1、课 程 设 计 说 明 书题目: 水泥粉磨车间设计 院 系： 材料科学与工程学院 专业班级： 无机非金属材料工程 08-2 班 学 号： 2008300178 学生姓名： 夏 雪 宜 指导教师： 王 金 香 2012 年 1 月 4 日 安徽理工大学课程设计（论文）任务书材料科学与工程 学院 无机非金属材料 教研室学 号 2008300178 学生姓名 夏雪宜 专业（班级） 无机非金属材料工程 08-2 班 设计题目 水泥粉磨车间设计设计技术参数窑型为 460 预分解窑, 窑产量为日产熟料 2500 吨 原料配比为石灰石 84.58%，砂页岩 6.70%，粉煤灰 6.70%，铁矿石 2.01%
2、。率值为 KH=0.877,SM=2.42,IM=1.56 石膏掺加量为 2.5%，混合材掺加量为 30%磨机主要参数：规格（m）：413；筒体转速(r/min): 15.46；研磨体装载量(t)：235；设计产量（t/h）：85设计要求年产矿渣水泥 95 万吨。车间 0.000 平面及主视图一张工作量A1 图纸一张5000 字左右的说明书一份工作计划第 16 周 查阅资料，确定相关参数第 18 周 完成图纸设计第 17 周 完成物料平衡计算第 19 周 完成课程设计说明书参考资料1.郑林义， 无机非金属材料工厂设计概论 ，合肥工业大学出版社，2009.12.肖争鸣，李坚利， 水泥工艺技术 ，
3、化学工业出版社，2006.43.胡道和，2水泥工业热工设备 ，武汉理工大学出版社，2009.7指导教师签字 教研室主任签字2011 年 12 月 12 日安徽理工大学课程设计（论文）成绩评定表学生姓名： 夏雪宜 学号： 2008300178 专业班级： 无机非金属材料工程 08-2 班 课程设计题目： 水泥粉磨车间设计 指导教师评语：成绩： 指导教师： 年 月 日安徽理工大学课程设计说明书I目 录摘 要 .I引 言 .i1.配 料 计 算 .11.1 窑的生产能力标定 .11.2 原、燃料的选择及确定原料配比 21.2.1 原料和燃料的选择 .21.2.2 确定原料配比 .31.3 率值计算
4、.42. 物 料 平 衡 计 算 62.1 消耗定额计算 .62.1.1 原料消耗定额计算 .62.1.2 石膏和混合材消耗定额计算 .72.1.3 燃料消耗定额计算 .72.1.4 熟料及水泥消耗定额 .82.2 编制物料平衡表 .83 .工 艺 流 程 选 择 设 备 选 型 .103.1 工艺流程选择 103.2 主机选型 .103.3 附属设备选型 113.3.1 选粉设备的选型 .113.3.2 辊压机的选型 .133.3.3 除尘系统 143.3.4 斗式提升机 .163.3.5 输送设备 .163.4 设备明细表 16总 结 19参 考 文 献 20致 谢 21安徽理工大学课程设
5、计说明书I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。本次设计的内容是年产 95 万吨矿渣水泥粉磨系统。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 产量安徽理工大学课程设
6、计说明书i引 言1、 水 泥 粉 磨 流 程 和 设 备 发 展 情 况水 泥 粉 磨 是 水 泥 工 业 生 产 中 好 点 最 多 的 一 个 工 序 。 近 年 来 ， 随 着 新 型 干 法 水 泥生 产 的 发 展 ， 为 了 提 高 粉 磨 效 率 ， 节 约 能 源 ， 提 高 经 济 效 益 ， 水 泥 粉 磨 设 备 在 大 型化 同 时 ， 也 在 不 断 地 改 进 和 发 展 ， 其 发 展 情 况 是 ：（ 1） 在 设 备 大 型 化 的 同 时 力 求 选 用 高 效 、 节 能 型 磨 机 。 用 于 水 泥 粉 磨 的 钢 球 磨机 直 径 已 达 5m 以
7、上 ， 电 机 功 率 达 7000KW 以 上 ， 台 时 产 量 达 300t/h 以 上 。 丹 麦 史密 斯 公 司 开 发 了 钢 段 节 能 的 康 碧 丹 磨 。 辊 式 磨 也 开 始 用 于 水 泥 粉 磨 。 德 国 研 制 了 新型 节 能 粉 磨 设 备 -辊 压 机 。（ 2） 采 用 高 效 选 粉 机 。 为 了 适 应 磨 机 大 型 化 的 要 求 ， 闭 路 流 程 的 选 粉 设 备 也 得到 了 较 大 发 展 。 旋 粉 效 率 达 74%的 日 本 小 野 田 重 工 业 公 司 的 旋 风 筒 式 的 O-SEPA、丹 麦 史 密 斯 公 司 SE
8、PAX 和 美 国 斯 特 蒂 文 特 公 司 的 SD 等 高 效 选 粉 机 相 继 出 现 。 机 械旋 转 式 空 气 选 粉 机 ， 目 前 其 最 大 直 径 已 达 11m 以 上 ， 选 粉 能 力 达 300t/h 以 上 。 旋风 式 选 粉 机 最 大 选 粉 能 力 已 达 500t/h。（ 3） 采 用 新 型 衬 板 ， 改 善 磨 机 部 件 及 研 磨 件 材 质 。 目 前 水 泥 磨 常 用 的 衬 板 有 压条 式 凸 接 衬 板 、 达 凸 波 形 衬 板 、 曲 面 环 向 阶 梯 衬 板 、 锥 面 分 级 衬 板 、 螺 旋 凸 棱 形 分级 衬
9、板 、 角 螺 旋 分 级 衬 板 、 圆 角 方 形 衬 板 、 环 沟 衬 板 、 橡 胶 衬 板 、 无 螺 旋 衬 板 等 。在 改 善 易 磨 部 件 及 研 磨 体 材 质 方 面 ， 日 益 广 泛 地 采 用 各 种 合 金 钢 材 料 ， 提 高 耐 磨 性能 ， 降 低 磨 耗 率 ， 提 高 部 件 及 研 磨 体 使 用 寿 命 。 原 来 使 用 耐 磨 性 低 的 普 通 钢 材 时 ，每 吨 水 泥 磨 耗 的 衬 板 及 研 磨 体 达 1000g 之 多 ， 目 前 一 般 可 降 到 100g 以 下 。（ 4） 添 加 助 磨 剂 ， 提 高 粉 磨 效
10、率 。 助 磨 剂 能 够 消 除 水 泥 粉 磨 时 物 料 结 块 和 消 除物 料 黏 糊 研 磨 体 及 衬 板 的 弊 端 ， 改 善 粉 磨 作 用 ， 有 效 地 提 高 粉 磨 效 率 。 常 用 的 助 磨剂 有 三 乙 醇 胺 、 多 缩 乙 二 醇 、 等 。 一 般 从 磨 头 加 入 ， 掺 加 量 约 为 0.008%-0.08%。（ 5） 降 低 水 泥 温 度 ， 提 高 粉 磨 效 率 ， 改 善 水 泥 品 质 。 在 水 泥 粉 磨 作 业 中 ， 为 防止 石 膏 脱 水 ， 降 低 水 泥 粉 磨 的 温 度 ， 提 高 粉 磨 效 率 ， 改 善 水
11、 泥 品 质 ， 除 已 广 泛 采 用的 磨 体 淋 水 ， 加 强 磨 内 通 风 等 措 施 外 ， ， 近 年 来 采 用 了 向 磨 内 喷 水 ， 在 选 粉 机 内 通风 和 采 用 水 泥 冷 却 器 对 出 磨 水 泥 进 行 冷 却 等 方 法 。（ 6） 实 现 操 作 自 动 化 。 目 前 ， 水 泥 粉 磨 已 广 泛 采 用 电 子 定 量 喂 料 秤 、 自 动 化 仪表 及 电 子 计 算 机 控 制 生 产 ， 实 现 操 作 自 动 化 ， 以 进 一 步 稳 定 磨 机 生 产 ， 提 高 生 产 效率 。 磨 内 作 业 主 要 利 用 电 耳 和 提
12、 升 机 负 荷 、 选 粉 机 回 料 量 等 参 数 进 行 磨 机 的 负 荷 控制 。 对 石 膏 掺 加 量 等 亦 可 用 X 荧 光 分 析 仪 、 电 子 计 算 机 进 行 配 料 控 制 。安徽理工大学课程设计说明书ii(7)采 取 其 他 技 术 措 施 如 降 低 入 磨 物 料 粒 度 ， 保 证 水 泥 成 品 的 合 理 颗 粒 级 配 及 根 据 产 品 标 准 选 择 适 当的 比 表 面 积 ， 改 善 配 料 ， 选 择 合 理 的 熟 料 矿 物 组 成 ， 降 低 入 磨 物 料 水 分 等 。 (8)开 发 粉 状 输 送 的 新 型 设 备 在 广
13、 泛 推 广 应 用 挤 压 粉 磨 的 同 时 ， 在 粉 状 物 料 输 送 方 面 ， 研 发 机 械 输 送 粉 状 的超 高 超 重 提 升 机 、 密 封 皮 带 机 、 新 型 空 气 斜 槽 等 装 备 ， 代 替 气 力 输 送 粉 体 物 料 旧 模式 ， 力 求 水 泥 生 产 综 合 电 耗 的 进 一 步 降 低 。2.水 泥 粉 磨 流 程水 泥 粉 磨 流 程 主 要 有 下 列 两 种 类 型 ：开 路 流 程 ： 管 磨 、 康 碧 丹 磨 。闭 路 流 程 ： 一 级 管 磨 闭 路 、 二 级 球 磨 闭 路 、 辊 式 磨 和 辊 压 机 等 。近 年
14、来 ， 水 泥 粉 磨 趋 向 于 闭 路 流 程 ， 特 别 是 大 型 磨 机 更 是 如 此 。 在 闭 路 流 程 中 ，又 趋 向 于 球 磨 机 、 辊 压 机 及 高 效 选 粉 机 不 同 组 合 的 粉 磨 流 程 。 其 中 ， 辊 压 机 混 合 型粉 磨 系 统 是 当 今 水 泥 行 业 最 盛 行 的 水 泥 粉 磨 系 统 。 这 种 粉 磨 流 程 与 传 统 球 磨 机 相 比 ，可 节 省 水 泥 的 单 位 电 耗 近 30%， 还 能 确 保 水 泥 质 量 。安徽理工大学课程设计说明书11.配料计算1.1 窑的生产能力标定设计任务要求设计年产矿渣水泥
15、95 万吨，由于矿渣水泥中混合材掺量为 20%到 70%，设计中取 30%，石膏掺量根据水泥中 SO3含量确定。根据水泥年产量计算水泥熟料年产量：Qy=(100-d-e)/(100-p)Gy 式中：Q y要求的熟料年产量（t/a） ；Gy工厂规模（t/a） ；p水泥的生产损失（） ，可取为 13计算中取 1%；d水泥中石膏的掺入量（） （因石膏中含 SO3为 40%，若取水泥中 SO3含量为 1%时，石膏掺量为 2.5%） ； e水泥中混合材的掺入量（） ；Qy=(100-2.5-30)/(100-1) 950000=647727.77(t)根据水泥熟料年产量确定水泥熟料日产量：Qy=365Q
16、 d,对预分解窑年利用率为：85%95%，在此取 =85%则有：Q d=647727.77/365/0.85=2087.76(t)选窑规格：460m ，Di=D-2r=4-0.152=3.7m,L=60m根据以下公式计算窑产量：Gd1 =0.37743Di(2.5185)L(0.51861)=85.1t/h(或 2042t/d)Gd2=1.5564Di(3.0765)=87.1t/h(或 2090t/d)Gd3=0.15362Vi(0.97422)=82.9t/h(或 2013t/d)Gd4=0.27250Di(2.6804)L(0.48912)=83.0T/h(或 1992t/d)G 平均
17、=（G1+G2+G3+G4）/4=84.8t/h(或 2035t/d)Gd1与平均值最接近窑台数：n= Qy /（8760G d1）= 647727.27/(87600.8585.1)=1.02，标定此窑产量 Qd=2500t/d 。对于日产熟料 2500t 的窑，熟料小时产量产量:Q h=Qd/24=104.17(t/h),熟料年产量:Qy=365Q d =3650.852500=775625（t/y） ；相对应的水泥小时产量:G h=(100-p)/(100-d-e)Qh=152.78(t/h), 水泥日产量：G d= Gh=(100-p)/(100-d-e)2500 =3666.67（t
18、/d）,水泥年产量：G y= Gh=(100-p)/(100-d-e)Qy=1137583.33（t/y） 。安徽理工大学课程设计说明书21.2 原、燃料的选择及确定原料配比1.2.1 原料和燃料的选择一、原燃材料资源：1石灰石：自备矿山，中硬，含水量 1%。2粘土：自备矿山，含水量 4%。3砂岩：自备矿山，含水量 2%。4铁矿：外购，铁矿尾砂，含水量 15%。5粉煤灰：外购，含水量 0.5%。6矿渣（混合材）：外购，碱性矿渣，含水量 15%7石膏：外购，SO3：40%；W：少量；块度300 毫米。8燃料：外购，烟煤或无烟煤，易磨性系数 1.36，块度80 毫米。二、烟煤及无烟煤的工业分析：表
19、 1-1 烟煤及无烟煤的工业分析名称 水分（Mar/%）挥发份（Var/%）灰分（Aar/%）固定碳（Car%）热值(Qar%)烟煤 1.86 19.64 27.76 50.74 21277.13无烟煤 1.63 4.76 18.56 75.05 26825.50三、原料及煤灰的化学成分表 1-2 原料及煤灰的化学成分名称 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 总和石灰石 41.37 4.16 0.49 1.22 51.54 0.78 99.56粘土 5.76 68.52 15.72 5.79 1.17 1.74 98.70砂页岩 2.67 88.40 3.41 2.50
20、1.09 1.13 99.20粉煤灰 2.99 47.19 33.74 5.82 4.28 1.23 95.25安徽理工大学课程设计说明书3铁矿石 1.60 51.62 6.47 31.21 2.69 1.69 95.28烟煤煤灰 0.00 51.67 27.62 7.37 6.09 0.94 93.69无烟煤煤灰0.00 49.29 31.10 7.54 4.48 1.15 93.56对于回转窑由于煅烧熟料时要求火焰的长度比较长，因此燃料常选烟煤。考虑到节省土地和尽量利用废弃物的原则原料可以选石灰石、砂页岩、粉煤灰、铁粉四种，其中粉煤灰和砂页岩按一定比例混合等效于粘土。1.2.2 确定原料配
21、比对于新型干法水泥生产工艺，水泥熟料率值大致为：KH=0.86-0.90,SM=2.2-2.6,IM=1.3-1.8。根据新型干法水泥厂工艺设计手册确定 KH=0.88+-0.22,SM=2.5+-0.1,IM=1.6+-0.1。熟料单位热耗确定为 3100KJ/Kg 熟料。煤灰掺入量：GA=qA yS/ Qy100=(310027.76%100)/(21277.13100)=4.04%，S 为粉尘沉落度，有收尘设备时取 100。设 W=97.5%W(Fe2O3)=W/(2.8KH+1)(IM+1)SM+2.65IM+1.35=3.47%W(Al2O3)=IMW(Fe2O3)=5.55%W(S
22、iO2)=SMW(Al2O3)+W (Fe2O3 )=22.55%W(CaO)=W-W(SiO2)+W(Al2O3)+W(Fe2O3)=65.93%表 1-3 配料计算过程计算步骤 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 其他 备注所要求熟料组成22.55 5.55 3.47 65.93 2.50-4.04Kg 粉煤灰2.09 1.12 0.30 0.25 0.29差 20.46 4.43 3.17 65.68 2.21-127Kg 石灰 5.28 0.62 1.55 65.46 1.55 干石灰石安徽理工大学课程设计说明书4石 =65.68%/51.54%100Kg=127.4Kg差 15
23、.18 3.81 1.62 0.22 0.66-11Kg 粉煤灰5.19 3.71 0.64 0.47 0.66 干粉煤灰=3.81%/33.47100Kg=11.29Kg差 9.99 0.10 0.98 -0.25 0-3Kg 铁矿石 1.55 0.19 0.94 0.08 0.19 干铁矿石=0.98%/31.21%100Kg=3.14Kg差 8.44 -0.09 0.04 -0.33 -0.19-9.5Kg 砂页岩8.40 0.32 0.24 0.10 0.18 干砂页岩=8.44%/88.40%100Kg=9.55Kg差 0.04 -0.41 -0.20 -0.43 -0.37+1Kg
24、 粉煤灰 0.47 0.34 0.06 0.04 0.06 干粉煤灰=0.41%/33.74%100Kg=1.22Kg和 0.51 -0.07 -0.14 -0.39 -0.31-0.5Kg 砂页岩0.44 0.02 0.01 0.01 0.01 干砂页岩=0.51%/88.4%100Kg=0.58Kg差 0.07 -0.09 -0.15 -0.40 -0.32+0.8Kg 石灰石0.03 0.00 0.01 0.41 0.01 干石灰石=0.40%/51.54%100Kg=0.78Kg差 0.10 -0.09 -0.14 0.01 -0.31石灰石：（127-0.8）/（127+1+3+9.
25、5-1+0.5-0.8）100%=84.85%砂页岩：（9.5+0.5）/149.2100%=6.70%粉煤灰：（11-1）/149.2100%=6.70%铁矿石：3/148.2100%=2.01%1.3 率值计算表 1-4 熟料各成分计算过程名称 配合比（%） 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO安徽理工大学课程设计说明书5石灰石 84.58 34.99 3.52 0.41 1.03 43.60砂页岩 6.70 0.18 5.92 0.23 0.17 0.07粉煤灰 6.70 0.20 3.16 2.26 0.39 0.29铁矿石 2.01 0.03 1.04 0.13 0.63
26、 0.05生料 100 35.4 13.64 3.03 2.22 44.01灼烧生料 - - 21.11 4.69 3.44 68.13灼烧生料 95.83 - 20.23 4.49 3.30 65.29煤灰 4.17 - 2.15 1.15 0.31 0.25熟料 100 - 22.38 5.64 3.61 65.54KH=Ca-1.65 Al2O3-0.35 Fe2O3=0.877SM= SiO2/( Al2O3+ Fe2O3)=2.42IM=Al2O3/ Fe2O3=1.56安徽理工大学课程设计说明书62. 物料平衡计算2.1消耗定额计算2.1.1 原料消耗定额计算考虑煤灰掺入量时，1t
27、 熟料的干生料理论消耗量:KT=(100-s)/(100-I)式中 K T干生料理论消耗量（t/t 熟料） ；I干生料的烧失量（） ；s煤灰掺入量，以熟料百分数表示（） 。则有：K T=（100-4.04）/（100-35.4）=1.485（t/t 熟料） ；考虑煤灰掺入量时，1t 熟料的干生料消耗定额：K 生 =100K 干 /（100-P 生 ）式中 K 生 干生料消耗定额（t/t 熟料） ；P 生 生料的生产损失（） ，一般 13，计算时取 1%。则有：K 生 =（1001.485）/（100-1）=1.5（t/t 熟料） ；各种干原料消耗定额：K 原 =K 生 X式中 K 原 某种干原
28、料的消耗定额（t/t 熟料） ；X干生料中该原料的配合比（） 。则有：K 干石 = K 生 84.59%=1.584.59%=1.269（t/t 熟料） ；K 干砂 =K 生6.70%=1.56.70%=0.1005（t/t 熟料） ；K 干粉 = K 生6.70%=1.56.70%=0.1005（t/t 熟料） ；K 干铁 =K 生2.01%=1.52.01%=0.03051（t/t 熟料） 。各物料的湿消耗定额：K 湿 =100K 干 /(100-W0)式中 K 湿 、K 干 分别表示湿、干物料消耗定额（t/t 熟料） ；W0该湿物料的天然水分（） 。则有：K 湿生 =100K 生 /(1
29、00-W0)=1001.5/（100-1.3148）=1.52（t/t 熟料）其中 W 生=（84.581+6.702+6.700.5+2.0115）/100=1.3148%；k 湿石 =100K 干石 /(100-W0)=1001.269/（100-1）=1.282（t/t 熟料） ；K 湿砂 =100K 干砂 /(100-W0)=1000.1005/（100-2）=0.1026（t/t 熟料） ；K 湿粉 =100K 干粉 /(100-W0)安徽理工大学课程设计说明书7=1000.1005/（100-0.5）=0.1010（t/t 熟料） ；K 湿铁 =100K 干铁 /(100-W0)=
30、1000.03015/（100-15）=0.03547（t/t 熟料） 。湿原料质量百分比：石灰石：1.282/1.52100%=84.34%砂页岩：0.1026/1.52100%=6.75%粉煤灰：0.1010/1.52100%=6.64%铁矿石：0.03547/1.52100%=2.33%2.1.2 石膏和混合材消耗定额计算干石膏消耗定额：Kd=100d/(100-d-e)(100-Pd)式中 K d干石膏消耗定额（t/t 熟料） ；d，e分别表示水泥中石膏、混合材掺入量（） ；Pd干石膏的生产损失（） ，可取 1%。则有：K d=1002.5/(100-2.5-30)(100-1)=0.
31、03741（t/t 熟料） ；湿石膏消耗定额：K 湿 d=100Kd/(100-W0)=1000.03741/(100-1)=0.03779（t/t 熟料）(其中石膏含水量取 W 石膏 =1%)；干混合材消耗定额：Ke=100e/(100-d-e)(100-Pe)式中 K e干石膏消耗定额（t/t 熟料） ；d，e分别表示水泥中石膏、混合材掺入量（） ；Pe干石膏的生产损失（） ，可取 1%。则有：K e=10030/(100-2.5-30)(100-1)=0.4489（t/t 熟料） ；湿混合材消耗定额：K 湿 e=100Ke/(100-W0)=1000.4489/(100-15)=0.52
32、81（t/t 熟料） 。2.1.3 燃料消耗定额计算烧成用干煤消耗定额：Kf=100q/Q(100-PF)式中 K f烧成用干煤消耗定额（t/t 熟料） ；q熟料烧成消耗（kJ/kg 熟料） ；Q干煤低位热值（kJ/kg 干煤） ；安徽理工大学课程设计说明书8PF煤的生产损失（） ，一般取 1,其中 Q=100（Q y+25Wy）/(100-W y)=100(21277.13+251.86)/(100-1.86)=21727.77（KJ/Kg 干煤）Kf =(1003100)/21727.77(100-1)=0.1441（t/t 熟料）烧成用湿煤消耗定额：Kf=100Kf/(100-W0)=(
33、1000.1441)/(100-1.86)=0.1468（t/t 熟料） 。因为该生产流程采用预热烘干，所以不考虑烘干用煤的消耗。2.1.4 熟料及水泥消耗定额熟料的干消耗定额：K 熟 =1.000（t/t 熟料） ，由于熟料中几乎不含水分，因此其湿消耗定额：K 湿熟 = K 熟 =1.000（t/t 熟料） 。水泥的干消耗定额：K 水泥 =K 熟 +Kd+Ke=1.000+0.03741+0.4489=1.4863（t/t 熟料） ；水泥湿消耗定额：K 湿水泥 =K 湿熟 +K 湿 d+ K 湿 e=1.000+0.03779+0.5281=1.56589（t/t 熟料） 。2.2 编制物料
34、平衡表根 据 前 两 节 所 求 数 据 绘 制 出 该 生 产 线 的 物 料 平 衡 表 如 下 ：表 2-1 水 泥 厂 物 料 平 衡 表物料平衡量（t）消耗定额（t/t 熟料） 干料 含天然水分料物料名称天然水分生产损失干料 含天然水分料时 日 年 时 日 年备注石灰石1% 1% 1.269 1.282 132.19 3172.5 984268.13 133.55 3305 994351.25砂页岩2% 1% 0.1005 0.1026 10.47 251.25 77950.31 10.69 256.5 79579.13率值KH=0.87S=2.42P=1.56湿原料质量百分比：安徽
35、理工大学课程设计说明书9粉煤灰0.5% 1% 0.1005 0.1010 10.47 251.25 77950.31 10.52 252.5 78338.13铁矿石15% 1% 0.03015 0.03547 3.141 75.38 23385.09 3.695 88.68 27511.42石灰石84.34%砂岩6.75%粉煤灰6.64%铁矿石2.33%石膏1% 1% 0.03741 0.03779 3.897 93.53 29016.13 3.937 94.48 29310.87混合材15% 1% 0.4489 0.5281 46.76 1122.25 348178.06 55.01 132
36、0.25 409607.56生料1.315% 1% 1.5 1.52 156.26 3750 1163437.5 158.34 3800 1178950熟料- 0 1.000 1.000 104.17 2500 775625 - - -水泥- 1% 1.4863 1.56589 152.78 3666.67 1137583.33 - - -烧成用煤1.86% 1% 0.1411 0.1468 15.01 360.25 111767.56 15.29 367 113861.75热耗：3100KJ/kg安徽理工大学课程设计说明书103 .工艺流程选择设备选型3.1 工艺流程选择水泥粉磨流程主要有两
37、种型式开路流程和闭路流程。开路粉磨流程不设选粉机主要特点：流程简单，投资少，操作维护简便，但物料易产生过粉碎现象，粉磨效率低，产量低。闭路粉磨流程设有选粉机，主要特点：可消除过粉碎现象，提高产量，但流程较复杂，设备多，投资大，操作维护管理相对复杂。近年来，水泥粉磨已趋于闭路流程，特别是大型磨机更是这样，在闭路流程中，又趋向于球磨机、辊压机及高效选粉机不同组合的粉磨流程。对于设计的日产熟料 2500t 的小型生产线，水泥粉磨流程可以选择设有高效选粉机而不设辊压机的简单闭路水泥粉磨流程，其流程图如下图示：图 3-1 闭流水泥粉磨系统3.2 主机选型水泥磨的选型安徽理工大学课程设计说明书11确定粉磨
38、车间的工作制度 水泥粉磨车间采用三班制，每班工作 8 小时，每年工作 300 天。 根 据 车 间 运 作 班 制 和 主 机 运 转 小 时 数 ， 确 定 主 机 的 年 利 用 率 ：= = 0.828760k321876k 每年工作日数，1k 每日工作班数，2k 每班主机运转小时数。3 主机要求小时产量：G = = =125.42 t/hH8760y0.8296 设备的选型：选用 4.213m 的水泥磨，该型号磨机技术性能见表 3-2表 3-2 粉磨设备的技术性能磨机规格 4.213研磨体装载量（t） 209转速（r/min） 15.6入磨粒度 20生产能力(t/h) 150传动方式
39、中心传动主电动机功率（Kw） 3150主减速机型号 速比 JS140-C 或 MFY320设备重量(t) 2553.3附属设备选型3.3.1 选粉设备的选型闭路流程的干法生料磨，煤磨和水泥磨的分级设备采用选粉机，它主要有以下几种型式：通过式、离心式和高效选粉机。本厂根据实际情况选用高效选粉机，具有 80 年代国际先进水平的新型高效选粉机主要有日本小野田工业公司的 O-SEPA、丹麦史密斯公司的 SEPAX 和美国斯特蒂文公司 SP 测流式选粉机等。安徽理工大学课程设计说明书12采用高效选粉机可使磨机系统产量提高 10-30%，本次设计采用 O-SEPA 选粉机，下面主要介绍 O-SEPA 选粉
40、机的情况。O-SEPA 选粉机使目前广泛采用的选粉形式。该机主体是一个涡壳旋风筒，内设笼形转子，其外圈装一圈导向叶片，被选粉料从顶部喂入落到撒料盘上，靠离心力将物料抛撒。粗粉则受离心力作用而下落到下部选粉室，再经由下部吹入的三次风风选后，细分随风上升，而粗粉则落入锥形斗卸出。分级选粉有三股风：从磨内排出的气体为一次风（含尘） ，其它粉磨系统排出的气体为二次风（含尘） ，三次风（净）由下部吹入。一次风、二次风由上壳体两侧进风口引入机内，形成水平旋流分离场，将较细颗粒带入转子内抛出，然后细粉由收尘器收集为成品。O-SEPA 选粉机的主要优点： 提高选粉效率，可达 74%，使磨机产量增加大约 222
41、4%、节能约 820%。 成品粒径分布 344m 的细料所占的百分比较高，水泥颗粒组成合理，有利提高水泥强度。 借助变速驱动装置，易于调节产品细度。 体积小，质量轻，只需传统式选粉机的 1/2 或 1/6 空间。减少基建投资。根据磨机标定产量 135t/h，对 O-SEPA 选粉机进行选型：N = xCG601其中, N:按选分浓度计算的 O-SEPA 选粉机的规格,m 3/minG：水泥磨标定的产量,t/hCx:O-SEPA 选粉浓度，在 0.750.85kg/m 3，取 Cx=0.75kg/m331050/min6.7N2()aL其中，N 2：按喂料浓度计算的 O-SEPA 选粉机的规格,
42、m 3/minL：O-SEPA 选粉机的循环符合Ca:最大喂料浓度，C a=2.5kg/m321035(20%)7/min6.选用 N3000 O-SEPA 选粉机，其规格性能如表 3-3 所示表 3-3 选粉机规格性能型号 N-3000风量 3/mh18000安徽理工大学课程设计说明书13电机功率 kw 160处理能力 t/h 540主轴转速(r/min) 70-135比表面积( 2/mkg) 300-350水泥产量 t/h 110-1903.3.2 辊压机的选型辊压机属于料床粉磨，其挤压粉磨技术使粉磨技术上的重大变革，因增产、节能效果显著备受水泥界关注，主要由磨辊、主机架、进料装置、传动、
43、液压以及安全保护等装置组成。辊压机是由两个速度相同、辊面平整做相对转动的辊子组成的。物料由辊子上部喂入，随着两个辊子运转物体被钳入，并在高压下挤压成强度低充满裂纹的扁料片，料片大部分由细分组成。辊压机粉磨时要求高压、稳定、满料。 确 定 辊 压 机 的 循 环 负 荷 为 150%， 即 出 辊 压 机 的 粗 粉 回 料 量 与 进 水 泥 磨 的 细粉 量 之 比 为 1.5： 1。 则 要 求 辊 压 机 的 小 时 处 理 量 为 ：()()1357./hGLthG ：要求辊压机的小时处理量hG:标定的水泥磨产量，t/hL:辊压机的循环负荷 辊压机的确定选用 HFCG140-80 辊压
44、机，见表 3-4表 3-4 辊压机规格性能型号 HFCG140-80辊子直径（mm） 1400棍子宽度（mm) 800处理能力 t/h 280380入机粒度 mm 80入料温度 120功率 kW 2 - 560安徽理工大学课程设计说明书143.3.3 除尘系统1、除尘设施为了达到排放标准，且为了设备简单化，同时满足排放高效选粉机的高浓度的含尘气体，本次设计选用一级收尘系统，且选用气箱脉冲袋式收尘器。2、除尘系统的计算袋式除尘器的选型 进入袋式除尘器风量进入选粉机的一次风，二次风，三次风的风量比按 4：4：2 计算，其中磨尾进选粉机的风为一次风，则选粉机的风量 35018/.4VNmh选 粉 机
45、考虑到抽风管漏风系数为 1.1，则进入收尘器的总风量为 327382701. . 12/3V选 粉 机 袋 收 尘 选 粉 机 3234.()1(5146954)6/V Nmh袋 收 尘 选 粉 机考虑到管道散热，气体进入袋式除尘器温度降至 70，则进入袋式除尘器风量为V 袋 =142616 =179184m3/h 70 选粉机进入袋式除尘器的含尘浓度=0.833 kg/m3i选 粉C 33273700.8/ .81/0/8ikgmkgm选 粉 斗式提升机、辊压机处收尘进入袋式除尘器的含尘浓度 332(5)/6/7i gN所以进入袋式除尘器的气体总含尘浓度为： 38109/oiiCgm选 粉根
46、据以上情况，选用气箱式脉冲袋式收尘器，其规格和性能如表 3-5 所示表 3-5 袋式收尘器规格、性能型号 FMQD28211安徽理工大学课程设计说明书15处理风量 m3/h 247600总过滤面积 m2 3427滤袋个数（个） 2856含尘浓度 g/m3 1300 实际滤速179840./min0.15/602fQsA 袋收尘的过滤阻力 fmfctaRP式中， ：袋收尘的过滤阻力：滤布的阻力系数，羊毛绒布 =3.6RR180m：空气粘度 ：过滤速度，0.15m/sf：粉尘堆积层平均比阻， =mamaKg/105.8C：含尘浓度 C=0.936kg/ 3t：过滤时间袋收尘每隔 6min 振打一次
47、，振打时间 10s，t=606-10=350s，=3.6 + 0.936350mP8103.2658 6105.22.5=1484 a整机附加阻力 P m，参考表 3-6表 3-6 过滤风速与整机附加阻力关系过滤风速m/min 1.0 1.5 2.0 2.5P m（P a） 80 100 150 250故 =80= + =80+1484=15640maP安徽理工大学课程设计说明书163.3.4 斗式提升机（ 1） 磨 尾 斗 式 提 升 机型号：NSE70033650mm输送量：700m 3/h提升高度：75m（2）磨头斗式提升机型号：NSE70033650mm输送量：700m 3/h提升高度
48、：75m3.3.5 输送设备（1）袋收尘器下方输送成品处空气输送斜槽型号: XZ400 输送能力: 250t/h槽体宽度：400 mm 槽体节长：2000 mm需要风压：45.5 kPa（ 2） 选 粉 机 粗 粉 回 磨 头 处 空 气 输 送 斜 槽型号: XZ500 槽体宽度：500mm输送能力: 400 t/h 槽体节长：2000 mm需要风压：45.5 kPa需要风量：1.52 m 3/min（ 3） 斗 式 提 升 机 下 的 带式输送机型号: N200 EP200 型 输送能力: 200t/h槽体宽度：1000mm带速小于或等于 2.5m/s物料粒度小于 50mm3.4 设备明细表表 3-7 设备明细表顺序 代号 设 备 名 称 技 术 特 征 单位 数量安徽理工大学课程设计说明书171 01 水泥磨规格: 4.213m产量：150t/h入料粒径：20mm研磨体转载量：209t转速：15.6 r/min主电动机功率：3150KW主减速机型号: JS140-C设备重量：255t台 2
