日產熟料5000噸普通水泥水泥廠設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 SO42H2O）的質量百分含量之和表示其品位， （質量比）。M類：稱為混合石膏產品。該產品以無水硫酸鈣（CaSO4）與二水硫酸鈣（CaSO42H2O）的質量百分含量之和表示其品位， （質量比）。 技術要求：GB/T 54831996《石膏和硬石膏》國家標準中規定的技術要求是：（1）附著水：產品附著水不得超過4%（m/m）。（2）塊度尺寸：產品的塊度不大于400mm。如有特殊要求，由供需雙方商定。（3）分級：各類產品按其品位分級，并應符合下表的要求。表17 石膏的標準要求產品名稱石膏（G）硬石膏（A）混合石膏（M）品位%（m/m）級別CaSO42H2OCaSO42H2O+ CaSO4[且（質量比）]CaSO42H2O+ CaSO4[且（質量比）]產品名稱石膏（G）硬石膏（A）混合石膏（M）特級≥95—≥95一級≥85≥75≥65≥55二級三級四級 混合材概述為了增加水泥產量，節約能源，降低成本，改善和調節水泥的某些性能，綜合利用工業廢渣，減少環境污染，在磨制水泥時，可以摻加數量不超過國家標準規定的混合材料。混合材按其性質可以分為兩大類：活性混合材料和非活性混合材料。凡是天然的或人工制成的礦物質材料，磨成細粉，加水后其本身不硬化，但與石灰加水調和膠泥狀態，不僅能在空氣中硬化，并能繼續在水中硬化，這類材料稱為活性混合材料或水硬化混合材料。生產通過水泥時，國家標準規定的活性混合材料主要有以下三類：（1）粒化高爐礦渣（GB/T203），粒化高爐鉻鐵渣（Jc）41粒化高爐鈦礦渣（Jc）418。（2）粉煤灰（GB/T 1596）。（3）火山灰質混合材（GB/T 2847）。非活性混合材料，又稱填充性混合材，其活性指標不符合以上技術標準要求的粉煤灰、火山灰質混合材料和粒化高爐礦渣等及石灰石和砂巖。 配料計算 確定率值 什么是率值：在生產控制中，不僅要控制熟料中個氧化物的含量，還可以控制個氧化物之間的比例即率值。a. 水硬率（HM）——所謂水硬率，是表示水泥熟料中堿性氧化物CaO的百分含量與酸性氧化物（SiOAl2OFe2O3）百分含量之比。 ～（）因此用其表示水泥質量的好壞。但是水硬率有一定的局限性，因為HM只表示堿性氧化物與酸性氧化物之間的比例。可能會出現HM相同，而各種氧化物含量不同的情況，由于這個原因又提出了硅率和鐵率。b. 石灰石飽和系數——一般稱為飽和比。它表示水泥熟料中的氧化鈣總量減去飽和酸性氧化物（SiOAl2OFe2O3）所需的氧化鈣后，剩下的與二氧化硅化合的氧化鈣的含量與理論上二氧化硅與氧化鈣化合全部生成硅酸三鈣所需的氧化鈣含量的比值。簡言之，飽和比KH表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和生成硅酸三鈣的程度。多年水泥生產實踐和研究結果表明：水泥生料在煅燒過程中，CaO首先為酸性氧化物Al2OFe2OSO3所飽和而生成C3A、C4AF等溶劑礦物，剩下的再于SiO2結合生成硅酸鹽礦物。SiO2雖然也是酸性氧化物，但不完全被CaO所飽和而全部生成C3S，而是還生成部分C2S。生成的C3S與C2S的比例，與生產工藝條件包括煅燒條件緊密相連。飽和比的表示（1）當KH=，熟料礦物只有C3S、C3A、C4AF，而無C2S。（2）當KH＞，無論生產工藝多完善，總有游離氧化鈣存在。（3）當KH=，熟料礦物只有C2S、C3A、C4AF而無C3S。因此，～，這樣，應無存在，但是在實際生產中，由于被煅燒物料的性質，煅燒溫度、液相量、液相粘度等因素的限制，理論計算和實際情況并不完全一致。～。（1）當、和SO3數值很小時：（2）當熟料中Al2O3含量較小，而Fe2O3含量較多，即Al2O3/ Fe2O3＜：c. 硅酸率——又稱硅率，用n表示。歐美以SM表示。是水泥熟料中SiO2與Al2O3+ Fe2O3之間的比值，也代表熟料中的硅酸鹽礦物和溶劑礦物之間的比值。n值過高，表示硅酸鹽礦物多，對水泥熟料是強度有利，但意味著溶劑礦物較少，液相量少，將給煅燒造成困難。n值過低，則對熟料強度不利。且溶劑礦物過多，易結大塊、爐瘤，結圈等，也不利于煅燒。d. 鋁氧率——又稱鋁率或鐵率。歐美以IM表示。是水泥熟料中Al2O3與Fe2O3之間的比值。也反映了熟料中的C3A和C4AF的相對含量。 選擇P（IM）的高低，也應視具體情況而定。在溶劑礦物C3A+C4AF含量一定時，P（IM）高，意味著C3A量多，C4AF量小，液相粘度增加，C3S形成比較困難，且熟料的后期強度、抗干縮性、耐磨性等均受影響；相反。如果P（IM）過低，則C3A量少，C4AF量多，液相粘度降低，這對保護好旋窯的窯皮和立窯的底火比例。表18 硅酸鹽水泥熟料配料率值和礦物組成建議范圍窯型KHnpC3S%C2S%C3A%C4AF%濕法窯515916245111117干法窯466719286111118立波爾窯445322305111117預分解窯486214287101012機立窯適宜范圍有礦化劑556318221216610預分解窯推薦值適宜范圍 計算粉煤灰摻入量利用下列公式， q的取值前面已確定，取 q=3150kJ/kg熟料 ， ∴式中： S——煤灰摻入量，以熟料百分數表示（100%） ——煤的應用基低熱值（kJ/kg煤） ——煤的應用基灰分含量（%） q——熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料） R——煤灰沉落度（%），當窯后有電收塵且窯灰入窯時取100%，當窯后不設電收塵且窯灰不入窯時，可參考表114選擇煤灰沉落率：表19 不同窯型不設電收塵時的煤灰沉落率窯型煤灰沉落率窯型煤灰沉落率濕法長窯（L/D=30～50）有鏈條100%干法中空窯30～40%濕法短窯（L/D＜30）有鏈條80%干法短窯帶立筒式旋風預熱器90%濕法短窯帶料漿蒸發機70%預分解窯90%立波爾窯80%立窯100%注：① 以上煤灰沉落率均為無電收塵器時的數值。② 有電收塵器時，煤灰沉落率為100%（以上均是） 計算物料平衡（1）率值由以上述定為 KH=, SM=, IM=（2）設=% =%Al2O3=IMFe2O3=%=% SiO2=SM(A+F)=(+)%=% CaO=∑(A+F+S)=% ——設計熟料過程中Al2OFe2OCaO、SiO2四種氧化物含量的總和，一般在97%左右。（3）煤灰摻入量 S=%（4）以100kg熟料為基準列表115用遞減式湊法計算如下：表19 熟料平衡計算表計算步驟SiO2Al2O3Fe2O3CaO其他備注要求熟料組成差石灰石=123Kg差沙頁巖=17Kg11kg頁巖 差粉煤灰=10Kg 差鐵粉=4kg鐵粉差 差差偏差不大所以：石灰石：，砂巖=，粉煤灰= ，鐵粉= 。干石灰石=100%=85%干砂頁巖= /100%=8%干鐵礦石=4/100=3%干粉煤灰=100%=4%表110 熟料平衡計算檢驗名稱配合比燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石85粉煤灰4砂巖8鐵粉3生料100灼燒生料—煤灰摻量為 S=%，名稱配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼燒生料煤灰熟料100則熟料的率值計算如下：KH=()/(S)=()/()=≈SM=S/(S+F)=(+)=≈IM=A/F=≈經過以上計算過程，三個率值均在允許的誤差范圍內，所以計算結果正確。（5）各原料的含水量：石灰石1%，%，砂巖3%，鐵粉4%。 （6）燒成系統的生產能力計算 熟料年產量：（7）工廠的生產能力：水泥小時產量： 水泥日產量： 水泥年產量： 式中：d——水泥中石膏的摻入量，為2%，e——水泥中混合材（粉煤灰）的摻入量，為16%p——水泥的生產損失（%）可以取為1~3%，取1%。 原燃料消耗定額的計算 原料消耗定額（1）考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料理論消耗量：式中：——干生料理論消耗量（t/t熟料），——干生料的燒失量（%），——煤灰摻入量，以熟料百分數表示。考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料消耗定額：（3）各種干、濕原料的消耗定額： ——某種干原料的消耗定額（t/t熟料） ——干生料的消耗定額（t/t熟料）——干生料中原料的配合比（%） ——該濕物料的天然水分（%）（t/t熟料） （t/t熟料）（t/t熟料）（t/t熟料）（t/t熟料）（t/t熟料） 干石膏消耗定額：（t/t熟料）式中：——干石膏消耗定額，4%——表示石膏摻入量，混合材摻入量，15%——石膏的生產損失，一般取2%。 干粉煤灰的消耗定額：（t/t熟料） 燒成用干煤消耗定額（t/t熟料）（t/t熟料）式中：——燒成用干煤消耗定額（t/t熟料）， ——熟料燒成熱耗（kj/kg熟料），——干煤低位熱值（kj/kg熟料），——煤的生產損失%，一般為1%。 編制物料平衡表表111物料平衡表欄原 目料水分%損失%消耗定額t/t熟料物料平衡表（t）干 料濕 料干料濕料時日年時日年1234567891011石灰石11916658粉煤灰砂巖3鐵粉4生料12293633石膏少量2———混合材1309950309950熟料—150001549752———水泥—11872551———燒成用煤32 生產車間工藝設計及主機設備選型生產車間工藝流程的選擇，工藝設備選型與生產車間的工藝布置密切相關。因為工藝布置直接取決于所選定的工藝流程和設備；同時，工藝布置對工藝流程和設備的選擇又有很大的影響。車間設備選型一般步驟如下：確定車間的工作制度，確定設備的年利用率。選擇主機的型式和規格，根據車間要求的小時產量、進料性質、產品質量要求以及其他技術條件，選擇適當型式和規格的主機設備，務必使所選的主機技術先進，管理方便，能適應進料的情況，能生產出質量符合要求的產品。同時，還應考慮設備的來源和保證。標定主機的生產能力，同類型規格的設備，在不同的生產條件下（如物料的易磨性、易燒性、產品質量要求以及具體操作條件等），其產量可以有很大的差異。所以，在確定了主機的型式和規格后，應對主機的小時生產能力進行標定。即根據設計中的具體技術條件，確定設備的小時生產能力。標定設備生產能力的主要依據是：定型設備的技術性能說明；經驗公式（理論公式）的推算；與同類型同規格生產設備的實際生產數據對比。計算主機的數量 式中：——主機臺數， ——要求主機小時產量（t/h）， ——主機標定臺時產量（t/h）。核算主機的年利用率主機的實際年利用率和每周實際運轉小時數，可用公式 式中：——主機的實際年利用率， ——預定的主機年利用率。表21 （附表）水泥廠主機年利用率（以小數表示）主機名稱周別每日工作班數適宜利用率備注石灰石破碎不連續周1—也可連續周石灰石破碎不連續周2—