日产2500t复合水泥(矿渣和粉煤灰)粉磨车间工艺设计说明书

复合水泥粉磨车间

目 录

目 录 ............................................................................................................................................................... 1 1.任务 .............................................................................................................................................................. 2 2. 水泥粉磨车间物料计算 ............................................................................................................................ 2

2.1原始数据及资料 ............................................................................................................................... 2

2.1.1 原料及煤灰化学成分 ........................................................................................................... 2 2.1.2原燃材料资源 ........................................................................................................................ 2 2.2配料计算 ........................................................................................................................................... 3

2.2.1确定原料配比 ........................................................................................................................ 3 2.2.3计算湿原料配合比 ................................................................................................................ 4 2.3全厂生产能力计算 ........................................................................................................................... 4

2.3.1窑的台数确定 ........................................................................................................................ 5 2.3.2烧成系统生产能力计算 ........................................................................................................ 5 2.3.3工厂生产能力计算 ................................................................................................................ 5 2.4原料、燃料、材料消耗定额的计算 ............................................................................................... 6

2.4.1考虑煤灰参入量时，1t熟料的干生料理论消耗量 ............................................................ 6 2.4.2考虑煤灰参入量时，1t熟料的干生料消耗额 .................................................................... 6 2.4.3各种干物料的消耗定额 ........................................................................................................ 6 2.4.4含天然水分的湿物料消耗定额 ............................................................................................ 7 2.5物料平衡表的编制 ........................................................................................................................... 8 2.5.1水泥厂物料平衡表 ........................................................................................................................ 8 3. 水泥粉磨车间重点设备的选型 ................................................................................................................ 9

3.1 窑的选型 .......................................................................................................................................... 9 3.2 粉磨车间设备选型 .......................................................................................................................... 9

3.2.1辊压机 .................................................................................................................................... 9 3.2.2磨机的选型 .......................................................................................................................... 10 3.2.3选粉机的选型 ...................................................................................................................... 10 3.2.4收尘器的选型 ...................................................................................................................... 10

参考文献 ....................................................................................................................................................... 10

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1.任务

本次设计的题目是设计一条日产熟料2500t/d水泥粉磨生产线 本次设计的主要内容包括： 1. 配料计算 2. 物料平衡计算 3. 生产过程及设备选型

4. 最后设计水泥粉磨车间的工艺布局并画出图纸

设计水泥粉磨车间时采用带辊压机的混合式粉磨系统，在保证水泥质量的前提下，尽可能地节约电能，其主要设备有辊压机、水泥磨、选粉机、收尘器、风机等。该粉磨系统系将物料先经辊压机辊压后送入后续球磨机粉磨成成品。该系统目前运用技术已日趋成熟，具有节能高效等特点，为大多数大型水泥厂家所接受。

2. 水泥粉磨车间物料计算

2.1原始数据及资料 2.1.1 原料及煤灰化学成分

2.1.2原燃材料资源

1.石灰石:自备矿山，中硬，含水量1%。 2.粘土：自备矿山，含水量4%。 3.砂页岩：自备矿山，含水量2%。

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4铁矿石：外购，铁矿尾砂，含水量15%。 5.粉煤灰：外购，含水量0.5%。

6.矿渣（混合材）：外购，碱性矿渣，含水量15%。 7.石膏：外购，SO3：40%；W：少量；块度<300毫米。

8.燃料：外购，烟煤或无烟煤，易磨性系数1.36，块度<80毫米。 9.烟煤、无烟煤工业分析（见表2-2）

2.2配料计算 2.2.1确定原料配比

根据实际经验值，石灰石配合比在80%左右，砂页岩10%左右，粉煤灰6%左右，铁粉4%左右，据此可以设定干燥原料配合比为：石灰石84.20%，砂页岩10.33%，粉煤灰5.33%，铁矿石0.13%，以此计算生料的化学成分。（见表2-3）

表2-3

对于日产熟料2500t的窑其单位熟料热耗可以取3100KJ/Kg，即q=3100KJ/Kg，则有：煤灰掺量GA=(qAyS)/(Qy×100)，其中S——粉尘的沉落度，有收尘设备时S=100；代入数据有GA=2.37%。煤灰掺量为GA=2.37%时，灼烧生料配合比=100%-2.37%=97.63%，可得

生料的化学成分如表2-4所示。 2.2.2 率值计算

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根据率值计算公式有：

KH=[W(cao)-1.65W(Al2O3)-0.35W(Fe2O3)]/(2.8×W(SiO2))=0.91 SM=W(SiO2)/[W(Al2O3)+W(Fe2O3)]=2.55 IM= W(Al2O3)/W(Fe2O3)=1.62

由计算的率值可以进一步所设定的原料配比是合理的。

2.2.3计算湿原料配合比

由原料资料知，各原料含水量：石灰石1%；砂岩2%；粉煤灰0.5%；铁矿石15% 湿石灰石 = 84.20/（100%-1%）×100% = 85.05%

湿砂页岩 = 10.33/（100%-2%）×100% = 10.54%

湿粉煤灰 = 5.33/（100%-0.5%）×100% = 5.36%

湿铁矿石 = 0.13/（100%-15%）×100% = 0.15%

∑ = 85.05%+10.54%+5.36%+0.15%

= 101.1%

∑——设计熟料过程中Al2O3、Fe2O3、CaO、SiO2四种氧化物含量的总和 将上式质量比换算为百分比： 湿石灰石 = 85.05/101.1ｘ100%

= 84.12%

湿砂页岩 = 10.54/101.1ｘ100%

= 10.43%

湿粉煤灰 = 5.36/101.1ｘ100%

= 5.30%

湿铁矿石 = 0.15/101.1ｘ100%

= 0.15%

2.3全厂生产能力计算

设计任务要求设计日产PC硅酸盐水泥孰料2500吨，由于PC硅酸盐水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于20%，不超过50%。 设计中取35%，石膏掺量根据水

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泥中SO3含量确定，设计中取5%。

根据《新型干法水泥厂工艺设计手册》以及近年来一些厂的生产实际，选择φ4×60m的预分解窑。

根据经验公式：G=0.37743Di2.5185L0.51861，Di=D－2σ得 G=0.37743×3.72.5185×600.51861

=86.36t/h(2072t/d)

由于经验公式都是80年代以前总结的，现在随着设备和管理的完善，其产量已经达到2500t/d～2800t/d。故据此标定窑的产量为2600t/d即108.3t/h. 2.3.1窑的台数确定

n

Qd24Qh,l 0.96 1(台)

2.3.2烧成系统生产能力计算

熟料小时产量

Qh = n Qh,l

= 108.3 (t/h)

熟料日产量

Qd = 24 Qh

= 2599.2 (t/d)

熟料周产量

Qw = 168 Qh

= 18194.4（ t/周）

2.3.3工厂生产能力计算

水泥小时产量

100-pGh = Qh

100-d-e

= 176.9 (t/h)

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水泥日产量

Gd = 24 Gh

= 4245.4 (t/d )

水泥周产量

Gw = 168 Gh

= 29719.2 （t/周 ）

式中： d——水泥中石膏的掺入量，为5% e——水泥中混合材的掺入量，为35%

p——水泥的生产损失（%）可以取为1～3%，取2% 2.4原料、燃料、材料消耗定额的计算

2.4.1考虑煤灰参入量时，1t熟料的干生料理论消耗量

煤灰掺入量

S q.Ay.s100Qy 2.37%

100-S

100-I

1.48（ t/t熟料）

K干

I—表示生料烧失量 S—表示煤灰掺入量 2.4.2考虑煤灰参入量时，1t熟料的干生料消耗额

100K干

100-P生

1.51（ t/t熟料）

K生

P—表示生料的生产损失一般取1%～3%,取2% 2.4.3各种干物料的消耗定额

1、干原料消耗定额 用公式K

干=K生 * x

来计算各种干原料的消耗定额，其中x表示该干原料在生

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料中所占百分比，计算如下：

K石灰石 = K生 * x石灰石

= 1.271 (t/t熟料)K砂页岩 = K生 * x砂页岩

=0.156 (t/t熟料)K粉煤灰 = K生 * x粉煤灰

= 0.080 (t/t熟料)K铁矿石 = K生 * x铁矿石

= 0.002 (t/t熟料)

2、干石膏消耗定额

Kd

100d

/(100 Pd)

100-d-e

0.088（ t/t熟料）

3、干混合材消耗定额

Ke

100e

/(100 Pe)

100-d-e

0.614（ t/t熟料）

4、烧成用干煤消耗定额

Kf1

100qQ( 100-Pf )

0.126（ t/t熟料）

2.4.4含天然水分的湿物料消耗定额

对于含天然水分的湿物料消耗定额可用以下公式计算： 100K干

K湿 =

100-ω0

石灰石

100K干

K湿 =

100-1

1.284 (t/t熟料)

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砂页岩

100K干

K湿 =

100-2

= 0.159 (t/t熟料)

粉煤灰

100K干

K湿 =

100-0.5

0.080 (t/t熟料)

铁矿石

100K干K湿 = 100-15

= 0.002 (t/t熟料)

混合材

100K干K湿 = 100-15

= 0.722 (t/t熟料)

烧成用煤

100K干K湿 = 100-1.16

= 0.129 (t/t熟料)

式中ω0表示各物料中的含水量 2.4.5 熟料及水泥消耗定额计算

熟料的干消耗定额：K熟=1.000（t/t熟料），由于熟料中几乎不含水分，因此其湿消耗定额：K湿熟= K熟=1.000（t/t熟料）。

水泥的干消耗定额：K水泥=K熟+Kd+Ke=1.702(t/t熟料）；水泥湿消耗定额：K湿水泥=K

湿熟

+K湿d+ K湿e=1.810（t/t熟料）。

式中K湿d= Kd=0.088（t/t熟料）（石膏含水量很少）

2.5物料平衡表的编制 2.5.1水泥厂物料平衡表

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3. 水泥粉磨车间重点设备的选型

3.1 窑的选型

由于现阶段生产能力的提高和对环境的要求限制，基本上淘汰了湿法生产和立窑等生产方法，考虑种种因素，此次日产2500t孰料的生产采用新型回转窑干法生产，具体选型如表3-1：

3.2 粉磨车间设备选型 3.2.1辊压机

查《新型干法水泥厂设备选型使用手册》（P243页）得知辊压机参数，见表3-2：

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3.2.2磨机的选型

（1）计算主机数量

查《新型干法水泥厂设备选型使用手册》(P225页)得知球磨机参数，见表3-3：

3.2.3选粉机的选型

根据球磨机的产量得知,查《新型干法水泥厂设备选型使用手册》（P191页）得知O-Sepa高效选粉机参数，选择的O-Sepa高效选粉机规格（见表4-4）：

表4-4 选粉机参数

3.2.4收尘器的选型

查《新型干法水泥厂设备选型使用手册》(P674页

)得袋式收尘器的参数，选择

袋式收尘器规格：

表4-5袋式收尘器的参数

参考文献

[1].严生.《新型干法水泥工艺手册》[M]. 北京：中国建材工业出版社2007。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5wv1.html