1、二、主机平衡主机平衡计算是根据“物料平衡表”上的各生产环节所需处理年物料量，在选定车间工作制度和主机年利用率基础上，计算出各车间主机要求的生产能力，据此选择产量与之相近的主机型号规格，按标定主机的产量反算主机年利用率，如果计算的年利用率范围适合，则可认为主机选型和台数是合适的。主机平衡计算结果，汇总列入主机平衡表内。2.1 车间的工作制度、设备的年利用率的确定主机年利用率表主机名称 年利用率 生产周制(日周) 生产班制石灰石破碎机 1.2 2.4 6 每日二班生料磨 0.78 7 每日三班回转窑 0.85 7 每日三班煤磨 0.65 0.75 7 每日三班水泥磨 0.82 7 每日三班包装机
2、0.43 0.48 7 每日二班2.2 要求主机小时产量计算表 3-2 主机要求生产能力平衡表（按周平衡）主机名称 周平衡量（t/w） 主机每周运转时间（h/w） 要求主机小时产量（t/h）石灰石破碎机 32567 72 452.3生料磨（闭路） 41664 154 270.5窑 25704 168 153煤磨 3649.97 154 23.7水泥磨 28966 154 188.1包装机 28966 98 295.62.3 主机的型式及规格确定1石灰石破碎机说明：石灰石破碎系统的形式（即一段破碎和两段破碎）及其优缺点影响破碎系统选择的因素确定本设计采用的破碎系统及采用的破碎机规格型号。（1）破
3、碎设备的工作原理利用挤压（如颚式破碎机）和冲击（如锤式破碎机）等机械作用的外力，使大块物料产生应力和形变，从而导致破裂。根据破碎处理后物料力度的不同，破碎机作业大致可分为粗碎、中碎和细碎三个等级。（2）破碎系统发展概况a. 破碎设备大型化大规格的破碎机为提高破碎机的生产能力和放宽矿山开采块度创造了条件。b. 破碎设备单段化破碎系统的段数主要与物料破碎前后最大粒径之比的大小有关。发展高效能，大破碎比的破碎机为实现单段破碎创造了条件。c. 破碎设备的移动化移动破碎机可随开采地段改变而移动，碎石可用胶带输送机输送至工厂，可节省能源和提高劳动生产率。d. 破碎设备的多功能化 目前破碎设备的发展趋向多功
4、能化。如反击式破碎机可适应各种性能物料的破碎作业，即可以破碎坚硬的石灰石，又可破碎粘，湿物料。（3）影响破碎系统选择的因素 物料的性质物料的硬度、水分、形状和杂志含量均将直接影响破碎系统的技术经济指标。因此所选择的破碎系统一定要与被破碎物料的物理性质相适应。 物料的粒度a 进料粒度（进料块度）破碎系统的最大进料块度，主要取决于工厂规模、矿山的爆破方法，装、运设备以及破碎机的型式和规格。不同规模工厂的最大进料块度 / mm大型厂 中型厂 小型厂最大块度 8001100 600800 300600b 出料粒度破碎机出料粒度可根据下一集处理物料的设备进料粒度要求而定，因而它与破碎流程的破碎段数有关。
5、若是多段破碎，则上一段破碎出料粒度应满足下一段破碎机入料粒度要求。单端破碎或多段破碎的最终产品粒度，主要取决于磨机对进磨物料粒度的要求。c 破碎系统的破碎比破碎系统的进料最大块度与出料粒度之比，即为破碎系统的破碎比。di进出式中 i破碎系统的破碎比;破碎系统的进料最大块度，mm ;d进破碎后出料最大粒度，mm 。出可根据所要求的破碎比，破碎物料量以及可供选择的破碎机型式、规格来决定破碎系统的段数。现拟采取锤式破碎机进行破碎。锤式破碎机是利用机壳内高速旋转的锤头由上而下打击物料，实现以动能冲击粉碎物料的目的。它具有生产能力大、破碎比高、产品粒度均齐、功率消耗低、结构简单、维修方便等一系列优点。它
6、的不足是：锤头寿命受材质影响大，金属消耗多，动平衡要求高，粉碎软质、潮湿或粘性物料时容易发生堵塞现象。部分国产锤式破碎机的规格性能入料粒度/mm出料粒度/mm 生产能力/t.h -1PCB1600*1800 1100 5 200PCB2000*2200 1300 8 320TPC2010*2237 1300 25 4006002PC1600*1600 350 25 360TLPC2010*2237 1300 25 450605锤破要求的小时产量 452.3t/h。系统的总破碎比= =48di进出 2510由计算结果和上表考虑可选择新型单段锤式破碎机 TPC 2010*2237 。参照生产工艺条
7、件相近，生产规模相同的水泥厂使用情况，确定该破碎机标定小时产量为 460 t/h。破碎机台数计算N=452.3/460=0.981核算每周实际运转小时数t=32567/460=71（h）2生料磨说明：选择粉磨流程和设备时应考虑哪些因素粉磨系统的形式及其优缺点确定本设计所采用的粉磨系统及磨机规格型号。水泥厂目前采用的生料粉末装备主要有传统的球磨机、立式磨、辊压机等。传统的球磨机虽然具有烘干兼粉磨功能，生料粉磨电耗高，一般球磨系统单位生料粉磨电耗为 22KWh/h，随着生产线规模大型化，磨机的能力也随之增大。日产 5000 吨水泥熟料生产线，生料磨机的配用功率达到 5500KW 以上。从节能的角度
8、看，将有逐步为节能粉磨所取代的趋势。辊压机生料粉磨系统是一种节能粉磨系统，用于生料粉磨系统主要有两种工艺配置形式：一种是终粉磨系统，辊压机出来的料先经过选粉机，分选出部分成品后，出料再入磨机，使球磨机的负荷大大减轻，因而粉磨电耗也低，一般在 16-18KWh/t。为日产 5000 吨生产线配套的辊压机产量要达到 350-400t/h，配用功率也要达到 3500-4000KW。当前国际上辊压机终粉磨系统只能满足日产4000 吨生产线规模的需要。如 KHD 公司的 Rp20.0/170-180，配用功率3000KW，生产能力 300-350t/h，用于沙特 MALKHET 水泥厂在中国南昌水泥厂：
9、POYSIUS 公司为直径 2.01.2m，配用功率为 2800KW，生产能力300t/h，以用于秘鲁 ATO-CONGO 水泥厂。辊压机本身不兼有烘干作用，原料水分大时，还要增加辅机进行烘干。立式磨是集中碎、粉磨、烘干、选粉等功能于一体的节能粉磨系统，流程简单，便于布置。立式磨是应用料床粉磨原理，粉磨电耗低。立式磨系统的单位生料粉磨电耗为球磨的 75%-90%，而且烘干能力强，特别适合用于 SP 窑或NSP 窑，可以利用窑尾低温度气进行烘干，甚至不需要建厂房，大大节省了基建投资。立式磨的人自原料粒度大、控制灵活。漏风少。噪音低、运转率高。金属磨耗低，因而成为当今生料粉磨系统的主导设备。通过以
10、上比较看出，立式磨已成为当今大型化生料磨的首选系统。另外，20 世纪 901 年代以来，法国的 FCB 公司开发出 HOROMLL（又叫卧式棍磨） ，它是将一圆筒形壳体通过大齿圈小齿轮驱动实施例临界转动，该驱动装置包含有自由旋转辊、其通过液压系统作用于壳体上，新物料由壳体一侧进入并受到离心力作用，由刮板从壳体带走。而借助于受控制偏移系统落下。而此系统将物料重新混合，使得辊向的物料速度可以沿着磨机调整，并已可以调整在辊子与壳体间物料的受辊压次数。这种 HOROMILL 磨被誉为是继辊压机、立式磨之后发展起来的第三代粉磨技术。作为中粉磨系统，主机设备少、工艺流程简单、布置方便，可大幅度降低土建工程
11、费用。粉磨电耗低，节电效果突出。系统内负压操作对环境无污染。原料综合水分0.5%时，可利用冷却机废气（250）作为烘干介质，在 TSV 选粉机内烘干，节省烘干机。综合以上分析，本设计采用 HRM2200；磨辊数量：3 个；生产能力：270t/h。核算每周实际运转小时数t=42664/270=154（h）3回转窑包括：回转窑规格的确定；回转窑所需功率的计算并选择要用主电机及减速机； （1） 回转窑规格的确定：根 据 要 求 的 生 产 能 力 查 得 ： 回转窑筒体内径 D=4.5m5.418.026.4Di又查得 mv=2.7-4，取平均值 304t/m3.dmA=8.0-12.0，取平均值
12、10.0 t/m2.hmF=120-200，取平均值 160 kg/m2.h再由公式计算：m 5.431609.06. vFmDim .7.24vAL6.15050FAmDi考虑衬砖厚度，则筒体的内径为：D=Di+2 =4.5+20.18=4.86m 考虑窑体数据应取整数，确定回转窑筒体内径为 4.86m，长度为 72m。(2) 回转窑所需功率的计算：Q= GqRKW3601式中： Q回转窑功率，KW；G回转窑台时产量，kgH；q熟料的热耗，kJkg 熟料；R燃料比；B入窑燃料消耗，kgH；Q= GqRKW= 15332000.4=54.4KW36013601本设计选用型号 Y250M-4 电
13、动机，功率 55KW，用 1 台。减速机用 B3DH7-50，用一台。4煤磨说明：煤粉制备系统的流程及各自的优缺点目前，水泥工业煤粉制备系统主要采用风扫式钢球磨系统和立式辊磨系统两种。1. 风扫式钢球磨系统 传统的煤粉制备一直使用钢球磨机，由于进厂原煤水分一般为 4%15%，新型干法工艺煅烧用煤粉一般要求 0.5%1.5%，因而原煤在粉磨过程中需要进行烘干，为增强烘干能力，大型磨机都带有烘干仓。 原煤喂入后，先在烘干仓内烘干，烘干后的原煤进入粉磨仓粉磨并继续烘干，粉磨后的煤粉由热风带出磨机。 风扫式钢球磨具有操作可靠、对煤质的适应性强、维护方便、投资费用低等优点，同时对煤粉细度容易控制，但与立
14、磨相比电耗较高，噪音较大。原煤由原煤仓下的定量给料机喂入风扫式钢球磨内进行烘干与粉磨，粉磨后的物料由热风带出磨机，进入动态选粉机分选。经动态选粉机分离后的粗粉返回磨内继续粉磨，成品煤粉随气流出选粉机后，进入高浓度防爆型煤粉袋收尘器收集处理，收下的煤粉经输送机分别送入窑和分解炉用煤的煤粉仓中，废气由风机排入大气。每套煤粉制备系统设煤粉仓，煤粉仓下设有一套煤粉计量输送装置，计量后的煤粉由罗茨风机分别送入窑和窑尾分解炉中燃烧。 该系统采用高效动态选粉机和袋除尘器替代过去的粗粉分离器及细粉分离器。由于高效选粉机可以有效的分级把关，系统风量可以适当增大，进磨的热风量增多，提高了煤磨的烘干能力。由于其分离
15、效率高、循环负荷及磨内负荷小，提高了磨机粉磨效率及产量。煤粉细度可直接调整选粉机转速，控制十分方便，该系统缺点是系统阻力增大，工艺布置相对复杂。2辊式煤磨系统 辊式煤磨（立磨）广泛用于煤粉制备，其工作方式为物料从磨机上方中心喂入磨盘，通过磨盘转动带动磨辊运行并将磨盘上的物料碾压粉碎后，细料由自下至上的高速热风带至设在磨机顶部的分离器分选，细度合格的煤粉随气体排出磨外，不合格则返回磨内继续粉磨。立磨具有粉磨效率高、噪音小、工艺流程简单、占地面积较小、土建费用低、电耗低（与球磨机相比可节能 10%15%） 、烘干能力强等优点。 原煤仓中的原煤由定量给料机、三道锁风阀喂入立磨，通过定量给料机控制入磨
16、煤量，合格的煤粉随气流一起进入防爆型气箱脉冲袋式收尘器，被收集下来的煤粉由螺旋输送机分别送入窑和分解炉用煤的煤粉仓中，废气由风机排入大气。 煤粉仓下设有煤粉计量输送装置，计量后的煤粉由罗茨风机分别送入窑和窑尾分解炉中燃烧。 该系统煤粉细度是通过立磨上部旋转分离器的转速来控制的，调节方便且调节范围宽，可以获得更佳煤粉细度，可使煤磨的生产能力提高 10%以上煤粉制备系统与窑的配合（即两种方案选择：煤粉制备系统放窑头还是放窑尾）窑尾靠近用煤量大的分解炉，节约了输送量；而且利用窑尾的余热对煤磨更为安全。但是由于窑尾生料粉尘带入煤磨后，会使煤粉中的灰分增加 10%以上不仅严重降低了煤粉的热值，而且还改变
17、了配料成分，降低了熟料质量，这个致命的缺点就不得不使煤粉制备系统设置在窑头为佳。但是由于分解炉用煤量大，对于大型窑而言，窑尾与窑头的距离要远得多，煤粉输送的距离长，这不仅使输送能量增大，更重要的是，管道输送阻力的提高，往往会使煤粉的计算设施难以承受如此大的反作用力，直接影响喂入分解炉煤粉量的准确性与稳定性，所以，在选择送煤管道走向及管径时，一定要尽量减小管道阻力。如果确实难以解决，只有在分解炉的附近增设煤粉仓，将煤粉先打入该仓内，在仓的下方再设置煤粉计算与控制设施。综合考虑本设计煤粉制备系统放窑头。确定本设计所采用的煤粉制备系统的流程及煤磨的规格型号。本设计采用能耗较低的辊式煤磨系统流程。规格
18、型号 处理能力(t/h)原煤水分煤粉细度(R0.08)煤粉水分入磨风温()出磨风温()原煤哈氏可磨指数(HGI)主电机功率(KW)LM-1700M 20-28 15% 12% 1% 350 75-95 55 315注:可用于粉磨无烟煤,煤粉细度(R0.08)3%,产量相应下降。参照生产工艺条件相近，生产规模相同的水泥厂使用情况，确定该破碎机标定小时产量为 24 t/h。破碎机台数计算N=23.7/24=0.991核算每周实际运转小时数t=3649.97/24=152（h）5水泥磨说明：水泥粉磨系统的种类及各自的优缺点确定本设计所采用的粉磨流程及水泥磨的规格型号。（1）水泥粉磨系统水泥粉磨系统主
19、要有以下几种：开流粉磨系统开流粉磨是水泥生产中最普遍的粉磨系统。它具有工艺流程简单，附属设备少，建设投资省，操作管理方便和较易实现自动控制等优点，单物料必须达到产品要求细度后才能出磨，因此，在生产高细度（比表面积高于300350m 2/kg）水泥时物料细粉容易凝聚，影响粉磨作业，电耗增加。圈流粉磨系统水泥圈流粉磨系统是当前世界各国主要装备方式。与开流粉磨系统相比，它具有减少过粉磨现象，避免发生物料颗粒凝聚，粘仓和粘研磨体的优点，可提高粉磨效率，改变产品细度较方便，有利于生产高细度水泥。在生产高细度水泥时，其能耗较开流粉磨系统低。康比丹磨系统康比丹磨是丹麦史密斯公司在小钢段磨基础上发展起来的，它
20、将粗磨机和细磨机两级磨机合并成一台磨，开流和圈流粉磨都能使用。该磨采用了高效能的筛分隔板，它可将粗颗粒物料阻挡在粗磨仓中，从而保证细磨仓可以最佳尺寸的研磨体操作。该磨机与普通磨机相比较，粉磨效率可提高 1227%，每吨水泥电耗降低 1134MJ 。辊式磨系统辊式磨具有粉磨效率高，电耗低，投资少等优点，在生料粉磨系统中已得到应用。但用于水泥粉磨时，由于产品颗粒级配范围狭窄，小于 3m 的细粉较少，影响水泥产品的质量。此外，由于水泥熟料比生料难磨，且耗电量大，部件的磨损和大功率减速机的问题，比磨制生料时更加突出。辊压机粉磨系统辊压机是在高压条件下，对物料层实施挤压，使其产生粒间粉碎，从能量利用上大
21、大高于其它类型的粉磨设备。与普通粉磨系统相比，它具有以下优点：可节能 2050%，产量最多可提高一倍，结构简单、紧凑，工作可靠，维修容易，占地面积少。辊压机粉磨系统由辊压机、高效选粉机、球磨机和输送机构成。本设计中采用生产制度为 7 日/周，每日三班 8h，每日 2h 检修，周运转时间为 154h，储备系数取 1.则要求小时产量 Gh=1Gw/H=28966/154=188.1(t/h)表 3-5 水泥磨参数规格 DL / m转速 / r.min-1装球量/t动力/kw产量/t.h-1413.0 16.3 191 2800 110台数计算n= = =1.712hsG10.86包装机说明：包装机
22、的分类及各自的优缺点选择水泥包装系统的供料设备和筛分设备确定本设计所采用包装机的型式、规格及台数。（1） 水泥包装系统供料设备在水泥厂中，水泥库底大多设置空气输送斜槽或螺旋输送机，将水泥提升至包装机上小仓的主要方式主要有两种，一种是用斗式提升机，一种是用空气输送泵。压缩空气输送泵适用远距离输送，如包装车间距水泥库较近，则采用斗式提升机。筛分设备为了清除水泥中可能混入的铁件等杂物，以免损坏包装机，水泥在包装前先通过筛分设备。一般使用回转筛。螺旋回转筛具有回料（溢流）的反螺旋叶片设置，回料处理方便，布置简单紧凑；电磁振动筛密闭性较差，扬尘较大，回料处理不如螺旋回转筛方便；充气回转筛与充气松动槽与回
23、转筛并用是，容易控制来料量，并保持包装机上小包恒量。可不设回料系统。包装机目前水泥包装机可分为两大类，一类是固定式包装机，一类是回转式包装机。我国固定式包装机有单嘴、二嘴、四嘴。其中分别为 1520、30、60t/h。这类包装机劳动条件差，粉尘浓度大、包装能力低，主要用于小型水泥厂及一些较老的中型水泥厂。我国回转式包装机有 6、10、14 嘴等数种，其包装能力分别为4053、85、96t/h。国外回转式包装机发展很快，回转包装机有以下优点。产量高；操作简单；自动插袋和装运摞包；计量精确和密封无尘等。包装机采用气动控制并装有精确的计量装置，分别装有机械秤（SG） 、电子秤（EE）和微机电子秤三种
24、，并与电子微机校正秤配合使用。包装车间的工作制度一般为两班制，每班工作时间不超过 7 小时。因此，包装机的台数可按下式计算： 14CnG式中 n包装机台数；C工厂每天生产水泥量，t/d;袋装水泥量占每天生产水泥量的百分数，以小数表示；G每台包装机的生产能力，t/h。本设计包装机的主要参数见下表 包装机的主要参数型式 能力（t/h) 嘴数 公司 国别 装机容量回转式 XML.YW-6 60-80 6 安丘文鑫水泥机械有限公司中国 4kw取 =0.2，则台数为：n= =0.91 取 1 台6514382.0核算每周实际运转小时数t= = =89.0190hhYG296.02.4 编制主机平衡表主机平衡表项目 设备数量（台） 设备型号 台时产量(t h) 周运转时间(h)石灰石破碎机 1 TPC2010*2237460 71生料磨 1 HRM2200 270 154回转窑煤磨 1 LM-1700M 24 152水泥磨 2 413.0 110 154包装机 1 回转式 XML.YW-665 90
