浙江新都年产230万吨P.S.A42.5水泥生产线制成车间工艺...
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浙江新都年产230万吨P.S.A42.5水泥生
产线制成车间工艺设计
摘要:水泥粉磨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，因此水泥粉磨车间的设计在整个的水泥厂的设计中是很重要的一个环节。本设计是5000t/d水泥熟料制成车间工艺设计，根据相关文献以及对产量要求对水泥的配料
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
、三大平衡(物料平衡、主机平衡、储库平衡)、全厂主机及辅机的选型和水泥粉磨车间系统设备的选型进行设计与计算，并据此对水泥粉磨车间的主要粉磨设备以及其相关的附属设备(选粉机、收尘器等)的型号进行了选择。本次设计秉着力求使产品达到“优质、环保、节能”的原则，对生产工艺技术方案以及粉磨车间设备进行了仔细的斟酌与取舍，绘制了全厂工艺布置平面图和水泥粉磨系统工艺布置图。
关键词:三大平衡; 水泥粉磨; 粉磨车间设计
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Workshop Process Design of 5000t/d Cement Clinker
Precalciner Kiln
Abstract:Cement grinding is of crucial importance in the cement production process, since it directly influences the quality of the cement product. Therefore, the design of cement grinding plant in the whole of the cement plant's design is a very important aspect.The design is 5000t /d cement clinker made of the workshop process design.According to some relative references and the product quantity required per day, I design and calculate the cement burden plan, the three great balances (which include material balance, main engine balance and storehouse balance), choose type of main processor and auxiliary machinery for factory and the choice of the type of equipments used in the cement grinding plant. Sticking to the principle of making the product high-qualified, green and energy-saving, I have a through consideration of the technical craft plan and the alternative equipments in the cement grinding plant, and make choice prudently.Finally, I draw a floor plan layout of the factory process and cement grinding process of the system layout.
Keyword: three great balances, cement grinding, the design of cement grinding plant
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目录
第1章 绪 论 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 1.1 引言 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 1.2 设计简介 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 第2章 原料与燃料?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11 2.1原料与燃料及其它设计参数 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11
2.1.1原材料化学成分(%) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11
2.1.2煤的工业分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11
2.1.3其它 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 2.2 水泥原料的质量要求(矿渣硅酸盐水泥) ???????????????????????????????????????????????????????????? 11 2.3 燃料的质量要求 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12
2.3.1 煤 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12
2.3.2 熟料热耗的选择 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 第3章 配料计算与物料平衡 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 3.1 配料计算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14
3.1.1 原料选择 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14
3.1.2 率值及率值确定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14
3.1.3 水泥配料方案 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 3.2 物料平衡计算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17
3.2.1 烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 17
3.2.2 原、燃料消耗定额 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 20
3.2.3 烧成系统和工厂的生产能力 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 23
3.2.4 全厂物料平衡表 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 23 第4章 主机平衡计算及选型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 25 4.1车间工作制度的确定 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 25 4.2主机选型??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 25
4.2.1 破碎机的选型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 25
4.2.2 生料磨的选型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 26
4.2.3 窑系统 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 26 *****专业文档，值得珍藏～*****
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4.2.4 煤磨的选型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 27
4.2.5 水泥磨的选型 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 28
4.2.6包装机的选型 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 29 4.3主机平衡表 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 29 第5章 储库计算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 30 5.1 确定各种物料储存期 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 30 5.2 堆场计算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 30
5.2.1 石灰石预均化堆场 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 31
5.2.2 联合预均化堆场 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 32 5.3 储库计算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 34
5.3.1 生料配料站 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 34
5.3.2 生料均化库(IBAU库) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 37
5.3.3 熟料储存库 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 37
5.3.4 水泥配料站 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 38
5.3.5水泥库 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 40 5.4 储库一览表 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 41 第6章 水泥制成车间设计计算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 43 6.1 水泥制成车间介绍 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 43
6.1.1 水泥粉磨的功能和意义 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 43
6.1.2 现代水泥粉磨技术发展的特点 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 43
6.1.3 水泥粉磨流程发展情况 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 45
6.1.4 辊压机粉磨系统的发展 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 46
6.1.5 辊压机水泥粉磨工艺方案 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 47
????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 49 6.1.6 本设计工艺流程
6.2 制成车间选型计算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 51
6.2.1 球磨机的设计计算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 51
6.2.2 水泥球磨机的热平衡计算 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 58 6.3 辊压机系统选型计算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 61
6.3.1 辊压机选型计算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 61 *****专业文档，值得珍藏～*****
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6.3.2 V型选粉机、旋风筒选型及其他设备选型 ???????????????????????????????????????????????????????????????????? 62 6.4 其他附属设备的选型计算?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 63
6.4.1 O-SEPA选粉机 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 63
6.4.2 收尘器 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 65
6.4.3 水泥磨排风机 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 66
6.4.4 喂料计量设备 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 67
6.4.5 输送设备 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 67 第7章 制成车间成本及技术经济分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71 7.1 制成车间成本 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71
??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71 7.1.1 建筑工程费
7.1.2 安装工程费 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71
7.1.3 设备购置费 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71
7.1.4 其他费用 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71 7.2 制成车间主要技术经济指标 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 71 7.3 影响水泥企业成本的因素分析 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 73 7.4 降低生产成本，提高经济效益的生产管理措施 ???????????????????????????????????????????????????? 74 第8章 水泥制成车间工艺布置??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 76 第9章 全厂平面工艺布置 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 77 9.1 全厂总平面设计的基本原则 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 77 9.2 全厂工艺平面布置说明 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 78 结 语 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 80 致 谢 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 81
参考文献 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 82
第1章 绪 论
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1.1 引言
新型干法水泥生产自问世以来倍受世界各国的关注，特别是上世纪80 年代以来得到了突飞猛进的发展，国际水泥工业以预分解技术为核心，将现代科学技术和工业化生产的最新成果广泛应用于水泥生产的全过程，形成了一套具有现代高科技为特征和符合优质、高效、节能、环保以及大型化、自动化的现代生产方法。新型干法水泥技术代表了现阶段最高的水泥烧成技术，可以提高窑单位容积产量、提高窑砖衬寿命和运转率，且自动化水平高、生产规模大，可以选用低质燃料或低价废物燃料，节省燃料，降低热耗和电耗，减小设备和基建投资费用、CO 和 NO
生成量少和事故率低，操作稳定。发展新型干法水泥技术是环境保护和资源综合x
利用的必然结果。同时，新型干法水泥技术涵盖了许多丰富的理论和科研成果，指导着水泥工业设计、研发、生产等工作的不断完善、优化和提升。近年来，我国新型干法水泥生产技术也得到了飞速发展。尤其是进入21世纪，大批4000，5000t/d熟料新型干法水泥生产线的建成、投产，标志着我国新型干法水泥生产技术已经成熟。
水泥生产主要工艺过程简要包括为“两磨一烧”。按主要生产环节论述为:矿山采运(自备矿山时，包括矿山开采、破碎、均化)、生料制备(包括物料破碎、原料预均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等)、熟料煅烧(包括煤粉制备、熟料煅烧和冷却等)、水泥的粉磨(包括粉磨站)与水泥包装(包括散装)等。
新型干法是以悬浮预热和预分解技术装备为核心，以先进的环保、热工、粉磨、均化、储运、在线检测、信息化等技术装备未能基础;采用新技术和新材料;节约资源和能源，充分利用废料、矿渣，促进环境经济，实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法。
1.2 设计简介
本设计是230万吨/年水泥窑外分解窑水泥制成车间的工艺设计，参考国内同等规模新型干法水泥厂水泥制成车间工艺设计，采用国内较成熟的先进经验和先进技术和设备，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，做到环保，技术经济指标先进、合理。
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参考熊会思编著的《新型干法水泥厂设备选型使用手册》中预均化堆场的选型，本设计石灰石设置型号为YG500的圆形预均化堆场，其规模Φ90m，堆贮能力52000t。石灰石矿山化学成分稳定，品质优良，均匀性好，储量丰富。厂区设3个Φ12×31m 圆库储存石灰石用于生料配料，库有效储量14109.88t，实际储存时间为
5d，能满足生产的正常进行。 2.0
同时对原煤设置矩形预均化堆场，原煤成分的波动对烧成工艺、热工制度的稳定性及熟料质量等影响极大，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(储存10天)。原煤预均化堆场规格为35×109m，堆场有效储量7094.59t。
在生料粉磨方面，采用烘干兼粉磨的ATOX50立磨系统;此磨在国内几家新建干法水泥生产线运行正常，其台时产量为:400t/h。入磨水分,6%，出磨水分,0.5%，入磨粒度允许2%,100mm，出磨细度:80μm筛余?10%，主电机功率3800kw。为了减小磨机风环风速，降低磨内压降，节约粉磨电耗，设有物料外循环系统。
生料均化库采用IBAU型均化库，其规格为Ø 22.5 m×60 m，有效储量17000t，储期2.21d。该库集生料储存、均化和喂料于一体，具有均化效果好、电耗低、系*****专业文档，值得珍藏～*****
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统简单、操作管理方便等优点。库内分8个卸料区，生料按照一定的顺序分别由各个卸料区卸出进入均化小仓(兼窑喂料仓)，均化作用主要由库内重力切割和均化小仓的搅拌来实现。
出库生料经流量控制阀送至生料喂料计量仓，该仓下部设有荷重传感器，内部设有充气装置，集混合、称量、喂料功能与一体。出混合仓生料经流量计计量，由空气输送斜槽送至窑尾斗式提升机，送到预热器顶部后再经过分料阀分别喂入双系列预热器的两个进料口。
熟料烧成采用带DD分解炉的双系列五级旋风预热器，DD分解炉特别适合于低挥发分煤的完全燃烧;旋风预热器结构优化，系统阻力低，节能效果显著。燃烧器和篦冷机分别采用NC-15型四通道燃烧器和控制流空气梁篦冷机系统。日产熟料正常生产能力5000t，目标生产能力5300t/d，熟料热耗3050kJ/kg。窑尾预热器采用4-2-2-2-2组合。预热器规格:C为4-Ø4900mm，C,C3均为2-Ø6500mm，12
3C为2-Ø6800mm ，C为2-Ø7200mm。出C废气量为1.81Nm/kg熟料。DD分451
解炉:直径Ø 8560mm，有效高度26.4m。窑与分解炉用煤比例为40%和60%。回转窑规格为:Ø4.8m×72m，斜度3.5%，正常转速3.5r/min。窑尾收尘采用增湿塔加收尘效率高的低压长袋脉冲袋收尘器。
熟料储存库参考烟台东源日产5000d熟料生产线，采用Ø60×42圆库储存熟料，储量100000t。此圆库为帐篷库，与同类库相比，减薄了库壁的厚度，同时节约了钢材。
另设有2个Ø15×34m的熟料汽车散装库，储量为4987.52t。配有4套熟料散装装置，可库底或库侧散装发运熟料。在水泥销售淡季，储存过剩的熟料，以保证生产的连续进行，同时也可以直接销售熟料。
煤粉制备系统设计采用HRM2200M型辊式磨，其生产能力为43 t/h。
该系统具有易操作、使用维护简单的特点，原煤经全密闭计量给煤机喂入辊式磨烘干粉磨。烘干所需要的热源取自窑头篦冷机的废气。在入磨物料粒度?50mm，水分?10%，出磨物料细度200目筛80%通过，水分?1%的条件下，系统设计产量为40~48t/h，配置电机功率500KW。设有煤粉仓2个，1个为分解炉供煤，1个为回转窑供煤。窑头和分解炉喂煤采用菲斯特秤计量。窑与分解炉用煤比例为40%和60%。
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管磨系统是矿渣水泥或矿渣的传统粉磨系统，矿渣一般要先烘干，烘干机投资大，而且还须中间贮存，流程复杂，本次设计外购粒化高炉矿渣掺入量为31%,且含水量仅为0.7%,1%，因此可不用采用预烘干，先将矿渣贮存，再与熟料、石膏等一起入磨，热风可直接入磨和选粉机等系统。
水泥粉磨参照实习去过的永安水泥厂，采用联合粉磨工艺粉磨，熟料、矿渣和石膏经水泥配料站后先经辊压机初步粉磨，由V型选粉机选出的物料颗粒再送至水泥磨细磨，部分细颗粒经旋风收尘器收尘后入磨细磨，V选后的粗颗粒回称重稳流仓至辊压机再次粉磨，以保证生产的连续性和稳定性。
水泥粉磨采用2套带O-Sepa N-3500选粉机的闭路球磨机粉磨系统，简单实用、运转率高，调节水泥细度方便，能同时生产不同品种水泥。磨机选用了Φ4.2?13m球磨机，其传动采用了中心传动系统，具有传递功率大、投资省、占地面积小等优点。O-Sepa选粉机所需一次风来自出旋风收尘器的一部分气体，二次风来自磨尾含尘气体和磨系统各个收尘点提供，三次风来自空气，大大改进水泥质量、提高粉磨系统产量。台时产量最高可达210t/h，电机功率160kW/台。磨出水泥细度
2比表面积达350m/kg左右。水泥成品经斜槽、提升机输送入水泥库，系统废气经
3袋收尘器净化后的废气排入大气，正常排放浓度?50 mg/m(标)。
10座Φ15×41m圆型水泥库用于储存和发运水泥，每库储量6667t，来自水泥粉磨系统的水泥经斗式提升机、空气输送斜槽送入水泥库内，水泥库底可直接发运散装水泥。水泥库底设有减压锥及充气装置，由罗茨鼓风机供气。出库水泥经库底卸料装置、空气输送斜槽、斗式提升机送往水泥包装系统。采用3台BX-8WY型八咀回转包装机包装水泥，台时产量为100t/h,完全能满足生产的要求，并设有电子校正称、破包机及破包清理等装置，具有称量精度高(袋误差为?0.1kg)、密封性能好、扬尘小、自动化程度高及操作简便等优点。
生产线中央地带修建生产控制楼，生产楼内设置中央控制室，采用施耐德的Quantum和Momentum PLC控制系统控制，同时生产楼内设置车间办公室。化验室与中央控制室在同一栋楼，负责全厂原、燃材料、半成品和成品的物理检验、化学分析及质量控制。
设置给水处理系统满足生产生活需要。生活、消防给水管网和生产给水管网皆设计为环状管网。设置污水处理场对生活污水、生产废水进行处理。办公楼、生产楼采用中央空调机组调节空气流量和温度;电气室、变电所、总降压站等处*****专业文档，值得珍藏～*****
*****专业文档，值得珍藏～***** 采用柜式空调机调节空气流量和温度。
设计全厂收尘器均为袋收尘器。最大限度地保护当地的自然环境，对环境的污染降到最小。
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第2章 原料与燃料
2.1原料与燃料及其它设计参数
2.1.1原材料化学成分(%)
表2-1原材料化学成分(%)
AlO FeO CaO MgO SO NaO KO Loss SiO项目 ? 22323322
42.66 2.42 2.31 1.19 49.13 0.57 0.60 0.12 0.60 99.60 石灰石
1.10 87.81 4.67 2.62 0.71 0.36 0.50 0.47 1.00 99.24 砂岩
5.10 36.56 2.95 48.02 3.24 1.62 1.00 1.20 99.69 硫酸渣 —
4.94 55.85 28.00 3.78 5.07 0.85 0.31 1.00 99.80 粉煤灰 —
41.30 石膏 — — — — — — — — —
50.10 34.10 5.00 7.40 1.30 1.21 99.11 煤灰 — — —
33.29 15.17 2.l5 39.51 6.61 1.26 95.84 高炉矿渣 — — — 收到基水分:石灰石1.00%、砂岩2.60%、硫酸渣2.50%、粉煤灰0.60%、石膏4.00% 2.1.2煤的工业分析
表2-2煤的工业分析
工业分析(%) 发热量Q net.ar
KJ/Kg M C A V arararar
1.00 52.80 16.00 29.01 25200 2.1.3其它
1)年平均气温 15?
2)当地气压 752mmHg
3)地下水位 -11m
4)主导风向 西北
5)水泥袋散比:40%:60%
2.2 水泥原料的质量要求(矿渣硅酸盐水泥)
原料的成分和性能直接影响配料、粉磨、煅烧和熟料的质量，最终也影响水*****专业文档，值得珍藏～*****
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泥的质量。水泥的原料应满足以下工艺要求:
a化学成分必须满足配料的要求，以能制得成分合适的熟料，否则会使配料困
难，甚至无法配料。
b 有害杂质的含量应尽量少，以利于工艺操作和水泥的质量。
c 应有良好的工艺性能，如易磨性、易烧性、热稳定性、易混合性等。 2.3 燃料的质量要求
2.3.1 煤
煤炭是水泥工业生产中使用最为广泛的一种燃料，我国水泥工业主要使用煤做为燃料。燃料品质既影响煅烧过程又影响熟料质量，发热量高的优质燃料，其火焰温度高，熟料KH值可高些，若燃料质量差，灰分含量多，热值过低，会降低与分解窑的生产效率，同时容易造成燃料燃烧不完全，预热分解系统粘结堵塞，降低熟料质量。低品位煤除了火焰温度低外，还会因煤灰的沉落不均匀，对熟料质量影响极大。
对回转窑来说，采用的煤的发热量高，挥发分低，则因挥发分低，火焰黑火头长，燃烧部分短，热力集中，熟料易结大块，游离氧化钙增加，耐火砖寿命缩短。
水泥工业用燃料的质量分析包括以下几个方面:
(1)热值:对燃煤的热值希望越高越好，可有效地提高发热能力和煅烧温度。热值较低的煤使煅烧熟料的单位热耗增加，同时窑的单位产量降低。因此对于预分解窑一般要求煤的低位发热量大于21000kJ/kg煤。同时结合生产实际，本设计用煤热质为25200kJ/kg煤。
(2)挥发分:煤的固定碳和挥发分是可燃成分，挥发分低的煤不易着火，窑内会出现较长的黑火头，高温带比较集中，易形成“短焰急烧”。综合考虑燃料成本和技术条件，本设计中的使用的是烟煤，其挥发分相对较高，为29.01%。
(3)灰分:煤的灰分是水泥工业用煤的主要指标之一。如果灰分过高将导致煤的着火点后移，辐射传热效率下降;导致熟料颗粒的成分不均匀，从而影响窑热工制度的稳定和窑熟料产、质量的提高。在新型干法中，煤灰分过高，热值过低，不仅会降低预分解窑生产效率，同时造成燃料不完全燃烧，预分解系统黏结堵塞，降低熟料质量。一般要小于25%—30%，本设计中所用煤的灰分为16.00%。
(4)水分:水分是影响煤粉制备和燃烧的不利因素之一。对于燃烧，水分越高，煤粉滞后起燃越严重，相应的热耗增大。对于粉磨，则由于流动性变差，使*****专业文档，值得珍藏～*****
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其运输、喂料不畅，粉磨困难，相应的煤磨的产量降低，电耗也会增加。生产中对煤粉的水分应控制在1%—1.5%。本设计中将煤的水分控制在1.00%。
(5)煤粉的细度:煤粉的细度直接影响火焰的长度及形状。国内生产、设计采用的煤粉细度，通常80μm筛余为8%—10%，煤粉越细比表面积越大，在空气中与氧气接触的机会越多，燃烧速度快，燃烧越完全，单位时间放出的热量越多，可以提高窑内火焰的温度;煤粉太粗时，黑火头长，难着火，燃烧速度慢，火力不集中，烧成温度低，太粗时也会造成煤灰的不均匀掺入。这些因素都会使熟料质量降低，窑内热工制度不稳定，操作困难。但是当煤粉太细时，其自燃的几率也增大(见《新型干法水泥技术》P116)。
2.3.2 熟料热耗的选择
我国的预分解窑的熟料烧成热耗一般为3100—3300kJ/kg熟料，但现有技术已经使得水泥熟料烧成热耗有所下降，本设计选取单位熟料烧成热耗为3050kJ/kg熟料。
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第3章 配料计算与物料平衡 3.1 配料计算
3.1.1 原料选择
表 3-1 原料化学成分(%)
Loss SiO AlO FeO CaO MgO SO NaO KO 项目 ? 22323322
42.66 2.42 2.31 1.19 49.13 0.57 0.60 0.12 0.60 99.60 石灰石
1.10 87.81 4.67 2.62 0.71 0.36 0.50 0.47 1.00 99.24 砂岩
5.10 36.56 2.95 48.02 3.24 1.62 1.00 1.20 99.69 硫酸渣 —
4.94 55.85 28.00 3.78 5.07 0.85 0.31 1.00 99.80 粉煤灰 —
41.30 石膏 — — — — — — — — —
50.10 34.10 5.00 7.40 1.30 1.21 99.11 煤灰 — — —
33.29 15.17 2.l5 39.51 6.61 1.26 95.84 高炉矿渣 — — —
表 3-2 煤的工业分析
工业分析(%) 发热量Q net.ar
KJ/Kg M C A V arararar
1.00 52.80 16.00 29.01 25200 单位熟料热耗为:q=3050kJ/kg。
3.1.2 率值及率值确定
1)硅率SM
硅酸率SM的大小表示熟料在煅烧过程中生成硅酸盐矿物和溶剂矿物的相对含量。SM值过高，溶剂矿物减少，烧成温度需要相对提高，热耗高，且不利于CS的形成。SM值过低,则熟料因硅酸盐矿物少而强度低，并且由于液相量过多易3
出现大块、结圈等，影响要的操作，通常硅酸盐水泥的硅率在1.7—2.8之间。
2)铝率IM
铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁的质量百分比，也表示熟料中CA与CAF34的比例关系，因而也关系到熟料的凝结快慢。同时还关系到熟料液相黏度，从而*****专业文档，值得珍藏～*****
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影响到熟料的煅烧难易，铝率高，熟料中CA多，液相黏度大，物料难烧，水泥3
凝结快。但铝率过低，虽然液相黏度小，液相中质点容易扩散CS形成有利，但3烧结范围窄，窑内易结大块，不利于窑的操作。铝率一般是在0.9—1.9之间取得。
3)石灰饱和系数KH
KH表示的是熟料中氧化钙被氧化硅饱和成硅酸三钙的程度。KH实际上表示了熟料中CS与CS百分含量的比例，KH越大，则硅酸盐矿物中的CS的比例越323高，熟料质量越好，故提高KH有利于提高水泥质量，但KH过高，熟料煅烧困难，保温时间长，否则会出现游离CaO，同时窑的产量低，热耗高，窑衬工作条件恶化。工厂中KH值一般在0.82—0.94之间取得。
预分解窑生料预热好，分解率高，另外由于单位产量窑体的散热损失少以及耗热最大的碳酸盐分解带已移到窑外，因此窑内的气流温度高，为了有利于挂窑皮和防止结皮、堵塞、结大块，目前趋于低液相量的配料方案。
熟料率值的确定，首先要满足产品方案的要求，并在生产中逐步摸索适合本厂设备和资源条件的指标。若原料易烧性较好，烧成熟料游离钙,1%，即可提高率值，以取得高强度熟料，从而增加混合材掺加量;若生产硅酸盐水泥，买方又不需要高标号， 即可在满足产品质量要求的前提下，适当降低率值，以减少煤耗，这就是经济率值。
参考国内外大型预分解窑熟料率值的配料方案，结合本设计的原料品质， 本次设计的初始率值目标值定为:KH=0.88，SM=2.6，IM=1.6。 3.1.3 水泥配料方案
1)计算熟料中煤灰掺入量G A
yqASG=(S:煤灰沉落率，带电收尘器的窑为:100%) AFQ，100DW
= (3050×16×100)/(100×25200)
= 1%
2)用excel法计算配料数据及生料成分
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表3-3配料数据及生料成分
比
Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 Na2O K2O ? 项目
例
42.66 2.42 2.31 1.19 49.13 0.57 0.60 0.12 0.60 99.60 86.21 石灰石
1.10 87.81 4.67 2.62 0.71 0.36 0.50 0.47 1.00 99.24 12.15 砂岩
5.10 36.56 2.95 48.02 3.24 1.62 1.00 1.20 99.69 1.43 硫酸渣
4.94 55.85 28.00 3.78 5.07 0.85 0.31 1.00 99.80 0.21 粉煤灰
37.00 13.39 2.66 2.04 42.50 0.56 0.58 0.18 0.66 生料
灼烧生
21.26 4.22 3.23 67.46 0.89 0.92 0.28 1.04 96.49 料
0 50.10 34.10 5.00 7.40 1.30 1.21 99.11 3.51 煤灰
22.27 5.27 3.29 65.35 0.90 0.89 0.31 1.01 熟料
3050 烧成热耗(kJ/kg)
25200 煤热值(kJ/kg)
29.01 煤灰分(%)
0.88 熟料目标KH
0.88 熟料实际KH
2.6 熟料目标SM
2.6 熟料实际SM
1.6 熟料目标IM
1.6 熟料实际IM
3)将干燥基原料配比换算为湿原料配比，计算生料湿原料质量配合比:
表 3-4 原料中水分(%)
名称 石灰石 砂岩 硫酸渣 粉煤灰 石膏
水分(M) 1.0 2.60 2.50 0.60 4.00
100湿原料=干原料× 100-M
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表 3-5 计算结果
? 湿原料 石灰石 砂岩 硫酸渣 粉煤灰
0.8708 0.1247 0.0147 0.0022 1.0124 份数
86.01 12.32 1.45 0.22 100 换算成百分比
4)白生料的理论消耗量:
1,0.01941-GA白生料理论消耗量== 1-L1,0.3700白
= 1.5565 kg/kg = 155.65(kg白生料/100kg熟料)
)熟料煤耗: 5
3050熟料热耗P= = = 0.12103 kg/kg = 121.03(kg煤/100kg熟料) 1 25200Qnet,ar
3.2 物料平衡计算
3.2.1 烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算
1)计算熟料矿物组成
CS = 3.8SiO(3KH,2) = 3.8?21.26%?(3?0.88,2) = 51.70% 32
CS = 8.6 SiO(1,KH) = 8.6?21.26%?(1,0.88) = 21.94% 22
CA = 2.65(AlO,0.64FeO) = 2.65?(4.22%,0.64?3.23%) = 5.70% 32323
CAF = 3.04FeO= 3.04?3.23% = 9.82% 423
2)理论熟料产量计算
理论水泥产量G= 230万吨/年，则熟料产量可由下式得出: y
100,P,GQ100,, de
式中:P — 生产损失，取1%;
d — 石膏掺入量，%;
e — 混合材掺入量，%。
由国家
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
水泥中二氧化硫含量不得超过3.5%，并结合在工厂实际生产中最
佳石膏掺入量，以SO计，一般在1.5%—2.5%，并参考中华人民共和国国家标准3
GB175—2007，通用硅酸盐水泥P，矿渣硅酸盐水泥的三氧化硫含量要?4.0%，本7
设计取SO含量为2.4%。则石膏掺入量可由下式得出: 3
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ACAFSO0.2C，0.05,(熟料中)343 d,，100%SO(石膏中)3
代入数据，即
0.2，5.70，0.05，9.82,0.89d = = 1.79% ，100%41.30
按国标规定，硅酸盐水泥应符合下表:
表 3-6 矿渣硅酸盐水泥组分规定(%)
组分
品种 代号
熟料+石膏 粒化高炉矿渣
b矿渣硅酸盐水泥 P.S.A ?50且,80 ,20且?50
表中，b — 本组分材料为符合GB/T203或GB/T18046的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料或符合本标准第5.2.5条的窑灰中的任一种材料代替。
因此，结合实习工厂实际情况，本设计选取粒化高炉矿渣的掺入量为e=31%。
则由 100,P,GQyy100,,de
得: 100,d,e,QGyy100,P
式中:G — 水泥年产量，t/y; y
Q — 熟料年产量，t/y; y
P — 生产损失，取1%;
d — 石膏掺入量，1.79%;
e — 混合材掺入量，31%。
代入数据，可得:
100,1.79,31 Q,230，,156.14万吨/年y100,1
则理论熟料日产量:
QQyy,,,5032.72t/d Qd365365，0.85,
式中:η — 窑的年利用率，取η=0.85。(参考水泥厂工艺设计概论P) 37*****专业文档，值得珍藏～*****
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理论熟料周产量:Q=7Q=7?5032.72=35229.04t/w wd
理论熟料小时产量:Q=Q,24=209.70d/h hd
)标定熟料产量及回转窑的选型计算 3
?回转窑的标定
参考《新型干法水泥厂设备选型使用手册》P，回转窑的内径可由下式得出: 399
3.14G,KD 熟料i
式中:G— 窑的日产量，t/d; 熟料
K — 与窑型有关的系数，由《新型干法水泥厂设备选型使用手册》P，399
带分解炉旋风预热器窑在50—60间取值，结合实际本设计取
K=53.5;
D — 窑的有效内经，m。 i
则:D=4.251m i
一般回转窑的规格主要参数是窑直径D，是指窑筒体内径。可按下式计算:
D,D，2,i
式中:D — 窑筒体内径，m;
D — 窑耐火砖内径，有效内经，m; i
δ— 回转窑用的耐火砖厚度，mm，应符合表3-7要求(见新型干法水泥厂设备选型使用手册》P)。 399
表 3-6 水泥回转窑耐火砖厚度
窑筒体内径D(m) 耐火砖厚度δ(mm)
D,3.5 ,180
3.5?D,4 ?200
D?4 ?220
表3-6中水泥回转窑耐火砖厚度随窑筒体内径增大而增大，目的是保持砖拱楔接牢固度，保持砖衬稳定性，使窑衬不会因为窑直径增大而稳定性降低。参考水泥厂回转窑规格，本设计取δ=270mm。
故:D=4.251+2?0.27=4.791m
根据我国建材行业标准JC 333—91 水泥工业用回转窑标准，取回转窑内径D为4.8m。则回转窑有效内径D为4.26m。 i
1.079231.07923则窑的长度L=15D=15?4.26=71.68m，参考万基水泥厂5000d/t熟料i
生产线回转窑选型，取L=72m。
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故本设计所选回砖窑规格为Φ4.8m?72m。
?标定熟料产量计算
3.14=53.5D=5066.41t/d 标定熟料日产量:Qd,1i
标定熟料周产量:Q=7Q=35464.87t/w wd,1
标定熟料小时产量:Q= Q/24=211.10t/h hd,1
?窑的台数计算
Q209.70h，故n取1。 n,,,0.993Q211.10h，1
— 窑的台数; 式中:n
Q— 理论熟料小时产量，t/h; h
Q — 标定熟料小时产量，t/h。 h,1
4)标定水泥产量计算
水泥小时产量
P100,100,1 G,Q,，211.10,310.95t/hhh,1100,,100,1.79,31de
式中:G — 标定水泥小时产量 h
P — 生产损失，取1%;
d — 石膏掺入量，1.79%;
e — 混合材掺入量，31%;
Q — 标定熟料小时产量，t/h。 h,1
水泥日产量
G=24G=24?310.95=7462.80t/ddh
水泥周产量
G,168G=52239.60t/wwh3.2.2 原、燃料消耗定额
1)原料消耗定额
?考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量:
100,3.50100,SK= ==1.53 (t/t 熟料) T 100,37.00100,I
式中:K——干生料理论消耗定额，t/t 熟料; T
S ——煤灰掺入量，%; *****专业文档，值得珍藏～*****
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I ——干生料的烧失量，%。
?考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料消耗定额:
100KTK生 = =1.55(t/t 熟料) 100,P生
式中:K生——干生料消耗的定额，t/t 熟料;
P生——干生料生产损失，%，取1%。 ?各种干原料的消耗定额:
K= Kχ 原生
K — 某种干原料的消耗定额(t/t 熟料) 原
K — 干生料消耗定额(t/t 熟料) 生
χ — 干生料中该原料的配比(%)
K石灰石= K生 χ
=1.55×86.21%=1.3363 (t/t 熟料) K砂岩= K生χ
=1.55×12.15%=0.1883(t/t 熟料) K硫酸渣= K生 χ
=1.55×1.43%=0.0222(t/t 熟料) K粉煤灰= K生 χ
=1.55×0.21%=0.0033(t/t 熟料)
结果见下表:
表 3-7 干原料的消耗定额
— 石灰石 砂岩 硫酸渣 粉煤灰
(t/t熟料) K1.55 生
86.21% 12.15% 1.43% 0.21% χ(%) i
K (t/t熟料) 1.3363 0.1883 0.0222 0.0033 原
K式中: ——干原料的消耗定额(t/t熟料) 原
——干生料消耗定额(t/t熟料) K生
χ——物料干燥基配比 i
2)干石膏消耗定额:(见《水泥生产工艺计算手册》P) 78
0.2,，A0.05CAF-SO(熟料中)343本设计石膏掺入量:d = SO(石膏中)3
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0.2，5.70，0.05，9.82,0.89=×100%=1.79% 41.30
确定P.S.A 42.5水泥混合材掺入量为e=31%,生产损失为P=1%, 则: d
100d-2 kg/kg熟料=2.69×10 K=d(100)(100),,，,dePd
表 3-8
—
d (%) 1.79
e (%) 31
-2(kg/kg熟料) K2.69×10 d
3)干混合材消耗定额:
100,31100eK= kg/kg熟料= kg/kge(100)(100),,，,deP(100,1.79,31)，(100,1)e
熟料=0.466 kg/kg熟料
表 3-9
e(%) d(%) P(%) — K(kg/kg熟料) ee
31 1.79 1 0.466 P .S.A 42.5
4)烧成用干煤消耗定额:
100，3050100qK===0.1223kg/kg熟料 f1Qp(100),25200，(100,1)netarf.
5)上述各种干物料消耗定额换算为天然水分的湿物料消耗定额:
100K干K湿= (100),w0
式中:K干、K湿——分别表示干物料、湿物料消耗定额，kg/kg 熟料;
w——该物料的天然水分，% 0
用此
公式
小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载
计算见下表:
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表 3-10 原料消耗定额表
— 石灰石 砂岩 硫酸渣 粉煤灰 石膏 粒化高炉矿渣
1.0 2.6 2.5 0.6 4.0 0.7 w(%) 0
1.3363 0.1883 0.0222 0.0033 0.0269 0.4660 K干(kg/kg 熟料)
1.3498 0.1933 0.0228 0.0033 0.0280 0.4690 K湿(kg/kg 熟料)
3.2.3 烧成系统和工厂的生产能力
1)烧成系统的生产能力:
熟料小时产量:Q=nQ=1×209.70=209.70(t/h) h h
熟料日产量: Q=5032.72(t/d) d
熟料周产量: Q=168Q=168×209.70=35229.60(t/w) wh
2)工厂生产能力:
水泥小时产量:
G= 310.95(t/h)h
水泥日产量:
=24?310.95= 7462.80(t/d) G=24Gdh
水泥周产量:
=168?310.95 =52239.60(t/w) G=168Gwh
3.2.4 全厂物料平衡表
表 3-16 水泥配料表
水泥品种 矿渣 石膏 熟料
P.S.A 42.5 31% 1.79% 67.21%
按上法计算全厂物料需要量见下表:
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表 3-17 全厂物料平衡表
水生物料平衡表(t) 消耗定额
分产(t/t熟料) 干料 湿料 原料
含损
名称 年
量失干料 湿料 时 日 年(310d) 时 日
(310d) (%) (%)
石灰
1.0 1.0 1.3363 1.3498 280.2221 6725.3310 2084852 283.0531 6793.2730 2105915 石
2.6 1.0 0.1883 0.1933 39.4865 947.6762 293779.60 40.5350 972.8402 301580.50 砂岩
硫酸
2.5 1.0 0.0222 0.0228 4.6553 111.7282 34635.73 4.7812 114.7478 35571.83 渣
粉煤
0.6 1.0 0.0033 0.0033 0.6920 16.6082 5148.55 0.6920 16.6082 5148.55 灰
1.0 1.55 325.0350 7800.8400 2418260 — 生料
3.0 1 209.6967 5032.7200 1560143 — 熟料
4.0 1.0 0.0269 0.0280 5.6409 135.3823 41968.52 5.8716 140.9184 43684.70 石膏
混合
材
0.7 1.0 0.466 0.4690 97.7202 2345.2850 727038.30 98.3493 2360.3830 731718.80 (矿
渣)
1.0 1.4633 310.9500 7462.8000 2313468 — 水泥
烧成
3.0 3.0 0.1223 0.1261 25.6463 615.5114 190808.50 26.4432 634.6361 196737.20 用煤
注:1、窑熟料产量:5107.82t/d;熟料热耗3050kJ/kg。
2、燃煤量按无烟煤与烟煤搭配计算，搭配比例为:无烟煤:烟煤=30%?70%;窑头煤:窑尾煤=40%:60%。
3、水泥品种为P.S.A42.5水泥;袋装水泥:散装水泥=40%?60%。
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第4章 主机平衡计算及选型
4.1车间工作制度的确定
表 4-1 车间工作制度表
本设计主机每周运转小时数及班制表:
每日运转时每周运转时生产周制
主机名称 生产班制
间(h/d) 间(h/周) (d/周)
石灰石破碎
12 72 6 每日两班,每班6小时
机
22 154 7 生料磨 每日三班,每班8小时
24 168 7 窑 每日三班,每班8小时
24 168 7 煤磨 每日三班,每班8小时
22 154 7 水泥磨 每日三班,每班8小时
20 140 7 回转烘干机 每日三班,每班8小时
15 105 7 包装机 每日两班,每班8小时
4.2主机选型
4.2.1 破碎机的选型
本设计采用单段锤式破碎系统:
47552.91Gw石灰石破碎机要求小时产量:G === 660.46(t/h) H72H
由此，选择型号为:TKLPC2022.F型单段锤式破碎机一台，台时产量为:700 t/h。进料块度,1100mm，出料粒度,75mm占90%。同时配备重型板式喂料机，2300?10000mm，喂料能力700~900t/h，其主电机功率55kw。选择该石灰石破碎机能满足工厂生产要求.该破碎机其特点为破碎比大,可将大块原矿石一次性破碎到符合入磨标准的粒度,与传统的两段破碎系统相比,可节省一次性投资.另外该破碎机的操作简单,维修方便。
石灰石破碎机实际运转小时数为:
660.46GHH=?H=?72=67.93(h)<72(h) 0nG1，700nl
即实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂的正常运转。 *****专业文档，值得珍藏～*****
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4.2.2 生料磨的选型
54605.88Gw本设计采用立磨系统。生料磨要求小时产量:G===354.58(t/h) H154H
与传统的的球磨相比，立式磨粉碎比大，粉碎效率高，节能可达30%，对入磨原料的适应性强，设备噪音小，工艺紧凑，占地面积和建设投资分别比球磨粉磨系统减少50%和70%。
参照东华水泥公司5000t/d生产线，由此选择型号为:ATOX50立式生料磨机一台，台时产量为:400t/h。入磨水分,6%，出磨水分,0.5%，入磨粒度允许2%,100mm，出磨细度:80μm筛余?10%，主电机功率3800 kw。设计采用的生料磨为集烘干兼粉磨、选粉于一体的辊式磨，磨机烘干热源来自于窑尾出来的废气。
G354.58H生料磨实际运转小时数为:H=?H= ?154=136.51(h)<154(h) 0nG1，400nl
即实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂的正常运转。 4.2.3 窑系统
日产5000t熟料生产线最近几年在国内发展很快，对于回转窑的型号规格参照万基水泥厂、宁国三线以及烟台东原日产5000t熟料生产线的生产情况，本设计选取回转窑的规格为:Φ4.8?72m。采用三挡支承，斜度3.5,，窑速3.5r/min。主电机功率630kW，直流调速。
Gw本设计所采用的回转窑要求台时产量:G ==209.70(t/h) HH
3.14实际产量为G=53.5D，又D=D,2δ=4.8,0.54=4.26m， H,1ii
GH,13.14则G=53.5?4.26=5066.41t/d熟料，故回转窑的实际台时产量为: G == H,1H,1245066.41=211.10(t/h) 24
窑尾采用五级4-2-2-2-2系列预热器系统。预热器规格:C为4-Ø4900mm，1
C,C3均为2-Ø6500mm，C为2-Ø6800mm，C为2-Ø7200mm。出C废气量为2451
31.81Nm/kg熟料。旋风预热器结构优化，系统阻力低，节能效果显著。日产熟料正常生产能力5000t，目标生产能力5300t/d，熟料热耗 3050kJ/kg。 *****专业文档，值得珍藏～*****
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分解炉采用炉型结构简单，炉压力损失小，对环境的污染少的DD型分解炉，DD型预分解窑除具有一般预分解窑的共同有点外，还具有排放废气中NOx含量低、压损小、电耗低、有利于防止结皮堵塞。适合于低挥发分煤的完全燃烧;DD型分解炉:直径Ø 8560mm，有效高度26.4m。窑与分解炉用煤比例为40%和60%。
燃烧器采用南京院开发设计的 NC-15型四通道煤粉燃烧器。该燃烧器一次风用量少;燃烧速度快，火焰明亮、黑火头短且顺畅、活泼有力，高温区域适中。火焰形状合理，操作灵活方便，调节范围大;对煤质的适应性强，可燃烧各种劣质煤和无烟煤; 能提高窑的台时产量和熟料质量;同时减少 NOx有害气体的生成量。
篦冷机则采用南京院设计的液压传动的控制流空气梁篦冷机，高效节能的高阻力控制流篦板结合可调节的空气梁供风方式，有效地提高了系统的热回收效率，形成了稳定高温的二次风和三次风，为燃烧创造了有利的条件。篦冷机规格为:
2LBT39325，篦床面积121.2m。入料温度 1400?，出料温度 65?+环境温度。
窑磨废气处理采用低压长袋脉冲袋收尘器，确保了废气达标排放。 4.2.4 煤磨的选型
本次设计采用立磨系统，煤磨要求小时产量:
4442.45GwG == =26.44(t/h) H168H
煤粉制备系统设计放弃传统的风扫管磨+粗粉分离器+旋风除尘器+电除尘器的方案。参照山东东华水泥有限公司，煤粉制备系统采用合肥工业设计院开发的HRM2200M型辊式磨+静、动高效选粉机+高浓度袋除尘器系统。该系统具有易操作、使用维护简单的特点，原煤经全密闭计量给煤机喂入辊式磨烘干粉磨。烘干所需要的热源取自窑头篦冷机的废气。在入磨物料粒度?50mm，水分?10%，出磨物料细度200目筛80%通过，水分?1%的条件下，系统设计产量为40~48t/h，配置电机功率500KW。
该方案较前者节省了投资设备，减少了建筑占地面积，并且操作简单稳定，充分利用了余热。由此，选择型号为:HRM2200M辊式磨一台，台时产量定为为:43(t/h)
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G26.44H煤磨实际运转小时数为:H=?H =?168=103.30 (h) <168(h) 0nG1，43nl
实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂正常运转。 4.2.5 水泥磨的选型
本次设计参照万基水泥厂水泥制成车间工艺原理，采用联合粉磨工艺粉磨熟料，熟料经水泥配料站后经辊压机初步粉磨，由V型选粉机选出的细颗粒经旋风收尘器收尘后入球磨机细磨，粗颗粒回称重稳流仓至辊压机再次粉磨，以保证生产的连续性和稳定性。
本次设计采用带辊压机的联合粉磨系统。
水泥磨要求小时产量:
G310.95，168wG == =339.22(t/h) H154H
参考万基水泥厂粉磨系统，水泥粉磨采用2套带O-Sepa N-3500选粉机的闭路球磨机粉磨系统，简单实用、运转率高，调节水泥细度方便。磨机选用了Φ4.2×13m球磨机，2仓位，生产能力170t/h，入磨物料细度,2mm，95%产品通过产品细度
2320~340m/kg，磨机转速15.8r/min，研磨体装载量219t，主电机型号YRKK1000-8，功率3550 kW，转速745r/min。主减速器采用MFY355-A，传递功率3550kW，输入
2转速745r/min。输出转速15.8r/min，出磨水泥细度比表面积达350m/kg。其传动采用了中心传动系统，具有传递功率大、投资省、占地面积小等优点。
辊压机选用两台HFCG160-120型辊压机，压辊直径:1600mm，压辊宽度1200mm;通过量:450~550t/h;喂料粒度?80mm;入料温度,120?;功率:2?800kW，电机转速1483r/min。
3V型选粉机选用两台VX8820型选粉机，选粉风量: 210000,240000m/h;生产能力: 168,216 t/h;烘干水分(综合水分):?5%;出料粒度:?1.5 mm。
O-Sepa N-3500高效选粉机两台，O-Sepa选粉机所需一次风来自出旋风收尘器的一部分气体，二次风来自磨尾含尘气体和磨系统各个收尘点提供，三次风来自
2空气。最大喂料量630t/h，水泥产量150~210t/h，比表面积320~380m/kg，选粉空
3气量3500m/min，转子转速75~140r/min，减速机型号B2SV07-A，其电动机型号Y315L1-4，功率160 kW。
G339.22H水泥磨实际运转小时数为:H==?154=153.65(h)<154(h) 0nG2，170nl
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实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂正常运转。
由此，选择型号规格为:Φ4.2×13m球磨机2台;选取O-Sepa N-3500高效选粉机2台;选取V型选粉机VX8820型2台。
4.2.6包装机的选型
设计有40%的水泥需要袋装，则袋装水泥要求的小时产量为:
G×ηwG ==310.95×24×7×40%/105=199.01(t/h) HH
本次设计采用回转式包装机，采用2台BHYW-8型八嘴回转包装机包装水泥，台时产量为120t/h,完全能满足生产的要求，并设有电子校正称、破包机及破包清理等装置，具有称量精度高(袋误差为?0.1kg)、密封性能好、扬尘小、自动化程度高及操作简便等优点。
G199.01h包装机实际运转小时数为:H=×H =×105=87.07(h),105(h) 0nG2，120nl
即实际运转小时数小于要求工作小时数，能保证水泥厂的正常运转。故所选的包装机能满足水泥厂生产要求。
4.3主机平衡表
表 4-2 主机平衡表
主机
要求主每周主机每周主机产主机主机生主机名周平衡机小时运时实际运转主机型号 量(t/台数产能力称 量(t/w) 产量间时间台.h) (台) (t/h) (t/h) (h/(h/w)
w) 单断锤
式破碎TKLPC2022.F 47552.91 700 1 660.46 700 72 67.93 机
生料磨 ATOX50 54605.88 400 1 354.58 400 154 136.51 回转窑 Φ4.8×72m 35229.60 211.10 1 209.70 211.10 168 166.89 煤磨 HRM2200M 4442.45 43 1 26.44 43 168 103.30
2×HFCG160-120+
2×VX8820+2×Φ4.
水泥磨 2×13m+2×O-Sepa 52239.60 170 2 339.22 340 154 153.65
N-3500型高效选
粉机
回转式BHYW-8型八嘴回20895.84 120 2 199.01 240 105 87.07 包装机 转包装机
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第5章 储库计算
水泥厂是连续生产的工厂，为了避免由于外部运输来料的不均衡，上、下工序设备之间生产能力的不平衡，或是由于前后段生产工序的工作班制度不同，以及其他原因造成物料供应的中断或物料滞留堆积而堵塞，保证工厂生产的连续进行和水泥的均衡出厂，以及为了满足生产过程中质量控制和产品检验的需要，水泥厂必须设置各种原料、燃料、半成品和成品的储存设施(包括各种堆场，堆棚、储库、料仓以及成品库等)。各种储库的容量应满足不同物料存储期的要求，储存量一般以储存期来确定和表示。
5.1 确定各种物料储存期
物料的储存期是工艺设计中的一个重要的参数，合理确定这个参数，具有较大的技术经济意义。物料的储存期不应该定得过短，否则对生产不利，甚至影响整个生产;但也不应该过长，以免增加基建投资和生产成本。因此要综合考虑各种条件和因素，合理的确定各种物料的储存期。下表是本设计所设定的各物料的储存期。
本设计确定各物料的储存期如下:(《新型干法水泥厂工艺设计手册》P) 312
表 5-1 各原料堆场及堆棚的储存期
硫酸生熟石粒化高炉矿水物料名称 石灰石 砂岩 煤
渣 料 料 膏 渣 泥
5 20 30 10 2 19 30 10 10 储存期(d)
堆棚,
5.2 堆场计算
各物料的密度和休止角如下表所示(参照《水泥厂工艺设计概论》P289 附录(一)常用物料的密度和休止角):
表 5-2 常用物料密度和休止角
物 料名 碎石干砂硫块煤石高生熟 料 矿渣 粉
称 灰石 岩 酸煤 粉 膏 炉料(回水泥 煤*****专业文档，值得珍藏～*****
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渣 矿粉 转窑) (库灰
渣 内) 物料容重γ
1.45 2.65 1.5 0.9 0.5 1.3 0.6 1.3 1.45 1.2 0.7 (t/m3)
休止角
30 36 35 27 0 45 35 35 33 30 40
α(度)
5.2.1 石灰石预均化堆场
目前大型水泥厂的石灰石预均化可采用长形或圆形2种形式的堆场，其主要特点粗略比较如下:
表5-3 石灰石预均化堆场特点的粗略比较
比较项目 圆形堆场 长形堆场
堆取料方式 连续堆、取料 一堆一取
均化效果 较好 好
堆料机 悬臂，环线连续布料 悬臂，直线连续布料
桥式，端面取料，中心卸取料机 桥式，端面取料 料
卸料方式 地坑卸料 地面卸料
总投资 100% 126%
有无扩建条件 无 有
长形堆场占地面积较大，且建设投资较高，其均化效果较好，设备操作比较复杂，可以根据需要和场地条件予以扩建;圆形堆场占地面积比矩形少30%~40%，总投资比矩形少30%~40%，均化效果比矩形稍差，但通过采用新的工作系统，均化效果已大为提高，设备操作方便，有利于自动控制。根据工程的具体情况，本设计采用圆形预均化堆场设置。
1)总堆料量:Q总= K?Q?d =1.1×6695.43×5= 36824.87(t)
式中: Q总——堆场内总堆料量，t;
K——堆场系数，K=1.0~1.2，取K=1.1;
Q——物料的日用量，t/d;
d——物料的储存期，d。
2)堆场的尺寸确定
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参考熊会思编著的《新型干法水泥厂设备选型使用手册》中预均化堆场的选型，本设计石灰石设置型号为YG500的圆形预均化堆场，其规模Φ90m，堆贮能
图5-1石灰石堆场选取
力52000t。石灰石矿山化学成分稳定，品质优良，均匀性好，储量丰富。厂区设3
2×31m 圆库储存石灰石用于生料配料，库有效储量14109.88t，实际储存时个Φ1
间为2.05d，能满足生产的正常进行。如图4-1。
因此本设计确定石灰石预均化堆场的规格为:ф90m。
5.2.2 联合预均化堆场
本设计采用1个堆场，用于堆放砂岩、硫酸渣和煤。
1)联合预均化堆场计算
初步确定各料堆的宽度为25m。
a)砂岩堆场
料堆的堆量:Q总= K?Q?d=1.1×972.84×20=21402.48(t)
025tan36，B，tan,堆场的高为:H== =9.08(m) 22
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2.65，25，，9.08,，，，BLHL由Q总=γ?V===300.78L，得: 22
L=71.16(m) 砂岩
b)硫酸渣堆场
料堆的堆量:Q总= K?Q?d=1.1×114.75×30=3786.75(t)
025tan35，B，tan,堆场的高为: H== =8.75(m) 22
1.5，25，，8.75,，，，BLHL由Q总=γ?V===164.06L，得: 22
L=23.08(m) 硫酸渣
c)原煤堆场
总堆料量:Q总=K?Q?d=1.1×634.64×10=6981.04(t)
25，tan27:B，tan,堆场的高为:H===6.37m 22
0.9，25，，6.37,，，，BLHL由Q总=γ?V===71.66L， 22
L=97.42m 原煤
联合预均化堆场的长度等于各个堆场之和加上10m的富裕长度:
L=L+L+L+10=71.16+23.08+97.42+10=201.66m 总砂岩硫酸渣原煤
考虑施工方便，取L=202m 总
再考虑取料机的轨道和过道宽度，可确定堆场的宽度为35m，因此，该联合
预均化堆场的规格为:35×202m.
2)堆场规格
见下表:
表 5-4 堆场规格
1#联合预均化堆场
— 石灰石堆场(圆形)
砂岩 硫酸渣 原煤
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36824.87 21402.48 3786.75 6981.04 堆量(t)
10.28 9.08 8.75 6.37 高 (m)
90 25 25 25 半径/宽(m)
— 71.16 23.08 97.42 长 (m)
4 5 5 5 过道宽度(m)
Ф90m 35×202m 规格
5.3 储库计算
石灰石库、粘土库、铁粉库、石膏库和矿渣库设置用来储存进行配料，同时还起均化作用，在满足工艺生产顺畅的情况下结合基建综合加以考虑。 5.3.1 生料配料站
1)石灰石库(圆库)
石灰石采用圆库储存设计，圆库储存的优点有:库容积的有效利用率高，占地面积少;劳动条件好，扬尘较易处理;各车间布置灵活;可以进行远程控制及应用范围广等。参照国内大多数水泥厂的圆库数据，由于水泥厂中石灰石的用量最大，因此本设计采用3个石灰石库，以满足水泥生产的连续性(圆库计算公式参照《水泥生产工艺计算手册》P) 287
πDπ22V=V+V=tanα +H，Vγ?Q DD1211224
3式中:V 、V——分别为圆库锥体和圆柱体部分体积m; 12
3γ——该物料的堆积密度，t/m;
α——该物料的休止角，度;
Q——该物料的储存量，t;
D、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m。 1
03有效内径D取12m，储存期为2d;石灰石休止角α=30，物料容重γ=1.45t/m(见表5-2)
12,,02212V=tan30+H ，12，，11224
12,,022123×Vγ= 3(tan30+，12H)×1.45?6793.27×2 ，，11224
H?26.48(m) 1
锥体部分的高度为:
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tan,tan30H=D? =12× =3.46(m) 222
H= H+ H=26.48+3.46=29.94(m)，故取H为30m 12
12,,022有效储量=3×(12tan30+×26.54)×1.45 ，，，121224
=13618.12(t)
实际储存期=13618.12 /6793.27=2.00(d)
由此，确定石灰石库的规格为:Ø12×30m。
2)砂岩(圆库)
考虑砂岩、硫酸渣和粉煤灰相比石灰石用量少得多，以及施工时的基建因素，
本设计取砂岩、硫酸渣和粉煤灰圆库均为一个，砂岩圆库有效直径D取为16m，
硫酸渣圆库有效直径D取为12m，粉煤灰圆库有效直径D取为5m。
πDπ22V=V+V=tanα +H，Vγ?Q DD1211224
3式中:V 、V——分别为圆库圆柱体和锥体部分体积m; 12
3γ——该物料的堆积密度，t/m;
α——该物料的休止角，度;
Q——该物料的储存量，t;
D、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m。 1
03砂岩的储存期为20d，休止角α=36，物料容重γ=2.65t/m(见表5-2)。
16,,02216V=，，tan36+，16H 11224
16,,02216Vγ=(，，tan36+，16H)×2.65?972.84×20 11224
H?34.60(m) 1
锥体部分的高度为:
tan36:tan,H=D? =16× =5.81(m) 222
H= H+ H=34.60+5.81=40.41(m) 12
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考虑施工等因素，取H为41m
16,,02216有效储量=(tan36+×35.19)×2.65 ，，，161224
=19771.99(t)
d) 实际储存期=19771.99/972.84=20.32(
由此，确定砂岩库的规格为:Ø16×41m。 3)硫酸渣(圆库)
πDπ22V=V+V=tanα +H，Vγ?Q DD1211224
3式中:V 、V——分别为圆库圆柱体和锥体部分体积m; 12
3γ——该物料的堆积密度，t/m;
α——该物料的休止角，度;
Q——该物料的储存量，t;
D、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m。 1
30硫酸渣的储存期为30d，休止角α=35，物料容重γ=1.5t/m(见表5-2)。
12,,02212V=tan35+H ，，，1211224
12,,02212Vγ=(tan35+H)×1.5?114.75×30 ，，，1211224
H?18.90(m) 1
锥体部分的高度为:
tan35:tan,H=D? =12× =4.20(m) 222
H= H+ H=18.90+4.20=23.10(m)，取H为24m 12
12,,02212有效储量=(，，tan35+，12×19.80)×1.5 1224
=3594.74(t)
实际储存期=3594.74 /116.28=31.33(d) *****专业文档，值得珍藏～*****
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由此，确定铁粉库的规格为:Ø12×24m。
5.3.2 生料均化库(IBAU库)
生料均化库的几种主要类型及特点比较:
表 5-5 生料均化库的几种主要类型及特点比较
项目 IBAU库 Polysius MF库 F.L.Ssmidth CF库 均化用空气压60~80 60~80 50~80 力
均化用空气量 7~10 7~10 7~12 均化电耗 0.36~0.72 0.54左右 0.72~1.08 均化效果 7~10 7~10 10~16 基建投资 较高 较低 较高 操作要求 很简单 很简单 简单
均化效果很好，控制均化库结构 土建结构较复杂，电管理方便，电耗很系统较复杂，基建费或特点 耗很低，操作很简单 低 较高
结合工厂规模、投资及自动化成度、生产方法、原料品种和化学成分的波动情况以及对熟料的质量要求等因素，通过对MF库、CF库和IBAU库的综合比较，本次设计生料均化库采用IBAU型均化库。IBAU库在外部带一搅拌仓，库底中心设一大圆锥，库内生料的重量通过该锥传递给库壁，库底环形空间被分成向中心倾斜10度的6个充气区，每区装设3种规格的6个充气箱。充气卸料时生料首先被送至一条径向布置的充气箱上，再经过锥体下部的出料口由空气斜槽送入库底中央计量仓中。卸料时，生料在自上而下的流动过程中，切割水平料层而产生重力混合作用，进入搅拌仓后又连续充气搅拌而得到进一步均化，均化效果H可达6~8，电耗0.1~0.2Kwh/t生料。该库集生料储存、均化和喂料于一体，具有均化效果好、电耗低、系统简单、操作管理方便等优点。
生料存放时间定为2天，总的储存量:G=G×d=7800.84×2=15601.68(t) i
确定生料均化库的规格为Φ22.5 ×60 m，有效储量17000t。
生料入窑计量采用冲板流量计，由气动流量调节阀调节入窑流量。
实际储存期:d=G/Q=17000/7800.84=2.18(d) 单库d
5.3.3 熟料储存库
1)熟料储存库的熟料存放时间定为19天。
熟料储存量:Q总=Q?d=5032.72×19=95621.68(t)
考虑到熟料销售的季节性、投资的经济性，参考烟台东源日产5000熟料生产线，采用Φ60×42圆库储存熟料，储量100000t。此圆库为帐篷库，与同类库相比，减薄了库壁的厚度，同时节约了钢材。
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另设有2个Φ15×34m的熟料汽车散装库，配有4套熟料散装装置，可库底或
库侧散装发运熟料。在水泥销售淡季，储存过剩的熟料，以保证生产的连续进行，
同时也可以直接销售熟料。
熟料汽车散装库
锥体部分的高度为:
tan33:tan,H=D?=15×=4.87(m) 222
单个有效储量
12,,02212Q= (tan33+×29.13)×1.45 ，12，，1224
=4987.52(t)
5.3.4 水泥配料站
为了使工艺布置和施工建设方便，本次设计将熟料和石膏配料库设计为相同
的高度。
)熟料配料库 1
确定熟料配料库储存期为0.5d。
πDπ22V=V+V=tanα +H，Vγ?Q DD2111224
3式中:V 、V——分别为圆库锥体部分和圆柱体体积m; 12
3γ——该物料的堆积密度，t/m;
α——该物料的休止角，度;
Q——该物料的储存量，t;
D、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m。 1
03熟料配料库有效内径D取12m，储存期为0.5d;α=33，γ=1.45t/m
12,,02212V=tan33+H ，，，1211224
12,,02212Vγ=(tan33+H)×1.45?5032.72 ×0.5 ，12，，11224
H?14.05m 1
锥体部分的高度为:
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tan33tan, H=D? =12×=3.89(m)，H取为4m 2222
H= H+ H=14.05+3.89=17.94(m)，H取为18m 12
12,,022有效储量=(12tan33+×14.11)×1.45 ，12，，1224
=2525.62(t)
实际储存期=2525.62/5032.72=0.502(d)
由此，确定熟料配料库的规格为:Φ12×18m。 2)石膏库(圆库)
确定石膏储存期为5d。
πDπ22 V=V+V=tanα +H，Vγ?Q DD2111224
3式中:V 、V——分别为圆库锥体部分和圆柱体体积m; 12
3γ——该物料的堆积密度，t/m;
α——该物料的休止角，度;
Q——该物料的储存量，t;
D、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m。 1
30石膏库有效内径D取7m，储存期为5d;α=45，γ=1.3t/m(见表4-2)。
7,,0227V=tan45+H ，，，711224
7,,0227Vγ=(，，tan45+，7H)×1.3?140.92×5 11224
H?12.93(m) 1
锥体部分的高度为:
tan,tan45 H=D? =7× =3.5(m) 222
H= H+ H=12.93+3.5=16.43(m)，取H=18m。 12
7,,0227有效储量=(，，tan45+，7×14.5)×1.3 1224*****专业文档，值得珍藏～*****
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=783.41(t)
实际储存期=783.41/140.92=5.56(d)
由此，确定石膏库的规格为:Φ7×18m。
3)高炉矿渣库(圆库)
确定矿渣储存期为1d。
πDπ22 V=V+V=tanα +H，Vγ?Q DD2111224
3式中:V 、V——分别为圆库锥体部分和圆柱体体积m; 12
3γ——该物料的堆积密度，t/m;
α——该物料的休止角，度;
Q——该物料的储存量，t;
D、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m。 1
0由于矿渣掺入量较多，取矿渣库有效内径D为16m，储存期为1d;α=35，
3γ=0.6t/m
16,,02216V=tan35+H，，，161 1224
16,,02216Vγ=(tan35+H)×0.6?2360.38 ×1，，，161 1224
H?17.68(m) 1
锥体部分的高度为:
tan35:tan, H=D? =16× =5.60(m) 222
H= H+ H=17.68+5.60=23.92(m)，取H=24m。 12
16,,02216有效储量=(，，tan35+，16×18.40)×0.6 1224
=2443.74(t)
实际储存期=2443.74/2360.38 =1.04(d)
由此，确定矿渣库的规格为:Φ16×24m。 5.3.5水泥库
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水泥设计储存期为10d。
要求总储量为Q总=Q?d=7462.80 ×10=74628(t)
采用10个库，则每个库储量为7462.80 t，选平底型水泥库，直径为15m时，
3库壁高度H=30m，有效容积为V=4720m，(见《新型干法水泥厂工艺设计手册》P )。 316
此时单个水泥库储量为Q=V×γ=4720×1.2=5664t<7462.80t
2选择直径为15m时，每增加高度1m则容积增大177m,因此，水泥库所需高度为:
H=(7462.80-4720×1.2)?177+30=40.16m，取为41m
其有效容量为:4720+177×11=6667 m?/个
实际储存期为:6667×1.2×10?7462.8=10.72d
则确定水泥库的规格为:Φ15×41m。
为满足散装用户需要, 另设有四套水泥汽车散装系统。出库水泥经库内充气箱、电动流量控制阀、空气输送斜槽及斗式提升机分别送至汽车散装和成品包装。
5.4 储库一览表
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表 5-6 储库一览表
设计 实际
有效储量(t) 名数需要储
储库名称 型式、规格 储存储存
称 量 量(t)
期(d) 期(d) 单个 总共
Ø12×30m 3 13586.54 4539.37 13618.12 2 2.00 生石灰石库
料Ø16×41m 1 19456.80 19771.99 19771.99 20 20.32 砂岩库
配
料Ø12×24m 1 3442.50 3594.74 3594.74 30 31.33 硫酸渣库
站
生
料生料均化库
Ø22.5×60m 1 15601.68 17000 17000 2 2.18 均(IBAU
化库)
库
Ø60×42m 1 95621.68 100000 100000 19 19.87 熟熟料储存库
料
Ø15×34m 2 —— 4987.52 9975.04 —— —— 熟料散装库
库
Ø12×18m 1 2516.36 2525.12 2525.12 0.5 0.50 水熟料配料库
泥Ø7×18m 1 704.60 783.41 783.41 5 5.56 石膏库
配
料Ø16×24m 1 2360.38 2443.74 2443.74 1 1.04 高炉矿渣库
站
水
Ø15×41m 10 74628 8000.4 66670 10 10.72 泥水泥库
库
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第6章 水泥制成车间设计计算 6.1 水泥制成车间介绍
6.1.1 水泥粉磨的功能和意义
水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料以及外加剂、混合材等粉磨到适宜的粒度，形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。
近年来，随着新型干法水泥生产技术的不断发展和日益完善，熟料生产热耗大幅度降低，但是水泥生产综合电耗却长期居高不下。20世纪80年代，人们重点关注粉磨技术的改进和突破。关注利用挤压粉磨技术代替冲击粉磨技术的研究，以提高粉磨功的利用率，降低水泥生产综合电耗。因此，水泥粉磨技术创新，对于提高水泥产品质、节能、降低水泥制造成本，使新型干法水泥生产更具有经济竞争力，具有重要的意义。
6.1.2 现代水泥粉磨技术发展的特点
现代粉磨技术发展经历了两个阶段:第一个阶段是20世纪50年代至70年代钢球磨机大型化及其匹配设备的优化改进和提高阶段;第二个阶段是20世纪70年代至今的挤压粉磨技术的发展完善和大型化阶段。水泥粉磨的发展特点是:
(1) 在钢球磨系统大型化的同时，创新研发挤压粉磨技术和装备
20世纪80年代以来，随着预分解窑大型化，钢球磨系统也向大型化方向发展。用于水泥粉磨的钢球磨机直径已达5m以上，电机功率7000kW以上，台时产量达300t以上。新设计的巨型磨机直径已达6m以上，传动功率达12000kW以上。采用大型磨机不但可以提高粉磨效率、降低衬板和研磨体消耗，减少占地面积，并且可以简化工艺流程，减少辅助设施，也有利于降低产品成本。长期以来，虽然圈流式钢球磨机作为水泥粉磨设备的基本型式，但是由于开流磨机具有工艺流程简单、操作方便和易于进行自动控制等优点，许多小型磨机仍然在采用。丹麦史密斯公司在小钢段磨的基础上，把两级磨合并在一个磨机上，开发了康必丹磨，既能用于开流，也能用于圈流。同时前苏联、美国、德国等国家还研发了喷射磨、离心磨、爆炸磨、振动磨、行星式球磨等新型磨机。
辊式磨的发展主要是20世纪90年代以来磨机结构和材质上的改进，并研发成功液力压紧磨辊代替弹簧压紧磨辊。辊压机亦称挤压机、双辊磨，于1985年研制成功于水泥工业，并逐渐大型化。20世纪90年代以来，这两种挤压粉磨系统不但在生料、矿渣终粉磨系统得到广泛应用，并且由它们单独或同短型钢球磨、高*****专业文档，值得珍藏～*****
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效选粉机组成的预粉磨、混合粉磨、联合粉磨、半终粉磨以及终粉磨系统亦得到比较广泛的应用，从而水泥生产综合点好由120kW?h/t降到90kW?h/t左右。
(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的发展。选粉效率达到74%的日本小野田重工业公司的旋风筒式O-SEPA、丹麦史密斯公司的SEPAX和美国斯特蒂文特公司的SD等高效选粉机相继出现。机械旋转式选粉机，目前其最大直径已经达到11m，选粉能力达到300t/h以上。为了与大型磨机相匹配，各种新型高效选粉机在水泥粉磨作业中也得到了日益广泛的应用，同时亦可了利用它对水泥进行冷却，其选分能力已达500t/h。目前，选粉机发展的主要趋势是进一步提高分级效率，提高单机物料处理量，结构简单化，机体小型化，可进行遥控操作等。
(3) 采用新型衬板，改善磨机部件和研磨体材质
目前水泥磨常采用的衬板有压条凸棱衬板、大凸波形衬板、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。在改善易磨件及研磨体材质方面，则日益广泛地应用各种合金材料，提高耐磨性能，降低磨消耗，提高部件及研磨体使用寿命。
(4) 添加助磨剂，提高粉磨效率
助磨剂能够消除水泥粉磨时的结块和消除物料粘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。
(5) 降低水泥温度，提高粉磨效率，改善水泥品质
使用钢球磨机粉磨物料时，会使得大部分能量变成热量传递给物料，使得粉磨物料的温度上升到100?以上。这样，不但会使二水石膏脱水，失去缓凝作用，而且温度过高还会使物料黏结，黏糊研磨介质，从而降低粉磨效率。因此为了降低水泥粉磨时的温度，提高粉磨效率，改善水泥品质，除已广泛采用的磨体淋水，加强磨内通风外，还通常采用了向磨内喷水。
(6) 实现操作的自动化
目前，水泥粉磨已广泛采用电子定量喂料秤、自动化仪表以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、提升机负荷、选粉机回料量及利用辊式磨内压差等进行磨机的负荷控制，对石膏的掺加量等亦可用X-荧光分析仪、计算机进行配料控制。
(7) 采取其他技术
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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) 开发粉状输送新型设备
在广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，替代气力输送粉体物料旧模式，力求水泥生产的综合电耗进一步降低。
6.1.3 水泥粉磨流程发展情况
水泥粉磨流程的几种形式
(1) 开路流程:管磨、康必丹磨。
开流钢球磨是水泥生产中最普通的粉磨系统，由于水泥成品是通过多仓管磨机粉磨一次完成，所以它具有工艺流程简单、附属设备少、建设投资省、操作管理方便和容易实现自动控制等优点。但是，在生产高细度水泥，比表面积高于
23000~3800cm/g时，物料细粉容易凝聚，影响粉磨功效，因此，在此情况下人们往往要选用闭路粉磨系统。
20世纪80年代，丹麦史密斯公司开发了小型钢段(Miniped)磨的开流粉磨系统。这种磨机系统采用两台磨机，一台用于粗磨，一台用于细磨，所以又称双管
2磨机粉磨系统。粗磨磨机先将物料磨至比表面积2500~3000cm/g，再到细磨磨机
2粉磨至比表面积4000~6000cm/g的细粉。细磨机为单仓，内装平均直径为3~4mm的钢段。为了控制粉磨温度，粗磨及细磨机内都采用喷水冷却，并使用助磨剂。据丹麦罗尔代尔(Rordal)水泥厂试验，小钢段磨同闭路粉磨系统比较，在生产条件基本相同时，前者能耗稍低，水泥强度较好。
一般开流粉磨系统的发展，一是重视采用高硬度的小直径钢球;二是在细磨仓安装分组衬板;三是为了与小型研磨体相匹配，尽量减少入磨物料粒度。同时，丹麦史密斯公司认为分级衬板只对直径在50mm以上的钢球起作用，而对小研磨体只能采用挡球圈，所以该公司生产的多仓磨的二仓内均装有挡球圈，以起到扬料及防止物料倒流作用，使物料在磨内停留时间趋于一致。
(2) 闭路流程:一级管路闭磨、二级球磨闭路、中卸一级闭路、康必丹磨一级。
闭路钢球磨系统是由管磨机、提升机、选粉机和风机等主要设备所组成，在粉磨过程中，粗粒物料几次通过密机，它具有减少水泥过粉碎，避免发生颗粒凝聚和粘仓、钻研磨体等优点，有利于生产高细度水泥，改变生产水泥的品种，提*****专业文档，值得珍藏～*****
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高粉磨效率。
随着生产的大型化，磨机直径和生产能力都有很大提高，选粉机规格也必须相应扩大，但是过大规格的选粉机在工艺布置及安装方面都会带来困难，因此有人提出闭路粉磨系统，采用两台或三台选粉机的工艺流程，同时也期望通过来用选粉机并联的办法(降低选粉机负荷，提高选粉效率。但是，由于一次选分很难将细粉完全分离，在一定喂料细度下，即使降低负荷，回粉细度也变化不大，选粉效率也提高不多。显而易见，如果通过选粉机串联，将第一次选粉后的回料再次选分，就可以避免细扮的循环，改善生产状况，避免出现颗粒凝聚，使选扮机总的选粉效率提高，磨机产量也得到提高，并有利于在不减少磨内物料流量情况下，生产高细度水泥。H?Jager认为:由一台双仓管磨和一台提升机、一台选粉机组成的提升循环磨，是过去水泥工业使用得最为广泛的闭路循环粉磨系统，但从经济观点分析，由于这个系统中，回磨的粗粉中含有大量细粉，对粉磨过程起着负作用，所以并不是一个最佳系统。如果在这个系统中，再加上一台提升机和风动式选粉机，用以处理第一台选粉机的回粉，这样细构产品就来自两台选粉机，而回磨粗粉则是经过两次净选的粗粉，则不论在提高粉磨能力和节约能耗方面，都会有很大的优越性。如果采用一台提升循环磨、两台提升机和两套由两台风动式选粉机组成的两级选粉粉磨系统，经济效果亦十分优越。当采用这种系统时，磨机的长径比最好保持在3.2，否则长径比越大，产品中过细物料含量越多。Jager也曾进行了选粉机回料中细粉含量对粉磨效率影响的试验，并计算出不同比表面积时，两级串联选粉比一次选粉系统节能的效果，其结果是:粉磨比表面积为
222700cm/g水泥时，可节省电耗7.8,;比表面积3800cm/g水泥时，节电30,。
近年来，水泥粉磨已趋向于闭路流程，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。 6.1.4 辊压机粉磨系统的发展
辊压机(Roller press)亦称双辊磨、挤压磨、挤压机。他是1984年德国卡路斯大学机械工艺学院逊纳尔德教授等人首次进行模型试验及半工业试验取得成功。1985年在海德堡水泥公司雷门水泥厂安装一台Φ1.8?0.5m辊压机同一台Φ2.9?13m球磨机组成圈流系统进行试验，取得水泥产量增加25%、电耗降低25%、产品质量及生产运转正常的显著效果，随即引起国际水泥工业界的重视。多年来，德国伯力鸠斯、洪堡等公司一直从事辊压机设备改进及粉磨系统优化工作。
中国于20世纪80年代中后期曾先后引进辊压机用于生料制备及水泥粉磨作*****专业文档，值得珍藏～*****
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业，1990年国产HFC1000/300投入生产，1998年中国引进了德国洪堡KHD公司辊压机制造技术。目前，国产HFCG1000/300、1200/360辊压机在中小型水泥企业已得到广泛运用，采用KHD引进技术的TRP140/100辊压机也已在2000t/d，新型干法水泥粉磨作业得到推广应用。
6.1.5 辊压机水泥粉磨工艺方案
由于辊压机粉磨可以大幅度降低水泥粉磨电耗，在国内外已达到了广泛的应用。其应用方案一般采用辊压机预粉磨、混合粉磨、联合粉磨、半终粉磨及终粉磨五种工艺流程。
1)几种辊压机水泥粉磨工艺方案介绍
(1) 预粉磨系统系统
预粉磨系统的特点是物料先经辊压机预粉碎，然后再入钢球磨机粉磨至要求细度，即为成品。预粉磨一般有两种流程:第一种流程是辊压机一次挤压后的物料直接进入钢球磨机粉磨，仅经一次挤压的物料颗粒分布较宽，不利于钢球磨粉磨。第二种流程是物料经挤压后，边缘料等粗粒再循环入辊压机与新料一起再经挤压，虽然辊压机处理的物料量增加，产量有所降低，但对预粉磨全系统来讲生产效率必然提高。
(2) 混合式粉磨系统
其特点是辊压机同钢球磨一起组成一个大的圈流粉磨系统，经挤压后的物料入钢球磨后再入选粉机。选粉后的细粉即为水泥成品，粗粉一部分回钢球磨，一部分再入辊压机挤压。
(3) 联合粉磨系统
联合粉磨也称结合粉磨、二次挤压粉磨、二段粉磨系统等，该系统根据辊压机与钢球磨的工作特性，使它们能够做到重点分工，分别承担粗碎及粉磨作业。同其他粉磨系统的不同之处是在系统中装设了打散分级机，将挤压后物料中，3mm的粗粒分级后再送回辊压机，而，3mm的细粒料，则送入钢球磨磨至成品。
该系统的特点是辊压机挤压后的料饼经打散后进入选粉机，选出的细粉不再经过钢球磨即为成品;粗粉则入钢球磨机粉磨，然后再经选粉机选粉。这样，其成品是由辊压机挤压后的细粉及钢球磨的细粉两部分组成。
(4) 半终粉磨系统
半终粉系统的特点是辊压机挤压后的料饼经打散后进入选粉机，选出的细粉不再经过钢球磨机即为成品;粗粉则进入钢球磨机粉磨，然后再经选粉机选粉。这*****专业文档，值得珍藏～*****
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样，其成品系由辊压机挤压后的细粉和钢球磨粉磨的细粉两部分组成。
(5) 终粉磨系统
该系统的特点是辊压机挤压后的料饼经打散后直接进入选粉机分选，细粉即为成品，粗粉再返回辊压机挤压。由于该系统的成品全部由辊压机产生，因此要求辊压机具有较多的压力，同时物料必须经过多次循环挤压，方可保证细粉产量及具有较好的颗粒级配。
2)几种辊压机水泥粉磨工艺方案的比较
预粉磨流程就是利用辊压机的这一设备特性，在辊压机出料口设置一个切割溜子，将压辊两端受压不足的物料切割出来，返回辊压机再次辊压，而将中部受压较好的物料喂人后续磨机。这种采用边料循环方式的粉磨流程可以取得系统能力增加近一半、主机电耗降低14,的良好效果，虽然与联合粉磨和半终粉磨流程相比还存在一定差距，但相对于传统的球磨机一级闭路粉磨工艺来说，有辊压机参与粉磨工作的预粉磨流程在节能增产方面已取得了重大飞跃性突破。
混合粉磨系统控制回路较长、调整缓慢，且辊压机在系统中所担负的粉磨任务与预粉磨系统相比没有多大差别，增产节能效果不明显，而工艺流程却比预粉磨系统复杂，在实际生产中虽然采用此流程的不少，但真正按混合粉磨工艺运行的却很少大差别。
联合粉磨流程则比较充分地利用了辊压机的节能优势(即辊压后的物料粒度减小)，由打散分选设备与辊压机组成的粗料循环闭路系统，可将辊压后产生的较细颗粒选出，从而大大改善后续磨机的粉磨状况，提高整个系统的粉磨效率，其增产幅度可达到87,以上;同时也避免了较细颗粒混杂在循环料中，导致辊压机和磨机做无用功而造成的能源浪费，系统主机节能幅度近26,。由于打散分选设备与辊压机组成的粗料循环系统，已有效地克服了压辊两端物料未被充分挤压以及边缘漏料所产生的“边料效应”。
相对于联合粉磨流程，同样采用粗料循环方式的半终粉磨也充分地利用了辊压机的节能优势(即辊压后的物料中已含有不少成品)，将辊压后已产生的成品细粉先行选出，避免细粉混杂在循环料中，导致磨内过粉磨现象，从而有效地提高系统产量。但这种粉磨流程对后续高效选粉机要求较高，设备规格较大，导致收尘器、废气风机等设备规格同步加大，否则系统能力就会降低。这对系统设备投资和系统电耗都带来较大压力，也在一定程度上限制了该流程的大量应用。 3)水泥制成车间的工艺流程选择
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根据前面的论述，联合预粉磨系统与其他工艺方案除了在增产、节能等方面具有一定优势外，还具有以下优点:
(1) 分选的细粉作为中间产品喂入球磨机，磨机主要起粉磨作用，因为入磨机的物料粒度小而均匀，这非常有利于球的级配，杜绝了其他粉磨流程料饼中含有部分未被压碎的粗颗粒，难于合理配球的问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
;
(2) 中间成品的细度随最终成品的要求可以变更，成品比表面积高，则中间半成品的比表面积相对也得高，要求辊压机的循环负荷大，承担的粉磨工作量大，节能也多;
(3) 辊压机循环的粗料全部返回再压，从而提高了辊压机的循环量，减少了粉磨效率较低的球磨机的循环负荷。
因此，本设计选择联合粉磨系统作为水泥制成车间的粉磨系统。 6.1.6 本设计工艺流程
熟 料 石膏 矿渣
熟料库 石膏库 矿渣库
电子皮带秤 电子皮带秤 电子皮带秤
辊压机
V选粉机
球磨机
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O—SEPA选粉机
JIJIJI机
散装出厂 水泥库 包装出厂
图6-1 水泥粉磨车间工艺流程图
本设计中，熟料储库有效储量100000t，熟料储库有三个地方进行卸料，出库 熟料由皮带输送机送入熟料配料库。
堆场的石膏、石灰石由装载机经板喂机送入反击式破碎机，破碎后的石膏、石灰石由皮带运输机分别送至水泥磨各对应的配料仓中。
水泥粉磨采用V型选粉机、辊压机、球磨机和O-Sepa选粉机组成的闭路粉磨系统，运转率高，调节水泥细度方便。
水泥粉磨为两套相同的系统，水泥配料站根据水泥品种设定相应的物料配比，熟料、石膏、石灰石和矿渣由各自的配料库底单层棒形阀卸出，经定量给料机计量后的各种混合料由皮带输送机送入辊压机前斗式提升机，与出辊压机的循环料一起先喂入静态 V 型选粉机进行分级选粉，这一过程物料经除铁器去掉磁性物质。混合料送入V型选粉机后，粗粉进入稳流仓后喂入辊压机预粉磨。V型选粉机出来的含尘气体经过旋风收尘器收集后，细粉喂至球磨机粉磨。旋风收尘器出来的废气经循环风机后一部分进入进入V型选粉机，另一部分废气进入O-Sepa选粉机。
球磨机选用Φ4.2?13m双滑履球磨机，中心传动具有传递功率大、投资省、占地面积小等优点。水泥磨由一个粗磨仓和一个细磨仓组成。粗磨仓中装有直径较大的钢球，可以对按比例配好的混合料进行粉碎和粗粉磨。粗磨后的物料，通过隔仓板进入细磨仓，进行细粉磨。粉磨完的物料通过磨尾的出料装置排出磨外。然后经过空气输送斜槽，斗式提升机和空气运输斜槽进入O-Sepa选粉机。
喂入O-Sepa选粉机的物料，通过旋转撒料器和固定的冲击板作用，在分散状态下被抛向导向叶片和转子间的选粉区。物料在此受旋转涡旋气流携带下，不同粒径的颗粒在离心力和旋转气流向心力的作用下，沿选粉区的高度从上到下连续不断的被转子的涡流叶片分选，合格的细粉通过涡流叶片，被气流从上部的出风管带走。粗颗粒继续向下流动，当经灰斗处时，受到三次风的再一次分选，进一步除去混在粗粉中的细粉。三次风全部由环境风所组成。最后选下的粗粉经灰斗*****专业文档，值得珍藏～*****
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出料口排出，排出的粗粉经锁风阀、空气输送斜槽返回磨头，再次粉磨。O-Sepa选粉机所需一次风来自出旋风收尘器的一部分气体，二次风来自磨尾含尘气体和磨系统各个收尘点提供，三次风来自空气。
O-Sepa选粉机选出的粗粉经空气输送斜槽送回球磨机磨头继续粉磨，细粉则随出选粉机气流进入气箱脉冲袋收尘器，通过反吹作用清灰，收下的水泥成品经空气输送斜槽、斗式提升机输送至水泥库;出气箱脉冲袋收尘器的净化气体经排风机排入大气。
6.2 制成车间选型计算
6.2.1 球磨机的设计计算
由主机平衡计算选择规格为Φ4.2×13m的磨机。
物料由进料装置中的进料溜子直接喂入磨机筒体内的粗磨仓，物料在平均直径较大的研磨体(钢球)的冲击研磨作用下得到粉碎。被粉碎到一定粒度的物料，通过隔仓板的粗筛板之间的缝隙。进入组合式隔仓板，而粗磨仓的研磨体则被隔仓板的粗筛板挡住。物料在组合式隔仓板内被细筛板进一步筛析，过粗物料被筛出，并返回粗磨仓，而小于细筛板筛缝尺寸的细料通过细筛板进入细磨仓。物料在细磨仓内被小研磨体进一步研磨，达到细度要求的细粉通过出料篦板、卸料管、进入出料装置并被排出，磨细了的研磨体残余由出料装置内的回转筛筒筛出。
表6-1 球磨机相关设备规格及参数
球磨机 减速机 主电机 规格:Φ4.2×13 m 双仓 型号规格:MFY355-A 型号: YRKK1000-8 生产能力:170 t/h 传动功率:3550 kW 功率:3550kW 产品细度:3300,电机功率:3550 kW 转速:745r/min
23600cm/g 力矩:T启动=1.8T磨机， 额定电压: 10000V 磨机转速:15.80 r/min T尖峰=2.5T磨机 额定电流:243A
传动方式:中心传动 速比:i= 46.97 功率因素:0.879 支承方式:双滑履 滚动轴承寿命:100000h 转子开路电压:2780V 装机功率:P=3550 KW 振动不大于:2.8mm/s 转子开路电流:781A 研磨体装载量:220 t 接线法:星形
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1)粉磨仓的设计
由于球磨机前设有辊压机预粉磨系统，入球磨机的物料较细且比较均匀，因此球磨机的主要功能就是将出辊压机的半成品再加工成细粉，主要起细磨的功能。本次设计将球磨机设为两仓，即前仓为粗磨仓，后仓为细磨仓。由于预粉碎的加入，入磨粒度显著减小，半成品颗粒细小、均匀，因此，设计中可适当减小粗磨仓的长度，增加细磨仓的长度而更好地达到粉磨的目的。
下表为管磨机的长度建议式(见《水泥生产工艺计算手册》P117)
表6-2 管磨机各仓长度建议的经验式
仓别 一仓 二仓 三仓
30%~35% 70%~65% 二仓 开路
—
管磨机 30%~40% 70%~60% 闭路
25%~30% 20%~25% 45%~55% 三仓 开路
25%~30% 25%~30% 45%~50% 闭路
因此，本次设计参照该建议式，设计粗磨仓，细磨仓的长度为3:7，考虑到磨机衬板厚度、隔仓板及磨头保护板厚度，取磨机的有效内径和有效长度分别为4.1m，11.5m，即两仓的有效长度分别为3.45m，8.05m。
2)磨机的有效容积
2VDL,0.785 ,,,
3式中 V——磨机(粉磨仓)的有效容积，m; ,
L——磨机(粉磨仓)的有效长度，m; ,
D——磨机(粉磨仓)的有效内径，m。 ,
表6-3 磨机有效容积
—— 磨机 一仓 二仓
3V(m) 151.76 45.53 106.23 ,
3)磨机转速
参照《水泥生产工艺计算手册》，使研磨体获得最大粉磨功的转速为: *****专业文档，值得珍藏～*****
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3232n===15.80 r/min
4.1D,
式中n——使研磨体获得最大粉磨功(外层球具有最大降落高度时)的转速;
——磨机(粉磨仓)的有效内径，m。 D,
4)磨机的填充率、配球和装球量
(1)填充率
研磨体的填充率对球磨机粉磨效率有很大的影响，在球磨机本身条件相同、 转速一定的情况下，研磨体填充率过低，会增加研磨体的滑动。球与物料冲击面减少;如填充率过高, 则使研磨体失去正常的泻落轨迹，这不但导致粉磨效率低，而且还增加电耗。
参考《水泥生产工艺计算手册》表5-10、5-11及《中国水泥》2006.2《球磨机研磨体参数的合理选择》，取粗磨仓、细磨仓的填充率Φ、Φ分别为30%、33%，12
则，球磨机的平均填充率Φ为:
Φ=30%×0.3+33%×0.7=32.1% (2)研磨体装载量
220.785，4.1，11.5，4.5，32.1%G=0.785DLr,= W,
=219.21 t
式中G——研磨体装载量，t w
D——磨机有效内径，m φ
L——磨机的有效长度，m
3 r——研磨体的容重，t/m，本次设计选择钢球作为研磨体，其容重为4.5
3t/m，
由此可得一仓、二仓的装载量分别为61.46t、157.75t。
(3)配球
参考《水泥》2000.12《等差数列配球法》的钢球级配模式，根据其级配特点，将之归为三类:
纺锤形—— 钢球级配要求“中间大、两头小”，即中间规格钢球配比大，大和小规格钢球配比小;
哑铃形—— 钢球级配要求“两头大、中间小”，即大和小规格钢球配比大，中间规格钢球配比小。特别的，如采取二级配球时取消中间规格球径的钢球;
棒槌形——根据粉磨工艺特点的要求，当强化研磨能力或是强化冲击破碎能力*****专业文档，值得珍藏～*****
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时采用的模式。其特点是大规格钢球及小规格钢球的配比为一大一小，形似“棒槌”。
因此，根据设计条件确定一仓钢球级配为“纺锤形”，二仓钢球级配为“棒槌形”。
计算过程:
假设入磨的最大物料粒径为8mm，进入二仓的最大颗粒直径为3mm，则钢球的最大球径为:
3 Dd,28
式中: D—最大球的直径，mm
d—磨机喂料的最大粒度，mm
3一仓 D==56.0 mm 288
3二仓 mm D,,28340.4
A、一仓
?、一仓钢球级配模式为“纺锤形”;
?、钢球级配的要求:装载量为61.46t，取其平均球径为47mm，钢球规格为60mm、50mm、40mm;
?、 按等差数列设规格为60mm、50mm、40mm、的钢球的配比分别为 X、X+ Y、Y;
?、根据?中所设各种规格钢球的配比及所要求的平均球径列方程组:
60X+50(X+Y)+40Y=47
X+(X+Y)+Y=100%
?、解方程组得 X=10.00, ，Y:40.00,
故得各种规格钢球的配比为:
60mm:10,; 50mm:50,; 40mm:40,;
?、根据装载量要求及?中所得配比，计算出各种规格钢球的实际装填量为:
60mm:6.15t; 50mm:30.73t; 40mm:24.58t;
B、二仓
二仓钢球级配采用“棒槌形”，装载量为157.75t
取平均球径为28mm，采用钢球规格为40mm、20mm、30mm的钢求配球。同样采用上述方法，配比分别为Y、X+ Y、X;
40X+20(X+Y)+30Y=28
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X+(X+Y)+Y=100%
计算结果为:
各种规格钢球的配比为:
40mm:20,; 20mm :50,; 30mm:30,;
故钢球的实际装填量为:
40mm:31.55 t;20mm:78.88 t; 30mm:47.33 t;
5)磨机的功率
N=0.184VDn,,(6.16-5.75)0,,
=0.184×151.76×4.1×15.80×0.321×(6.16-5.75×0.321)=2502.64(kW)
式中——磨机粉磨物料所需功率，kW; N0
3——磨机有效容积，m; V,
——磨机有效直径，m; D,
n——磨机转速，为15.80r/min;
——研磨体填充率，%。 ,
6)磨机选用电动机的功率
N=k=1.28×2502.64= 3203.38(kW) N0
式中N——磨机电动机功率;
k——校正系数，取k取1.28。
7)磨机产量的计算
0.80.2VDn(G/V)q,/1000Q= ,,W,
0.8(219.21/151.76)=0.2×151.76?4.1?15.80??40?1.5/1000
= 158.08(t/h)
式中:——磨机研磨体装载量，t/h; GW
q——磨机的单位功率产量，kg/kW.h，取q=40kg/kW.h
η——流程系数，参照《水泥生产工艺计算手册》P，取η=1.5。 1198)磨内通风(见《水泥生产工艺计算手册》P) 132
磨机内部的通风至关重要，对磨机的产量和质量以及降低能耗都有明显影响。通风的作用一是及时将磨内细粉排出，以免影响粉磨效率;二是降低磨内温度，避免石膏脱水和尾仓糊球堵篦。生产实践表明:加强磨机通风能够提高磨机产量、降低电耗，磨内风速一般?0.5m/s，但不能片面加大风速，这样不仅不能达到增产的目的，反而会使产品细度变粗，同时也给收尘带来困难。
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,2 QDK,,，()13600,,F,4
3.142= ，4.1(1,0.321)，0.6，3600，14
3=19353.56 m/h
3式中Q——磨机需要的通风量(K=1)，m/h; F
ω——磨内风速，m/s，取ω=0.6m/s;
K——系统漏风系数，在选择风机时，需考虑漏风影响，一般K取1.2~1.3，本设计中，取K=1.25。
3考虑漏风时:=19353.56?1.25=24191.95 m/h QF
9)磨内喷水
磨内喷水是项强化粉磨技术，磨机在粉磨过程中产生热量，使物料温度上升，特别是水泥磨，当温度，140?，二水石膏明显脱水，使水泥出现假凝。工艺上除要求提高冷却机效率降低入磨熟料温度外，采用通风冷却、筒体淋水或磨内喷水措施。磨内喷水量由球磨机热平衡计算求得。
10)磨机的主要部件选择
(1)衬板
衬板用来保护筒体，免受粉磨介质和物料的直接冲击和摩擦，同时也可以利用不同形式的衬板来调整各仓内粉磨介质的运动状态。磨机头仓内物料粒度较大，要求粉磨介质以冲击粉磨为主，应呈抛物状运动;以后的细磨仓仓内的物料粒度较小，要求介质也应增强磨剥作用，加强倾泻状态运动。在磨机直径和转速相同的情况下，利用不同形状表面的衬板，使与粉磨介质产生不同的摩擦系数，来改变介质的运动状态，以适应物料粉磨过程的要求，提高粉磨效率，在粗磨仓中应装设能增加提升摩擦角的衬板，在细磨仓中则应增加介质的磨剥能力，增加介质的循环次数，使介质呈倾泻状态运动。
因此，本次设计在参照相关文献的基础上，一仓选择波纹形衬板，二仓选择槽型衬板。
(2)隔仓板
隔仓板的作用是用来分隔粉磨介质，阻止各仓间介质的轴向移动，组织过大颗粒窜入下一仓中，使物料得到合理的粉磨，隔仓板的篦孔决定了磨内物料的填充程度，同时也控制料流速度，从而控制物料在磨内的粉磨时间。 *****专业文档，值得珍藏～*****
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常用的隔仓板有单层隔仓板和双层隔仓板。隔仓板在磨机中同时起分级物料和研磨体的作用，对磨内物料研磨及通风等有很大的影响，其结构设计和安装位置对水泥质量、产量均有很大影响。单层隔仓板的优点是结构简单，安装、更换方便，占用的有效空间小，通风阻力较小。但由于它靠料面差通过物料，容易阻塞篦缝，且物料容易返回，影响筛选速度和效率，影响产量。双层隔仓板则不受料面差的影响，物料能够顺利通过。提升式双层隔仓板有强制物料流通的作用，通过的物料量不受相邻两仓物料水平的限制，甚至在前仓的料面比后仓料面低的情况下，仍可照常通过物料。
因此，本次设计的隔仓板采用提升式双层隔仓板，隔仓板的篦板采用采用物料容易通过，且通过量较多的篦孔以同心圆排列的形式。
11)主轴承
主轴承是磨机的支撑部件，除承受本身的重量作用外，还承受研磨体和物料的质量以及抛落物料时所产生的冲击载荷。磨机是通过空心轴支撑在主轴承上的，主轴承的轴瓦较大，由于磨机回转时各力合力近似垂直向下，它是在重载下低速工作的，因此要装有轴瓦。主轴承有固定式和活动式两种，在磨机的进料端采用活动式轴承，出料端采用固定式轴承。
主轴承为了减少摩擦和散热，还必须进行润滑。轴承的润滑通常有动压和静压润滑两种形式，由于动压润滑形成的油膜很薄，达不到液体摩擦润滑，而只是半液体摩擦润滑，这样不但容易擦伤轴衬，而且启动也较困难，增加磨机传动功率消耗，因此，本次设计采用静压润滑方式，专设的高压油泵往油囊供高压油，靠油的压力形成一层较厚的油膜，将轴浮起，克服了动压润滑的缺点。 12)传动装置
管磨机是重载、低恒速的机械，常见的传动形式主要有边缘传动和中心传动两种。
(1) 边缘传动有三种形式:采用高速电动机的边缘单传动、采用低速电动机的边缘单传动和边缘双传动。
(2) 中心传动亦有单传动和双传动。
边缘传动与中心传动比较:边缘传动磨机的大齿轮直径较大，制造困难，占地大，但齿轮精度要求较低。中心传动较边缘传动装置总质量较小，结构紧凑，占地小，但制造精度要求较高，对材质和热处理的要求也高;中心传动的机械效率一般为0.92,0.94，边缘传动的机械效率一般为0.86,0.90，对于大型磨机，由*****专业文档，值得珍藏～*****
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于机械效率的差异，电耗相差很大。边缘传动较中心传动的零部件分散，供油点和检查点多，操作及维修不便，磨损快，寿命短。
因此，本次设计采用中心单传动。
13)进料装置和卸料装置
1)进料装置 (
进料装置的作用是将物料顺利地送入磨内。通常采用的有三种:溜管进料装置、螺旋进料装置和勺轮进料装置。
溜管进料装置结构简单，但是喂料量较小，适用于空心轴颈较大而长度较短的磨机;螺旋进料装置是强制性喂料，喂料量较大，但是结构复杂，钢板焊接件容易磨损。它适用于喂料量大，而空心轴小且长的磨机;勺轮进料装置由勺轮轮叶提升，转由中心卸下进到锥形套内，然后溜入磨内。由于锥形套可使物料有很大的落差，所以在相同规格下，勺轮进料比溜管进料喂料量大。
本次设计采用喂料量较小的溜管进料装置。
(2)卸料装置
物料由尾仓通过卸料篦板后，扬料板将物料提升并倒落到倒料锥上，再滑落到空心轴内的锥形套筒内，从传动接管上的椭圆孔落到圆筒筛上。圆筒筛用螺栓固装在传动接管上一起旋转。细小物料通过筛孔，汇集于卸料罩底部漏斗卸出。未通过筛的难磨粗颗粒及粉磨介质残渣，沿筛面滑下沿孔卸出。 6.2.2 水泥球磨机的热平衡计算
原始资料确定:
出辊压机半成品的温度为40?，出磨水泥温度105?，入磨气体温度为15?出磨气体温度95?。
以0?、1h为基准，平衡范围:磨机进出口。
物质比热容
表6-4 物质比热容(kJ/kg.?)
水泥熟料 石膏 矿渣
0.76 0.72 0.84
A、 热量收入
1、 入磨干物料带入热
GGG=106.41t/h =2.98 t/h =49.83 t/h 熟料石膏矿渣
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QGtC,,1iii
= + + GCtGCtGtC熟料熟料熟料矿渣矿渣矿渣石膏石膏石膏
=106.41×40×0.76+2.98×40×0.72+49.83×40×0.84
=4994976(kJ/h)
式中G——各入磨物料量，t/h i
t——各入磨物料的温度，? i
C——各入磨物料的比热，kJ/kg.? i
2、物料水分带入热
2.5,0.5WW,12，40，4.185， ()=158.08 QGtC,chw22100,W100,2.51
(kJ/h) =542822
式中——水泥产量，t/h Gch
——入磨物料平均温度，? t2
——水的比热，4.185 kJ/kg.? Cw
、——分别为入磨、出磨物料平衡水分，分别取2.5%、0.5% WW2
3、入磨空气带入热
=24191.95×1.3×15=471743(kJ/h) QlCt,31aa
3 式中——入磨空气量，Nm/h l1
——环境空气平均比热，1.3 kJ/kg.? Ca
——环境空气温度，20? ta
4、粉磨过程产生热
Q,3600kN=3600×0.7×2502.64=6306653(kJ/h) 40
式中:3600——热工当量(1KW?h=3600KJ)，KJ/(KW?h);
K ——研磨中能量转换为热量系数，球磨机k=0.7(《新型干法水泥厂
工艺设计手册P》); 179
——磨机需用功率，kW。 N0
B、 热支出
1、水蒸发热耗
'QWttGt,，,,，，,[24901.883(100)4.185][24901.883(100)] w1414
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W,W21,,,,W2490，1.883(t,100),4.185t，G2490，1.883(t,100)= 41ch4100,W1=+W，,,2490，1.883，(95,100),4.185，20
2.5-0.5 ,,158.08，，2490，1.883，(95,100)100-2.5
=2397W+8037(kJ/h)
式中——冷却水温度，20?; t1
——出磨气体温度，95?; t4
W——冷却水量，kg/h。
WW,21 ——物料小时水分蒸发量，kg/h,可按=G GGchww100,W1
2490——每1Kg水在0?时变成水蒸气所需的汽化潜热，KJ/Kg;
1.883——水蒸气由0?升至t 时的平均比热，KJ/(Kg??)。 22、排出气体带走热
W，3.24WG，'W=(24191.95+)，1.3，95 ()QlCt,，2440.8050.805
=2988202+153W(kJ/h)
式中——出磨气体在温度下的比热，1.3 kJ/kg.?。 Ct44
3、出磨物料带走热
'QGtC,+G =158.08×105×0.9 ，，chH355
=14939(kJ/h)
式中——出磨物料温度，?; t5
——出磨物料比热，0.9kJ/kg.?。 C5
4、筒体散热损失
D4.1'0 =25003.144.1(+11.5) QDL,，2500(),，，，4022
=436107(kJ/h)
式中D，L——分别为水泥磨有效内径和有效长度，m。 0
5、粉尘带走热
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' =0.1×24191.95×0.9×95 QmCt,54f
=206841( kJ/h)
式中——出磨粉尘比热，kJ/kg.? Cf
——出磨气体带出粉尘量，kg/h,取m=0.1QmF
由热量平衡:
Q=Q收支
''''' QQQQQQQQQ，，，,，，，，123412345
4994976+542822+471743+6306653 =2397W+8037+2988202+153W+14939+436107+206841
解得W=3.40(t/h)
即每小时磨内喷水量为3.40t。
6.3 辊压机系统选型计算
6.3.1 辊压机选型计算
参照实习工厂实际生产线，辊压机采用合肥水泥设计院开发的高效节能粉磨设备HFCG型辊压机。初步选择辊压机的型号为HFCG160-120，其主要性能参数如下表。
表6-5 HFCG160-120辊压机性能参数
型号 能力(通过压辊公称直径 压辊公称宽度 装机功率
量)
HFCG160-120 450~550t/h 1600mm 1200mm 2 × 800kW
表6-6 辊压机电机性能参数
型号 转速 电压 电流 功率 YKK500-4 1483r/min 10000V 60.11A 2 ×900kW
1、单机生产能力
GBe,3600,,Rs
=3600×1.2×0.01×1.45×2.4=150.34(t/h)
式中——辊压机生产能力，t/h; GR
B——辊子宽度，m;
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e——辊子工作间隙，参照《硅酸盐工业机械及设备》P48,取辊子间隙为
e=10mm;
——辊子的圆周速度，m/s; ,
3——产品容重，取2.4t/m。 ,s
2、 磨辊转速
60，1.4560v ==17.32(r/min) ,n,3.14，1.6D
式中 n——辊压机磨辊转速，r/min;
v——磨辊表面线速度，参照《水泥生产工艺计算手册》P取V=1.45m/s; 142
D——磨辊直径，m。
3、处理能力
150.34，(1，2.2)GL(1)，RR ==534.53(t/h) Q,R0.9K
式中——辊压机的处理能力，t/h; QR
——辊压机的循环负荷，对联合预粉磨系统取=2.2; LLRR
K——通过量波动系数，取K=0.9。
通过计算，所选择的辊压机能够满足设计要求。
6.3.2 V型选粉机、旋风筒选型及其他设备选型
20 世纪 90 年代, 德国洪堡公司开发的V型选粉机，由于其具有没有运动零部件且便于做耐磨处理,减少了维护和维修工作量，能够处理大流量的物料等优点，已经被广泛用于水泥粉磨系统中。
V型选粉机是专为辊压机配套使用的静态分级打散设备，可将出辊压机物料中的合格细粉分离出来，有利于辊压机的平稳运行，提高系统产量，并具有烘干功能。结构简单，耐磨部件使用寿命长。使用风量小，压差损失小，成品细度可以通过调节风速来控制。
参考华润贵港生产线，选用2台VX8820型V型选粉机，选粉风量: 210000,
3240000m/h;生产能力: 168,216 t/h;烘干水分(综合水分):?5%;出料粒度:?1.5 mm。同时每台V型选粉机配套2个耐磨旋风筒作为收集半成品的收尘设备，其内径为3500mm，循环风机选用耐磨高效离心通风机，型号:Y5-53-1123.5D;功
3率: 355KW;风量:220000m/h;全压:3500Pa
V型选粉机出来的粗粉进入辊压机前需要对其进行称量，因此在辊压机前应设*****专业文档，值得珍藏～*****
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一称重仓，以帮助调节入压机的物料量，同时在辊压机出现饱磨等意外情况时，该仓还具有一个暂时储备物料的作用，为了设计及实际安装方便，称重稳流仓的规格不宜过大，料位应保持稳定，一般控制在18,30 t为宜。本设计中称重稳流仓设计如下:
4m，储量35t。 确定称重稳流仓有效直径D为
πDπ22V=V+V=tanα +H，Vγ?Q DD2111224
3式中:V 、V——分别为稳流仓锥体部分和圆柱体体积m; 12
3混合料的堆积密度，t/m; γ——该
α——该混合料的休止角，度;
Q——该混合料的储存量，t;
D、H——分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度，m。 1
30混合料的休止角α=33，γ=1.45t/m。
π4π22V=tan33+H ，4×4，14122
π4π22Vγ=(tan33+H)×1.45?35 ，4×4，14122
H?1.49(m) 1
锥体部分的高度为:
tan,tan33 H=D? =4× =1.30(m) 222
H= H+ H=1.49+1.30=2.79(m)，取H=3.00m。 12
π4π22有效储量=(tan33+×1.70)×1.45=38.86(t) ，4×4，4122
由此，确定称重稳流仓的规格为:Ø4×3m。混合料有效储存量为38.86t。
6.4 其他附属设备的选型计算
6.4.1 O-SEPA选粉机
O-Sepa选粉机能为物料颗粒提供多次分选机会，物料在分选区停留时间较长，*****专业文档，值得珍藏～*****
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并在选粉区内由笼式叶片分料板组成的回转涡轮，使内外压差在整个选粉区高度保持一致，从而使整个选粉区的气流均匀稳定，为精确的选粉创造了良好的条件。
O-Sepa高效式选粉机与离心式、旋风式选粉机相比具有以下技术特点:
(1)提高选粉效率，可达74%，使磨机产量增加大约22,24%、节能约8,
20%。
(2)成品粒径分布3,44um的细料所占百分比较高，水泥颗粒组成合理，有利提高水泥强度。
(3)借助变速驱动装置，易于调节产品细度。
(4)体积小、质量轻，只需传统式选粉机1/2或1/6空间。减少基建投资。
(5)磨机可采取强力通风，并且选粉机内可引入大量冷风，有利于降低系统温度，提高粉磨效率。
因此，参考国内多数新建的水泥生产线，本次设计的粉磨系统选粉机选择O-Sepa高效选粉机。
O-Sepa高效选粉机规格的确定如下:
(1)按喂料浓度计算
G(L，1)mN, 160Ca
3m/min式中::按喂料浓度计算的O-Sepa选粉机的规格，; N1
:磨机水泥的产量，kg/h ; Gm
L:循环符合，取为200%;
:最大喂料浓度，2.5kg/min CC,aa
158080，(2，1)3m/min==3161.60 N160，2.5
(2) 按选粉浓度计算
Gm N,260Cf
式中:
3m/min :按喂料浓度计算的O-Sepa选粉机的规格，; N2
3CC :选粉机的选粉浓度，选型时=0.8 kg/mff
1580803m/minN,=3293.33 260，0.8
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根据上面两个数据，参照《新型干法水泥厂工艺设计手册》P191，选择型号为O-Sepa N-3500的高效选粉机2台。
N-3500选粉机主要性能如下:
表6-7 N-3500选粉机性能指标
最大转子速电机功选粉空气喂料成品能减速机型电机型质量 度率量能力力(t/h) 号 号 (kg) 3(r/min) (kW) (m/min) (t/h)
150-21B2SV07-Y315L1-75~140 160 3500 630 31200 0 A 4
循环负荷与选粉效率:
闭路流程的循环负荷率与磨机型式、长度、装球量以及选粉效率等有关。但选粉效率又随循负荷的增加而降低。虽然比生产率最大时，循环负荷位于300-400%，但实际超过250%时，比生产率增加不多，循环负荷大，有些输送设备规格大，输送设备和选粉机电耗高。因此该系统适宜的循环负荷以200-250%为好，相应的选粉效率55-48%。
O-Sepa选粉机系统，比生产率最高点位于循环负荷为200%处，小于150%时则降低较快，因此循环负荷适宜为150%—200%，相应的选粉效率在71%—63%。 各种闭路粉磨系统的循环负荷率可参考表6-8数值:
表6-8 不同选粉设备参考循环负荷率 不同选粉设备 离心式选粉机 旋风式选粉机 O-Sepa选粉机 循环负荷L(%) 200,300 150,200 150,200
因此，参考表6-6，本次设计选择选粉机的循环负荷为200%。由于本设计采用两套相同的高效选粉机组合系统，单台球磨机最大小时产量为158.08吨，选粉机所需要的处理量为:
(t/h) Q,158.08，(100%，200%),474.24处理
因此所选的选粉机能够满足设计要求。
6.4.2 收尘器
水泥生产中用于收尘的收尘器类型很多，目前使用最广泛的是袋式收尘器和电收尘器，而袋式收尘器较电收尘器结构简单、操作简单可靠、维修方便、管理技术不高，投资费用低，作为高效收尘器来说，是一种简单便宜的收尘器。因此，*****专业文档，值得珍藏～*****
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本次设计选用袋式收尘器作为水泥磨系统的废气除尘设备。
由于出O-Sepa选粉机的含尘气体全部通过袋式收尘器，所以袋收尘的处理风量只考虑出O-Sepa选粉机的含尘气体的气体总量。
通过收尘器的总风量为:
3 =1.05×3500×60=220500(m/h) QkQ,，总
3 式中——为通过O-Sepa选粉机的风量，m/h; Q
——考虑系统漏风，取k=1.05。 k
3由于出O-Sepa选粉机的含尘浓度小于1000 mg/Nm，因此可选择收尘器的规格FDP128-2×13型气箱脉冲袋式收尘器，其主要性能如下:
表6-9 FDP128-2×13型气箱脉冲袋式收尘器主要性能
3FDP128-2×13 净处理风量:240000 m/h
22总过滤面积: 4145 m 净过滤面积: 3983 m 过滤风速:?1.0m/min 过滤袋总数:3328条 滤袋材料:覆膜涤纶针刺毡 工作阻力: 1470~1770Pa
33入口浓度:,1000 mg/Nm 出口浓度: ?30 mg/Nm
袋除尘器进口温度:?120?
因此，本次设计选择FDP128-2×13型气箱脉冲袋式收尘器，其规格性能能够满足设计要求。
6.4.3 水泥磨排风机
出O-Sepa选粉机的气体进入袋收尘后由风机排入大气，根据进入袋收尘的气体量，可选择以下型号的排风机。
表6-10水泥磨排风机型号及相关参数
规格型号 电 动 机 Y6-40-14 No.25F
3风量:250000m/h 全压:
型号:YRKK560-6 7500Pa
功率:800kW 介质温度:85? 转速:
电压:10kV 960r/min
冷却水压力: 0.2-0.4MPa 冷却水
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温:<33ºC
3单个轴承冷却水用量:1-1.5m/h
6.4.4 喂料计量设备
喂料设备是存仓系统中不可分割的组成部分，是短距离内输送物料的机械，喂料设备具有的重要性能就是它将仓内的物料卸出并连续地喂入到下一设备中去，另外，当喂料机停止工作时起存仓封锁的作用。因此，喂料设备是连续生产工艺中不可缺少的设备之一。
本设计喂料计量设备采用定量给料机，定量给料机具有结构简单，维护费用较低，使用寿命长，可长期在恶劣的工作环境下工作等特点，相关参数见下表:
表6-11 定量给料机相关参数
型号: DEM1030T20 规格: B1000×3000 mm
给料能力: 20—200t/h 正常: 140t/h 熟料用
给料精度: ?0.5% 荷重传感器: UB2-100
型号: DEL0827T20 规格: B800×2700 mm
给料能力: 7—70t/h 正常: 50t/h 矿渣用
给料精度: ?0.5% 荷重传感器: UB2-50
型号: DEL0827T20 规格: B800×2700 mm
给料能力: 1.5—15t/h 正常: 10.4t/h 石膏用
给料精度: ?0.5% 荷重传感器: UB2-50
型号: DEL0830T20 规格: B800×3000 mm 粉煤灰(不用给给料能力: 5—50t/h 正常: 40t/h
料机,)
给料精度: ?0.5% 荷重传感器: UB2-50
6.4.5 输送设备
(1)配料站皮带输送机:
型号:TD75 槽形 B650x4350mm
输送量:160 t/h 带速:1.6m/s
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(2)斗式提升机
a(入稳流仓的斗式提升机
从配料站皮带输送机送入斗式提升机的物料160t/h，因此参考《新型干法水泥厂工艺设计手册》P524，选择型号为NE150的板链式提升机。
V型选粉机斗式提升机 b(入
对于辊压机循环系统，由于水泥的最大台时生产能力为150.34t，而选取其循环负荷为220%，因此，辊压机的理论处理能力为:
150.34，(1，2.2)GL(1)，RR ==534.53(t/h) Q,R0.9K
式中——辊压机的处理能力，t/h; QR
——辊压机的循环负荷，对联合预粉磨系统取=2.2; LLRR
K——通过量波动系数，取K=0.9。
由前面的选型，辊压机的处理能力能够达到550t/h，由此也可以说明辊压机的生产能力完全能够满足整个生产需求，并且还有部分的生产富余，能够满足本次设计的要求。因此选择型号为NE500的提升机。
c(磨尾处斗式提升机
(t/h) G,K,,(1，L)G,158.08，(100%，200%),582.8斗提
式中， G:提升机提升能力,t/h 斗提
L:选粉机循环负荷
K:提升机提升物料不均衡系数K=1.2,1.3，取1.25
G:磨机产量,t/h
因此，出磨提升机选择NE500型板链斗式提升机，辊压机出磨循环提升机选择NE400型板链斗式提升机。
表6-12 提升机性能参数
料 斗 运行部 主轴 物料 提升量 斗速 件重量 型号 转速 粒度 3容积斗距 斗宽 m/h m/min (kg) r/min mm 升
NE150 170 31 11.2 <90mm 52.2L 400mm 500mm 112 NE500 470 30 7.2 <150mm 260.9L 700mm 800mm 223
(3)空气输送斜槽
a(磨尾进斗式提升机处
G=582.8(t) 提
故选XZ630型空气输送斜槽，型号规格见表6-13，
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表6-13 空气输送斜槽的型号规格
型号 XZ630
槽体宽度mm 630
输送能力t/h 610
?槽体斜度 6
标准节mm 2000 槽体节长
非标准节mm 2500
需要风压kp 4,5.5 a
3需要风量m/min 1.5,2
b(磨尾斗式提升机进选粉机处
G=582.8(t) 提
故选XZ630型空气输送斜槽，型号规格见表6-14，
表6-14 空气输送斜槽的型号规格
型号 XZ630
槽体宽度mm 630
输送能力t/h 610
?槽体斜度 6
标准节mm 2000 槽体节长
非标准节mm 2500
需要风压kp 4,5.5 a
3需要风量m/min 1.5,2
c(选粉机粗粉回磨头处
回料量:G=158.08×200%=316.16t/h 故选XZ500型空气输送斜槽，型号规格见表6-15，
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表6-15 空气输送斜槽的型号规格
型号 XZ500
槽体宽度mm 500
输送能力t/h 400
?槽体斜度 6
标准节mm 2000 槽体节长
非标准节mm 2500
需要风压kp 4,5.5 a
3需要风量m/min 1.5,2
d(袋收尘器下方输送成品处
G=158.08(t/h)
故选XZ400型空气输送斜槽，型号规格见表6-16，
表6-16 空气输送斜槽的型号规格
型号 XZ400
槽体宽度mm 400
输送能力t/h 250
?槽体斜度 6
标准节mm 2000 槽体节长
非标准节mm 2500
需要风压kp 4,5.5 a
3需要风量m/min 1.5,2
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第7章 制成车间成本及技术经济分析 7.1 制成车间成本
水泥制成车间成本主要包括建筑工程费、安装工程费、设备及工器具购置费和其他费用。
7.1.1 建筑工程费
根据工艺专业确定的生产厂房尺寸、层数和圆库等构筑物的尺寸、数量，土建专业确定的结构形式和列出的建构筑物一览表。参照类似工程概算指标、最新的预算和决算资料，估算建筑工程费。
7.1.2 安装工程费
参照类似工程概算指标、最新的预算和决算资料，估算安装工程费 7.1.3 设备购置费
设备价格根据各个厂家实际报价比较后，选取较低又可行的价格。设备运杂费取设备出厂价格的8%。
7.1.4 其他费用
执行国家建材局一九九二年发布的《建材工业工程建设其他费用定额》以及有关规定，基本预备费取6%。
7.2 制成车间主要技术经济指标
表7.1 制成车间主要技术经济指标
序号 指标名称 序号 指标名称 1 工厂建设规模 2 产品品种 P.S.A 42.5 3 总装机容量 4 年耗电量
生产用水量
生活用水量
5 总用水量 6 循环水利用率
消防用水量
水源供水量
车间占地面积 建设投资
建构筑物占地面积 建设期利息 7 总平面指标 道路及广场占地面积 8 投资总额 流动资金
建筑系数
合计
绿化系数
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建筑工程
生产人员
设备
9 基建投资构成 10 劳动定员
安装工程
管理人员
其他
全员
11 劳动生产率 12 吨水泥综合电耗
生产人员
吨产品建设投资 年销售收入
吨产品装机容量 年销售税金 13 吨产品指标 14 经济指标
年所得税
吨产品成本
年利润
投资的估算包括固定资产投资估算和流动资金投资估算。对拟议中的项目进行投资估算是很重要的一个环节。通过投资估算可以了解项目总投资水平，并提前制订资金筹措
计划
项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载
和使用安排计划。投资的科学估算对项目建设过程的控制以及对项目进行合理的经济评价都将起着重要作用。
投资估算的主要依据有:项目建议书、建设规模、设计方案、图样及设备明细表，设备价格、材料预算价格、运杂费率，以及同类型建设项目的投资资料、相关标准、定额等。
国外关于投资估算的方法很多，我国通常采用工程概算法。
固定资产投资估算:生产能力指数法
生产能力指数法也称为0.6指数法。它是利用已知同类工程项目投资数额粗略估算拟建项目的投资。计算公式如下:
n K,K(Q/Q)2121
其中:——已知项目固定资产投资;——拟建同类项目固定资产投资 KK12
Q——已知工程项目生产能力; Q——拟建项目生产能力 12
n——生产能力指数;
生产能力指数n一般不易确定，各国目前都采用n的平均值。当规模的扩大是以提高主要设备的效率、功率而达到时，则n取0.6,0.7。当规模扩大是以增加工程项目的机器设备的数且而达到时，则n取0.8,1.0。
有几个项目的方案是值得比较讨论的，主要有:
石灰石预均化方案的讨论。一般说来，矩型堆场占地面积较大，但其均化*****专业文档，值得珍藏～*****
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效果好，特别是当工厂有准备建设二线的想法时，矩型预均堆场可方便地进行扩建。在少雨地区，且石灰石类土较少，又是配用辊式生料磨的，可考虑建露天堆场，投资可大大降低。圆形堆场主要优点是占地少、投资省，故受到许多建厂者的青睐。到底选用何种堆场，要根据拟建厂地形、原料情况、投资情况及生产线配置来周密比较确定。
生料粉磨方案讨论。采用管磨的主要优点是管理操作相对比较简单，投资也低一些，但其粉磨电耗要高得多，有人统计约达6,8kWh/t生料。而辊式磨主要优点是粉磨电耗低，但其投资略高一些,且管理操作要求较高。但近年来随着使用辊磨的普及,操作维护的难度越来越小。对于大规模生产线来说，使用辊磨的经济效益会更佳。
煤粉制备系统方案的讨论。煤粉制备采用何种粉磨系统，其利弊关系与生料粉磨系统是相同的，但由于煤粉制备数量要小得多，故两种系统电耗差值带来的经济效益差距要小得多。我们认为，对于2500 t/d熟料生产线，此两种系统利弊相差不大;对于5000 t/d熟料生产线，使用辊磨应该更合理些。
水泥粉磨系统方案讨论。目前国产粉磨系统规格较多，应水泥厂建设者在水泥粉磨能力要求上，需要是不同的。有的厂希望出售部分熟料，要求水泥磨能力要配小一些;有的厂要在用电上避免用电高峰，采用峰谷电交替粉磨水泥，则希望水泥粉磨能力大一些，因此，可根据需要灵活选择水泥粉磨系统。
7.3 影响水泥企业成本的因素分析
要做好水泥企业成本控制，必须对影响成本的诸因素有一个系统的了解。一般而言，影响水泥企业成本的因素主要有以下几方面:
(1)直接材料是水泥产品成本构成的第一要素，比重占水泥成本的80,以上，主要包括石灰石、黏土、铁粉、石膏、矿渣等;燃料及动力的核算与分配，燃料及动力主要包括煤和电。因此，加强原材料成本的控制是水泥企业降低企业成本最重要的手段。
(2)水泥产品是能源消耗型的低附加值产品，水泥生产技术水平(包括生产设备技术工艺水平、生产人员技术水平、生产管理人员管理水平等)决定了产品质量，同时也是水泥成本控制的关键因素。
(3)水泥企业是否建在原材料周边市场，也是影响水泥成本的重要因素之一。原材料的采购成本直接决定了水泥生产成本的高低，水泥企业建在原材料周边市*****专业文档，值得珍藏～*****
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场，采购费用包括运费就能得到极大节约，并能及时供应生产所需的原材料。
( 4)生产设备状况，生产设备状况主要考虑其设备运转率情况，以及能否达产达标。生产安全问题等一些突发事件所产生的应急处理成本也是影响企业成本、不可忽视的重要因素之一。
(5)水泥企业生产所需流动资金占用较大，加强流动资金管理，控制应收账款规模、及时回收应收款项，提高应收账款回款率，才能有效降低企业财务成本。
(6)企业管理层的整体经营管理水平也决定着水泥产品成本能否降低，管理出效益，管理层的经营管理水平弱就会对产品成本有重大影响。
(7)水泥销售市场半径的大小决定了水泥销售费用的高低，决定了企业水泥产品是否具备价格竞争优势，从而决定企业利润的高低。水泥销售主要依靠汽车运输，汽车运费相对火车要高很多。
( 8)国家宏观经济形势、经济周期是影响水泥企业生存的外部重要因素。2008年9月份以来，随着国际金融风暴影响加深和整个国民经济增速减缓，水泥生产也出现增速放缓、价格下降、效益下滑的新情况。但随着国家扩大内需、促进经济增长一系列措施的逐步实施，到2010年底约需投资4万亿元，对水泥制造企业是重大利好，也是企业的良好发展机遇。
7.4 降低生产成本，提高经济效益的生产管理措施
主要措施有以下几点:
(1)落实生产任务。在空间上通过编制生产作业计划，把公司的生产任务细分到车间、工段、班组和个人;在时间上把年度、季度生产任务细分到月、日、轮班;在生产任务计划单位上把水泥成品分为P.O425、P.O525等。
(2) 合理组织水泥产品的生产过程。就是要把水泥生产过程从原燃材料的投入、到水泥成品产出过程的物质流、信息流、资金流合理地组织协调起来，争取用最少的投入获得最大的产出。
(3) 实现均衡生产。通过生产作业计划工作，合理地安排组织企业各生产环节的生产活动，协调好生产与生产技术准备、基本生产与辅助生产之间的关系。建立、健全生产信息反馈系统，可以准确掌握公司各部门的生产和工作进度，及时发现和处理生产过程中出现的各种矛盾和问题，保证公司各环节、各职能部门、各个员工都能按照计划规定的数量和质量要求，准时地完成自己应该完成的作业任务。
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(4) 提高经济效益。在产品的生产过程中严格保证产品质量达到规定的标准，努力减少产品生产过程中不必要的消耗，最大限度地降低产品成本，争取获得最大的经济效益。
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第8章 水泥制成车间工艺布置
水泥制成车间的工艺流程和设备的选择是根据水泥工艺设计的基本原则，并综合考虑建厂各种因素进行的。
本次设计的水泥制成车间工艺布置设计参考国内外相关的联合预粉磨系统的工厂车间设计方案及图纸，根据有关的设计规范和规定以及基础资料进行设计。设计最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求，考虑与总体设计相配合，力求做到与其他车间的连接方便、布置紧凑、运输距离短。
熟料经水泥配料站后经辊压机初步粉磨，由V型选粉机选出的熟料颗粒再送至水泥磨细磨，部分细颗粒经旋风收尘器收尘后入磨细磨，V选后的粗颗粒回称重稳流仓至辊压机再次粉磨，以保证生产的连续性和稳定性。
制成车间的工艺布置基本根据联合预粉磨的布置方案进行的，在辊压机上方增设稳流仓，以保证生产的连续性和稳定性;选粉机的三次风来自空气，在选粉的同时又对水泥进行了进一步的冷却，降低了水泥的温度等措施。
总之，本次水泥制成车间工艺布置最大限度地利用空间，减少基建投资、降低能耗，获得最大经济效益，符合现代水泥生产的工艺设计要求。
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第9章 全厂平面工艺布置
工厂总平面设计的任务，是根据厂区的地形、进出厂物料运输方向和运输方式、工厂地质、电源进线方向等，全面衡量、合理布置全厂所有建筑物、构筑物、铁路、道路以及地上进而地下工程管线的平面和竖向的相互位置，使之适合工艺过程。
9.1 全厂总平面设计的基本原则
影响水泥厂总平面设计的因素很多，例如:城市和工业区的规划，厂区的面积、地形、气候、水文和工程地质;运输方式和要求;动力来源;给排水条件;产品种类;工厂规模和工艺流程;工厂远景发展;建筑要求和施工条件;防火、卫生及环保要求等。因此，在进行总平面设计之前，必须充分收集和了解这些资料，以便处理好各方面的关系，使工厂的各个方面形成一个尽可能完善的满足生产要求的有机整体。
通常情况下，水泥厂全厂的建筑物、构筑物及其它设施，按其功能可分为三大类:基本生产车间、辅助车间及生产服务设施。进行总平面设计时，必须注意功能分区。处理好原、燃料和产品出厂的交通运输关系，主要生产车间与服务设施之间的关系，使之成为一个协调、统一的有机整体。
水泥厂总平面设计的基本原则可概括如下:
1(要充分满足工艺生产要求，水泥生产是连续的，要按照连续加工和运输过程。建筑物与构筑物之间的相对位置及其系统和各种设备的布置，因该按照过程，保证有合理的生产作业线，工艺流程顺畅。使原料、燃料、半成品、成品的运输连续、没有往返较差而短距离的径直前进，从而可节省运输费用，降低生产成本。
2(进行适当的功能分区，一般按照下列条件将厂区划分为几个部分:
1)将工艺过程类似或用途一致的系统加以合并;
2)按系统的运输方式和工程管线的特点分区，使运输线路、工程线路的长度最短;
3)按卫生与防火条件要求，将系统合并或分区;
4)按系统构筑物对工程地质或水文的要求，进行分区。
3(辅助车间和生产服务性设施应尽量配置在靠近其服务的主要生产系统的位置。
4(应尽可能缩小工厂的占地面积，并尽可能地利用建筑物和构筑物的上部空间。建筑物、构筑物之间的相对位置和距离应满足防火、卫生要求。 *****专业文档，值得珍藏～*****
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5(布置工厂的建筑物、构筑物时必须考虑地形起伏和工程地质及水文地质条件，以便保证以最少的建筑费达到较好的建筑质量。
6(应根据工厂的发展计划考虑工厂今后发展的可能性，以便能以最少的投资，达到扩大再生产的目的，并合理安排建设程序、工艺流程和总平面设计。
7(必须满足防火等要求，建筑物应按采光和主导风向予以适当的布置，使工厂大部分主要车间和设备能避免煤烟的灰尘，能最大限度的利用天然采光、通风，并能将建筑物周围的雨水通畅排出。
8(工厂与铁路干线、公路、动力、工程和地区内其它各种设施的连接，应当合理。工厂与居住地区的连接应当方面。
9(工厂的总平面图，力求整齐美观。应具有合理的建筑艺术，必须预先考虑到厂区的整齐及其美化，使每个建筑物及工厂整体都赋有建筑艺术的表现力。
10(充分考虑风向的影响，扬尘较大的车间及露天堆场应布置在厂区最小频率风向的上风侧，中央控制室、化验室、厂前区和住宅区应布置在最小频率风向的下风侧。
9.2 全厂工艺平面布置说明
从总体布置图来讲，本设计力求大方简洁、设备合理布置，从原料进厂到成品出厂流程顺畅，尽最大限度降低基建投资。
石灰石、粘土可由皮带机直接从矿山运送至厂区，并设专门的石灰石预均化堆场。铁粉、煤、石膏、矿渣等都由汽车直接从矿山或供货厂家和附近城镇运至厂区，沿物料运输大道存放在相应的堆场;成品可以由火车或者运汽车输出厂。
本设计有如下几个特点:
(1)主生产区呈“一”字型布局，流程顺畅、简洁;厂区设置三个大门，使物料和人流分开,安全、整洁。
(2)全厂所有收尘器都采用袋收尘器，最大限度地保护当地的自然环境，对环境的染降到最小。
(3)为防止污染和噪音，净化厂区内的空气，增强厂区大气自净能力，在厂区内道路两旁、车间及料仓周围种植高大乔木，在办公楼和厂房周围外设置绿化带。全厂的绿化率较高，较为符合现代新型干法水泥厂“花园式工厂”的设计理念。
(4)中控室布置在烧成车间中部，在中控室可以看到整个窑系统，有利于操作员及时查看现场情况，以便处理紧急突发情况，同时把车间办公室设在中控室*****专业文档，值得珍藏～*****
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所在的生产大楼，有利于整个生产线的控制。化验室与中央控制室在同一栋楼，负责全厂原、燃材料、半成品和成品的物理检验、化学分析及质量控制。
(5) 立足国内成熟、先进的技术和装备，最大限度地控制项目投资。
(6)采用先进、可靠的集散型计算机控制系统，以达到生产控制的高效、节能、稳定和优化控制的目的，并最大程度地减少操作岗位定员。
(7)合理选用工艺设备及流程，尽量减少物料的转运点和落差，减少粉尘的飞扬，全厂物料输送都采用封闭式输送，按照国家标准对所有的尘源点设置高效收尘器，使本项目的各项排放指标达到国家环保标准。
在确定全厂总平面设计方案后，结合所选厂址的厂区地形、主导风向及公路布置等具体条件，绘制工厂总平面布置图(比例1:1000)，图面内容主要包括:建筑物和堆场的平面位置、名称和道路的平面布置和名称等;图上标注工厂总平面设计的主要技术指标和风向玫瑰图。
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结 语
本次设计自3月1号开始，按照学院及指导老师安排的进度一步步进行。在参考文献的基础上，理论联系实际，了解我国现阶段先进的水泥生产工艺，参考国内外一些先进的水泥厂家，对水泥生产主要设备和水泥制成车间的工艺和设备进行了合理的选型、布置，也深入了解了影响水泥制成车间各部位主要设备正常运转的因素。通过计算，自行设计出一套技术先进，经济合理、可行的水泥粉磨系统。在设计过程中，就所选技术方案及工艺参数进行了论证、比较及说明。在设计过程中，经常与指导老师联系，解决在设计中遇到的一些实际问题，实在不能解决的，就及时问老师，与老师一起探讨，同时翻阅大量的相关文献资料，使设计的参数真实可靠 。在计算完相关的数据后，5月1号开始绘制图纸，绘制了全厂总平面布置图，水泥制成车间平面布置及相关的剖面图。最后详细、规范的书写了设计说明书，并将设计图纸打印出来，顺利地完成设计工作。
在设计前期，通过对*****水泥有限公司的实习使我对水泥生产的整个流程有了全面的了解，这对设计中合理布局总平面图打下了良好基础，同时也对本次重点设计的水泥制成车间有了更加深刻的认识。
这次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来重要的一步。从开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。通过完成本次毕业设计使我熟悉了水泥厂工艺设计的基本内容和方法，绘图过程使我的计算机水平有了很大的提高，尤其是对AutoCAD的应用更加熟练。在毕业实习的基础上，并利用自己四年来学习的专业知识，查找相关的资料和数据，亲自设计了一条生产线，这为我以后的学习和工作增加了丰富的经验和技能。
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致 谢
首先感谢母校，是她给我一个难得的学习机会，让我在即将毕业之际学到了很多知识，经过这几个月的紧张的毕业设计，使我在理论和动手能力上都有了进一步的提高。
其次我要向***老师表示最诚挚的感谢。在他严格的要求、富有启发性的指导下，我顺利地完成了5000t/d水泥熟料水泥熟料制成车间的工艺设计。***老师渊博的知识，严谨的治学态度、平易近人的处事方式和对工作的执着精神给我留下了深刻的印象。虽然他工作繁忙，但还是给予了我悉心的关怀和精心的指导，使我在毕业设计过程开阔了视野，能够刻苦钻研，时刻不敢放松自己，这些都为我顺利完成毕业设计打下了良好的基础。同时他还对我的毕业设计给出了许多建设性的意见，为我提供了一些参考资料。在此，我再次对****老师表示衷心的感谢。
此外，我还要感谢在设计过程中给予我帮助的同学们，在他们的帮助下，我才能集思广益，顺利的完成我的毕业设计任务。
最后，我感谢在大学四年中老师们的辛勤培养，感谢所有给予我关怀的老师和同学，是你们让我成长，让我得到历练，谢谢你们～
由于经验不足，水平有限，在本次设计中难免有缺点和错误，敬请各位老师批评指正，谢谢～
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参考文献
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