日产吨水泥熟料水泥厂生料粉磨系统设计

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1、摘要生料粉磨是将小块状(粒状)物料碎裂成细粉(100m以下)的过程，即是将原料配合后粉磨成生料的工艺。本设计为日产12000吨水泥熟料新型干法水泥生产线生料磨系统设计。设计的任务主要包括生料配合比计算，物料平衡计算和生料粉磨车间系统设备的选型与计算，生料粉磨车间工艺布置设计、生料系统工艺流程图及生料系统工艺布置图设计，并对车间主视图及剖面图进行绘制。主要技术要求为采取新工艺、新设备，通过分析比较国内外生料磨系统的优缺点，选择先进的生料磨系统，使设计的生料磨系统实现高产、优质、低耗的设计目标。关键词: 新型干法 配合比 物料平衡 工艺布置 设备选型 AbstractRaw material gr

2、inding is the process of small block (granular) material broken into a fine powder (100m or less), that is, with the raw material into raw material after the grinding process. This is designed to produce 12,000 tons of cement clinker on cement production line raw mill system. Design tasks include ca

3、lculation of raw mix, the material balance calculations and raw material grinding plant system, equipment selection and calculation of raw material grinding plant layout design process. Raw material Raw material process flow diagram and layout process Design, and the main view and profile of the wor

4、kshop were drawn. The main technical requirements for the adoption of new technology, new equipment, at home and abroad by analyzing and comparing the advantages and disadvantages of the raw mill system, select Advanced raw mill system, raw mill so that the system designed to achieve high yield, hig

5、h-quality, low power design goals.Key words: Dry Mix The material balance Process arrangement Equipment Selection目录前言1第一章 总论41.1 设计任务及其依据，论述所生产产品的意义和价值41.1.1 设计任务：41.1.2 生产产品的种类及定义41.1.3 产品的意义和价值4第二章 总平面布置和工艺流程62.1 水泥厂总平面设计的步骤62.1.1初步设计62.2 工艺设计的基本原则和程序62.2.1 工艺设计的基本原则62.2.2 工艺设计的程序72.3工艺流程简介72.3.1

6、生料制备8第三章 生料车间设计103.1配料及物料平衡计算103.1.1基本条件103.1.2生料配合比计算113.1.3.理论料耗113.1.4.计算干基实际消耗定额123.1.5.计算湿基实际消耗定额123.1.6.计算是物料配合比123.1.7.物料平衡表12第四章 主机设备选型计算144.1 石灰石破碎系统144.1.1 破碎设备144.2 原料粉磨系统154.2.1 原料粉磨设备154.3 收尘系统164.3.1 旋风收尘器164.3.2 电收尘器174.3.3 增湿塔194.4 输送设备194.4.1 带式输送机(由配料站入磨)194.4.2 螺旋输送机204.4.3 斗式提升机2

7、14.4.4 空气输送斜槽224.4.5 链式输送机224.5 主机能力平衡表24结论25谢辞26参考文献27前言在水泥生产中, 传统的生料粉磨系统是球磨机粉磨系统, 而当立磨出现以来, 由于它以其独特的粉磨原理克服了球磨机粉磨机理的诸多缺陷, 逐渐引起人们的重视。特别是经过技术改进后的立磨与球磨系统相比, 有着显著的优越性, 其工艺特点尤其适宜于大型预分解窑水泥生产线, 因为它能够大量利用来自预热器的余热废气, 能高效综合地完成物料的中碎、粉磨、烘干、选粉和气力输送过程,集多功能于一体。由于它是利用料床原理进行粉磨, 避免了金属间的撞击与磨损, 金属磨损量小、噪音低又因为它是风扫式粉磨, 带

8、有内部选粉功能, 避免了过粉磨现象, 因此减少了无用功的消耗, 粉磨效率高, 与球磨系统相比, 粉磨电耗仅为后者的一半, 还具有工艺流程简单、单机产量大、人料粒度大、烘干能力强、密闭性能好、负压操作无扬尘、对成品质量控制快捷、更换产品灵活、易实现智能化、自动化控制等优点, 故在世界各国得到广泛应用。立磨技术的突破开始于上个世纪六十年代, 从那时起立磨得到了改进和大型化。继在欧洲、美洲、亚洲的水泥工业中被用来粉磨生料, 七十年代得到了迅速发展, 当时就出现了口能力的大型立磨, 进人九十年代, 国际上立磨技术又有了新的跃。应用有限元分析、热传导分析、流体学计算、工艺参数优化等现代方法, 解决了大型

9、立磨工艺和结构难点新型耐磨材料的应用, 延长了使用寿命, 从而保证了立磨超大型化的实现, 保证了大型干法水泥生产线对立磨能力的要求。立磨在我国的应用始于上个世纪四十年代末,当时用于白水泥厂的生料粉磨。五十年代起, 在一些小水泥厂开始使用小型立磨磨生料, 也有用于湿法水泥厂磨煤粉。自七十年代末, 国内在干法水泥厂开始发展窑外分解新型干法工艺时, 才比较重视立磨粉磨生料的研究开发工作。八十年代初, 天津水泥研究设计院开发出了系列立磨。合肥水泥工业设计研究院研究开发出了HRM系列立磨, 产能限于2500d/t的生产线配用。与此同时, 我国开始引进国外大型立磨用于新型干法水泥厂,海螺集团拥有国内最多的

10、大型窑外分解生产线, 因此, 配用的大型立磨台数也是最多。预计海螺集团在建和拟建的多条熟料生产线将全部采用大型和特大型立磨用于粉磨生料。纵观国际国内立磨的应用和演变, 立磨正朝大型化和超大型化方向发展, 以适应大型干法水泥生产线的需要, 其结构设计更趋向合理, 功能更趋向完善, 能耗更趋向降低。近年海螺集团采用的立磨, 基本是经改进后的第三代立磨。其选粉功能、细度调节功能、碾磨效率、耐磨性、节能措施、控制水平都大大提升。立磨在水泥熟料粉磨的应用上也已出现成功的例子, 大有在水泥厂取代球磨机系统的趋势, 但立磨的技术含量高于球磨机, 它是集机含液压、电、仪于一体的, 功能综合性很强的设备, 无论

11、是操作或维修的技术要求都超过球磨机, 需要在实践中认真总结研究, 以尽快管好、用好、维护好立磨, 促进生产发展, 最大化地提高经济效益。 本设计的方案有：一、球磨。二、立磨。三、辊压机。对于中、小型球磨，其生产能力与原料湿度有关。当湿度过大，其球磨烘干能力难以满足生产要求时，需配置专门的辅助烘干设备，这将使系统越来越来复杂，投资也高。立磨能够粉磨湿度较大(可达15)的原料。作为生料终粉磨的辊压机，其烘干能力是人磨物料湿度为5 ，当物料湿度较大时，须设置专有的预烘干设备，否则将影响生产能力。综合比较，在烘干能力方面立磨占有绝对优势。立磨和辊压机生料终粉磨的系统总能耗低，约是球磨的75 。且随着原

12、料湿度的增大立磨的节能优势更明显。球磨的喂料粒度最小，其次为辊压机，立磨喂料粒度最大，可达100150 mm。采用立磨可使破碎系统的负荷降低。球磨和立磨，机械性能可靠，但立磨结构更复杂，需要更多的养护；球磨的耐磨材料耗损率高于立磨，但其耐磨材料的单位价值低于立磨的。所以，这两种磨机系统的总的耐磨材料损耗价值相近。在生料粉磨系统中，辊压机的运用还是比较少，至今其可靠性还不能达到立磨和球磨的水平。相应地其维修费用比上述两种磨机系统都高。在投资费用方面，最有吸引力的磨机系统是立磨，如果同为国产设备，它比球磨系统和辊压机终粉磨系统可节省投资约2O。在水泥生产中, 传统的生料粉磨系统是球磨机粉磨系统,

13、而当立磨出现以来, 由于它以纵观国际国内立磨的应用和演变, 立磨正朝大型化和超大型化方向发展, 以适应大型干法水泥生产线的需要, 其结构设计更趋向合理, 功能更趋向完善, 能耗更趋向降低。其选粉功能、细度调节功能、碾磨效率、耐磨性、节能措施、控制水平都大大提升。 通过对比可以得出以下结论：一、根据粉磨能力、烘干能力、能耗喂.料粒度等方面的性能比较，方案二优势明显，应优先考虑立磨.立磨在水泥熟料粉磨的应用上也已出现成功的例子, 大有在水泥厂取代球磨机系统的趋势, 但立磨的技术含量高于球磨机, 它是集机含液压、电、仪于一体的, 功能综合性很强的设备, 无论是操作或维修的技术要求都超过球磨机, 需要

14、在实践中认真总结研究, 以尽快管好、用好、维护好立磨, 促进生产发展, 最大化地提高经济效益。二、方案二的立磨磨机结构合理，整体密封好，扬尘少，噪声低，有利于环境保护且设备布条紧凑，建筑空间少，且露天布置投资低，金属消耗省，检修时间少，不需要清球，设备运转率高达95%以上。故本人选用方案二，即采用HRM4800立磨系统用于生产12000吨水泥熟料新型干法水泥生产线生料磨系统设计。 本设计应该完成的任务有：1、查阅文献和资料收集。收集近期生料磨技术新发展的文献，阅读相关书籍，了解当前生料磨技术现状及发展趋势，为设计提供依据；2配合比计算及物料平衡计算。配料计算以芜湖海螺的水泥为基准。KH=0.9

15、0，SM=2.66, IM=1.38,计算配合比，分别确定石灰石、砂岩、铁粉、粘土、煤灰等配合比，并推算熟料配合比，确定生产任务后，制作物料平衡表。3、工艺设备选型。以物料平衡表为基准，确定主机生产能力、选型并确定数量。4全厂工艺流程图及工艺布置图绘制。5、车间工艺布置图设计与绘制。6、与设计有关的图纸的绘制。7、文献综述、开题报告、设计论文等撰写。通过本设计使编者对水泥粉磨工艺有了一定深度的了解，培养了很多方面的能力，为日后的工作学习提供了大量宝贵的知识与经验，受益匪浅。第一章 总论1.1 设计任务及其依据，论述所生产产品的意义和价值1.1.1 设计任务：日产12000吨水泥熟料水泥厂生料粉

16、磨系统工艺设计 1.1.2 生产产品的种类及定义普通硅酸盐水泥简称普通水泥。凡由硅酸盐水泥熟料、6%-15%的混合材料及适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥，简称普通水泥。国家标准对普通硅酸盐水泥的技术要求有：（1）细度 筛孔尺寸为80um的方孔筛的筛余不得超过10%，否则为不合格。（2）凝结时间 处凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10小时。（3）标号 根据抗压和抗折强度，将硅酸盐水泥划分为325、425、525、625四个标号。普通硅酸盐水泥由于混合材料掺量较少，其性质与硅酸盐水泥基本相同，略有差异，主要表现为：（1）早期强度略低（2）耐腐蚀性稍好（3）水化热略低（4

17、）抗冻性和抗渗性好（5）抗炭化性略差（6）耐磨性略差1.1.3 产品的意义和价值 水泥是建筑工业三大基本材料之一。使用广，用量大，素有“建筑工业的粮食”之称。其单位质量的能耗只有钢材的1/51/6，合金的1/25，比红砖还底35%。根据预测，下一个世纪的主要建筑材料，还将是水泥和混凝土，水泥的生产和研究仍然极为重要。水泥粉磨和搅拌后，表面的熟料矿物立即与水发生水化反应，放出热量，形成一定的水化产物。由于各种水化的溶解度很小，就在水泥颗粒周围析出。随着水化作用的进行，析出的水化产物不断增多，以致互相结合。这个过程的进行，使水泥浆体稠化而凝结。随后变硬，并能将其搅拌在一起的混合材或矿渣、石等胶粒胶

18、结成整体，逐渐产生强度。因此，水泥成水泥混凝土的强度是随龄期延长而逐渐增长的。早期增长快，但是，只要维持适当的温度和湿度，其强度在几个月、几年后还会进一步有所增长。另一方面，也可能在几十年后尚有未水化的部分残留，仍具有继续进行水化作用的潜在能力。作为胶凝材料，除水硬外，水泥还有许多优点：水泥浆有很好的可塑性，与石拌合后仍能使混合物具有和易性，可浇注成各种形状尺寸的构件，以满足设计的不同要求；适应性强，还可以用于海上、地下、深水或者严寒、干热的地区，以及耐侵蚀、防辐射核电站等特殊要求的工程；硬化后可以获得较高的强度，并且改变水泥的组成，可以适当调节其性能，满足一些工程的不同的需要；尚可与纤维或者

19、聚合物等多种有机、无机材料匹配，制成各种水泥基复合材料，有效发挥材料的潜力；与普通的钢铁相比，水泥制品不会生锈，也没有木材这类材料易于腐朽的特点，更不会有塑性年久老化的问题，耐久性好，维修工作量小等等。因此水泥不但大量用于工业和民用建筑，还广泛应用于交通、城市建设、农林、水利及海港等工程，制成各种形式的混凝土，钢筋混凝土的构件和构件物。而水泥管、水泥船等各种特殊功能的建筑物、构筑物的出现有了可能。此外，如宇宙工业、核工业以及其他新型工业的建设也需要各种无机非金属材料。其中最为基本的是以水泥为主的新型复合材料。因此，水泥工业的发展对保证国家建设计划顺利进行，人民生活水平提高具有十分重要的意义，而

20、且，其他领域的新技术也必须渗透到水泥工业中来，传统的水泥工业势必随着科学技术的发展而带来新的工艺变革和品种演变。应用领域必将有新的开拓，从而使其在国民经济中起到重要的作用。第二章 总平面布置和工艺流程工厂总平面设计的任务，是根据厂区地形，进出厂物料运输方向和运输方式，工程地址，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，道路以及地下和地上工程管线的平面和竖向的相互位置，使之适合于工艺流程，并与场地地形及绿化，美化相适应，保证劳动者有良好的劳动条件，从而使工厂组成一个有机的生产整体，以使工厂能发挥其最大的生产效能。现代化的水泥企业，从生产所需原料的机械化开采起，经过一系列的运

21、输和加工，到水泥的包装或散装输出为止，系一级其复杂而科学的生产过程，故其总平面图设计必须处理许多复杂的技术问题。而总平面设计的合理与否，对工厂的建设，生产以及将来的发展都有直接而深远的影响。因此，工厂的主管部门和设计等建筑单位都必须十分重视平面布置的设计。2.1 水泥厂总平面设计的步骤在两阶段设计中，工厂总平面图设计亦按初步设计及施工图设计两阶段进行。每个设计阶段又分为资料图和成品图两个步骤进行工作。现将各阶段工作分别叙述如下：2.1.1初步设计（1）工厂总平面轮廓图（资料图）工艺专业人员根据与有关专业人员商定的各项建筑物设想的外形轮廓尺寸，并结合所选厂址的厂区地形，主导风向，铁路专用线及公路

22、布置，电源等具体条件，绘出生产车间总平面轮廓资料图。在布置过程中应考虑厂内外道路及预留各种管线位置。（2）工厂总平面图（初步设计成品图）在调整、补充、完善工厂总平面轮廓图的基础上，绘制工厂总平面布置图，作为初步设计主要附图之一，由总图专业人员完成。2.2 工艺设计的基本原则和程序2.2.1 工艺设计的基本原则 根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计。 主要设备的能力应与工厂规模相适应。 选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备。 全面解决工厂生产，厂外运输和各种物料的储备关系。 注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能和留有工厂发展的余地。 合理考虑机械化、自动化装备水平。 重视消音除尘，满足

23、环保要求。 方便施工、安装，方便生产、维修。2.2.2 工艺设计的程序资源地质详细勘探报告原料加工试验，配料计算设计基础资料施工图（成品图）其他专业配合设计工艺施工资料图审查批准全厂生产车间平、剖面图、设计表、设计说明书各车间工艺布置图物料平衡、主机平衡、储库平衡工厂总平面资料图其他专业配合设计全厂生产车间总平面轮廓图 初步设计施工设计2.3工艺流程简介水泥生产过程可概括为生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。生产方法依生料制备方法不同分为干法和湿法。湿法生产产量低、熟料热好高、耗水量大，逐渐被干法生产取代。干法生产主要包括干法回转窑生产、悬浮预热窑生产、预分解窑生产，其熟料的煅烧大致分为预热、分解及

24、烧成三个过程。其中窑外分解技术是将水泥煅烧过程中的不同阶段分别在旋风预热器、分解炉和回转窑内进行，把烧成用煤的5060%放在窑外分解炉内，是燃料燃烧过程与生料吸热同时在悬浮状态下极其迅速的进行，时入窑物料的分解率达到90%以上，使生料入窑前基本完成硅酸盐的分解。预热分解窑生产工艺，煅烧系统的热工布局更加合理、窑生产效率高、产品质量好、能源消耗低、窑内衬体寿命长，环境保护诸多方面具有更加优越的性能。本工程水泥生产工艺采用先进的预分解窑干法生产工艺，其工艺流程简述如下：2.3.1 生料制备l 原料破碎、输送及均化石灰石破碎车间设在矿区，采用一段破碎。自卸汽车将石灰石倒入板式喂料机，再喂入单段锤式破

25、碎机破碎，破碎后，由长带式输送机送到厂区的圆形石灰石均化库，由悬臂堆料皮带机人字形堆料，由桥式刮板取料机取料将预均化后的石灰石由带式输送机送至石灰石调备库。砂岩由汽车运进厂先入砂岩堆场储存，由铲车卸入破碎机破碎，选用一台单段锤式破碎机，经破碎后的砂岩由带式输送机送入砂岩库。铁粉矿由汽车运进厂先入铁粉堆棚储存，由铲车卸入下料仓后经带式输送机送入铁粉库。各物料的配料在各自的调备库内进行，配料采用多种元素荧光分析仪和微机组成的生料质量控制系统、自动调节的定量给料机。四种原料由各自的定量给料机计量后，由带式输送机送入生料磨。所有物料破碎与转运点设有除尘器，确保粉尘达标排放。l 生料粉磨与废气处理生料粉

26、磨采用带外循环的立式磨系统，利用窑尾排出的高温废气作为烘干热源。生料由锁风阀进入磨内，经磨辊碾磨后的物料在风环处被高速气流带起，经分离器分离后，粗物料落回磨内继续被碾压，细粉随气流出磨，经电收尘收集，收下的成品经空气输送斜槽、斗式提升机送入生料均化库。出电收尘的废气经循环风机后，一部分废气作为循环风重新回磨；剩下的含尘废气进入磨废气处理系统，经净化后排入大气。当生料磨停磨而烧成系统运转时，窑尾废气经增湿塔作调质处理后，直接进入窑尾收尘器净化处理，增湿塔喷水量根据增湿塔出口废气温度自动控制，使废气温度处进窑尾袋收尘器的最佳范围内，废气经净化后排入大气。由袋收尘器收下的粉尘，经链运机、空气输送斜槽

27、，由提升机送入生料库。增湿塔下的窑灰直接与出库生料搭配，喂入预热器系统。l 生料均化及生料入窑生料均化库内分八个卸料区，生料按一定顺序分别由各自的卸料区卸出进入均化小库，由库内重力切割和均化小库的搅拌实现均化，均化后的生料由斗式提升机、空气输送斜槽送入生料缓冲仓，经计量器计量后由空气输送斜槽送入气力提升泵再送至窑尾预热器的进口。第三章 生料车间设计生料粉磨是水泥生产的重要工序，其主要功能在于为熟料煅烧提供性能优良的粉末状生料。对粉磨生料要求：一是要达到规定的颗粒大小（可以细度，比面积等表示）；二是不同成分的化学原料颗粒混合均匀；三是粉磨效率高，耗能少，工艺简单，易于大型化，形成规模化生产能力。

28、由于生料粉磨设备，土建等建设投资高，消耗量大（一般占水泥电耗的1/4以上）。因此采用高新技术，优化生料粉磨工艺，对水泥工业现代化建设起到重大的作用和意义。本设计为日产12000吨水泥熟料新型干法水泥生产线生料磨系统设计。根据相关文献及产量要求对水泥的配料方案、物料平衡和生料车间系统设备的选型设计与计算，并据此对生料粉磨车间的主要粉磨设备及相关的附属设备的型号进行选择。本次设计本着“优质、环保、节能”的原则，对生料粉磨工艺方案与粉磨车间设备进行仔细斟酌与取舍，并对设计车间主视图及剖面图进行了绘制。3.1配料及物料平衡计算3.1.1基本条件 基本条件及原燃料的化学成分(1）采用窑外分解窑生产熟料；

29、(2）水泥品种：P.O 42.5级；(3）物料参数见表3-13-3；(4）要求熟料三个率值：KH=0.90、SM=2.66、IM=1.36；(5）单位熟料热耗：3020kJ/kg；(6）来自芜湖海螺的数据，不计生产损失。表3-1原燃料化学成分（%）名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其 它石灰石39.326.211.590.8948.650.442.90100.00砂岩1.6975.829.892.353.450.446.36100.00铁粉0.0010.964.9068.664.071.7318.55100.00煤灰0.0051.3528.566.290.850.859.101

30、00.00粘土7.0263.2519.564.580.850.953.79表3-2 进厂原燃料水分及粒度物料名称石灰石砂岩铁粉矿渣石膏原煤水分（%）18151823粒度（mm）60040101020100续表3-2表3-3 煤的工业分析挥发分固定碳灰 分热 值28.96%50.25%20.89%23120kJ/kg3.1.2生料配合比计算l 计算标准煤耗P及煤灰掺入量GAP=单位质量熟料热耗/单位质量煤热值 =3045kj/kg/25360kj/kg=0.1479(kg煤/kg熟料） （2-1） GA=P.A.S/100 =0.1479X0.2089X100/100=3.0890% （2-2）

31、 A-煤的灰分;S-煤灰掺入量，新型干法生产线取100。 l 计算配合比取石灰石87.1%，砂岩6.6%，铁粉15% ，粘土2.1%表3-4熟料化学成分（%）名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO灼烧生料96.910420.644.063.5165.280.69煤灰3.08961.1.586158600.88240.11890.026熟料10022.24604.94243.569565.39890.716三率值：KH=（Cc-1.65Ac-0.35Fc）/2.8Sc （2-3）=0.90SM=Ac/（Fc+Ac） （2-4）=2.66 IM=Ac/Fc （2-5） =1.383.1

32、.3.理论料耗生料理论料耗Hl=(100-Ga)/（100-生料烧失量）=1.4796kg生料/kg熟料生料实际消耗Hs=Hl=1.4796实际煤耗P=P）=0.1479煤/kg熟料3.1.4.计算干基实际消耗定额干石灰石=HsX87.1%=1.2887kg干石灰石/kg熟料干砂岩=HsX6.6%=0.0977 kg干砂岩/kg熟料干铁粉=HsX4.2%=0.0621 kg干铁粉/kg熟料干粘土=HsX2.1%=0.031 kg干铁粉/kg熟料3.1.5.计算湿基实际消耗定额湿石灰石=干石灰石/（1-含水率）1.3017kg湿石灰石/kg熟料湿砂岩=干砂岩/（1-含水率）=0.1602 kg湿

33、砂岩/kg熟料湿铁粉=干铁粉/（1-含水率）=0.0731 kg湿铁粉/kg熟料湿煤=干煤/（1-含水率）=0.1525kg湿煤/kg熟料湿粘土=干粘土/（1-含水率）=0.0379 kg湿煤/kg熟料3.1.6.计算是物料配合比湿石灰石+湿砂岩+湿铁粉+湿粘土=1.5189湿石灰石：湿砂岩：湿铁粉：湿粘土=85.7:7.00:4.8：2.53.1.7.物料平衡表表3-5 物料平衡表名称配比水分生产损失消耗定额物料量干基t/t湿基t/t干基湿基小时日年小时日年石灰石85.7%1%01.28871.3017644.3515464.44948608650.851562044998528砂岩7.0%

34、8%00.09770.106248.851172.43756853.101274.4407808铁粉4.8%15%00.06210.073131.05745.223846436.55141.8280704粘土2.5%18%00.03110.037915.55373.211942418.95454.8145536生料1.47961.5189739.817755.25681664熟料500120003840000煤3%00.14790.152573.951774.856793676.251830585600续表3-5第四章 主机设备选型计算4.1 石灰石破碎系统4.1.1 破碎设备表4-1 石灰石

35、破碎机选型表序号项目单位计算公式及依据计算结果方案方案1需破碎物料物料参照物料平衡表石灰石，水分1%时产量Ght/h650.85日产量Gdt/d156204年产量Gyt/y49985282破碎粒度开采粒度Dmm参照设计任务书表2600磨机喂入粒度mm70破碎粒度dmm253破碎比i=D/d244确定工艺方案锤式破碎机双转子反击式破碎机5破碎系统要求产量t/h手册（4-4）G=g G0/dntk1469.3烧成车间年产熟料量G0t/y参照物料平衡表3840000每吨熟料的石灰石耗量gt/t1.3017破碎系统全年工作日dd290每天工作班数n班两班每班工作小时数th6.5小时供料不均衡系数k同上

36、，0.810.9序号项目单位计算公式及依据计算结果方案方案6选择破碎机规格型号分别参考中国破碎机网和手册表4-16PCF27242PF-2732生产能力t/h60080014001600转子（直径D长度L）mm27502450100012001500最大入料粒度mm6001400出料粒度mm2525转子转速nr/min5007确定破碎机台数，班数综合考虑生产能力和系统要求产量N=2M=2N=1M=29综合分析、比较双转子反击式破碎机结构简单，制造维修方便，工作时无显著不平衡震动，无需笨重的基础。它比锤式破碎机更多的利用冲击和反冲击作用进行选择性破碎，料块自击粉碎强烈，因此粉磨效率高，生产能力大

37、，电耗低，磨损少，产品粒度均匀且多呈立方块状。所以，采用方案II续表4-1表4-2 双转子反击式破碎机的技术性能参数型号规格最大进料(mm)转子直径(mm)转子长度(mm)出料粒度(mm)生产能力(t/h)电机功率(kw)设备重量(kg)(不包括电机)2PF-273215002750325070140016001250860004.2 原料粉磨系统4.2.1 原料粉磨设备立磨因其粉磨效率较高、生产能力大且烘干能力强，在国内外水泥工业中得到了广泛的应用。表4-3 原料磨选型计算序号项目单位计算公式和依据计算结果1需粉磨物料量时产量t/h参照物料平衡表739.8日产量t/d17755.2年产量t/

38、y5681664序号项目单位计算公式和依据计算结果2入磨物料性质喂入物料参照物料平衡表参照表4-1序号6数据石灰石砂岩铁粉粒度mm6004010水分%1815配合比%85.77.04.83要求主机小时产量t/h参照手册公式2-33Gh=Gy/8760737.4适宜年利用率参照手册表2-10=0.700.80=31037/8760=0.743序号项目单位计算公式和依据计算结果方案方案4选择磨机磨机型号参照中国水泥2006.9为10000t/d生产线配套的大型原料立磨的技术现状和芜湖海螺三线设计ATOX50CK-490最大入磨粒度mm9570入磨物料最大水分%15.0%5.0%产量t/h45050

39、0产品细度(R0.08)%14%15%产品水分%0.5%0.5%出磨风量m3/h840000860000出磨风温8010090-120磨盘最大外径mm56105690磨辊直径mm30003600磨辊宽度mm10001200磨辊数量33磨盘转速r/min25.025.24主电机功率kW38003800选粉机转速r/min4590630-650选粉机效率%8590%8590%6综合分析、比较虽然ATOX50技术成熟，国内使用较普遍，但它不能满足日产12000吨水泥生产线的产量要求。而CK-490是川崎公司国外合资设备价格较低且维修方便，磨机在产能方面能满足万吨线的需求，7结论通过以上综合比较决定采

40、用方案续表4-3表4-4 CK-490 立式磨技术性能参数磨机型号CK-490入磨物料粒度mm70入磨物料综合水分%5%产量t/h500产品细度(R0.08)%80m筛筛余15%产品水分%0.5出磨风量m3/h860000出磨风温110磨盘中径mm5000磨盘最大外径mm5690磨辊直径mm2400磨辊宽度mm1000磨辊数量4磨盘转速r/min25.24主减速机型号KMP710主电机型号YRKK800-6主电机功率kW3800分离器电机功率kW346液压系统压力（正常使用）bar180bar4.3 收尘系统4.3.1 旋风收尘器由于粉磨选用辊式磨，磨的出口风量比较大，一般选用旋风收尘器。目前

41、现有参考文献有限，本设计方案根据CLT/A型收尘器原理进行比较放大。由磨机排风量，计算出筒径大小，从而确定旋风筒的型号。表4-5 旋风收尘器选型计算序号项目单位计算公式及依据计算结果1进入旋风收尘器的气体性质磨机通风量Qmm3/h表4-4860000磨机出口处气温T1110进入旋风筒气温T285进入收尘器气流量QJm3/h840000实际进入收尘器气流量Qm3/h2100002选择收尘器型号、规格、名称组合式旋风收尘器XLT/A4旋风收尘器直径D0mmD0=(QV/2826vp)0.55000.02653除尘器处理风量QVm3/h210000筒体截面平均速度vpm/s一般vp=2.54.0 m

42、/s33选择旋风收尘器直径Dmm56004需用旋风筒个数N个4风速m/s16.13处理风量m3/h900000过滤风压Pa995收尘效率%90循环风机型号SL5-2*4828.5F风量m3/h900000废气温度804.3.2 电收尘器根据一级收尘旋风收尘器计算得出的结果，出旋风收尘器气体排放量大于国家排放量标准，所以还需要进行二级收尘，使用电收尘器将旋风收尘器排出的含尘气流净化以满足国家标准。表4-6 电收尘器选型计算序号项 目单位计算公式及依据计算结果1设备通风量循环风机出风量Qm3/h参照表4-5850000窑尾风量Q27600002系统漏风量Q3m3/h设备通风量的1030%33200

43、03处理风量Qm3/hQ=Q1+ Q2+ Q319920004气体温度循环风机出风温参照表4-580窑尾风温（经增湿塔降温）1202505含尘浓度g/m 3306选择收尘器根据以上参数选择序号项目单位计算公式及依据计算结果7净过滤速度VNm/s0.668净过滤面积ANm 2AN=Q/60VN503039选择型号根据产品目录性能参数表选择型号2*28/12.5/5*7/0.410实际处理风量m3/h84000011横断面积m 229012室数个4每室电场数个813电场风速m/s0.64214出口废气浓度mg/Nm 33015设计压力pa1150016国家排放浓度标准mg/Nm 35017确定电收

44、尘器台数台2续表4-64-7 电收尘器的技术性能参数规格型号处理废气量(m3/h)废气温度()入口废气浓度（g/m 3）出口废气浓度（mg/N m3）电场风速（m/s）横断面积（m 2）室数（个）每室电场数（个）设计压力（pa）2*28/12.5/5*7/0.484000090120730300.64229048-115004.3.3 增湿塔表4-8 增湿塔技术性能参数项目单位依据参数增湿塔型号宁国海螺单机操作规程F950039000 mm有效内径mm9500有效高度mm39000处理风量m3/h840000进口风温325（正常）450（最大）出口风温m/ min120（正常）250（最大）操

45、作负压pa7200压力损失pa300喷水形式RDL80.0最大喷水量t/h45喷嘴数个20喷水压力Mpa3.3增湿塔数量个24.4 输送设备4.4.1 带式输送机(由配料站入磨)带式输送机具有输送量大、运输距离长、动力消耗低，运转费用低等优点，在现代化大型水泥生产企业中应用广泛。这里主要用于将石灰石、砂岩和铁粉的混合物料输送给生料磨。表4-9 带式输送机选型计算序号项目单位计算公式及依据计算结果11需输送物料石灰石t/h参照物料平衡表650.85砂岩t/h53.1铁粉t/h36.55总输送量t/h740.4实际需输送量Qt/h740.4堆积密度st/ m3参照教材表21-71.62选择输送机参

46、照产品目录，根据所要求的输送量选择DT型3托辊形式缓冲托辊4计算带宽Bmm参照教材公式21-31B=（Q/KvsC1C2）0.51014断面系数K参照教材表21-80.80带速vm/s1.6倾角系数C1参照教材表21-90.85速度系数C2参照教材表21-100.95序号项目单位计算公式及依据计算结果5核算带宽参照教材公式21-32aB2dmax+200=280符合要求6选择标准带宽Bmm参照新型干法水泥厂工艺设计手册表11-11200续表4-9表4-10 带式输送机的技术性能参数规格型号最大输送能力（m3/h）输送带的宽度B（mm）托辊形式带速（m/s）DT型9511200缓冲托辊1.64.

47、4.2 螺旋输送机螺旋输送机是一种无牵引构件的连续输送机械，它的优点是：结构简单，在机槽外部除了传动装置以外不再有传动部件；体积小，密封良好；维护、管理、操作简单；便于多点装卸料。这里主要用于增湿塔底部输送生料至拉链机入库。表4-11 螺旋输送机选型计算序号项目单位计算公式及依据计算结果1需输送物料物料量Qt/hQ=47D2ntpc63.5输送距离m7.82选择螺旋输送机参照新型干法水泥厂工艺设计手册LS5003螺旋直径mm参照产品目录5004转速r/min505螺距mm4006输送能力t/h80续表4-11表4-12 螺旋输送机的技术性能参数螺旋输送机型号螺旋直径( mm)螺距( mm)转速

48、(r/min)输送能力(m3/h)LS500型B100050040050804.4.3 斗式提升机斗提机在水泥厂中被广泛应用于垂直输送块状、粒状及小块状的物料，具有布置紧凑，提升高度高，密封性好等优点。这里是将空气斜槽卸出的物料输送给螺旋机。表4-13 斗式提升机设备选型计算项目单位依据参数斗式提升机型号宁国海螺单机操作规程NE300提升能力t/h320斗速m/ min30主轴转速r/min11.2料斗容积l127.5斗宽mm100斗距mm500运行部件重量Kg/m188物料最大块度10mm允许所占百分比%17025mm%13550mm%10075mm%85100mm%704.4.4 空气输送

49、斜槽空气输送斜槽是流态化输送的一种特殊形式，斜槽槽体由透气层分为上下两层，风机产生的压缩空气经软管进入槽体下层，后经过透气层上的微孔使上层中由卸料口落入的物料充气成流态化，由于斜槽具有一定的倾斜度和物料自身的重力作用，使得物料像流体一样从高处像低处流动，然后从卸料口出料。本设计中所用空气输送斜槽主要用于输送来自旋风收尘器的生料至入库斗式提升机的拉链机。表4-14 空气斜槽设备选型计算序号项目单位计算公式及依据计算结果1需输送物料物料量Qt/h参照磨机产量500堆积密度st/ m3粉状物料1.1输送距离m根据工艺布置要求382换算输送能力m3/h410/1.13733选择空气输送斜槽根据所要求的

50、输送能力参照产品目录XZ1250表4-15 XZ630空气输送斜槽的技术性能参数项目单位依据参数空气输送斜槽型号宁国海螺单机操作规程XZ1250斜槽规格mm125060729输送量m3/h565斜槽斜度64.4.5 链式输送机表4-16 链式输送机设备选型项目单位依据参数链式输送机型号宁国海螺单机操作规程FU-350型规格mm29500输送量m3/h80槽宽mm350输送长度mm40500链速m/ min17主轴转速r/ min7.5倾斜角度0物料温度100续表4-164.5 主机能力平衡表 表4.17 主机能力平衡表序号主机名称 型号、规格数量（台）生产能量备注单机 t/h每日工作班数运转率

51、年最大总产量 万t/年1双转子反击式破碎机2PF-273221400-160020.5644.8破碎石灰石2带式输送机DT02C01 带宽B=1200mm296130.743276.4输送混合物料3生料磨立式磨CK-490250030.743 744原料粉磨4空气输送斜槽XZ1250237330.743555.0输送粉磨物料5斗式提升机840000237330.743555.06螺旋输送机LS50028030.743119.047旋风收尘器XLT/A45600 2风速：16.13m/s，处理风量：850000m3/h，过滤风压：995Pa，收尘效率：90%。8电收尘器228/12.5/57/0

52、.42风速：0.642m/s，处理风量：920000m3/h，过滤风压：200Pa，收尘效率：99.9%。结论 本次毕业设计历时两个多月的时间才最终完成，通过此次的设计使我把大学中所学的知识运用到这次设计之中。同时在查阅资料的过程中也学习了更多水泥方面的知识，使自己对水泥行业有了更深层次的了解。本次设计从原始资料入手，进行工艺的选择与配料计算以及全厂物料平衡计算，以求出符合要求熟料组成的原料配合比和各种物料的消耗定额。以全厂物料平衡表为依据进行主机的选型和标定。同时还根据工艺流程对对工厂和车间进行了合理的布置。在设计中由于知识和实际的生活常识缺乏。所以设计只是在工艺流程的层面上。所以与实际生产有一定的差距，希望能够谅解。谢辞在这里首先要感谢我的导师吴修胜老师。吴老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从设计方案的确定和修改到中期检查，再到后期详细辅导，直到设计的最终完成，在这整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，而且计算量很大，但是吴老师仍然不辞辛劳的对我进行指导。除了敬佩吴老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下材料专业