日产1500吨熟料干法水泥厂设计

1物料平衡计算一、烧成车间生产能力1窑的年利用率不同窑的年利用率可参考以下参数：湿法窑0.90；传统干法窑0.85；机立窑0.8～0.85；悬浮预热窑、预分解窑0.8～0.82（国外＜0.85）。根据最新技术所以年利用率η=325/365=0.892窑的型号和台数的确定Qh·1或利用公式n=8760yhlQQ导出18760yhQQn,尝试n取1，2（多取n=1），计算Qd，根据Qh·1或Qd量选择回转窑的型号，再将选择的回转窑的熟料产量代入n=8760yhlQQ计算n值，确定窑的台数。对于日产1500吨熟料水泥厂：Qh·1=1500/24=62.5(t/h)Qd=1500(t/d)表1是选定窑型情况表1选定的窑型选择规格为Ф3.5×54的回转窑，生产能力为1500，预设生产能力为1500，名称规格设备重量（吨）生产能力(吨/天)窑体斜度（%）支撑数（个）窑体转速主传动主传动（转/分）辅助传动（转/小时）电动机减速器型号额定功率（千瓦）型号总速比五级悬浮预热器（带分解炉）Φ3.5×54362.51500-1800430.39-3.97.66ZSN4-315-092220NZS995-28VIBL281482n=8760yhlQQ=1故n=1所以n取1台3回转窑产量的标定实际窑的日产量：1500/24=62.5t/h可知Φ3.5×54的回转窑的窑的小时产量为62.5t/h4确定石膏的含量石膏的含量5%（因为我国生产的硅酸盐水泥，其石膏掺入量一般波动于三氧化硫为1.5%-2.5%，本设计要求中石膏中三氧化硫含量为40%，故石膏含量范围应为3.75%-6.25%，故取5%）5混合材掺量混合材掺量为20%的粒化高炉矿渣6烧成系统的生产能力：熟料的小时产量：Qh=1500/24=62.5t/h熟料的日产量：Qd=1500t/d熟料的年产量：Qy=1500×365×0.89=547500t/y7工厂的生产能力htedPQGh/8020510041005.62100100h水泥小时产量：d/1920802424tGGhd水泥日产量：y/6237128089.087608760tGQhy水泥年产量：式中：d——水泥中石膏的掺入量，e——水泥中混合材的掺入量，p——水泥的生产损失（%）可以取为3～5%，这里取4%。二、配料计算1确定率值的生料的化学成分表2硅酸盐水泥熟料配料率值和矿物组成建议范围3率值的确定如下：KH=0.89-0.91n=2.4-2.6p=1.4-1.6生料的化学成分如表1-14所示表3生料的化学成分名称配合比烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石8031.9123.3920.1681.2843.08砂岩50.1464.4760.16450.05450.078粉煤灰110.2975.36033.12290.64570.4444铁矿石40.10681.94920.21011.35720.1108生料100.0032.461815.17753.66543.337443.7132灼烧生料100.00—21.85565.27824.805962.947KH=1.650.352.8ccccCAFS=0.8617.2cccFASSM1.1CcFAIM经过以上过程经验，三个率值均在允许的误差范围内，所以计算结果正确。干原料质量比为：干石灰石:80%干砂岩:5%干铁矿石:4%干粉煤灰:11%2计算煤灰掺入量窑型KHSMIMC3S%C2S%C3A%C4AF%湿法窑0.88-0.921.9-2.51.0-1.851-5916-245-1111-17干法窑0.86-0.892.0-2.351.0-1.646-6719-286-1111-18立波尔窑0.85-0.881.9-2.31.0-1.844-5322-305-1111-17预分解窑0.87-0.922.2-2.61.3-1.848-6214-287-1010-12机立窑适宜范围0.86-0.932.0-2.51.1-1.5有矿化剂0.92-0.961.6-2.01.1-1.355-6318-2212-166-10预分解窑推荐值0.882.501.60适宜范围0.86-0.902.40-2.801.40-1.904利用下列公式100yyDWqARSQS=46.2374310010004.203150=2.6582%式中：AG——煤灰掺入量，以熟料百分数表示（100%）yDWQ——煤的应用基低热值（kJ/kg煤）yA——煤的应用基灰分含量（%）q——熟料烧成热耗（kJ/kg熟料）R——煤灰沉落度（%），当窑后有电收尘且窑灰入窑时取100%加入煤灰后熟料的化学成分如表4所示名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼烧生料97.3421.85565,27824.805962.947煤灰2.65871.27750.98420.15420.0550熟料10022.43205.38413.709566.1125三、原燃料消耗定额的计算1原料消耗定额(1)考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量：TK=441.14681.321006582.2100100100IS(t/t熟料)式中：TK——干生料理论消耗量（t/t熟料），I——干生料的烧失量（%），S——煤灰掺入量，以熟料百分数表示。(2)考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料消耗定额：熟料生生ttPkKf/5010.14100441.1100100100式中：K生——干生料消耗定额（t/t熟料），P生——生料的生产损失（%），取1%。5(3)各种干原料的消耗定额：KK原=生K原——某种干原料的消耗定额（t/t熟料）K生——干生料的消耗定额（t/t熟料）——干生料中原料的配合K石灰石=1.5010×0.80=1.2(t/t熟料)K砂页岩=1.5010×0.05=0.07505(t/t熟料)K粉煤灰=1.5010×0.11=0.16501(t/t熟料)K铁矿石=1.5010×0.04=0.06004(t/t熟料)(4)含天然水分的湿物料消耗定额0100KK100-w干湿K石灰石湿=100×1.2/(100-1)=1.2121(t/t熟料)K砂页岩湿=100×0.07505/(100-3)=0.0774(t/t熟料)K粉煤灰湿=100×0.16501/(100-0.5)=0.1658(t/t熟料)K铁矿石湿=100×0.06004/(100-4)=0.06254(t/t熟料)2干石膏消耗定额熟料t/t06667.02051005100eddKd式中：Kd——干石膏消耗定额，d，e——表示石膏掺入量，混合材掺入量3混合材的消耗定额熟料ttedeKe/26667.020510020100式中：Ke——粉煤灰消耗定额，d，e——表示石膏掺入量，混合材掺入量4烧成用干煤消耗定额熟料ttPQqKfdwgf/136712.0310046.23743315010010010016其中：1fK——烧成用干煤消耗定额（t/t熟料），q——熟料烧成热耗（kJ/kg熟料），gDWQ——干煤低位热值（kJ/kg熟料），fP——煤的生产损失%，一般为3%。5编制物料平衡表通过以上计算列出物料平衡表如5所示表5物平衡表栏原目料水分%损失%消耗定额t/t熟料物料平衡表（t）干料含天然水分料干料湿料时日年w时日年1234567891011石灰石1—1.231.25133.363200.661039733.95134.713232.991050236.32砂岩3—0.090.099.58229．9974711.449.88237.1077022.11粉煤灰0.5—0.130.1314.37344.98112067.1414.45346.71112630.30铁矿石4—0.020.022.4057.5018677.862.5059.8919456.11生料—11.481.50159.713833.121245190.58161.523876.541259294.68石膏—-0.020.022.609.7220270.642.609.7220270.64混合材0.5-0.180.1819.52468.43152169.9519.52468.43152169.95熟料———108.002592.00842011.20———水泥—11.29—139.083338.001084347.92——燃煤1.1830.140.1414.77354.51115162.8815.01160.27117063.99注：（1）单位熟料热3150kJ/kg熟料（2）窑的利用天数为325天（3）石灰石：砂岩：铁矿石：粉煤灰=83.5：6：1.5：9（4）生料，水泥生产损失为1%。主机设备选型一、物料的破碎1石灰石破碎青龙山的石灰石属于中硬，为了实现破碎设备的大型化，破碎流程的单段化，优化生产流程，减低热耗，减少环境污染，尽可能选择单段破碎机。7（1）确定破碎车间的工作制度根据经验数据可知，石灰石破碎车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：23300160.20587608760kkk式中：k——每年工作日数，2k——每日工作班数，3k——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：Gh=Gy/8760η=663624.75/(8760*0.205)=369.54t(湿物料量)名称规格型号进料口尺寸(mm)出料口尺寸（mm）最大进料边长(mm)生产能力（t/h）功率（kw）外形尺寸（mm）重量（t）颚式破碎机PE1000*12001000*1200200-300850280-560110-1605350*4280*305069类型型号处理能力（t/h）主轴转速（r/min）最大进料（mm）出料粒度（mm）电机功率（kw）外形尺寸（mm）细碎机XPCF400300-40039835012400-4503862*3663*3500（4）计算主机的数量n1=Gh/Ghl=369.54/400=0.92n2=Gh/Ghl=400/400=1式中：n1，n2——主机台数，hG——要求主机小时产量（t/h），·hlG——主机标定台时产量（t/h）。所以需要破碎机一台，细碎机一台。（5）核算主机的年利用率η1=lnGhGh.=205.0140054.369=0.1898η2=lnGhGh.=400/(400*1)*0.205=0.205式中：η1,η2——主机的实际年利用率，——预定的主机年利用率。2石膏破碎（1）确定破碎车间的工作制度根据经验数据可知，石膏破碎车间采用一班制，每班工作7小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：23300170.2487608760kkk式中：k——每年工作日数，2k——每日工作班数，3k——每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：Gh=8760Gy=24.08760825.36501=17.36（t/h）类型规格型号进料粒度（mm）出料粒度（mm）处理能力（t/h）转速（r/min）配用动力（kw）重量（t）外形尺寸（mm）齿辊式破碎机2PGC600*90030025-7530-11064Y250M-6-377.23265*2810*1442（4）计算主机的数量n=Gh/Ghl=17.36/30=0.58式中：n——主机台数，hG——要求主机小时产量（t/h），·hlG——主机标定台时产量（t/h）。所以需要破碎机一台。（5）核算主机的年利用率η.=lnGhGh.=24.013036.17=0.1399式中：η.——主机的实际年利用率，——预定的主机年利用率。3煤破碎（1）确定破碎车间的工作制度根据经验数据可知，煤破碎车