畢業設計--日產5500噸水泥熟料新型干法生產線回轉窯工藝設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 由于高溫液相量顯著減少，熟料煅燒困難，回轉窯不易掛窯皮，且 3CS不易形成，導致 2CS含 量過多而熟料易粉化。但 SM 值過小，熟料因硅酸鹽礦物少而強度降低，而由于液相過多，窯內易結圈，結大塊，影響窯的正常操作 [14]。 （ 3） IM：鋁率，表示熟料中 Al2O3和 23FeO 的質量比， IM 值一般波動在 之間。若 IM 值越高， 3CS含量高，煅燒過程中液相黏度大，物料不易燒成，同時會使水泥凝結過快。但 IM 值過低，雖然液相黏度小，對 3CS形成有利，但燒結范圍窄， 窯內易結大塊，不利窯的操作。 因此，選擇率值時，要創造條件適當提高 KH 值，并選擇與 KH 值相適應的 SM 值和 IM 值。 預分解窯硅酸鹽水泥熟料率值和熱耗的參考范圍 [19]： KH： ~； SM： ~。 IM:~ 熱耗： ~。 根據回轉窯煅燒特點及國際先進經驗，參考同類型廠家相關數據，采用“兩高一中”的的配料方案，即“高硅率、高鋁率、中飽和系數”。 取 KH= 177。； SM=177。 ； IM= 177。 ；熱耗： q=3150 kJ/kg 熟料 河南理工大學萬方科技學院本科畢業 設計 4 計算煤灰摻入量 煤灰摻入量 GA=qAarS/Q,ar （ 21） =3150 % 100%247。 20930=4% Qar— 煤的收到基低位發熱值 Q— 熟料的熱耗 Aar— 煤收到基灰分 S— 煤灰沉降率一般取 100% 計算干燥原料配合比 通常，四組分配料為：石灰石配合比例 80％左右；粘土 15％左右；鐵粉 4％左右。 據此，設定干燥原料配合比為：石灰石 81％，粘土 15％ ,鐵粉 5%,以此計算生料的化學成分 。 表 21 配料計算 計算步驟 loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ 比例（ %） 石灰石 81 粘土 13 鐵粉 0 5 生料 灼燒生料 0 熟料 100 煤灰 0 4 熟料 KH 熟料 SM 熟料 IM 由于熟料 SM 和 IM 值偏低，調節 Fe 的加入，設定 Fe 加入 3%，重新計 河南理工大學萬方科技學院本科畢業 設計 5 算的得 符合要求。 表 22 配料計算 熟料的礦物組成計算 C3S=(3KH2)% （ 22） =(3)% =% C2S=(1KH)SiO2 （ 23） =(% =25% C3A=（ ） % （ 24） =()% =% 計算步驟 loss Si2O4 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ 比例（ %） 石灰石 81 粘土 15 鐵粉 0 3 生料 灼燒生料 0 熟料 100 煤灰 0 4 4 kh sm im 河南理工大學萬方科技學院本科畢業 設計 6 C4AF=% （ 25） =% =% 表 23 原料率值 KM SM IM C3S C2S C3A C4AF 25% % % 河南理工大學萬方科技學院本科畢業 設計 7 3 物料與主機平衡 物料平衡計算 可通過物料平衡得到各種原料、燃料、材料的需要量以及從原料進廠直至成品出廠各工序所需要的處理的物料量。 確定石膏含量 一般的，由“南化公式”與“柳州經驗公式”來確定石膏摻量。 南化公式： SO3=+ （ 31） = 柳州經驗公式 SO3= + （ 32） = 根據以上結果，取最佳含量 % 則水泥中石膏最佳摻入量 G= cgS 100%S ? （ 34） 公式中 :G石膏最佳摻入量 cS 水泥中 SO3最佳摻入量 gS 石膏中 SO3含量 則 G＝ 為了便于生產 ， G= 河南理工大學萬方科技學院本科畢業 設計 8 ..1 燒成車間生產能力和工廠生產能力的計算 按計劃任務書對工廠規模（水泥年產量的要求），先計算要求的熟料年產量，然后選擇窯型、規格，標定窯的臺時產量，選取窯的年利用率，計算窯的臺數，最后再核算出燒成系統和工廠的生產能力。 ①要求的熟料年產量可按式（ 31）計算： Qy=ped???100100Gy （ 35） = 1 0 0 5 8 * 2 0 0 7 5 0 0 = 1 8 1 .9 31 0 0 4 （ 萬 噸 ） 式中 Qy—— 要求的熟料年產量（ t/a）； Gy—— 工廠規模（ t/a）； d—— 水泥 中石膏 的摻入量（ %）； e—— 水泥中混合材的摻入量（ %）； p—— 水泥的生產損失（ %），可取為 3%~~5%。 取 Gy=2106 噸 /年 d=108； p 取 4 ②窯的臺數可按式（ 35）計算： .18760n= hQyQη (36) 式中 n—— 窯的臺數； Qy—— 要求的熟料年產量（ t/a） 。 —— 所選窯的標定臺時產量【 t/(臺 h)】； η —— 窯的年利用率，以小數表示。不同窯的年利用率可參考下列數值：濕法窯 ，傳統干法窯 ，機立窯 ~，懸浮預熱器窯、預分解窯 ； 8760—— 全年日歷小時數。 n= 1828760 230??= 臺 （ 37） 算出窯的臺數 n 等于或略小于整數并取整數值。例如， n=，取為 河南理工大學萬方科技學院本科畢業 設計 9 兩臺，此時窯的能力稍有富余，這是允許的，也是合理的。如 n 比某整數略大，取該整數值。例如 n= 或 ，而取為兩臺時，則必須采取提高窯的臺時產量的措施，或者相應增大窯的年利用率，否則便不能達到要求的設計能力。如確因設備系列的限制而無合適規格的窯可選，使工廠設計能力略小于計劃書規定的數值時，則應在初步設計說明書中加以說明。當n 與整數值相差較大，例如 n=， ， 時，則一臺窯達不到要求的 設計能力，而兩臺窯又超過需求的設計能力太多，在此情況下，必須另行選擇窯的規格，重新計算和標定窯的產量。如因設備選型所限，使工廠設計能力比要求的能力超過較多時（例如 n=， ，而取為兩臺時），也應在初步設計說明書中加以論述。 窯的臺數一般可考慮 1~2 臺，不宜太多，故應盡可能采用效能高、規格較大的窯。 ③燒成系統的生產能力可按下列各式計算： 熟料小時產量 Qh= =1230=230（ t/h） （ 36） 熟料日產量 Qd=24Qh =5520（ t/d） （ 37） 熟料年產量 Qy=8760η Qh =8760230=165 萬噸 /年 （ 38） ④工廠的生產能力可按下列各式由燒成車間的生產能力求得： 水泥小時生產 hh Qed pG ???? 100100 =253 （ t/h） （ 39） 水泥日產量 Gd=24Gh =6091 （ t/d） （ 310） 水泥年產量 Gy=8760η Gh=182 （ t/a） （ 311） 原料消耗定額 ①考慮煤灰摻入量時， 1t 熟料的干生料理論消耗量： IsK ??? 100100干 （ 312） ＝ （ 1004） / （ 81%+ ） 河南理工大學萬方科技學院本科畢業 設計 10 = 式中 K 干 —— 干生料理論消耗量（ t/t 熟料）； I—— 干生料的燒失量（ %）； s—— 煤灰摻入量，以熟料百分數表示（ %）。 ②考慮煤灰摻入量時， 1t 熟料的干生料 實際 消耗定額： 生干生 PKK 100100? =（ 313） 式中 K 生 —— 干生料 實際 消耗定額（ t/t 熟料）； P 生 —— 生料的生產損失（ %），一般 3%~~5%。 ③各種干原料消耗定額 K 原 =K 生 x （ 314） 式中 K 原 —— 某種干原料的消耗定額（ t/t 熟料）； x—— 干生料中該原料的配合比（ %）。 K 石 = 81%= t/t 熟料 K 粘土 = t/t 熟料 K 鐵 = t/t 熟料 ④ 干石膏消耗定額 eddKd ??? 100 /(1P) （ 315） 式中 Kd—— 干石膏消耗定額（ t/t 熟料）； d、 e—— 分別表示水泥中石膏、混合材的摻入量（ %）。 P—— 表示干石膏燒失量 ，取 3% K= 1005/（ 10058） /()= t/t 熟料 ⑤ 燒成用干煤消耗定額 )100( 1001 ff pQ qK ?? (316) = 1 0 0 * 3 0 0 0 = 0 .1 4 82 0 9 3 0 * （ 100 3） 河南理工大學萬方科技學院本科畢業 設計 11 式中 Kf1—— 燒成用干煤消耗定額（ t/t 熟料）； q—— 熟料燒成消耗（ kJ/kg 熟料）； Q—— 干煤低位熱值（ kJ/kg 干煤）； Pf—— 煤的生產損失（ %），一般取 3%。 烘干用干煤消耗定額 新型干法水泥 生產基本都用余熱烘干物料，所以不做計算。 上述各種干物料消耗定額換算為含天然水分的濕物料消耗定額時，可用下式計算： 0100100 ω濕 干KK ? （ 317） 式中 K 濕 ， K 干 —— 分別表示濕物料、干物料消耗定額（ kg/kg 熟料）； Ω 0—— 該濕物料的天然水分（ %）。 濕石灰石 : 100* = (318) 濕粘土： 100* =