毕业设计日产12000吨水泥熟料水泥厂生料粉磨与废气处理工艺系统工艺设计

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1、日产12000吨水泥熟料水泥厂生料粉磨与废气处理工艺系统工艺设计摘 要本次设计的题目日产12000吨水泥熟料水泥厂生料粉磨与废气处理工艺系统工艺设计。在设计过程中，我参考了芜湖海螺三线万吨线设计，以及新型干法水泥厂工艺设计一书中的经典数据，结合大量文献。但是，还有很多缺点，希望能够谅解。本次设计的内容包括：1、对水泥行业国内外最近发展动态和原料粉磨设备立磨的发展趋势进行综述。2、确定初步方案：参照国内设计一万吨线的经验，大胆创新，选择窑的型号为6.290m，在此基础上选择生产能力更大的设备，绘制全厂工艺流程图和全厂布置图。3、进行配料设计和物料平衡计算，并绘制物料平衡表。4、根据物料平衡表中得

2、出的数据，参考设备选型经典公式，进行设备选型计算。5、本次设计侧重在生料粉磨与废气处理，选型主要包括：石灰石破碎设备、生料粉磨设备、增增湿塔、收尘设备、输送设备和其他附属设备。并绘制主机选型设备表6、绘制生料系统工艺流程图和各主要设备的剖面图，并标注尺寸和和设备代号。本次设计中的重点是生料粉磨与废气处理。从国内外诸多水泥厂建设过程的经历来看，主机选型特别是生料磨的选型合理与否是影响项目投资、工程进度和投产后经济效益的重要因素。参照万吨线应选择立磨三风机系统，一条线配备两台立磨。随着余热发电技术的发展，从窑过来的废气经SP锅炉余热发电达到节能的目的。另外一部分废气经过增湿塔后去烘干原料，为以后的

3、烧成降低热耗节约能源。关键词： 新型干法水泥生产技术 立磨 三风机系统 增湿塔 余热发电ABSTRACTThis design topic 12,000 tons of cement clinker grinding and exhaust raw cement process system process design. In the design process, I consulted wuhu conch third-line tons line design, and the NSP cement plant process design in a book, combined wi

4、th extensive literature classic data. But, there are many shortcomings, hoping to understanding. This design includes: 1, the content of cement industry in recent developments at home and abroad and raw material grinding equipment development trend of the mill is summarized in this paper. 2, determi

5、ne the preliminary plan: refer to the experience of domestic design 10,000mt line, bold innovation, choose the type furnace 6.2 x 90m for, and based on this, choose production capacity greater equipment and draw the whole process flow diagram and factory layout. 3 and ingredients design and material

6、 balance calculation, and drawing material balance. 4, according to the data obtained from the material balance, reference equipment selection of classic formulas, equipment selection calculation. 5, this design focusing on the raw, grinding and waste gas treatment selection mainly includes: the lim

7、estone and crushing equipment, raw grinding equipment, add humidification tower, dust collecting equipment, transportation equipment and other ancillary equipment. And map host selection equipment table 6, draw raw system flow chart and the main equipment, and obtain the section size and and equipme

8、nt code. The key is in the design of grinding and raw waste gas treatment. From the domestic and foreign many cement plant construction process experience to see, the host selection especially raw or not is the reasonable grinding selection affects project investment, project progress and economic b

9、enefits after production of the important factors. Reference tons of wire should be chosen grind three fan system, a line equipped with two vertical grinding. Along with the development of waste heat power generation technology, the waste gas from kiln over by SP boiler heat power to achieve the goa

10、l of energy saving. Another part of the waste gas after humidification tower to drying raw material, after burn for later lowering heat consumption of energy conservation.Keywords: The NSP cement production technology Vertical mill Three fan system Humidification tower Waste heat generation目录第1章 前言1

11、1.1课题的任务和要求11.1.1课题任务11.1.2课题要求11.2选题依据21.2.1选题依据21.2.2研究的内容和解决的问题21.2.3生料磨的发展趋势3第2章物料配料与物料平衡计算52.1 原料的基本条件52.1.1基本条件52.2配料方案的选择：即确定熟料的三个率值62.2.1配料的方案及确定三个率值62.2.2确定湿物料的配比8第3章物料平衡表113.1生产熟料时各物料的消耗113.2物料平衡表11第4章简述水泥生产工艺流程134.1简述水泥生产工艺流程图134.2简述水泥生产工艺流程134.2.1 破碎及预均化134.2.2生料制备144.2.3生料均化144.2.4预热分解1

12、44.2.5水泥熟料的烧成154.2.6水泥粉磨154.2.7水泥包装15第5章 主机设备选型165.1 石灰石破碎系统165.11 破碎设备165.2 原料粉磨系统175.2.1 原料粉磨设备175.2.2热平衡计算195.3 收尘系统225.3.1 旋风收尘器225.3.2电收尘器235.3.3 增湿塔255.4 输送设备265.4.1 带式输送机265.4.2 螺旋输送机275.4.3 斗式提升机275.4.4 空气输送斜槽285.4.5链式输送机29第6章主机能力平衡表316.1主机能力平衡表31第7章 结论32辞谢33参考文献3411第1章 前言1.1课题的任务和要求1.1.1课题任

13、务 1、查阅资料定初步设计方案。2、配料设计和物料平衡计算并填写物料平衡表。3、生料粉磨系统主要设备选型计算，确定设备型号规格和主要技术参数并填写主机设备生产能力平衡表。4、绘制水泥厂工艺流程图和水泥厂平面布置图。5、一套能反映主机设备安装位置和各设备连接关系的工艺布置图样。6、绘制生料粉磨设备的剖面图。7、编制设计计算说明书8、外文文献翻译 1.1.2课题要求1、学生根据所接受的毕业设计任务书，按指导老师的题目，查阅文献资料综合运用所学的知识和技能；在指导老师的指导下，制定包括设计分阶段实施时间、任务、检查在内的进度计划。2、按进度计划开展毕业设计工作，认真听取教师和有关工程技术人员的指导；

14、注意收集整理相关资料，开展实践或调研工作，实事求是做好记录。3、毕业设计成果，资料整理好，应及时交给指导老师评阅。提交的毕业设计图样，设计计算说明书等资料应符合学院有关文件的规定要求。1.2选题依据1.2.1选题依据水泥的生产工艺，以石灰石和砂岩为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，喂入回转窑中煅烧成水泥熟料，加入适量石膏磨细而成。近年来，由于在原料预均化、生料粉的均化输送和收尘等方面采用了新技术和新设备，尤其是窑外分解技术的出现，一种干法生产新工艺随之产生。中国水泥行业伴随着国民经济的持续增长，出现了一个以新型干法水泥为代表的高速增长势头，引起了世界同行的关注。水泥行业的产业结构也在发生着

15、极大的变化，这与政府的宏观调控、产业政策的调整有着密切的关联。尤其在2000年以来，中国水泥行业在规模上、技术装备上都取得了较大的进步。但是在产业结构调整、扩大企业规模、节约资源和能源、提升技术和装备水平方面还有很多事情要做啊。水泥行业是高资源、高能源消耗型产业，同其他传统行业一样，面临着如何实现可持续发展的问题。因此，我们除了继续在优化工程设计、加强技术管理、发展规模经济等方面继续努力外，必须减少和控制对自然资源的消耗、增加各种废弃物得利用、减少和控制污染物得产生等。挤压粉磨工艺湿20世纪80年代中期开发的新型节能粉磨技术。随着辊面结构的改进和新技术新材料的应用，辊面磨损修复问题已得到解决。

16、以预热分解为代表的新型干法水泥生产技术是国际公认的代表当代技术发展水平的水泥生产方法。具有生产能力大、自动化程度高、产品质量高、能耗低、有害物质排放量低、工业废弃物利用率大等一系列优点。1.2.2研究的内容和解决的问题设计的内容是：1、日产12000吨水泥熟料水泥厂配料计算和物料平衡计算2、日产12000吨水泥熟料水泥生料粉磨与废气处理系统设备初步选型和主机生产能力平衡计算。 3、日产12000吨水泥熟料水泥生料粉磨与废气处理系统工艺流程图基布置图。生料粉磨与废气处理主要问题：1、 万吨线生料粉磨系统采用高浓度电收尘器，同时一条线配备两台立磨2、 存在的不足：喂料回转下料器易堵料；2台立磨出料

17、斜槽设计时没有考虑互通，入库斗提机能力偏小；电收尘故障率高，维修量大，影响收尘效果。3、采取的措施：喂料回转下料器采取通；磨机的规格选择大些的保证粉磨能力为500t/h；斗提机的能力加大，采用三风机系统。1.2.3生料磨的发展趋势从国内外诸多水泥厂建设过程经历来看，生料磨的选型很重要。在设备选型时，合理选择各系统的主机，降低项目投资，可提升我国对外水泥单位的竞争力。目前使用较多的粉磨系统主要有3种。1、 球磨烘干兼粉磨系统烘干兼粉磨系统物料可受到烘干和粉磨双重作用。物料进入系统后，直接与较高温度的气体接触，所有热交换迅速，水分蒸发快。随着水泥工业干法生产的发展，烘干兼粉磨系统改进和提高较快。中

18、卸提升循环磨是磨内烘干的一种形式，是由德国伯力鸠斯首先研制出来的，目前已被广泛采用。该系统从烘干作用来讲，是风扫磨和尾卸提升磨相结合的产物；从粉磨作用来说，相当于二级圈流系统。选粉机的回料大部分回入磨细仓，小部分回到粗仓。回粗仓的目的，是为了改善冷料的流动性；同时也便于磨内物料的平衡分布情况。尾卸提升循环磨系统也是磨内烘干形式之一。它和风扫磨的主要区别，在于入磨物料通过烘干仓到粉磨仓的尾端，物料以机械方法排出，然后用提升机送入选粉机，粗料返回磨头。热气从磨头到磨尾，从卸料罩抽出，经过粗份分离器和收尘器排入大气。2、辊压机粉磨系统在水泥生产中，原料粉磨所耗电量在总耗电量的30%左右，为了解决这个

19、问题，人们一直在探索各种新的可能的途径来提高粉磨效率。而新型辊压机就出现了。这种型粉磨设备在提高产量、降低电耗方面是有相当吸引力的。配有辊压机的粉磨系统中，由于在管磨中所受的是冲击和磨削作用，所以比传统的管磨机粉磨效率要高。而在辊压机粉磨系统中，物料基本上线受到纯压力，然后在受到磨削和冲击作用。3、 立磨系统立磨也称辊式磨。立磨与球磨相比不论从结构、粉磨机理、系统流程、工艺布置，还是从自动化控制、参数确定、能源的消耗上，都存在很大差别。立磨的薄弱环节在其气流的流动和选粉方面，各家公司也一直在这方面努力改进。改进的方法首先是把以前低效选粉机改成高效选粉机，通过提高选粉效率来提高磨机的能力，减少回

20、粉量，减少回粉量对于降低磨机的震动也有好处。新型高效选粉机有一个像罐笼一样的转子，其周围固定有一圈导向叶片，带有物料的气流经过导向叶片以切向进入转子，通过调速来调节产品粒度。由于转子和导向叶片的相对传动，气流形成强力旋流是物料在此区内得到分选。为了降低循环风机的功耗，首先要减少通风量和风压，通过降低喷嘴处的风速可以达到降低通风量和通风阻力，同时向上的带料能力也会降低，从喷嘴处排出的粗料就多，然后到依靠提升机把粗料提升重新回到磨体内，也就是依靠机械提升代替气力提升以达到节省风机的功耗。综上所诉，各种原料粉磨系统经济技术的差别很容易分析清楚，水泥厂项目因地区不同，各自的自然条件也有差别，原料粉磨系

21、统方案应根据实际情况和节约能源降低电耗应选择立磨。随着辊面磨损量得增加，生料磨的平均台时产量有所下降，同时单位电耗增加，研磨效率降低，特别是辊面磨损过大时，应避免高电耗状态运行。根据辊面的磨损量，科学适时选择磨辊衬板更换时机，及时更换磨损的衬板，避免过度磨损而造成衬板报废。第2章物料配料与物料平衡计算2.1 原料的基本条件2.1.1基本条件1、 采用窑外分解窑生产熟料2、 物料的参数表如下：表2.1原燃料化学成分名称烧失量二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁其他总共石灰石41.632.411.240.4252.400.950.95100砂岩2.5377.7512.124.110.210.5

22、72.71100铁粉3.8910.964.9068.664.071.735.79100煤灰51.9933.463.024.560.616.36100表2.2进厂原燃料水分及粒度物料名称石灰石砂岩铁粉原煤水分（%）17148粒度6004010100表2.3煤工业分析挥发分固定碳灰分热值29.77%41.82%25.32%25160 kj/kg3、 要求熟料三个率值：KH=0.880.90，SM=2.502.70，IM=1.501.704、 单位熟料热耗：3010 kj/kg5、 生产损失：生料按1%计算，其他按3%计算2.2配料方案的选择：即确定熟料的三个率值2.2.1配料的方案及确定三个率值表

23、2.1原料及煤灰的化学成分名称烧失量二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁其他总共石灰石41.632.411.240.4252.400.950.95100砂岩2.5377.7512.124.110.210.572.71100铁粉3.8910.964.9068.664.071.735.79100煤灰51.9933.463.024.560.616.361001、 假设原料配比石灰石：砂岩：铁粉 = 83.32 ：14.93 ：1.752、 计算白生料化学成分公式为 M（白生料）= M（原料）配比可得白生料化学成分如下：表2.4 白生料化学成分名称烧失量二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁其他

24、总共石灰石34.6861162.0080121.0331680.34994443.659680.791540.7915483.32砂岩0.37772911.6080751.8095160.6136230.0313530.0851010.40460314.93铁粉0.0680750.19180.085751.201550.0712250.0302750.1013251.75白生料35.1319213.8078872.9284342.16511743.7622580.9069161.2974681003、 计算灼烧基生料化学成分有公式：m=100A/(100-L)；式中，m灼烧基生料化学成分A白生

25、料化学成分 L白生料的烧失量故可得表如下表2.5灼烧基生料化学成分名称二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁其他总共成分21.286104044.5144453173.33772326967.463470481.3980928682.0001640251004、计算熟料标准煤耗煤的工业分析如下挥发分固定碳灰分热值29.77%41.82%25.32%25160 kj/kg熟料热耗q= 3010kj/kg煤热值Q=25160 kj/kgP(标准煤耗)= q/Q；P=301025160=0.1196345、计算煤灰掺入量公式如下；GA=PAarS100式中：GA熟料中煤灰掺入量 Aar煤收到基灰分

26、含量 S煤灰沉降率（煤的S因窑型而异，预热分解窑有电收尘器煤灰沉降率为100%，即S=100）计算可得 GA=0.0302914156、计算熟料的化学成分（%）公式如下：掺入灼烧生料量 = 1GA=0.969708585 熟料各成分量=M(煤) GA + M(白生料) 1GA故可得下表表2.6熟料的化学成分成分掺入量二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁其他灼烧生料0.96970858520.641317834.3776963813.23661890865.41990651.3557426571.939576227煤灰0.0302914151.5748506631.0135507440.09

27、14800730.1389288520.0184777630.192153399熟料122.21616855.3912471253.32809898165.558035351.374220422.1322296267、 计算率值KH=0.892169447SM=2.547916808IM=1.619917904经检验三个率值均符合要求2.2.2确定湿物料的配比1、 计算熟料料耗；由公式：K t = (100GA) (100L白) Kt理论料耗 GA煤灰掺入量 L白白生料烧失量 则 Kt = 1.5411 生料 / 熟料2、 实际料耗由公式Ks = Kt1生产损失则Ks = 1.5567 生料

28、/ 熟料3、 计算实物煤耗由公式P= P (1-煤生产损失)P实物煤耗P标准煤耗煤的生产损失为3%则P = 0.1233 煤 / 熟料4、 计算干基实际消耗量干石灰石=KsX(1-生产损失)干砂岩= KsY(1-生产损失)干铁粉= KsZ(1-生产损失)式中；X、Y、Z为各生料的配比，生产损失为1%则可得 干石灰石料耗 = 1.3101 干石灰石 / 熟料干砂岩料耗 = 0.2348 干砂岩 / 熟料干铁粉料耗 = 0.0275 干铁粉 / 熟料5、 计算湿基的实际消耗量湿石灰石=干石灰石/（1-石灰石含水率）湿砂岩=干砂岩/（1-砂岩含水率）湿铁粉=干铁粉/（1-铁粉含水率）由表2-2可知各

29、物料含水率，则可得湿石灰石料耗 =1.3234 湿石灰石 / 熟料湿砂岩料耗 = 0.2524 湿砂岩 / 熟料湿铁粉料耗 = 0.0320 干铁粉 / 熟料6、计算湿物料配比湿物料总量=湿石灰石+湿砂岩+湿铁粉 =1.607797794则湿物料的配比为（%）：湿石灰石：湿砂岩：湿铁粉= 82.30943709：15.70046171:1.990101203第3章物料平衡表3.1生产熟料时各物料的消耗3.1.1 熟料理论料耗 Kt = 1.5411 生料 / 熟料3.1.2 熟料实际料耗 Ks = 1.5567 生料 / 熟料3.1.3 实物煤消耗 P = 0.1233 煤 / 熟料3.1.4

30、 干石灰石料耗 = 1.3101 干石灰石 / 熟料干砂岩料耗 = 0.2348 干砂岩 / 熟料干铁粉料耗 = 0.0275 干铁粉 / 熟料3.1.5 湿石灰石 料耗 =1.3234 湿石灰石 / 熟料湿砂岩料耗 = 0.2524 湿砂岩 / 熟料湿铁粉料耗 = 0.0320 干铁粉 / 熟料3.2物料平衡表表3.1 物料平衡表物料名称天然水份湿基原料配合比生产损失消耗定额（t/t熟料）物料平衡表干燥的含天然水分的干燥的含天然水分的t/ht/dt/年t/ht/dt/年石灰石1%82.311%1.31011.3234655.0715721.64873705661.6815880.449229

31、34砂岩7%15.701%0.23480.2524117.382817.1873313126.223029.2939046铁粉14%1.991%0.02750.032013.76330.210236515.99384.0119028生料1%1.5567778.3518680.35790888原煤8%3%0.12330.134161.67148045880467.031608.7498700熟料500120003720000备注：1、一年工作310天，每天3班制，每班8小时。 2、单位熟料热耗：3010 kJ/kg； 3、原煤热值：25160 kJ/kg第4章简述水泥生产工艺流程4.1简述水泥生

32、产工艺流程图4.2简述水泥生产工艺流程4.2.1 破碎及预均化 1、破碎 水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。

33、2、原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。 原料预均化的基本原理就是在物料堆放时，由堆料机把进来的原料连续地按一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时，在垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取完，即“平铺直取”。（1）均化原料成分，减少质量波动，以利于生产质量更高的熟料，并稳定烧成系统的生产。 （2）扩大矿山资源的利用，提高开采效率，最大限度扩大矿山的覆盖物和夹层，在矿山开采的过程中不出或少出废石。 （3）可以放宽矿山开采的质量和控制要求，降低矿山的开采成本。

34、（4）对黏湿物料适应性强。 （5）为工厂提供长期稳定的原料，也可以在堆场内对不同组分的原料进行配料，使其成为预配料堆场，为稳定生产和提高设备运转率创造条件。 （6）自动化程度高。4.2.2生料制备 水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。4.2.3生料均化新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定

35、熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。均化原理：采用空气搅拌，重力作用，产生“漏斗效应”，使生料粉在向下卸落时，尽量切割多层料面，充分混合。利用不同的流化空气，使库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生倾斜，进行径向混合均化。4.2.4预热分解 把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗

36、的目的。（1）物料分散换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。（3）预分解 预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原

37、来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化。 4.2.5水泥熟料的烧成生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料。随着物料温度升高物料变成液相。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。4.2.6水泥粉磨水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要

38、功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），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。4.2.7水泥包装 水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。第5章 主机设备选型5.1 石灰石破碎系统5.11 破碎设备在水泥生产过程中，将原料进行破碎，为的就是便于运输储存，同时有利于提高烘干和粉磨设备的工作效率。破碎是制造水泥首要的一个加工工序，它为后来的工序准备了良好的生产条件。同时在生产时石灰石所需破碎的量是最大的，故对石灰石破碎机进行了选型。表5.1 石灰石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

39、物料参照物料平衡表石灰石，水分1%时产量Ght/h661.68日产量Gdt/d15880.4年产量Gyt/y49229342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水泥厂工艺设计手册（4-4）G=g G0/dntk1452烧成车间年产熟料量G0t/y参照物料平衡表3720000每吨熟料的石灰石耗量gt/t1.3234破碎系统全年工作日dd290序号项目单位计算公式及依据计算结果方案方案每天工作班数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，0.81

40、0.96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/h600-8001400-1600转子（直径D长度L）mm2750*24502750*3250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=28电动机功率kW110012509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，破碎比大生产效率高，无需笨重的基础，可以简化生产流程，减少设备台数和车间占地面积。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

41、粉磨效率高，生产能力大，电耗低，磨损少，当遇到难以破碎的异物时，能将异物排出自动保护设备且只需要一台。所以，采用方案II表5.2 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-2732140027503250251400-160012508600005.2 原料粉磨系统5.2.1 原料粉磨设备随着耐磨材料、液压技术的日益进步，立磨不断得到改进并向大型化发展，用途更加广泛。各国水泥行业已经越来越多第采用立磨进行水泥原料的烘干兼粉磨。立磨集物料的中碎、粉磨、输送、选粉、

42、烘干等诸多优点于一身，是一种高效节能的粉磨设备。故在原料粉磨设备选型时，应首选立磨。表5.3 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778.35日产量t/d18680年产量t/y5790888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表2.2参照物料平衡表石灰石砂岩铁粉粒度mm6004010水分%1714配合比%82.3115.71.993要求主机小时产量t/h参照手册公式2-33Gh=Gy/8760890适宜年利用率参照手册表2-10=0.700.80=31037/8760=0.7434选择磨机磨机型号参照中国水泥200

43、6.9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-4905最大入磨粒度mm9570入磨物料最大水分%15.0%5.0%产量t/h450500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80100105-115磨盘最大外径mm56105690磨辊直径mm30002400磨辊宽度mm10001000磨辊数量34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，

44、国内使用较普遍，在日产12000吨线上应用产量方面有些不足。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用方案表5.4 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kW380

45、0分离器电机功率kW346液压系统压力（正常使用）bar180bar5.2.2热平衡计算热平衡计算的原始资料及设备见下表表5.5原始资料及设备表入磨物料水份（%）5.0出磨物料水份（%）0.5入磨物料温度（）20出磨物料温度（）85入磨热气体温度（）220出磨热气体温度（）110环境温度（）20磨机产量（t/h）500磨机电机功率（kw）3800石灰石水份（%）1砂岩水份（%）7铁粉水份（%）14漏风系数3%燃煤热值（kj/kg）25160料层厚度（mm）90系统排风系数1.1平衡范围：磨机进口至出料口：物料基准：磨机一小时产量；温度基准：0一、热量收入部分（1）、入磨热风带入热量 式中：热风

46、带入热量（kj/h） 入磨热风量（Nm/h） 入磨热风平均比热（kj/ Nm） 在0450时为1.435kg/ Nm 入磨热风温度（2）、研磨体工作时发热 (kj/h)式中：粉磨产生的热量磨机需用功率 磨机中能量转换为热量的系数，k=0.7电机传动功率，0.8-0.9，取0.9动力传到粉磨作用力有效系数，取0.9修正值，0.5-0.7，取0.6（3）系统漏风带入的热量式中：k漏风系数，一般应为5%，取3%为环境空气温度，为环境空气平均比热KJ/m3，（4）湿物料带入热： =778345200.933+4.185*(5-0.5)/(100-5)= 17609850kJ/h其中，G为入磨原料量，k

47、g/h 为入磨物料温度， 生料的比热，一般取0.933kj/m3w1，w2分别为入、出磨物料水分（5）循环风带入热量： =0.25*1.05L*90*1.373 =32.13L其中:回磨粗粉温度，取90. 循环风比热，取1.373（6）总收入热量= =315.7L+4407767+0.75L+32.13L+17609850 =348.58L+220176172、热量支出部分（1）蒸发水分水气带走热量：Q1=G*(2490+1.883-4.185 )*(W1-W2)/(100-W1) =778345*(2490+1.883*110-4.185*20)*(5-0.5)/(100-5)=963544

48、8式中， 2490为每千克水在0时变成水蒸气所需的汽化热，kJ/kg；1.883为水蒸气由0升至时的平均比热，kj/m3为出磨废气温度，110。(2) 出磨废气带走热： 式中，循环风磨气体温度，；系统排风系数，取1.1；循环风比热，取1.373kj/m3。（3）出磨物料带走热量：Q3=G*+4.185W2/(100-W2)*( -)*(100-W2)/100=778345*0.937+4.185*0.5/(100-0.5)*(85-20)*(100-0.5)/100=48226723式中，出磨物料温度； 入磨物料温度； 生料的比热，取0.937。（4）磨机筒体散热损失：Q4=0.05*(Q1+

49、Q3)=0.05*(9635448+48226723)=2893108（5）系统中不可预测的其他热量损失（6）总支出热量= =9635448+135.93L+48226723+2893108+17.68L =60755279+153.61L3、热量平衡 收入热量=支出热量 348.58L+22017617 =60755279+153.61L故L=198685 Nm/h 磨内风速的计算（1） 入磨总通风量 L总=L+0.25*(L+0.05L)=1.2625L=250840（2） 磨内风速 一般在50m/s到70m/s 取=0.95mW=67 m/sW=67m/s 符合一般范围5.3 收尘系统5

50、.3.1 旋风收尘器由于粉磨选用立磨，磨的出口风量比较大，一般选用旋风收尘器。目前现有参考文献有限，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5.6 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由5.2.2热平衡计算可得250840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.

51、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/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805.3.2电收尘器水泥厂粉尘、废气排放量大，对大气及周边农作物污染范围广，因此，废气粉尘的治理是水泥厂环保的重点。为了有效地控制各扬尘点的灰尘，工艺设计尽量采用密闭设备，降低物料运转落差，保持一定的负压。此外，整个工艺流程主要靠许多环保设备的使用，将含尘气体经高效除尘器净化后有序的排

52、放，将排放浓度控制达到国家标准150mg/ m3，工厂宜控制在100 mg/ m3范围内，应选择电收尘器。表5.7 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4.6850000窑尾风量Q2 7600002系统漏风量Q3m3/h设备通风量的1030%3320003处理风量Qm3/hQ=Q1+ Q2+ Q319920004气体温度循环风机出风温参照表4.680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/60V

53、N503039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2每室电场数个813电场风速 m/s0.64214出口废气浓度mg/Nm 35015设计压力pa1150016国家排放浓度标准mg/Nm 35017确定电收尘器台数台2 5.8 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*7/0.484000090120730500.64229028-115005.3.3 增湿塔表5.9 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