 液 压 驱 动 被 广 泛 采 用 的 一 个 重 要 原 因 。
22、 4 辊 式 破 碎机 的 使 用 ， 提 高 了 适 应 性 及 使 用 寿 命 提 高 了 篦 冷 机 的 生 产 效 率 。 5 减 少 冷风 量 、 降 低 能 耗 从 篦 冷 机 着 手 降 低 系 统 能 耗 主 要 有 两 个 途 径 ： 提 高 篦 冷 机 热回 收 效 率 和 降 低 篦 冷 机 运 转 能 耗 。 之 前 主 要 是 以 提 高 其 热 回 收 效 率 为 目 的 ，当 热 回 收 效 率 已 经 提 高 到 75 左 右 时 ， 人 们 就 更 多 的 关 注 篦 冷 机 的 运 行 能 耗了 。 通 过 提 高 篦 冷 机 热 交 换 效 率 来 减 少
23、 冷 却 风 量 ， 既 保 证 了 热 回 收 效 率 ， 又降 低 了 冷 却 风 机 能 耗 。 例 如 国 外 一 些 厂 家 的 篦 冷 机 正 常 运 转 时 ， 所 需 冷 却 风量 不 超 过 1 7 Nm3 kg熟 料 ， 而 国 内 篦 冷 机 大 多 需 要 2 0 Nm3 喀 熟 料 ，前 者 会 使 生 产 成 本 明 显 下 降 。 6 降 低 建 筑 高 度 ， 节 省 投 资 传 统 篦 冷 机 篦板 由 于 漏 料 会 在 篦 冷 机 下 加 设 l条 清 灰 拉 链 机 或 者 将 入 熟 料 库 斜 拉 链 延 伸 至篦 冷 机 下 部 。 新 型 低 漏
24、 料 、 无 漏 料 篦 板 的 使 用 使 取 消 篦 冷 机 下 的 拉 链 机 。 采用 这 种 技 术 的 新 型 篦 冷 机 不 仅 省 去 了 拉 链 机 及 其 维 护 费 用 ， 而 且 也 使 整 个 烧成 车 间 的 高 度 降 低 近 7 m， 使 得 投 资 也 有 很 大 降 低 。日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计3国 际 上 主 要 有 四 种 品 牌 的 第 四 代 篦 冷 机 。 丹 麦 FLS公 司 的 SF交 叉 棒 式 冷却 机 。 德 国 的 Polysius公 司 的 PolyTRACK冷 却 机 德 国 C.P公 司 的
25、-冷 却 机 以及 KHD公 司 和 PyroSTEP冷 却 机 。 主 要 分 为 两 种 类 型 第 一 类 为 固 定 充 气 篦 床 加推 料 装 置 （ SF交 叉 棒 式 冷 却 机 和 PolyTRACK冷 却 机 ） 。 第 二 类 为 活 动 充 气 篦床 不 设 推 料 装 置 。 近 几 年 我 国 也 投 入 到 了 第 四 代 篦 冷 机 的 研 究 中 。 2008年 8月 1日 完 全 依 靠 我 国 建 材 科 研 人 员 独 立 研 发 并 拥 有 自 主 知 识 产 权 的 第 四 代 S型篦 式 冷 却 机 在 成 都 建 筑 材 料 工 业 设 计 研
26、究 院 有 限 公 司 研 制 成 功 ， 并 投 入 批 量生 产 。对 于 本 设 计 ， 从 技 术 角 度 进 行 比 较 ： 对 于 第 三 代 冷 却 机 以 充 气 梁 篦 冷 机为 例 。 高 效 充 气 梁 篦 冷 机 具 有 以 下 特 点 ： 1、 冷 却 效 率 高 ， 采 用 厚 料 层 、 强淬 冷 技 术 ， 可 提 高 熟 料 产 量 及 标 号 ， 同 时 提 高 水 泥 磨 机 对 物 料 的 易 磨 性 ， 从而 降 低 水 泥 的 成 本 。 2、 热 回 收 率 高 ， 按 料 层 分 布 规 律 ， 合 理 配 送 冷 却 风 ，提 高 风 的 利
27、用 率 、 保 证 了 物 料 的 冷 却 和 热 回 收 ， 二 次 风 温 1100 ， 三 次 风温 850 ， 排 风 温 度 250 ， 热 效 率 为 75%。 3、 采 用 复 合 篦 床 ， 熟 料 淬冷 和 热 回 收 区 采 用 充 气 篦 板 和 充 气 梁 ， 充 分 保 证 了 高 运 转 率 和 高 效 热 回 收 的要 求 ； 中 低 温 区 进 行 深 层 冷 却 ， 采 用 了 易 于 维 修 的 结 构 和 风 室 供 风 的 冷 却 方式 ， 确 保 冷 却 效 果 。 4、 由 于 结 构 合 理 ， 可 适 应 烧 成 工 艺 中 出 现 的 诸 多
28、问 题 ，彻 底 杜 绝 “堆 雪 人 ”、 “红 河 ”、 “吹 穿 ”等 现 象 ， 使 篦 冷 机 运 转 率 可 达95%； 高 温 区 篦 板 使 用 寿 命 可 达 24 个 月 。 5、 可 配 设 三 元 控 制 系 统 和 监 测 装置 （ 供 选 择 ） ， 保 证 高 效 、 稳 定 、 安 全 操 作 。当 第 三 代 冷 却 机 热 回 收 效 率 提 高 到 75 左 右 这 一 接 近 极 限 水 平 时 ， 第 四代 并 没 有 多 少 优 势 。 由 于 第 三 代 篦 冷 机 使 用 活 动 篦 板 推 动 熟 料 运 动 ， 造 成 篦板 间 及 有 关
29、部 位 之 间 的 磨 损 ， 因 此 经 常 出 现 漏 料 的 情 况 。 相 比 第 四 代 篦 冷 机使 用 新 型 低 漏 料 、 无 漏 料 篦 板 ， 故 没 有 漏 料 情 况 发 生 。 由 于 采 用 模 块 化 设 计 ，操 作 也 要 比 第 三 代 简 单 。 因 此 ， 无 疑 第 四 代 篦 冷 机 要 更 优 秀 。从 价 格 角 度 进 行 比 较 ： 目 前 ， 由 于 国 内 具 有 具 有 生 产 第 四 代 冷 却 机 的 厂家 较 少 ， 而 国 外 的 第 四 代 冷 却 机 价 格 有 比 较 高 。 因 此 ， 无 疑 使 用 第 四 代 冷
30、却机 的 成 本 要 很 高 。 反 观 第 三 代 冷 却 机 ， 国 产 第 三 代 控 制 流 充 气 梁 篦 冷 机 已 在已 建 、 新 建 水 泥 熟 料 生 产 线 上 广 泛 使 用 。 经 过 多 年 的 发 展 ， 第 三 代 冷 却 机 技术 已 经 广 泛 普 及 ， 其 设 备 价 格 也 比 第 四 代 冷 却 机 低 很 多 。从 冷 却 机 使 用 的 稳 定 性 角 度 比 较 ： 相 比 于 第 四 代 篦 冷 机 的 试 用 ， 国 产 第三 代 控 制 流 充 气 梁 篦 冷 机 已 在 已 建 、 新 建 水 泥 熟 料 生 产 线 上 广 泛 使 用
31、 ， 其 技术 也 已 经 相 当 成 熟 。 投 入 生 产 后 也 要 更 加 的 稳 定 ， 可 靠 。通 过 以 上 对 第 三 代 和 第 四 代 冷 却 机 性 能 的 比 较 ， 虽 然 第 四 代 篦 冷 机 要 更加 先 进 更 加 节 能 ， 但 是 由 于 设 备 价 格 和 技 术 要 求 很 高 。 目 前 还 无 法 在 短 期 内全 面 替 代 第 三 代 篦 冷 机 的 广 泛 使 用 ， 同 时 一 味 的 改 用 第 四 代 篦 冷 机 也 不 符 合安徽建筑工业学院本科生毕业设计4国 情 和 企 业 实 际 情 况 。 因 此 本 设 计 使 用 第 三
32、代 高 效 充 气 梁 篦 冷 机 。 因 此 本 设计 的 选 型 方 案 定 为 成 都 水 泥 设 计 院 设 计 的 LBTF5000 篦冷机。本 次 设 计 所 要 完 成 的 任 务 包 括 一 下 几 个 方 面 ： 1 配 料 设 计 和 物 料 平 衡计 算 并 填 写 物 料 平 衡 表 和 物 料 贮 存 库 明 细 表 ； 2 回 转 窑 及 冷 却 机 选 型 计 算 ，确 定 设 备 型 号 规 格 和 主 要 技 术 参 数 ， 并 填 写 主 机 设 备 生 产 能 力 平 衡 表 ；3 绘 制 全 厂 平 面 布 置 图 和 烧 成 系 统 工 艺 流 程 图
33、 ； 4 一 套 能 反 映 主 机 设 备 安装 位 置 和 各 设 备 连 接 关 系 的 工 艺 布 置 图 样 7 10 张 ； 其 中 由 指 导 教 师 指 定 的手 工 图 2 5 张 ， 其 余 用 计 算 机 绘 图 。 5 编 制 设 计 计 算 说 明 书 。 6 与 本 专业 有 关 科 技 文 献 一 篇 （ 英 译 汉 ） 。具 体 工 作 安 排 如 下 ： 1.两 周 时 间 查阅资料 定初步设计方案；2. 配料设计和物料平衡计算用时一周；3.一周时间绘制烧成系统工艺流程图；4.三周时间进行设备选型计算和主机能力平衡计算；5.毕业实习用时 2 周；6.六周时间进
34、行烧成系统工艺布置图设计；7. 编制设计说明书用时一周；8.设计答辩准备工作用时一周。日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计5第一章 总 论本次设计课题是日产5000吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计。其设计主机设备熟料冷却机作为水泥厂熟料烧成系统重要的主机设备，它担负着对高温红热熟料进行冷却、热回收、输送、破碎等多重作用。在现代新型干法水泥生产规模愈来愈大型化的今天，其关键因素之一是装备的大型化和高新技术的应用，而高效节能、运行可靠的篦式冷却机是保证整个生产系统高效运转的一个非常重要的因素。本设计使用新型干法水泥生产线，与普通水泥生产线相比具有以下优点： 1.
35、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，但其综合能耗低。2.由于原料和生料的预均化技术的发展，使干法生产的熟料质量得到了保证，并由于采用了新技术等措施，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，预分解窑的质量轻，占地面积小，基建投资少。鉴于此，这次毕业设计的任务选为 5000t/d 熟料的预分解窑。为了在尽量降低水泥厂早期投入成本的前提下，又使水泥生产技术具有先进和现代化的特点，与此同时也要保证生产的稳定性，本设计多采用目前已经投产且在实际生产中性能表现良好的成
36、熟工艺技术和设备。在设计中遵循以下原则：1.窑等主机的产量，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. 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. 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。对于新技术、新工艺、新设备，必
37、须经过生产实践鉴定合格后，才可应用于新建厂的设计中。4. 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、起重以安徽建筑工业学院本科生毕业设计6及需要减轻繁重体力劳动的场合，也应尽可能实现机械化；5. 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/ 。今3m后，由于对环保要求愈睐愈高，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。6. 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。为
38、减少环境污染，应广泛的采用新型高效除尘设备，重视噪音防治、污水治理、绿化环境，使水泥厂工业实现文明生产本设计说明书针对熟料烧成窑头部分对包括对设计原理和方法、方案选择的过程以及所采用方案的特点等进行详细阐述。除此之外，本设计说明书重点对设计的计算部分进行了详细介绍，包括：配料计算、物料平衡计算、回转窑产量标定计算、主机设备选型计算等。日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计7第二章 设计任务及所给条件依据2.1 设计任务日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头部分工艺设计包括：a. 配料设计、物料平衡计算；b. 烧成窑头设备选型计算和主机生产能力平衡计算；2.2
39、 设计条件依据1）采用窑外分解窑生产熟料；2）物料参数见表 1-11-3；3）要求熟料三个率值：KH=0.900.01、SM=2.600.10、IM=1.600.10；4）单位熟料热耗：3050kJ/kg5）生产损失：生料按 1%计算，其它按 3%计算表 2 .2 . 1 原燃料化学成分（%）名称 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其 它 石灰石 41.63 2.65 1.04 0.50 52.37 0.92 0.89 100.00砂岩 3.11 75.93 13.05 3.95 0.54 0.64 2.78 100.00铁粉 3.89 10.97 4.97 68.68
40、 4.07 1.73 5.69 100.00煤灰 51.98 33.47 3.04 4.54 0.63 6.34 100.00表 2 .2 . 2 进厂原燃料水分及粒度物料名称 石灰石 砂 岩 铁 粉 原煤水分（%） 1 6 16 10粒度（mm） 600 40 10 100表 2 .2 .3 煤的工业分析挥发分 固定碳 灰分 热值29.77% 41.82% 25.82% 25260kJ/kg安徽建筑工业学院本科生毕业设计8第三章 回转窑的选型计算回转窑主要结构是由窑筒体，支承装置，窑头、窑尾密封装置，传动装置，进料煅烧装置组成。由于简体的倾斜和缓慢回转作用，物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向移动，
41、继续完成分解和烧成的工艺过程，最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。回转窑的设计计算一般采用经验公式，记过对比本设计根据 新型干法水泥厂设备选型使用手册相关资料确定窑型及规格。具体过程见下表：表 3.1 回转窑的选型计算序号 项目 单位 计算公式和依据 计算结果日额定产量 t/d 5000最大连续产量 t/d 55001 设计要求最小连续量 t/d设计任务要求及新型干法水泥厂设备选型使用手册4750耐火砖内径 m （k 为与窑型有关系数 NSP3GDi取 5060）4.37回转窑筒体内径m （耐火砖本设计取耐 火 砖2i220mm）4.81确定筒体长度 m 新型干法水泥厂设备选型使用手册表 5
42、.1469.75回转窑斜度 % 新型干法水泥厂设备选型使用手册表 5.1532 回转窑计算回转窑转速 r/min新型干发水泥厂设备选型使用手册Pg4443.5规格 4.872生产能力 t/d 5000筒体直径 m 4.8筒长 m 72筒体斜度 % 3.5筒体转速 r/min0.3693.694 选择回转窑支撑数 档新型干法水泥厂设备选型使用手册及目前各水泥生产厂家 5000 t/d 线生产使用情况3日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计9回转窑年利用率 % 新型干法水泥厂设备选型使用手册=310/3658556窑的台数计算 台（ 窑标定台时产量）hvQn876015v 得
43、 0.9994取 1第四章 配料及物料平衡计算4.1 配料计算：4.1.1 确定率值由设计任务知：石 灰 石 饱 和 系 数 KH=0.900.01硅 率 SM=2.600.10、铝率 IM=1.600.104.1.2 率值及其意义a. 石 灰 石 饱 和 系 数 表 示 水 泥 熟 料 中 的 氧 化 钙 总 量 减 去 饱 和 酸 性 氧 化 物（ SiO2、 Al2O3、 Fe2O3） 所 需 的 氧 化 钙 后 ， 剩 下 的 与 二 氧 化 硅 化 合 的 氧 化 钙 的含 量 与 理 论 上 二 氧 化 硅 与 氧 化 钙 化 合 全 部 生 成 硅 酸 三 钙 所 需 的 氧 化
44、 钙 含 量 的比 值 。 简 言 之 ， 饱 和 比 KH 表 示 熟 料 中 氧 化 硅 被 氧 化 钙 饱 和 生 成 硅 酸 三 钙 的 程度 。b. 硅 率 是 水 泥 熟 料 中 SiO2与 Al2O3+ Fe2O3之 间 的 比 值 ， 也 代 表 熟 料 中的 硅 酸 盐 矿 物 和 溶 剂 矿 物 之 间 的 比 值 。 硅 率 过 高 ， 表 示 硅 酸 盐 矿 物 多 ， 对 水泥 熟 料 是 强 度 有 利 ， 但 意 味 着 溶 剂 矿 物 较 少 ， 液 相 量 少 ， 将 给 煅 烧 造 成 困 难 。硅 率 过 低 ， 则 对 熟 料 强 度 不 利 。 且 溶
45、 剂 矿 物 过 多 ， 易 结 大 块 、 炉 瘤 ， 结 圈 等 ，也 不 利 于 煅 烧 。c. 铝率是 水 泥 熟 料 中 Al2O3与 Fe2O3之 间 的 比 值 。 也 反 映 了 熟 料 中 的C3A 和 C4AF 的 相 对 含 量 。 选 择 铝率的 高 低 ， 也 应 视 具 体 情 况 而 定 。 在 溶 剂 矿物 C3A+C4AF 含 量 一 定 时 ， 铝率高 ， 意 味 着 C3A 量 多 ， C4AF 量 小 ， 液 相 粘 度增 加 ， C3S 形 成 比 较 困 难 ， 且 熟 料 的 后 期 强 度 、 抗 干 缩 性 、 耐 磨 性 等 均 受 影 响
46、；相 反 。 如 果 铝率过 低 ， 则 C3A 量 少 ， C4AF 量 多 ， 液 相 粘 度 降 低 ， 这 对 保 护 好旋 窑 的 窑 皮 和 立 窑 的 底 火 比 例 。4.1.3 假设原料配比石灰石:砂岩:铁粉=0.834:0.148:0.0184.1.4 计算白生料化学成分表 4 .1 .1名称 烧失量 二氧化硅 三氧化二铝三氧化二铁 氧化钙 氧化镁 其他 合计安徽建筑工业学院本科生毕业设计10石灰石 34.7194 2.2101 0.8674 0.4170 43.6766 0.7673 0.7423 83.4001砂岩 0.4603 11.2376 1.9314 0.584
47、6 0.0799 0.0947 0.4114 14.7999铁粉 0.0700 0.1975 0.0895 1.2362 0.0732 0.0311 0.1024 1.7999白生料 35.2497 13.6452 2.8883 2.2378 43.8297 0.8931 1.2561 1004.1.5 计算灼烧基生料化学成分灼烧基成分=A/(100-L)=A/(100-35.2497)表 4 .1 .2名称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其 它 合计成分 21.0736 4.4607 3.4560 67.6903 1.3793 1.9399 1004.1.6 计算熟料标准
48、煤耗表 4 .1 .3 煤的工业分析 挥发分 固定碳 灰分 热值29.77% 41.82% 25.82% 25260kJ/kg单位熟料热耗:3050kj/kg标准煤耗=熟料热耗/煤热值=3050/25260=0.12074426Kg 煤/Kg 熟料4.1.7 计算煤灰掺入量GA=PAS/100=0.1207442625.82%100/100=3.1176%( 其中 A:煤收到基灰分含量（%） ；S：煤灰沉落于熟料中的百分率（%） ，一般取 100 )4.1.8 计算熟料化学成分（%）表 4 .1 .4成分 二氧化硅 三氧化二铝 三氧化二铁 氧化钙 氧化镁 其他 总共灼烧生料 21.0736 4
49、.4607 3.4560 67.6903 1.3793 1.9399 98.5478煤灰 1.6205 1.0435 0.0948 0.1415 0.0196 0.1976 3.1176熟料 22.6941 5.5042 3.5508 67.8318 1.3989 2.1375 101.66544.1.9 计算率值KH=（CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3）/2.8SiO2=0.9050(0.900.01)SM=SiO2/( Al2O3+ Fe2O3)=2.5063 (2.600.10)IM= Al2O3 /Fe2O3=1.5501 (1.600.10)日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计11经过验算满足设计要求，可取.原料配比为：石灰石:砂岩:铁粉=0.834:0.148:0.0184.2 物料平衡计算4.2.1 计算熟料料耗a.理论料耗HL=（100- GA）/（100-生料烧失量）=1.4962Kg 生料/Kg 熟料b.实际料耗HS= HL/（1-生产损失）=1.5113Kg 生料/Kg 熟料4.2.2 计算实物煤耗P=P/（1-
