5000吨水泥厂设计毕业论文(2)

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熟料由灼烧生料和煤灰组成=灼烧基生料中各氧化物含量3（100-煤灰掺入量GA）+煤灰中各氧化物含量3GA

表3-4 熟料成分计算值 项 目 灼烧基3（100-GA）% 煤灰成分3GA% 熟料成分 比例 SiO2 Al2O3 4.264 0.923 5.187 Fe2O3 2.885 0.350 3.235 CaO 67.013 0.039 67.052 MgO 0.833 0.042 0.875 SO3 0.261 0.106 0.367 ∑ 95.626 3.423 99.048 96.5% 20.369 3.5% 100% 1.963 22.332 由上表中计算得熟料成分计算其率值： 石灰饱和系数： KH=

CaO-1.65Al2O3-0.35Al2O367.052-1.65??????-0.35??????==0.918≈0.92

2.8???????2.8SiO2硅率： SM=

22.332SiO2==2.652

Fe2O3+Al2O33.235+5.187铝率： IM=

Al2O35.187==1.603 3.235Fe2O3计算结果饱和系数稍偏低，硅率稍偏高，铝率接近目标值。如果继续增加石灰石比例和减少砂岩，

则会导致石灰饱和系数较大的增加，所以该配比计算所得率值与目标率值已经非常接近，而且MgO和SO3也在控制范围内。确定原料配比为：

表3-5 原料配合比 石灰石 83.2% 铝矾土 4.0% 砂岩 11.3% 硫酸渣 1.5% 3、干原料转化成湿原料的量：湿原料=干原料3

100 （M为各湿原料操作水分） 100-M砂岩 0.133 12.8% 硫酸渣 0.018 1.8% ∑ 1.036 100% 表3-6 湿原料配合比 湿原料 比例 百分比 石灰石 0.845 81.5% 铝矾土 0.040 3.9% 3.1.3 白生料和原煤的理论消耗量 1、白生料理论消耗量=

1?GA1?0.03498?=1.5048 kg/kg-cl=150.48 kg白生料/100kg-cl

1?L白1?0.35872、原煤理论消耗量=p1?3.2 物料平衡

熟料热耗2960=0.1215 kg/kg=12.15 kg原煤/100kg-cl ?Qnet,ad24368 6

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生产数据假定如下： 全厂生产损失PS=2% 石膏掺入量d1=d2=5%

混合材掺量分别为e1=4%,e2=13%

3.2.1 烧成车间和水泥制成车间生产能力

设计熟料产量：5000t/d ，时产为208.3t/h，标定熟料产量 5500t/d，时产为229.2t/h （参考《新型干法水泥技术原理与应用》P293）。 则窑的台数：n=

Qy8760?Qh,1 =

160000 =0.94≈1台

8760?0.85?229.2?----窑运转率，%，取85%；

Qh,1 ----标定熟料台时产量，t/h Qy -----要求的熟料年产量，t/y

熟料小时产量： Qh =n Qh,1=1×229.2=229.2 t/h 熟料日产量： Qd=24 Qh =229.2×24=5500 t/d 熟料周产量： Qw=168 Qh =168×229.2=38506 t/w 式中：Qh ---- 窑的台时产量 （t/h） Qd ---- 窑的日产量（t/d）

Qw ---- 窑的周产量 （t/w）

本设计要求生产P.C32.5 和 P.O 42.5两种水泥，根据国家标准可以采用同种熟料和不同混合材制成。因此，先分别计算两种生产水泥的量，再求和成总的水泥产量。两种水泥需熟料比例取为100：129.2。

两种水泥小时产量分别如下： Gh1=

100?2100?Ps100?100=107.69 t/h =?Qh,1?100?5?4100?d1?e1229.2100?2100?Ps129.2?129.2=154.41 t/h =?Qh,1?100?d2?e2229.2100?5?13Gh2=

水泥小时产量：Gh = Gh1+ Gh2 =107.69+154.41=262.1 t/h 水泥日产量：Gd =24 Gh =6290.4 t/d 水泥周产量：Gw =168 Gh =44032.8 t/w 3.2.2 原燃料消耗定额

1、考虑煤灰掺入时干生料消耗定额：kS=

1-GA100=1.535 Kg/Kg-cl ?1-Ls100?Ps7

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四种干原料消耗定额：

K石灰石 =1.53530.832=1.277 Kg/Kg-cl K铝矾土 =1.53530.040=0.061 Kg/Kg-cl K砂岩 =1.53530.113=0.173 Kg/Kg-cl K硫酸渣 =1.53530.018=0.028 Kg/Kg-cl 转换成湿物料的量：湿原料=干原料3

100，计算结果如下表：

100-M铝矾土 0.062 砂岩 0.204 硫酸渣 0.034 表3-7 湿生料消耗定额 消耗定额Kg/Kg-cl 2、干石膏消耗定额： 石灰石 1.296 kd1=

100d1100?5==0.056 Kg/Kg-cl

(100?d1?e1)?(100?Ps)(100?5?4)?(100?2)100d2100?5==0.062 Kg/Kg-cl

(100?d2?e2)?(100?Ps)(100?5?13)?(100?2)kd2=

总消耗定额：kd=（100kd1+129.2kd2）/229.2=0.059 Kg/Kg-cl 转化成湿含量：

100=0.058 Kg/Kg-cl

100?M100=0.065 Kg/Kg-cl ksd2=kd23

100?Mksd1=kd13

3、干混合材（矿渣）消耗定额：

ke=

100e

(100?d?e)?(100?Ps)表3-8 混合材消耗定额

P.C32.5 P .O 42.5 e % 4 13 d % 5 5 PS % 2 2 Ke（kg/kg-cl） 湿含量（kg/kg-cl） 0.045 0.162 0.049 0.176 总的消耗定额：ke=（100ke1+129.2ke2）/229.2=0.111 Kg/Kg-cl 4、烧成用干煤消耗定额： Kr1=

100?2960100q==0.124 Kg/Kg-cl 24368?(100?2)Qnet.ad(100?p)烘干用煤消耗定额: Kr2=

qM湿w?w2100313烘3

100?p100?w2Qnet.adQ烧 8

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=

60908?15780100333 35000100?124368100?2=0.0030 kg/kg 熟料

式中：Kr1——烧成用干煤消耗定额，kg/kg 熟料；

Kr2——烘干用干煤消耗定额，kg/kg 熟料；

p——煤的生产损失%，一般取3%。（见《水泥厂工艺设计概论》P41） Qnet.ad——煤的低位热值，kJ/kg 熟料；

w1、w2——分别表示该物料烘干前、后的水分，%，分别为：8%、1%。 q——熟料烧成热耗，kJ/kg 熟料； M湿——须烘干的湿物料量，t/周；6090。

Q烧——烧成系统生产能力，t/周；35000。

q烘——蒸发1kg水分的热耗量，kJ/kg水分，5780，参考《新型干法水泥厂工艺设

计手册》P113烘干机的热工参数。(回转烘干机φ2.4318) 含水湿煤（原煤）消耗定额：

100100=0.1243=0.135 Kg/Kg-cl

100?M100?8100100烘干用：K湿r2 = Kr2 3=0.0033=0.0033 Kg/Kg-cl

100?M100?8烧成用：K湿r1 = Kr1 3

总煤耗：K湿= K湿r1+ K湿r2 =0.1383 Kg/Kg-cl

表3-9 原料消耗定额 石灰石 1.50 铝矾土 1.00 0.061 0.062 砂岩 硫酸渣 15.00 0.173 0.204 17.60 0.028 0.034 石膏 4.00 0.056 0.058 4.00 0.062 0.065 混合材（矿渣） 8.00 0.045 0.049 8.00 0.150 0.176 P.C32.5 P.O42.5 P.C32.5 P.O42.5 w0（%） K干（kg/kg 熟料） 1.277 K湿（kg/kg 熟料） 1.296 由以上计算数据得，水泥各组成原料的比列如下：

表3-10 水泥配料表（%）

水泥品种 P.C32.5 P.O42.5 混合材 石灰石 1 3 矿渣 3 10 石膏 5 5 熟料 91 82 石灰石的掺加需考虑石灰石的质量，特别是有害成分（粘土）的含量，如果含量超过一定的量，粘土成分的存在将严重增加水泥的标准稠度需水量，对水泥水化以及后期性能有较大影响，必须加以严格控制。

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表3-11 原料消耗定额 水分 (%) 生产损失物料名称 消耗定额 (t/t熟料) 含水分料 物料平衡表(t) 干料 小时 日 周 小时 含水分料 日 周 备注 (%) 干料 石灰石 铝矾土 砂岩 生料 1.50 1.277 1.296 265.9991 6383.9784 44687.849 269.9568 6478.9632 45352.742 1.00 0.061 0.062 12.7063 304.9512 2134.6584 12.9146 309.9504 2169.6528 15.00 0.173 0.204 36.0359 864.8616 6054.0312 42.4932 1019.8368 7138.8576 2.00 1.535 1.596 319.7405 7673.772 53716.404 332.4468 7978.7232 55851.062 硫酸渣 17.60 0.028 0.034 5.8324 139.9776 979.8432 7.0822 169.9728 1189.8096 .00 0.056 0.058 11.6648 279.9552 1959.6864 12.0814 289.9536 2029.6752 石P .C32.5 4.00 2膏 P.O42.5 4.00 2.00 0.062 0.065 12.9146 309.9504 2169.6528 13.5395 324.948 2274.636 混P .C32.5 8.00 2.00 0.045 0.049 9.3735 224.964 1574.748 10.2067 244.9608 1714.7256 合矿渣 2.00 P.O42.5 8.00 0.162 0.176 33.7446 809.8704 5669.0928 36.6608 879.8592 6159.0144 材 熟料 水P .C32.5 泥 P.O42.5 1.000 208.3 5000 35000 2.00 2.00 107.69 2584.56 18091.92 154.41 3705.84 25940.88 烧成用煤 8.00 2.00 0.124 0.135 25.8292 619.9008 4339.3056 28.1205 674.892 4724.244 烘干用煤 8.00 2.00 0.003 0.003 0.6249 14.9976 104.9832 0.6249 14.9976 104.9832 燃煤合计 8.00 2.00 0.127 0.138 26.4541 634.8984 4444.2888 28.7454 689.8896 4829.2272 注：1、燃煤量按无烟煤与烟煤搭配计算，搭配比例为：无烟煤：烟煤=30%：70%；窑头煤：窑尾

煤=40%：60%

2、水泥品种设为P.C32.5和P.O42.5两种品种；袋装水泥：散装水泥=70%：30%。 3.3 全厂主机平衡与选型 3.3.1 车间工作制度的确定

表3-12 车间工作制度表 主机名称 石灰石破碎机 生料磨 窑 煤磨 年利用率 0.45 0.80 0.85 0.75 生产周制（d/w） 6 7 7 7 生产班制（班/d） 2 3 3 3 每班运转时数（h/班） 6 7.5 8 8 每周运转时间（h） 72 157 168 168 10

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