熟料新型干法水泥生产线毕业设计

5000t/d熟料新型干法水泥生产线水泥粉磨

摘 要

本设计采用新型干法水泥生产工艺。设计包括厂址选择、全厂布局、窑的选型、物料平衡计算、各生产车间工艺设计及主机选型、物料的储存和均化、重点车间设计。主机设备选型包括原料粉磨采用立磨，熟料煅烧采用￠4.8×74m带窑外分解回转窑烧成系统，水泥粉磨采用带辊压机的预粉磨系统等。物料的储存选择了各种储存设施，包括预均化堆场，堆棚以及各种储存库的选择。

重点车间水泥粉磨，采用的了辊压机+v型选粉机+球磨机+0—Sepa选粉机组成的联合粉磨，提高水泥粉磨效率，降低电耗。

关键字：水泥 新型干法生产工艺 水泥工艺设计 水泥粉磨

5000t / d clinker cement production line and cement grinding

Abstract

This design uses the new dry cement production process. Design, including site selection, the whole plant layout, selection of the kiln, the material balance calculations, the production workshop and host selection process design, material storage and homogenization, focusing on plant design. Host selection of equipment, including the use of vertical mill grinding of raw materials, clinker using ￠ 4.8 × 74m rotary kiln with a kiln decomposition system, using pre-grinding cement grinding system with roller press and so on. Choose a variety of storage materials storage facilities, including pre-homogenization yard, select the shed and various repository. Joint workshop focused on cement grinding, a roller press type separator + V-separator +Mill +0-Sepa classifier using the composition to improve the cement grinding efficiency and reduce power consumption.

Keywords:The cement;NSP production technology: Cement process design;Cement grinding

绪论

第一章 设计总论 1.1设计任务

在在江苏省徐州市青龙山设计一条日产5000吨新型干法水泥生产线，重点车间为水泥粉磨。

1.2建设的目的和意义

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”之料，其单位质量的能耗只有刚才的1/5~1/6，合金的1/25，比红砖还底1/4，根据预测，本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。目前，我国水泥生产能力约为8.5亿吨，产量和销售量超过6亿吨，占世界产量和销售量的1/3左右，超过亚洲产量的50%，是名副其实的水泥生产和消耗大国。水泥行业不断地进行规模扩张，其特点就是兴建新型干法生产线。据报道，目前全国有700t/d以上的新型干法生产线188条，较2000年增长了86%；另有163条在建。预计“十五”期间，全国在建的163条新型干法生产将全部投产，届时新型干法水泥熟料的生产能力将达到2.4亿吨。

水泥大量应用于工业、民用建筑、交通、城市建设、农林、水利以及港口等工程，并制成各种形式的混凝土、钢筋混凝土的构件和构筑物。而水泥管、水泥船等各种水泥制品在代钢、代木方面，也越来越显示出技术经济上的优越性。同时，也正是由于钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土和钢结构材料的混合应用，才使高层、超高层、大跨度等以及各种特殊结构功能的建筑物、构筑物的出现有了可能。此外，如宇航工业、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，其中最为基本的则都是以水泥基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的顺利进行，人民生活水平的提高，具有十分重要的意义。而且，其他领域的新技术，也必然会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迅猛发展而带来新的工艺变革和品种演变，应用领域比将有新的开拓，从而使其在国民经济中起到更为重要的作用。

在徐州青龙山建厂符合经济发展的趋势奥，满足水泥建厂的条件。青龙山矿区矿区储量大，化学成分稳定，开采条件好，矿石品位高，而且该地区交通运输辨便利，电力、燃料、供水等条件好的优点，是一个较理想的水泥原料生产基地，适于建厂。徐州市周围紧邻宿迁、连云港、淮安、宿州、商丘、枣庄、临沂、济宁、菏泽等十多个城市，周围具有巨大的销售市场，同时给当地提供了更多的就业岗位。 1.3建厂原始资料 1.3.1原料资料

1.石灰石：石灰石来自青龙山石灰石矿山，储量B+C级5581.1万吨。其中B级储量为1713.6万吨；

2.粘土：粘土在石灰石矿山附近孔家村的粘土矿山，储量：一级品250万吨。二级品200万吨。石灰石与粘土矿山的位置见“江苏省铜山县青龙山地区地质图”。

3.铁矿：采用利国铁矿尾砂，含Fe2O3约66%，含水量20%。

4矿渣（混合材）：徐州钢铁厂碱性矿渣；含水量15%。其化学成分如表1-1。

表1-1 徐州钢铁厂矿渣化学成分

成分 ％

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 43.16 10.78 ? W 32.78 12.00 0.65 99.37 15.00 5.石膏：青海产石膏，其SO3为40%，水分少量，块度<200毫米

6.燃料:权台煤矿烟煤:易磨性系数1.36，块度<20毫米 7.电源：从彭场变电所接线进厂，35KV 8.水源：可采用地下水或不牢河水 9.交通：见“青龙山矿区交通位置图”。铁路可在茅村车站或前亭车站与津浦线接轨。

10.原料化学成分：见表1-2，表1-3

11.烟煤及无烟煤工业分析：见表1-4，表1-5。 1.3.2原料化学成分

表1-2原料化学成分 名称 石灰石 粘土 铁矿 煤灰

表1-3原料水分 石灰石 1％

权台煤矿烟煤资料如下：

表1-4权台煤工业分析

% Ay 25.71 粘土 15％ 铁粉 ２０％ CaO 52.90 1.15 1.16 2.08 SiO2 2.46 68.54 21.63 48.10 Al2O3 Fe2O3 0.41 14.02 7.95 37.91 0.41 5.56 66.00 5.08 MgO 1.06 1.41 0.35 0.98. 烧矢量 43.00 4.91 3.53 SO3 其他 合计 100.24 95.59 100.82 95.88 1.40 2.35 W 10.00 yV 25.71 yFy 45.33 QyDW 21884.4 J/Kg 表1-5权台煤元素分析

% C 57.01 yHy 3.90 N 1.35 yS 0.44 yO 8.34 yAy 18.96 W 10.00 y合计 100.00 1.3.3气象、水文、工程地质情况 1.3.3.1矿区气象

1.气温：绝对最低温度：-22.6℃，绝对最高温度：40.6℃，平均气温：14℃。

2.降雨量：年平均降雨量：689.9mm，最大月降雨量：445.6mm,（雨量主要集中在6~8月份）。

3.相对湿度：最高：100％，最低：1~4％，平均：72％。 4.最大冻土深度：24cm 5.最大积雪深度：22.5cm

6.风向：本地区风向年频率见“风向玫瑰图”。夏季多东南东风向。最大风速19.3m/s

1.3.3.2水文、工程地质材料

1.洪水位最大标高：海拔33.58米（1963年9月8日），该地区水利部门下达设计指标为34米。

2.经钻孔勘探未发现融洞、裂隙和断层。

3.地震级数：国家地震局、武汉地震大队71年6~7调查，该地区几十年内地震烈度定为7度。

1.3.3.3附图及附件

“江苏省铜山县青龙山地区地形图”1:10000，见附录。 1.3.4江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告（摘要） 1.3.4.1矿区概述

青龙山石灰石矿区位于徐州市东北14公里，属铜山县茅村公社管辖。津浦铁路在矿区东部通过，相距两公里余。茅村至柳新公路经过矿区南缘，交通十分方便。

矿区西南有王庄、庞庄煤矿，东有权台煤矿，相距约在十一公里。3.5万—11万伏高压输电线在矿区南东3—5公里处通过。矿区南缘有经过水文勘测的丰富地下水源。可见矿山经济地理情况很好。

矿区地形属低山丘陵，青龙山最高海拔标高138米，相对标高106米左右，山体呈拢状沿北东方向分布，东坡较陡，坡角20—60度；西坡较缓，坡角15—40度，山垄间洼地地面标高32—35米，浮土厚度0.5—19米。

矿区南缘有不劳河流经，河床宽150—300米。水深0.7—3米。属季节性河流。枯水位标高25.60米。历年洪水水位最大标高33.58米（63年9月8日）。最近几年人工开挖，河床加宽加深，在其南3公里已修成京杭大运河，可能这行船、京杭大运河在兰家坝筑有节制闸，近年不劳河最高洪水水位为32.73米。

1.3.4.2矿区地质： 1.矿体分布

矿区水泥原料石灰石系中寒武夏组鲕状灰岩、薄层灰岩和快状灰岩相间分布、共有五层组成，构成青龙山主体。

下寒武统馒头组紫红色云母质砂岩和泥灰岩。在青龙山东坡下缘一带分布、构成矿体底版。上寒武统炒米店组薄层灰岩、鲕状灰岩及薄层竹叶状灰岩相间分布在矿区西南角和矿区西北角，构成矿层之顶板。

第四系灰黑色亚粘土、灰黄色亚粘土分布在青龙山东西两侧之川里湖、刘武湖洼地中及不牢河以南山前平地宁，为湖沼相沉积。山坡脚处堆积少量坡积红土。

2.矿石质量：

矿区中寒武统张夏组石灰岩氧化钙含量大多在51%—53%。仅个别样品氧化钙含量为49%。氧化镁含量多在0.5—1.3%。而以1%左右为多，仅第四层白云质鲕状灰岩在青龙山北部这一段氧化镁含量高、变化大。最高达5.21%，最低为2.06%，平均达3.58%。（未圈入矿体）。其他地段只个别样品氧化镁含量大于2.5%。但沿走向伸延不大、呈小透镜体产出。 由于山坡角大于地层倾角，部分勘探线可在山西坡沿倾向控制矿层。如第三层灰岩，其氧化镁在1—1.5%，说明沿倾向是稳定的。石灰岩宁K2O、Na2O及SO2含量极小，K2O仅含0.01—0.04；Na2O为0.00—0.004%，SO2为0.009—0.15%。都符合水泥生产要求。

1.3.4.3储量计算：

1.石灰石矿石的工业指标：根据矿区实际情况确定其技术指标为：

a、最低储量计算标高采用该地区地平面标高32米（历年来未被水淹没）

b、开采场边坡角采用 600 ，由于矿山为一整体，大部分在开采时可完全采完，故在这些地段不考虑边坡角。

c、储量计算参数的确定：

?、石灰石氧化镁含量不大于2.5%，氧化钙大于48%者划为矿石。 ?、矿石体重：经大小体重测定其范围在2.64—2.691吨/米2 2.经过计算求得 C1级贮量 6503万吨，C2级贮量 2985万吨 1.3.4.4结束语

1.矿床中寒武统海相陆台型沉淀、构造简单、地层倾角平缓，一般为150—250。其工业类型属稳定的倾斜层状矿床。

2.矿石质量良好，化学成分稳定，一般氧化钙含量多在52%以上，氧化镁含量多低于1.5%，其他有害杂质含量甚低，矿石中未发现游离二氧化硅及其矿物。

3.矿床储量大，已探明的C1+C2级储量9488万吨（其中C2级6503万吨）。所探明的储量和工作程度完全可满足铜山县办水泥厂的要求，对于建设年产50万吨以上的大型水泥厂，就其探明的储量来说也可满足百年以上。

4.矿山开采条件好、矿层连续稳定，基本无盖层和非矿夹层，矿石物理机械性能好，矿床体位于地下水面以上，因此适合于大规模露天开采。

5.水文队在矿山附近为徐州发电厂寻找地下水源查明矿区南缘之不牢河为一北一西一南方向断裂带，蕴藏丰富的地下水。临近矿区有TM1、TM2、TM3、TM4、TM5五个供水孔，最大涌水量：TM1：262—300吨/小时，最近的TM4涌水量为180—210吨/小时，孔口除TM2外，都下管封存。经化验水质良好。据此完全能满足水泥生产用水要求。

综上所述，青龙山石灰岩具有储量大，质量好，交通方便，电力、燃料、供水等经济条件好，开采容易等特点，是一个比较理想的水泥原料基地。

对青龙山矿区矿石矿石物理性质实验如表1-6所示：

表1-6 矿石物理性质实验数据

岩石名称鲕状灰岩 数值 平均值 最大值 最小值 平均值 最大值最小值 耐磨强抗剪断强度垂直度比重体重（风干） （g/cm） （t/m） （t/m） 内摩擦凝聚力垂直 平行 （风干） （风干） 角a （kg/cm） 抗压强度 （kg/cm） 930 1010 810 1340 1450 1180 930 960 680 1010 1060 950 2.60 2.732 2.62 400 215 对青龙山矿区矿石体重测试如表1-7所示： 表1-7 矿石体重测试结果表 样品编号 1 2 3 4 岩石名称 鲕状灰岩 鲕状灰岩 薄层灰岩 块状灰岩 空中称重（g） 水中称重（g） 排水重量（g） 8450 296.2 136.8 12600 5310 185.9 85.4 7925 3140 110.3 51.4 4675 体重 t/m 2.691 2.685 2.661 2.695 致密块状灰岩1.73 27.3 2.68 390 225 5 6 7 8 平均 说明：

块状灰岩 块状灰岩 生物碎屑 灰岩 136 75.4 108.6 80.8 84.5 46.9 67.7 53.0 51.5 28.5 40.9 27.8 2.640 2.645 2.655 2.900 2.67 1号为鲕状灰岩大体重样 4号为块状灰岩大体重样

8号无代表性未参加平均体重计算表

表1-8 青龙山附近水文孔成果表 项目 孔号 结果 孔深（m） 水位埋深（m） 实际降深（m） 实际涌水量（t/h） 推断降深（m） 推断涌水量（t/h） 颜色 嗅味 口味 浑浊度 沉淀物 220.96 1.13 1.92 33.60 15.20 262-300 270.76 0.94 2.84 110.30 15.20 255-290 270.28 0.49 2.72 76.3 15.20 180-210 无色 无嗅 无味 有黄色沉淀 225.19 1.03 5.65 14.8 15.20 154-182 233.21 2.15 1.35 48.2 15.20 160-175 TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 水文地质1.3.5矿区开采情况 矿山开采条件好、矿层连续稳定，基本无盖层和非矿夹层，矿石物理机械性能好。矿床位于地下水面以上，因此适合于大规模露天开采。 1.4厂址选择

1.4.1厂址选择概述

厂址选择工作,一般是按厂址选择不同阶段的要求,提出工程水文地质初勘、地形测量(1:1000或1:2000)、环境影响初评、厂外交通、供电、供水、供汽、供油方案以及资源勘探报告（或详细的地质资料）等。具备以上条件后，由筹建单位（或省、市、自治区建材主管部门）组织各有关部门进行厂址预选工作。可行性报告编制单位应根据项目建设和生产的各项要求进行技术、经济与社会诸因素的全面分析论证，经多方面比较后，推荐最佳厂址方案和后备厂址方案以及生活区位置，提出厂址选择报告，报主管部门。主管部门在审批可行性报告时最终审定厂址。

另外，在进行厂址选择时，必须考虑下列各项因素：1、厂址靠近主要原料基地。2、厂址靠近铁路接轨车站。3、在有水运条件的地区，应尽量考虑利用水运及建造码头的可能性。同时，厂址最好靠近主航道的一侧。4、厂址尽量靠近水源。5、厂址尽量靠近电源。6、厂址应有足够的建厂场地，但必须坚持贯彻国家节约用地方针政策，不占良田、少占农田，尽可能利用荒山野地。7、厂址地形。8、工程地质条件。9、水文地质条件。10、雨水、污水排出的问题。11、地震。12、大件设备的运输。13、合理确定工人村建设场地。14、与其他方面的协作。

1.4.2选址方案

物理性质 选址方案如表1-9所示：

表1-9 选址方案 项目 地理位置 燃料供应 交通条件 原料来源 电源 水源 矿山爆破安全性 建厂面积 工程地质条件 污染情况 地形 洪水影响 A方案 石灰石矿山东北侧 由矿区东部权台煤矿供给 在茅村车站与津浦接轨，但铁路线较B址远约3~5公里 临近石灰石矿山 彭场变电所接线进厂 地下河水 不受影响 面积较B址大 良好 对厂前区、生活区污染小 有一定坡度 不受洪水威胁 B方案 石灰石矿山南侧 由矿区南部王庄、庞庄煤矿供给 在茅村与津浦线接轨 临近石灰石矿山，但距粘土较A址远 彭场变电所接线进厂 南不牢河水 不受影响 面积较A址小 良好 对厂前区、生活区污染严重 地形平坦 不受洪水威胁 从以上比较情况可见，A址处具有矿山储量大，化学成分稳定，开采条件好，矿山品位高，交通便利，电力燃料、供水条件好的优点，所以选择A址合适。 1.5 生产方法选择及窑的选型 1.5.1 生产方法的选择

2007 年 我国水泥产量已达13.6亿顿，其中新型干法水泥占55 08年已达到

60%,2009年全国水泥产量16.3亿吨，新型干法水泥比重已接近65%，预计2010年将达到70%。可见国家大力发展先进的新型干法水泥，所以本厂采用新型干法水泥生产，即窑外分解系统。

1.5.2 窑选型的意义

水泥厂设计过程中，当窑型与格一旦确定之后，窑产量是选择生产系统设备，计算工厂的烧成能力，和熟料年产量的依据，同类窑在不同的生产条件下，其产量差异相当大，即使同一规格的窑，由于煅烧制度不同，产量也有较大的差异。

窑产量应该是工厂生产能力的限制因素，在窑以前的所有生产车间的生产能力，均以窑的产量依据进行计算。窑产量标定过高或过低，均奖产生不良后果，如标定过高生产中窑长期达不到设定产量，则浪费辅助设备的生产能力，降低工厂的经济效益；如果标定过低，生产中，窑产量大大超过设计产量，不仅使建厂经济效益降低，而且由于配套其它设备的生产能力限制，窑本身的生产能力也得不到正常的发挥。 1.5.3 窑型的选型计算

根据《新型干法水泥厂设备选型使用手册》P399确定生产能力为日产5000t的熟料预分解回转窑筒体的尺寸。

1.确定回转窑的耐火砖内径

Di?3式中，Di：窑耐火砖内径，m；

G K (1-1)

G：窑额定产量，t/d； K：与窑相关的系数，这里取K=60

Di?3回转窑耐火砖的内径：

G35000==4.37 K55Di=4.37

2.确定回转窑筒体内径：

D=Di+2?耐火砖 （1-2)

式中，D窑筒体内径，根据我国建材行业标准JC3333－91水泥工业用回转窑标准，其中第一系列为Φ2.5ｍ,Φ3ｍ,Φ3.5ｍ,Φ4ｍ等，第二系列是以0.2m为间隔，m；

Di：窑耐火砖内径，m;

?耐火砖：窑最小耐火砖厚度，取为200mm。

D=Di+2?耐火砖=4.37+2×0.2=4.77(m)

所以取回转窑的内径为D=4m。 3.确定回转窑筒体长度

根据《新型干法水泥厂设备选型使用手册》P401表5.1-4取回转窑L/D=15

L=15×4.8=72

所以回转窑长度为L=72m。

同类型回转窑规格图表如1-10所示： 表1-10 国内同类型厂回转窑规格 厂名 铜陵海螺公司2号线 华兴水泥厂 冀东水泥厂 珠江水泥厂 窑型 Φ4.8×74m Φ4.75×74m Φ4.7×74m Φ4.75×75m 实际产量（t/d） 5500 5500 4800 4800 本设计采用Φ4.8×74m.

Φ4.8×72m回转窑的窑型技术参数如表1-11 所示：

表1-11 Φ4.8×72m回转窑的窑型技术参数 规格 Φ4.8×74 m 生产能力 5000t/d 筒体内径 4.8m 筒体长度 72m 筒体斜度 3~4.5％ 转速 3-4r/min 支撑数 3 1.5.4窑产量的标定 1.5.4.1影响窑产量因素

影响窑产量因素很多，如窑型式、结构、尺寸、原料燃料品种、质量和物理性能及附属设备等。但主要影响因素是窑型式、结构和尺寸。在确定窑产量时，目前常使用的是从生产资料统计得出的经验公式或数据，计算窑产量经验公式大多数表示成产量和窑筒体尺寸关系，即一般经验公式中只考虑了影响窑产量的部分因素，因而在确定窑产量时除了用经验公式或数据计算外，还应考虑所用公式中是否包含其他影响因素。 1.5.4.2 窑产量的标定

1.按《新型干法水泥厂工业设计手册》回转窑产量标定公式：

G?8.495Di2.328L0.6801 （1-3）

G=8.495×4.772.328×720.6801=5915(t/d)

2.按南京水泥工业设计研究院推荐公式：

G=53.5Di3.14 （1-4） G=53.5×（4.77）3.14=7226（t/d）

3.按天津水泥工业设计研究院推荐公式：

G=KDi3(K取为60） （1-5）

G=60×(4.77)3=6511(t/d)

经过计算并参考国内同类厂，本设计采用Φ4.8×72m回转窑，产量标定为5000t/d（即230t/h）。 1.5.4.3 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。 所以年利用率η确定为0.85。 1.5.5窑热耗的确定 1.5.5.1熟料热耗概述

水泥原料在加热过程所用原料所发生的物理化学变化有吸热和放热反应。水泥熟料形成热是由于生料制成1Kg同温度熟料，在没有物料损失和热量损失情况下所需要的热量，也就是物料在煅烧过程中进行物理化学变化所需热量。熟料形成热与生产方法无关而所用原料品种、配比、热物理性能、燃料种类及窑型有关。但是水泥窑实际热耗比熟料理论热耗高很多，这是因为在煅烧过程中损失了大量的热量，如废气和熟料带走的热量，窑体向外界丧失热量，湿法生产时蒸发料将水分耗热及燃料不完全燃烧损失热量等。

对新建窑确定燃料消耗量，计算单位熟料热耗是分析窑系统热工性能，为优质、高产、低耗及节能技改提供科学的依据。

各种水泥窑热耗表如表1-10所示： 表1-10 窑型与熟料烧成热耗 窑型 湿法长窑 干法长窑 余热锅炉窑 立波尔窑 熟料烧成热耗 KJ/Kg熟料 5000~5900 4600~5000 5900~6700 3600~3800 Kcal/Kg熟料 1200~1400 1100~1200 1400~1600 850~900 悬浮预热窑 预分解窑 机械立窑 窑型 熟料烧成热耗 KJ/Kg熟料 3300~3600 3100~3300 3600~3800 Kcal/Kg熟料 780~850 740~780 850~900 1.5.5.2熟料烧成热耗的确定

1.蒸发水分热耗：预分解窑把预热和粘土脱水、部分碳酸盐分解移至窑外进行，相应减少了此项热损失；

2.废气带走的热损失：预分解窑由于利用窑及蓖冷机预热废气，相应减少此项热损失； 3.表面散热损失：预分解窑产量大幅度增加，大大减少了单位熟料表面散热损失； 4.熟料带走热损失与冷却机废气热损失：预分解窑采用篦冷机、窑用二次风量增加，相应降低了此项损失。

综上所述，本设计熟料烧成熟料热耗定为3100KJ/Kg熟料。

第二章配料及物料平衡计算 2.1混合材和石膏掺入的确定 2.1.1混合材—粒度高炉矿渣

2.1.1.1矿渣掺入量的意

粒度高炉矿渣是一种具有潜在水硬活性材料，是一种活性混合材料，水泥厂使用适量粒度高炉矿渣可以扩大水泥品种，改善水泥性能，调节水矿渣泥标号，增加水泥产量。改善水泥安定性。矿渣掺量适当，早期强度下降不大而后期强度提高；充分利用工业废渣，减少环境污染。

2.1.1.2矿渣的掺入量

本次设计决定掺入5%的矿渣作为混合材。

我国水泥工业生产中使用的混合材料基本有两大类：粒度高炉矿渣、火山灰质混合材料。水泥中混合材掺入量按质量百分比计：活性混合掺入量为>5%且≤20%，其中可以用不超过水泥质量8%的非活性混合材料或不超过水泥质量5%的窑灰来代替。

根据《中华人民共和国国家标准》(GB172-2007)对通用硅酸盐的规定，P．Ⅱ型硅酸盐水泥熟料+石膏所占组分≥95%，粒化高炉矿渣或石灰石等混合材≤5%。 粒化高炉矿渣的技术指标见表2-1：

表2-1 粒化高炉矿渣的技术指标

技术指标 碱性系数不小于 活性系数不小于 质量系数 活性系数=

一类 0.65 0.20 1.25 二类 0.50 0.12 1.00 Al2O3CaO?MgO?Al2O3 质量系数= SiO2SiO2?MnOCaO?MgO43.16?10.78碱性系数===1.205

SiO2?Al2O332.78?12.00Al2O312.00活性系数===0.366

SiO232.78CaO?MgO?Al2O343.16?10.78?12.00质量系数===1.97

SiO2?MnO32.78?0.632.1.2石膏

2.1.2.1石膏掺入量的意义

掺入适量石膏，不仅可以调节凝结时间，还能提高早期强度，降低干缩变形，改善耐蚀性，抗冻性、抗渗性等一系列性能。矿渣水泥中石膏除了调节凝结时间外，还对矿渣起硫酸盐激发的作用，加速矿渣水泥的硬化过程。石膏也可作矿化剂用于熟料煅烧，对提高熟料产量和质量有明显的效果。 2.1.2.2技术要求

GB/T 5483《石膏和硬石膏》国家标准中规定的技术要求是： 1.附着水：产品附着水不得超过4%（m/m)。

2.块状尺寸：产品的块度不得大于400mm。如有特殊要求，由供需双方商定。 3.分级：各级产品按其品位分级，并应符合表2-2的要求。 表2-2 石膏的标准要求 产品名称 品位%(m/m) 级别 特级 CaSO4?2H2O [且石膏（M） 混合石膏（M） CaSO4?2H2O+CaSO4 CaSO4 CaSO4?CaSO4?2H2O≥95 <0.80（质比量)] ≥95 一级 二级 三级 四级 ≥85 ≥75 ≥65 ≥55

2.1.2.3石膏掺入量

普通水泥中当SO3掺入量小于1.3%，石膏不能阻止快凝；当掺量在1.5%~2.5%间，石膏有明显缓凝作用；当SO3掺入大于2.5%时影响较小且掺入量过多，易在后期形成钙矾石，产生膨胀力，削弱浆体强度。 取SO3=1.6，则需要石膏的含量=

1.6=4，即石膏的掺入量为4%。 40%2.2熟料率值的确定 2.2.1率值的定义

我国目前硅酸盐水泥熟料采用饱和比(KH)、硅酸率（SM）、铝酸率（IM）三个率值控制熟料质量。KH表示熟料中SiO2被CaO饱和成C3S的程度，KH值高，硅酸盐矿物多，溶剂矿物少，熟料中C3S含量越高，强度越高；SM表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比值，SM高，煅烧时液相量减少，出现飞砂料的可能性增大，增加煅烧难度；IM表示熟料中溶剂矿物C3A和C4AF的比值，IM高，液相粘度大，难烧，但明显提高了熟料的三天强度和扩大了烧成范围，IM低时粘度较小，对形成C3S有利，但烧成范围窄，不利于窑的操作。 2.2.2熟料率值的选取

表2-3 国内外预分解窑熟料率值、矿物组成范围 生产统计 矿物组成 C3S% C2S% C3A% C4AF% 国内 54~61 17~23 7~9 9~11 国外 65 13 8 10 率值 KH SM IM 国内 0.87~0.91 2.3~2.7 1.4~1.8 0.86~0.90 2.40~2.80 1.40~1.90 率值范围 “设计规范” “新型干法水泥技术” 0.88~0.91 2.40~2.70 1.40~1.80 我国硅酸盐水泥一般采用“两高一中”的配料方案 表2-4 硅酸盐水泥熟料配料率值和矿物组成建议范围

窑型 湿法窑 干法窑 立波尔窑 预分解窑 机械 立窑 预分解窑 适宜范围 有矿化剂 推荐值 适宜范围 KH 0.88~0.92 0.86~0.89 0.85~0.88 0.87~0.92 0.86~0.93 0.92~0.96 0.88 SM 1.9~2.5 2.0~2.35 1.9~2.3 2.2~2.6 2.0~2.5 1.6~2.0 2.50 IM 1.0~1.8 1.0~1.6 1.0~1.8 1.3~1.8 1.1~1.5 1.1~1.3 1.60 C3S% 51~59 46~47 44~53 48~62 55~63 C2S% 16~24 19~28 22~30 14~28 18~22 C3A% 5~11 6~11 5~11 7~10 12~16 C4AF% 11~17 11~18 11~17 10~12 6~10 0.86~0.90 2.40~2.80 1.40~1.90

根据统计资料，为保证熟料正常烧成（易烧结而不结块）和水泥良好的物理性能（凝结正常、快硬高强和安定性良好），硅酸盐水泥熟料的主要氧化物控制范围应是：CaO：62%~67%，SiO2:20%~27%；Al2O3:4%~7%；Fe2O3：2.5%~2.7%。

查《新型干法水泥工艺设计手册》新型干法生产的熟料率值一般控制在： KH=0.88±0.02 SM=2.5±0.1 IM=1.5±0.1

综上所述，最终率值的确定如下：KH=0.88 SM=2.5 IM=1.5 2.3配料计算

已知条件如表2-5所示： 表2-5原料化学成分 名称 石灰石 粘土 铁矿 煤灰 CaO 52.90 1.15 1.16 2.08 SiO2 2.46 68.54 21.63 48.10 Al2O3 Fe2O3 0.41 14.02 7.95 37.91 0.41 5.56 66.00 5.08 MgO 1.06 1.41 0.35 0.98. 烧矢量 43.00 4.91 3.53 SO3 其他 合计 100.24 95.59 100.82 95.88 1.40 2.35

要求熟料三个率值为KH=0.88，SM=2.5，IM=1.5，单位熟料热耗为3000KJ/Kg熟料。 2.3.1计算煤灰掺入量

本设计燃料采用权台原煤，100Kg熟料的煤灰掺入量可按下式近似计算：

Ga?q?A?S3000?18.96?100?=3.00 （2-1）

100?Q100?21884.4式中： Ga—熟料中煤灰掺入量，%；q—单位熟料热耗，KJ/kg熟料；

Q—煤的应用基低热值，KJ/kg煤； A—煤的应用基灰分含量，%； S—煤灰沉落率，%(设有电收尘器，沉落率为100%）。 煤灰沉落率因窑型而异，如表2-6所示： 表2-6 不同窑型煤灰沉落率（%) 窑型 湿法长窑（L/D=30—50）有链条 湿法短窑（L/D<30）有链条 湿法短窑带料浆蒸发机 干法短窑带立筒、旋风预热器 窑外分解窑 立波尔窑 立筒 无电收尘器 100 80 70 90 90 80 100

有电收尘器 100 100 100 100 100 100 100 2.3.2根据熟料率值估算熟料化学成分 要求熟料三个率值KH=0.88，SM=2.5，IM=1.5，假设熟料中四个主要氧化物含量总和T=97.5 %，则熟料化学成分可计算如下：

Fe2O3?T=3.61%

(2.8KH?1)(IM?1)?SM?2.65IM?1.35

Al2O3?IM?Fe2O3=5.42%

SiO2?SM(Al2O3?Fe2O3)?22.58%

CaO?T?(SiO2?Al2O3?Fe2O3)?65.89%

2.3.3递减试凑计算

以100kg熟料为基准列表用递减试凑法计算如下： 表2-7 熟料平衡计算公式

递减试凑法过程，以100kg孰料为基准 计算步骤 要求孰料组成 -3kg煤灰 差额 -123kg石灰石 差额 -26kg粘土 差额 -2.3kg铁矿 差额 CaO 65.5 0.06 65.44 65.07 0.37 0.30 0.07 0.03 0.04 SiO2 22.5 1.44 21.06 3.03 18.03 17.82 0.21 0.50 -0.29 Al2O3 5.4 1.14 4.26 0.50 3.76 3.65 0.11 0.18 -0.07 Fe2O3 3.6 0.15 3.45 0.50 2.95 1.45 1.50 1.52 -0.02 其他 3 0.03 2.97 1.30 1.57 1.51 0.06 0.01 0.05 备注 首先扣煤灰中的成分 65.44/52.9×100=123.7 18.03/68.54×100=26.3 1.50/66×100=2.3 偏差已经很小

计算结果表明，熟料中CaO略低，但若增加石灰石，则SiO2偏高，故暂停递减计算，检验配合生料和熟料的三个率值是否和设定值一致。 2.3.4计算生料配合比

由表2-7可得，配制100Kg熟料所需的干原料（即熟料料耗）如下： 石灰石 123.06Kg，粘土26.01Kg，铁粉2.30Kg。

123.06×100%=81.30%

123.06?26.01?2.326.01粘土=×100%=17.18%

123.06?26.01?2.32.3铁粉=×100%=1.52%

123.06?26.01?2.3石灰石=

2.3.5计算熟料率值 1.计算熟料成分

表2-8 熟料计算检验 名称 石灰石 粘土 铁粉 生料粉 灼烧生料 灼烧生料 煤灰 熟料 配合比 81.30 17.20 1.50 100.00 100.00 97.00 3.00 100.00 烧失量 34.96 0.84 0.05 35.85 0.00 0.00 0 0.00 CaO 43.01 0.20 0.02 43.23 67.39 65.37 0.06 65.43 SiO2 2.00 11.79 0.32 14.11 22.00 21.34 1.44 22.78

Al2O3 0.33 2.41 0.12 2.86 4.46 4.33 1.14 5.47 Fe2O3 0.33 0.96 0.99 2.28 3.55 3.44 0.15 3.59 MgO+SO4 0.86 0.24 0.00 1.10 1.71 1.66 0.07 1.73 合计 81.16 16.44 1.50 99.10 99.11 96.14 2.86 97.00

2.则熟料率值如下：

CaO?1.65A?0.35F65.43?1.65?5.47?0.35?3.59==0.87

2.8?22.782.8SS22.78SM===2.51

A?F5.47?3.59A5.47IM===1.52

F3.59KH=

将以上计算结果与设定的目标率值KH=0.88，SM=2.5，IM=1.5相比较，偏差小于容范围，说明上述计算是成功的，可以终止递减计算。 3.有害成分计算和评定 MgO含量：

石灰石中：81.30%×1.06%=0.867% 粘土中：17.20%×1.41%=0.243% 铁粉中：1.5%×0.35%=0.005% 煤灰中：3.0%×0.98%=0.029%

??0.867%+0.243%+0.005%+0.029%=1.144%

符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥标准》中规定的水泥中MgO含量不得大于5%（通过水泥压蒸实验并合格可放宽至6%），所以该配料方案可取。 2.3.6 湿原料的配合比

81.30?100?82.12（Kg）

100?117.20?100湿粘土：?20.24（Kg）

100?151.50?100湿铁粉：?1.88（Kg）

100?20故湿石灰石：湿料百分数如下：

82.12?100%?78.78%

82.12?20.24?1.8820.24?100%?19.42% 湿粘土：

82.12?20.24?1.881.88?100%?1.80% 湿铁粉：

82.12?20.24?1.88湿石灰石：

所以湿原料的配合比例为：78.78: 19.42: 1.80

综上，干料配比：石灰石：粘土：铁粉=81.30: 17.20: 1.50 湿料配比：石灰石：粘土：铁粉=78.78: 19.42: 1.80 2.4物料平衡计算

2.4.1烧成车间生产能力和工程生产能力的计算

1.要求的熟料年产量（参考《水泥厂工艺设计概论》P37~42）：

Qy?365n?Gy

式中 Qy:要求的熟料年产量，万吨/年；

Gy：所选窑标定日产量，t/d；

n：窑台数

。 ?：窑的年利用率（此时取0.90）

则，Qy=365×1×0.90×5000=164.25（万吨/年） 2.烧成车间生产能力

熟料小时产量：Q烧时=208.33（t/h) 熟料的日产量：Q烧日=5000（t/d) 熟料的年产量：Q烧年=164.25×104（t/y） 3.工厂生产能力

Q100?PY?100?d?eQy

式中QY：水泥年产量，万吨/年； P：水泥生产损失，取为1%；

d：水泥中石膏掺入量，水泥中石膏掺入量4%； e：水泥中矿渣掺入量，水泥中矿渣掺入量5%。 所以QY=

100?1×164.25.=178.69（万吨/年）

100?4?5则工厂生产能力计算如下：

水泥年产量：QY=178.69（万吨/年） 水泥小时产量：QH=215.32（t/h） 水泥日产量：QD=5167.67（t/d） 2.4.2原料需要量计算 2.4.2.1 原料消耗定额计算

1.考虑煤灰掺入，一顿熟料干生料理论耗量：

KT=

式中，KT ：干生料理论耗量，t/t熟料； I：干生料烧失量，%； S：煤灰掺入量，%。 KT=

100?S

100?I100?3.00=1.512（t/t熟料)

100?35.85100KT

100?P生2.考虑煤灰掺入，一顿熟料干生料消耗定额： K生=

式中，K生：干生料消耗定额，t/t熟料； P生：干生料生产损失，取1%； K生=

100?1.512=1.527（t/t熟料)

100?13.各种干原料消耗定额：K原?K生x K原：某种干原料消耗定额，t/t熟料； K生：干生产消耗定额，t/t熟料； x ：干生料中改原料配合比，%。 K石灰石=1.527×0.8130=1.241 （t/t熟料）

K粘土=1.527×0.1720=0.263（t/t熟料） K铁粉=1.527×0.015=0.023 （t/t熟料） 4.含天然水份原料消耗定额

100=1.254（t/t熟料）

100?1100’

K粘土=0.263×=0.309（t/t熟料）

100?15100‘

K铁粉=0.023×=0.029（t/t熟料）

100?20 K

‘石灰石

=1.241×

2.4.2.2 原料需要量计算 1.干原料需要量 石灰石：208.33×1.241=258.53（t/h） 173.38×1.241=215.16（万吨/年） 5000×1.241=6205（t/d） 粘土：208.33×0.263=54.79（t/h） 173.38×0.263=45.60（万吨/年） 5000×0.263=1315（t/d） 铁粉：208.33×0.023=4.79（t/h） 173.38×0.023=3.99（万吨/年） 5000×0.023=115（t/d） 2.含天然水分原料需要量 石灰石：208.33×1.254=261.25（t/h） 173.38×1.254=217.42（万吨/年） 5000×1.254=6270（t/d） 粘土：208.33×0.309=64.37（t/h） 173.38×0.309=53.57（万吨/年） 5000×0.309=1545（t/d） 铁粉：208.33×0.029=6.04（t/h） 173.38×0.029=5.03（万吨/年） 5000×0.029=145（t/d） 2.4.3石膏需要量计算 2.4.3.1石膏消耗定额计算 1.干石膏消耗定额

Kd?100d

?100?d?e??100?Pd?式中：Kd：干石膏消耗定额（t/t熟料）

d、e：分别表示水泥中石膏、混合材的掺入量（%）

pd：石膏的生产损失，取1.5%；

则，Kd=

100?4?0.0446（t/t熟料）

?100?4?5??100?1.5?2.含天然水份石膏消耗定额

K’d=

100?0.0446?0.0460（t/t熟料）

100?32.4.3.2石膏需要量计算 1.干石膏需要量

每年需干石膏：D年=0.0446×178.69=7.97（万吨/年） 每时干石膏需要量：D时?79700D年?10.11（t/h）

8760?8760?0.9每日干石膏需要量：D.64（t/d） 日?24D时?24?10.11?2422.含天然水份石膏需要量

每年需含天然水份石膏量D年=0.0460×178.69=8.22（万吨/年）

'D年8.22?104?10.43（t/h） 每时需含天然水份石膏量D???8760?0.98760?'时'''每日需含天然水份石膏量：D?24D.32（t/h） 日时?24?10.43?250

2.4.矿渣需要量计算

2.4.4.1矿渣消耗定额计算 1.干矿渣消耗定额：

Ke?100e

(100?d?e)(100?Pe)式中，Ke：干混合材消耗定额（t/t熟料） pe：混合材的生产损失率 ，取1.5%。

Ke?100e100?5?0.0558（t/t熟料） ?(100?d?e)(100?Pe)(100?4?5)(100?1.5)2.含天然水份矿渣消耗定额 Ke=

‘

100?0.0558?0.0656（t/t熟料）

100?152.4.4.2矿渣需要量计算 1.干矿渣需要量

每年需矿渣量：E年=0.0558×178.69=9.97（万吨/年） 每时干矿渣需要量：E时=

99700=12.65（t/h）

8760?0.90每日干矿渣需要量：E日=24E时=303.6（t/d） 2.含天然水份矿渣需要量

’

每年需含天然水分矿渣量：E年=0.0656×178.69=11.72（万吨/年）

每时需含天然水分矿渣量：E

‘

时’

=

117200?14.87（t/h）

8760?0.90‘时

每日需含天然水分矿渣量：E日=24E2.4.5烧成用煤计算

2.4.5.1烧成用煤消耗定额计算 1.烧成用干煤消耗定额：Kf1?=356.88（t/h）

QDW?100?Pfg100q?

式中：Kf1：烧成用干煤消耗定额（t/t熟料）； q：熟料烧成热耗（KJ/Kg熟料）；

QDW：干煤低位热值（KJ/Kg干煤）；

Pf：煤的生产损失（%），取1%。

yQDW?QDW?25?Wy?gg??100?24593.77778（KJ/Kg干煤）

100?DyKf1?100?3100?0.127（t/t熟料）

24593.78?992.烧成用含天然水份煤消耗定额

K'f1?100?0.127?0.141（t/t熟料）

100?102.4.5.2烧成用煤计算 1.烧成用干煤量

F时=Kf1×Q烧时=0.127×208.33=26.46（t/h） F日=Kf1×Q烧日=0.127×5000=635（t/d）

F年=Kf1×Q烧年=0.127×173.38=22.02（万吨/年）

2.烧成用含天然水份煤量 F

’时

=K

‘

f1×

Q烧时=0.141×208.33=29.37（t/h）

F’日=KF

’年

‘

f1×

Q烧日=0.141×5000=705（t/d）

=K

‘

f1×

Q烧年=0.141×173.38=20.22（万吨/年）

2.4.6烘干用煤量计算

2.4.6.1 预烘干矿渣用煤量计算 1.预烘干矿渣用干燥消耗定额：

Kf2=

100M湿w1?w2? ?Q烧100?w2100?Pf式中，Kf2：烘干用煤消耗定额，Kg/Kg熟料； M湿：须烘干的湿物料；

石膏 矿渣 熟料 水泥 烧成用煤 烘干用煤 燃煤合计

3.0 15 10 10 10 1.5 1,5 1 1 1 1 0.0446 0.0460 0.0558 0.0656 0.127 0.141 10.11 12.65 208.33 215.32 26.46 0.443 26.9 242.64 303.6 5000 5167.67 635 10.65 645.65 79700 99700 1642500 1786900 220200 3690 223890 10.43 14.87 29.37 0.494 250.32 356.8 705 11.85 82200 117200 244500 4110 249110 0.0021 0.0023 0.1291 0.1433 29.864 716.85 规格型号 TKPC20.22 最大进料粒度（mm） 1000×1000×1250 出料粒进料口尺度（mm） 寸（mm） 2330 <25（筛1800×余90%） 生产能力 （t/h） 600 主电机功生产厂商 率 KW 710~900 中天仕名

Q烧：烧成车间生产能力；

w1,w2：分别表示烘干前、后物料的含水量，%； q烘：蒸发1Kg水分的耗热量，KJ/Kg水分。 矿渣烘干采用Φ2.4×18m回转烘干机，矿渣由15%烘干至1%时，q烘为5150KJ/Kg水。

Kf2=

13610015?15150100????0.00213（Kg/Kg熟料）

1907100100?124593.78100?1100?0.00237（Kg/Kg熟料） K'f2=0.00213?100?102.烘干矿渣用煤量 烘干煤用干煤量：

F时=0.00213×208.33=0.443（t/h） F日=0.00213×5000=10.65（t/d）

F年=0.00213×173.38=0.369（万吨/年）

烘干矿渣用含天然水分煤量： ’

F时=0.00237×208.33=0.494（t/h） F’日=0.00237×5000=11.85（t/d） ’

F年=0.00237×173.38=0.411（万吨/年）

2.4.7全厂物料平衡表 全场物料平衡表 物料名称 天然水分% 1.0 15 20 3.0 15 10 10 10 生产消耗定额（t/t熟损料） 失% 干料 含天然水分料 1 1 1 1 1.5 1,5 1 1 1 1 1.241 0.263 0.023 1.527 1.254 0.309 0.029 物料平衡量（t） 干料 小时 258.53 54.79 4.79 318.08 10.11 12.65 208.33 215.32 26.46 0.443 26.9 日 6205 1315 115 7635 242.64 303.6 5000 5167.67 635 10.65 645.65 年 2151600 456000 39900 2647500 79700 99700 1642500 1786900 220200 3690 223890 小时 261.25 64.37 6.04 10.43 14.87 29.37 0.494 含天然水分料 日 6270 1545 145 250.32 356.8 705 11.85 年 2174200 535700 50300 82200 117200 244500 4110 249110 石灰石 粘土 铁粉 生料 石膏 矿渣 熟料 水泥 烧成用煤 烘干用煤 燃煤合计 0.0446 0.0460 0.0558 0.0656 0.127 0.141 0.0021 0.0023 0.1291 0.1433 29.864 716.85 第三章 全厂主机设备选型

生产车间工艺流程的选择，工艺设备选型与生产车间的工艺布置密切相关。因为工艺布置直接取决于所选定的工艺流程和设备；同时，工艺布置对工艺流程和设备的选择又有很大的影响。

车间设备选型的一般步骤如下：

1.确定车间的工作制度，确定设备的年利用率。

2.选择主机的型式和规格，根据车间要求的小时产量、进料性质、产品质量要求以及其他技术条件，选择是适当型式和规格的主机设备，务必使所选的主机技术先进，管理方便，能适应进料的情况，能生产出质量符合要求的产品。同时，还应考虑设备的来源和保证。

3.标定主机的生产能力，同类型规格的设备，在不同的生产条件下（如物料的易磨性、易烧性、产品质量要求以及具体操作条件等），其产量可以有很大的差异。所以，在确定主机的型式和规格后，应对主机的小时生产能力进行标定。即根据设计中的具体技术条件，确定设备的小时生产能力。标定设备生产能力的主要依据是：定型设备的技术性能说明；经验公式（理论公式）的推；与同类型规格生产设备的实际生产数据对比。 4.计算主机的数量

n?Gh Gh?l式中，n：主机台数；

Gh：要求主机小时产量，t/h。 Gh?l：主机标定台时产量，t/h。 5.核算主机的年利用率

6.主机的实际年利用率和每周实际运转小时数，可用公式：

???

Gh? nGh?l式中，??：主机的实际年利用率

?：预定的主机年利用率

水泥厂主机年利用率选择参考表3-1：

表3-1 水泥厂主机年利用率（以小数表示）

主机名称 石灰石破碎 石灰石破碎 回转烘干机 生料磨（圈流） 生料磨（开流） 机械立磨 旋磨 水泥磨（圈流） 水泥磨（开流） 水泥包装 水泥散装 周别 不连续周 不连续周 连续周 连续周 连续周 连续周 连续周 连续周 连续周 不连续周 不连续周 每日工作班数 1 2 3 3 3 3 3 3 3 1 2 适宜利用率 0.24~0.28 0.48~0.58 0.70~0.80 0.70~0.78 0.70~0.80 0.80~0.85 0.82~0.88 0.70~0.82 0.75~0.85 0.24~0.28 0.48~0.56 备注 也可连续周 3.1物料破碎系统的选择与破碎设备的选型

生产水泥的原料，大部分都要经过预先破碎，因为从矿山开采回来的石灰石，砂岩，石膏，混合材料以及煤等原料，燃料块状较大，给运输，贮存，粉磨带来一定的困难。从窑中煅烧

得到的熟料，其中有些块状较大的必须进行破碎。物料经过破碎后，其粒度减少，表面积增加，在一定程度上可以提高粉磨和烘干的效率。 3.1.1 影响破碎系统选择的因素

1.物料的性质：物料的硬度，水分，形式和杂志含量均将直接影响破碎系统的技术，经济指 标。

各原料的物理性质如表3-2所示： 表3-2 物料的物理性质 序号 1 2 3 4 5 物料名称 中硬石灰石 粘土，粉砂岩 硬性砂页岩 熟料 煤，石膏 主要性质 抗压强度80~160MPa，水分<1% 抗压强度<20MPa水分10~20% 抗压强度>20MPa水分<10% 磨损，腐蚀性强，温度70~300℃ 抗压强度<40MPa水分<10%

2.物料的粒度：对破碎系统的物料粒度，组成有充分的了解，有利于合理的选择破碎系统和破碎设备。

各种水泥对各原料的进料粒度要求如表3-3、3-4所示：

表3-3 各种物料的进料粒度 序号 1 2 3 4 5 物料种类 最大粒度 物料名称 大型厂 石灰石 粘土，砂页岩 熟料 石膏 煤 石灰石 <25 800~1000 400 100 300 300 粘土 <50 最大进料粒度 中型厂 650~800 400 100 300 300 熟料 <30 小型厂 <350 250 200~300 300 300 石膏 <50 备注 操作不正常时出现300mm 许多厂均为碎煤，少许大块 混合材 <30 煤 <30 表3-4水泥厂最大入磨料的粒度 3.1.2石灰石破碎系统 3.1.2.1破碎系统的选择

1.青龙山矿区石灰石硬度较大，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，减少热耗，减少环境污染，本设计采用单转子反击式破碎机。

2.石灰石破碎车间设在矿区，自卸汽车将石灰石倒入板式喂料机，再经单转子反击式破碎机破碎后，由长带式输送机送到厂区圆形预均化库，出悬臂堆料皮带机人字形堆料，由桥式刮板取料机将预均化后的石灰石放带式输送机送至石灰石调备库。 3.1.2.2破碎机选型

1.确定破碎车间的工作制度

石灰石破碎车间采用二班制，每班工作7小时，每年工作290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：

??k?k2?k3290?2?7??0.46

87608760式中，k：每年工作日数；

k2：每日工作班数；

k3：每班主机运转小时数。 3.主机要求小时产量

GH?Gy

8760?式中，GH：要求主机小时产量 GY：物料年平衡量（t/年）； ?：预定的主机年利用率 则，GH?2174200?539.56（t/h）

8760?0.464.由于主机要求小时产量为539.56/h，故选用TKPC20.22单段锤式破碎机，其规格性能如表3-5：

表3-5 TKPC20.22单段锤式破碎机主要技术性能

规格型号 TKPC20.22 最大进料粒度（mm） 1000×1000×1250 出料粒进料口尺度（mm） 寸（mm） 2330 <25（筛1800×余90%） 生产能力 （t/h） 600 主电机功生产厂商 率 KW 710~900 中天仕名 5.主机台时产量标定 由于本设计石灰石质量好，要求产量为539.56t/h，同时参考同类厂石灰石破碎机台时产量主机台时产量标定为600t/h。

n?GH G台时式中，n：主机台数；

GH：要求主机小时量，t/h；

G台时：主机实际标定产量，t/h。0

n?GH539.56?0.90，取1台。 =

G台时600GH? nG台时6.主机实际年利用率核算 ??0式中，?0：主机实际年利用率；

?：主机平衡计算所取年利用率；

?0=

539.56?0.46?0.414 6003.1.3黏土破碎系统

黏土由汽车运进厂先进入黏土堆棚，由于铲车卸入破碎机破碎，经破碎后的黏土由带式输送机送入配料库。 3.1.3.1破碎系统选择 破碎段数采用单段破碎。由于粘土水分较高，为减少破碎机箱体赌塞，采用双齿辊式破碎机。3.1.3.2破碎机型选择

1.确定黏土破碎车间的工作制度

粘土破碎车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作285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：

??k?k2?k3285?1?6??0.20

876087603.破碎机选型

主机要求小时产量： GH=

535700?305.76（t/h）

8760?0.204.因为要求小时产量为305.76（t/h），所以选择天津水泥院设计TKPG14.14双齿辊黏土破碎机，其性能与规格如表3-6：

表3-6 TKPG14.14双齿辊黏土破碎机 规格型号 TKPG14.14 最大进料出料粒度粒度（mm） （mm） ?300 ?50 生产能力t/h 300~350 物料水分（%） ?25 生产厂商 中天仕名 5.主机台时产量标定为330t/h

n?GH305.76?0.93，所以取1台。 =

G台时330GH305.76?=×0.20=0.19 nG台时1?3306.主机实际年利用率核算

?0?3.1.4 原煤破碎系统 3.1.4.1破碎系统选择

由于本设计煤最大块度为200mm左右，所以选用锤式破碎机单段破碎。 3.1.4.2破碎机选型

1.确定原煤破碎车间的工作制度

原煤破碎车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作285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：

??k?k2?k3285?1?6??0.20

876087603.主机要求小时产量： GH=

249110?142.19（t/h）

8760?0.204.由于主机要求小时产量142.19t/h，最大粒度200mm,所以选择PPC1412单段锤式破碎机，其规格与性能如3-7下：

表3-7 PPC1616单段锤式破碎机主要技术性能 规格型号 PPC1616 进料口尺寸（mm) 1650?1590 最大进料粒度（mm） ≤700 出料粒度 （mm) ≤ 25 生产能力 t/h 160~240 主电机功率KW 315~355 5.主机台时产量标定为180t/h 6.主机台数：

n?GH142.19?0.79，取为1台

G台时1807.主机实际年利用率核算

?0?GH142.19?=?0.2?0.16 nG台时180

3.1.5石膏破碎系统

原始资料：石膏青海产SO3，40%；含水量少量，块度<300毫米。运进厂先进石膏堆棚储存，由铲车卸入破碎机破碎后，经带式输送机送入石膏库。

由于本厂石膏最大粒度为300mm，在入磨前须先经破碎，鉴于同类型厂设备选型，本设计采用锤式破碎机。 3.1.5.2破碎机选型

石膏属于远程外购原料，是成批量的，不定期运入厂内的，在厂内的储存量大而日用量少，因此石膏破碎均采用集中破碎的方式，破碎一次，使用一段时间。石膏由汽车 1.确定破碎车间工作制度

2.石膏破碎机车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作285天。

??k?k2?k3285?1?6??0.20

876087603.主机要求小时产量： GH=

82200?46.92(t/h)

8760?0.204.主机要求小时产量46.92t/h且入料粒度300mm,所以选用PC II-60锤式破碎机。其规格与性能如下：.

表3-8 PC II-60锤式破碎机主要技术性能 规格型号 PC II-60 最大进料粒度（mm） <500 平均出料粒度（mm) 5~8 生产能力t/h 55~65 电机功率 110 5.主机台时产量标定为60t/h。 主机台数：n?GH46.92?=0.782，取为1台。 G台时60

6.主机年利用率核算

?0?GH46.92?=?0.20=0.16 nG台时60 3.2烘干系统

在新型干法水泥生产过程中，需对原料、煤、和混合材进行烘干。烘干系统可分为两种，一种是烘干磨，即物料在粉磨过程中进行烘干。另一种是用单独的烘干设备。 煤的烘干已经广泛使用了烘干磨，利用窑头或熟料篦冷机热端气体做烘干介质，使煤的烘干和粉磨同时进行，制备窑和分解炉所需要的煤粉。随着预热器和预分解窑的不断发展，干法水泥厂的原料烘干和粉磨也广泛采用烘干磨，并用窑尾废气做为烘干介质，充分利用了废气余热。

混合材的烘干，一般采用单独的烘干，烘干热源可取自专设的热风炉；也可取用热料篦冷机的低温废气（200℃左右）作为烘干机的主要干燥热源，并设热风炉作为辅助热源。

单独进行烘干的烘干设备有回转烘干机、快速烘干机（装有搅拌叶片）等。其中应用最广泛的事回转烘干机。

3.2.1.1矿渣烘干系统

原始资料：矿渣（混合材）徐州钢铁厂碱性矿渣，含水量15%。

矿渣由外地运入厂，先入矿渣堆棚储存，经带式输送机送入回转烘干机进行烘干，烘干后的矿渣由带式输送机送入矿渣库。 3.2.1.1烘干系统选择

本设计矿渣烘干机采用回转烘干机。 3.2.1.2烘干机选型计算 1.确定烘干车间的工作制度

矿渣烘干车间采用三班制，每班工作时间8小时，每年工作295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：

k?k2?k3k?k2?k3295?3?8?????0.81

876087608760117200?16.52（t/h） 3.烘干机要求小时产量：GH=

8760?0.81??式中，GH：按照湿物料表示烘干机产量

4.矿渣初水分15%需要烘干机产量（以湿料计）为16.52t/h，所以选择Φ2.4×18m回转烘干机，其计算指标如表3-9：

表3-9Φ2.4×18m回转烘干机 物料种类 矿渣 产量（t/h） 斜度（%） 筒体转速（r/min） 20 3 4 电动机功率（kw） 40 减速机型号 ZL2-85-10-II 热耗q（kcal/kg水） 1230 5.主机实际年利用率核算 ?0?16.52GH?0.81?0.67 ?20nG台时3.3煤粉的制备

3.3.1煤磨及煤粉制备系统选择

燃料：权台煤矿烟煤；易磨性系数1.3；块度<80毫米。 水泥厂的煤粉制备系统，基本上都是采用传统的兼有烘干扫风能力的风扫刚球磨，由于风扫刚球磨存在，如系统效率低，煤粉质量差等特点，很难适应水泥工业发展要求。随着粉磨技术的发展，国内也有生产线在煤粉制备系统中采用了立磨。 3.3.2煤磨选型

煤粉制备与窑系统一样，采用三班制，每班工作8小时，每年工作310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：

??k?k2?k3310?3?8??0.85

876087603.主机要求小时产量：

'

GH=

249110?33.46（t/h）

8760?0.85考虑到煤磨有足够富余能力，以保证煤磨发生故障时，短时间内影响窑和分解炉正常工作，储备系数取为30%。

所以，GH=（1+0.30)?GH=43.49（t/h）

'

4.由于主机要求小时产量为43.49t/h，所以选择LM-1900磨煤机，其规格性能如表3-10： 表3-10 LM-1900磨煤机主要技术性能 规格型号 LM-1900 生产能力（t/h） 70 最大平均（Kw） 500 生产细度（R0.06） <12% 原料水分 <10% 生料水分 ≤1% 5.主机台时产量标定：60t/h 6.主机台数： n=

43.49GH?0.72,取为1台 ?60G台时8.主要实际年利用率核算

由于煤磨与窑系统同开同关，所以年利用率0.90 9.储备系数核算

60?1?0.38?30%，故储备满足要求。 43.493.4 生料制备

3.4.1原料粉磨系统选择 3.4.1.1原料水分

干料配比为：石灰石：粘土：铁粉=81.30:16.73:1.51。而石灰石含水分1%，粘土15%，铁粉20%。

81.30?100?82.12（Kg）

100?117.20?100湿粘土：?20.24（Kg）

100?151.50?100湿铁粉：?1.88（Kg）

100?20湿石灰石：

配比为：湿石灰石：湿粘土：湿铁粉=78.78:19.42:1.80 水磨水分为：（78.78%?1%+18.89?15%+1.80?20%）?1%=3.98%

综合水分3.89%满足烘干磨要求，目前一般采用烘干磨，因其可简化工艺流程，减少生产环节，节省设备投资，减少扬尘并利用废弃余热，所以本设计采用烘干磨。 3.4.1.2生料磨系统的选择

现在生料粉磨阶段主要采用的有中卸式提升循环烘干磨和立磨，其他粉磨系统可以不考虑。

立磨的特点：（1）由于立磨属后床粉磨，粉磨方式合理，并且磨内气流可将磨细的物料及时带出，避免了过粉碎现象，故粉磨效率高，能耗较低。整个磨粉系统电耗可降低10%~30%，其降低值随原料水分的增加而增加，而且它将破碎、粉磨、烘干、分级等工序集中为一体，大大简化了生产流程和设备台数。

（2）允许入磨物料粒度较大，一般可达磨辊直径的5%，大型磨入磨物料粒度可高达100~150mm，因而可省略第二段破碎，节约投资。

（3）入磨热风从环缝中进去，风速可高达80m/s以上，磨内通风截面也大，阻力小，通风能力强，烘干效率高。利用窑尾低温废气可烘干8%水分物料，如采用热风炉供热可烘干15%~20%水分物料。

（4）物料在磨内停留时间短，仅2~4min（球磨15~20min）。故生产调节反应快，易于对生料成分及细度调节控制，也便于实现操作自动化。

（5）金属消耗省，检修时间少，不需要清球，设备运转率可高达95%以上。 （6）磨机机构合理，整体密闭好（漏风可降到10%以内），扬尘少，噪声低，有利于环境保护。

（7）设备布置紧凑，建筑空间小，且可以露天布置，投资低。 立磨的主要缺点是不适用于磨蚀性大的物料，否则磨辊、磨盘的衬板磨损快，维修工作量大，维修费用增高。

3.4.2生料磨选型计算

1.确定粉磨车间的工作制度

生料粉磨车间采用三班制，每班工作8小时，每年工作295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：

??k?k2?k3295?3?8??0.81

876087603.要求主机小时产量

入磨生料量为2647500t/y，入磨料综合水分为3.98%。

Gy?2647500?100%?2757238（吨/年）

100?3.98GH?Gy8760??275738?388.58（t/h）

8760?0.81

4.本设计采用MLS4734立磨，其性能如表3-11： 表3-11 MLS734立磨主要技术参数 生产能力 400t/h 主电机功率（kw） 3800 磨盘转速（r/min） 20.98 最大给料磨盘直径粒度（mm） （mm) 120 4750 磨辊直径（mm） 3400 5.主机台时产量标定为400t/h。 6.主机台数：

n?388.58GH?0.97，取为1台 ?400G台时7.主机实际年利用率：

?0?GH388.58???0.81?0.79 nG台时4003.5熟料煅烧系统 3.5.1窑的选型

窑的选择见1.5节，据计算，本设计回转窑采用规格Φ4.8×74 m回转窑，标定产量为5000t/d。其技术性能如表3-12： 规格 Φ4.8×74 m 生产能力 5000t/d 筒体内径 4.8m 筒体长度 74m 筒体斜度 4％ 最大转速 4r/min 料负荷 210kg/(h.m3) 3.5.2预热器及分解炉的选择 3.5.2.1预热器的选择

参考同类厂，本设计采用五级旋风预热器。生料首先喂入最上一级旋风筒C1入口的上升管道内，分散的粉体颗粒与热气流迅速进行气固相热交换，并随热风上升，在C1旋风筒中气 料分离 预热器 基本参数 规格：C1：4-?5000；C2：2-?6900 C3：2-?6900 C4：2-?7200 C5：2-?7200 分解炉 规格：气体停留时间：5s 技术指标 阻力：4.5kPa ?7500:mm×3100mm+45000mm;形式：在线喷旋管道式分解炉 水泥包装机

3.6水泥粉磨系统

3.6.1水泥粉磨系统选择

水泥粉磨系统分为闭路和开路两种，由于闭路粉磨有利于水泥质量，且技术经济效果较好，因为闭路粉磨的钢球式磨机在水泥粉磨系统中应该比较广泛。同时立式磨也开始用于水泥粉磨，但由于水泥粉磨产品中微细颗粒含量较少影响水泥质量。辊压机、分级器等设备也运用于水泥粉磨系统中，辊压机加球磨机的圈流粉磨效率高、单位电耗低。本次设计水泥粉磨预3.6.2 水泥粉磨设备选型 1.确定车间的工作制度

水泥粉磨车间采用三班制，每班工作8小时，每年工作290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：

??k?k2?k3?0.80

87603.磨机要求台时产量：GH?1786900?254.98 t/h

8760?0.84.设备选型

成都建材设计院CDG辊压机 型号 CDG100-50 规格（mm） 功率（kW） 2?200 通过量（t/h） 120~150 ?1000?500 5.生产能力标定台时产量为 6.磨机台数：

n?GH? G台时7.磨机实际年利用率：

8.同时采用的配套设备如表3-15：

3.7水泥包装系统 3.7.1包装系统选择

水泥发送有两种方式：一种是30%袋装后出厂（水泥包装），另一种是70%水泥直接以散装方式出厂（水泥散装）。水泥包装采用回转式包装机。 3.7.2包装机选型 1.确定工作制度

采用一班制，每班工作7小时，每年工作290天。

2.根据车间运作制和主机运转小时数，确定主机的年利用率：

??k?k2?k3290?1?7??0.23

876087603.主机要求小时产量：

（考虑到30%散装） Gy?1786900?0.3?536070（t/h）

GH?Gy8760??536070?266.06（t/h）

8760?0.234.主机要求小时产量266.06t/h，参考国内同类厂采用十二嘴回转式包装机，其性能规格如表：

型号 FIUXORA-12

台时产量表定为150t/h。 5.主机台数：

出料嘴数 装袋能力 12 150t/h 消耗功率 6kw 每小时插袋数 3000 n?GH266.06?1.77，取为2台。 ?150G台时6.实际年利用率：

?0?GH266.06???0.23?0.20 nG台时2?150

3.8主机平衡表 主机型号 主机规格型号 主机台时产量 台数 1 1 1 1 要求台时主机生产量（t/h） 产能力（t/h） 539.56 365.76 142.19 46.92 600 330 80 60 实际年利用率 0.41 0.19 0.16 0.16 石灰石破碎机 粘土破碎机 原煤破碎机 石膏破碎机 TKPC20.22单段锤式破碎机 600 TKPG14.14双齿辊式破碎机 330 PPC1616单段锤式破碎机 PCII-60锤式破碎机 180 60 矿渣烘干机 煤磨 原料磨系统 回转窑 分解炉 预热器 ?2.4?18 L-M1900风扫钢球煤磨 MLS734立磨 20 60 400 1 1 1 16.56 43.49 388.18 208.33 20 60 400 208.33 0.67 0.90 0.79 0.90 ?4.8?74 208.33 1 ?7500?3100?4500 C1：4-?5000 C2：2-?6900 C3：2-?6900 C4：2-?7200 C5：2-?7200 水泥磨 辊压机 V型选粉机 O-Spea选粉机 水泥包装机 ?48?14 HFCG140-65 VX3000 N-5000 156 2 254.98 312 0.65 FIUXORA-12回转式包装机 150 2 266 300 0.22

第四章 物料储存设施选型 4.1储存期及储存设施概述 水泥厂是连续生产的工厂，为了避免由于外部运输的不均衡、设备之间的生产能力的不平衡，或者由于前后工段生产工序的工作班制不同，以及由于其它原因造成物料供应的中断或物料滞留堆积而堵塞，保证工厂生产连续均衡地进行和水泥均衡出厂，以及满足生产过程中如原料、燃料、半成品、成品等质量控制需要，水泥厂必须设置各种储存库（包括各种堆场、堆棚、储库、成品库等）。这些物料的物理性状有浆状、粉状、粒块状等。有些物料具有粘性或高含水率，有些物料具有较高的温度，有些物料在储存的同时还需要进行均化或预均化，在作物料储存设计时必须预以考虑。 4.1.1物料的储存期

某物料的储存量所能满足工厂生产需要的天数，称为该物料的储存期。各种物料储存期的确定，需要考虑到许多因素。确定物料储存期长短的主要影响因素如下： 1、物料供应点离工厂的远近及运输方式。当物料供应点离工厂较近或由工厂自行运输时，储存期可以短些。

2、物料成分波动情况。当原料、燃料成分波动较大或者必须两种以上的原料、燃料搭配使用时，储存期应长些。

3、地区气候的影响程度。例如采用干法生产的水泥厂，如工厂地区雨期较长或降雨量较集中，其粘土储存期应长些。

4、均化工艺上的要求。当采用预均化堆场储存原料、燃料时，则该物料的储存期还必须满足预均化堆场工艺上的要求。

5、质量检验的要求。在确定半成品和成品的储存期时，必须满足该物料质量检验或调整均化所需的时间。

此外在确定物料的储存期时，尚须考虑生产工艺线的数目、工厂的规模、物料用量的多少、工厂生产管理水平和质量控制的水平以及装卸机械化的程度等因素的影响。 4.1.2储存设施的选择

储存设施的选择主要取决于工厂的规模、工厂的机械化自动化水平、投资的大小、物料的性质以及对环境的保护的要求等。

联合堆棚是一种多块状、粒状物料储存，倒运的设施，各种原料、燃料、混合材料在储库分别堆放，物料之间用隔墙分 圆库常用于小块状、粒状物料储存、湿法生产水泥厂采用圆库和料浆搅拌池储存料浆或粘土浆。用圆库储存物料具有以下优点：库容积的有效利用率高，因而占地面积小，由于密闭，扬尘较容易处理劳动条件好；各车间布置灵活；可以进行遥控及适用范围广等。但圆库进出料环节多，散热效果差，对于含水较高或粘性较大的块状、粒状物料，由于易造成下料堵塞，一般不宜采用圆库贮存。

露天堆场也是用于块、粒状物料储存、倒运的设施。采用露天堆场储存物料具有储存量大、投资省的优点。其缺点与联合储库基本相同，而且堆场面积利用率更低，占地面积大，在输送过程中易产生扬尘，物料的损失大；操作受气候影响。在水泥厂中一般用于储存外部运入的大宗物料，如煤、铁粉、混合材、石膏等。其位置大多布置在工厂的边部，多位于进料方便的及厂区最小频率风向上的上风侧。

以往熟料储存多采用联合储库及圆库。前者散热降温及均化条件好，但扬尘严重；后者占地面积小，扬尘亦较小，但散热及均化效果差。

此外，在确定物料储存期时，尚需考虑生产工艺线的数目、工厂规模、物料用量的多少，工厂生产管理水平和质量控制的水平以及装卸机械化程度等因素的影响。

一般对水泥厂各种物料的储存期规定见表4-1：

物料名称 石灰石 粘土 铁粉 煤 熟料 石膏 生料 水泥 库内储存 湿料 4-8 8-10 20-30 7-10 15-20 干料 5-10 7-10 3-5 16-20 5-10 15-20 20-25 9-18 13-20 20-30 22-30 7-10 35-40 3-5 16-20 1、石灰石外购取上限，自备矿山取下限。2、煤、矿渣一般取上限。3、雨季地区，湿原料、粘土、煤取上限。 露天储存 合计 备注 我国对水泥厂各种物料的最低储存期的规定见表4-2： 物料名称 石灰石 粘土 大、中型水泥厂 5 10 小型水泥厂 15 7 物料名称 石膏 生料粉（浆） 大、中型水泥厂 30 2 小型水泥厂 20 4 燃料 粉煤灰 铁粉 10 10 30 10 10 20 熟料 水泥 5 7 7 7 计算中须用到的物料堆积密度和休止角见表4-3： 物料名称 生产用含水3%的砂岩 煤 矿渣 粉磨后生料粉 粉磨后硅酸盐水泥 密度（t/m3） 1.6 0.9 0.8 1.0 1.1 休止角 37~40 27 40 35 33 物料名称 铁矿石（粉） 300mm一下的二水石膏 350mmm以下块石灰石 回转窑熟料 存放库内硅酸盐水泥 密度（t/m3） 1.5 1.4 1.5 1.45 1.45 休止角 35 40 39 33 30

4.2储存设施选择及计算 4.2.1石灰石储存 1.储存量

Q?日需要量?储存期?6270?7?43890（t）

2.库的选型

本设计采用YG?90 的圆形石灰石均化堆场，储存能力为52000t。 3.库的数量

n?43890?0.84，故选用1座。

520004.实际储存期 T=

52000?8.3（天） 6270

4.2.粘土储存

4.2.2.1 储存设施及储存期选择

联合储库造价高，容积利用率低，扬尘大，故不用联合储库：本设计粘土水分高且地区雨水较多，故不用易受气候影响的露天堆场；水分高易堵故不用圆库。本设计采用堆棚储存。 粘土矿距厂较近且自行运输，故储存期定为10天。 4.2.2.2粘土堆棚计算 1.储存量

Q?日需要量?储存期?1315?10?13150（t）

2.占地面积

?取H=6m，B?2Hcot38?15.36m，其中??38?，r=1.6，取B=30m

4Q?rH2cot?(B?Hcot?)3L?

Hr(B?Hcot?)413150?1.6?62?cot38?(30??6cot38?)3?

6?1.6?(30?cot38?)13150?1456?68.2（m）

214.3取L=70m，则占地面积A=70?30=2100（m2） ?3.实际储量

4Q?HrL(B?Hcot?)?rH2cot?(B?Hcot?)

34?6?1.6?70?(30?6?cot38?)?1.6?62?cot38??(30??6?cot38?)

3=13542（t） 4.实际储期

T?13542?10.3（天） 13154.2.3原煤储存

4.2.3.1储存设施和储存期选择

本设计采用堆棚储存煤。因为联合储库造价高，容积利用率低，扬尘大，故不用联合储库；煤水分高，故不用露天堆场和圆库。 4.2.3.2原煤堆棚计算 1.储存量

Q?日需要量?储存期?645.65?30?19363.5

2.占地面积

取H=7 B?2Hcot27?27.5m，其中??27，r=0.9 取B=50

??4Q?rH2cot?(B?Hcot?)3L?

Hr(B?Hcot?)419364?0.9?72?cot27?(50??7cot27?)3=

7?0.9?(50?7cot27?)=?19364?2742?96.8

228.4取L=100m，则占地面积A=100?50=5000（m2） 3.实际储量

4Q?HrL(B?Hcot?)?rH2cot?(B?Hcot?)

34?7?0.9?100?(50?7?cot27?)?0.9?72?cot27??(50??7?cot27?)

3=22845-2742=20103（t） 4.实际储期

T?20103?31.1（天）

645.654.2.4石膏储存

4.2.4.1储存设施和储存期选择

本设计采用堆棚储存石膏，储存期为20天。 4.2.4.2石膏堆棚计算 1.储存期

Q?日需要量?储存期?242.64?20?4852.8（t）

2.占地面积

取H=6m B?2Hcot40?14.3m，其中??40 r=1.4 取B=30m

??4Q?rH2cot?(B?Hcot?)3L?

Hr(B?Hcot?)44852.8?1.4?62?cot40?(30??6cot40?)3? ?6?1.4?(30?6cot40)4852.8?1229.3?31.7（m）

191.9取L=35m，则占地面积A=30?35=1050（m2） ?3.实际储量

4Q?HrL(B?Hcot?)?rH2cot?(B?Hcot?)

34?6?1.4?35?(30?6?cot40?)?1.4?62?cot40?(30??6?cot40?)

3=6717.7-1229.3=5488.4（t） 4.实际储期

T?5488.4?22.6（天）

242.64.2.5矿渣储存

4.2.5.1储存设施和储存期选择

本设计采用堆棚储存矿渣，储存期定为10天。 4.2.5.2 矿渣堆棚计算 1.储存量

Q?日需要量?储存期?303.6?10=3036（t）

2.占地面积

取H=6m B?2Hcot40?14.3m，其中??40 r=0.8 取B=20m

??4Q?rH2cot?(B?Hcot?)3L?

Hr(B?Hcot?)43036?0.8?62?cot40?(20?cot40?)3? ?6?0.8?(20?6cot40)3036?359.2?55.1（m）

61.7取L=60m,占地面积A=60?20=1200（m2） ?3.实际储量

4Q?HrL(B?Hcot?)?rH2cot?(B?Hcot?)

34?6?0.8?60?(20?6?cot40?)?0.8?62?cot40??(20??6?cot40?)

3?3700.6?359.2?3341.4

4.实际储期

T?3341.4?11（天）

303.64.2.6铁粉储存

4.2.6.1储存设施和储存期选择

本设计采用堆棚存储铁粉，储存期定为20天。 4.2.6.2铁粉堆棚计算 1.储存量

Q?日需要量?储存期?115?20=2300（t）

2.占地面积

取H=6m,B?2cot35?17.15m，其中??35，r=1.5，取B=20m

??4Q?rH2cot?(B?Hcot?)3L?

Hr(B?Hcot?)42300?1.5?1.62?cot35?(20??6?cot35?)3? ?6?1.5?(20?6cot35)2300?661.3?28.8（m）

102.9取L=30m，则占地面积A=30?20=600（m2） ?3.实际储量

4Q?HrL(B?Hcot?)?rH2cot?(B?Hcot?)

34?6?1.5?30?(20?6?cot35?)?1.5?62?cot35??(20??6?cot35?)

3?3086.4?661.3?2425.1（t）

4.实际储期

T?2425.1?21.1（天） 1154.2.7配合料储库备库 4.2.7.1石灰石调备库 1.要求储存量

Q?Gh?T?261.3?6?1567.8（t）

式中，Gh：该物料的小时平衡量，t/h； T：该物料的储存期，h。 2.库的选型 库直径D（m） 10 3.库的数量

库型式 平底库 库直筒高H（m） 24 库锥体高H1（m） 3.71 几何容有效容物料储存积（m3） 积（m3） 量（t） 1729 1600 2320 n?1567.8?0.68，故选1座。 23202320?8.9（小时） 261.34.实际储期

T?4.2.7.2铁粉库 1.要求储存量

Q?Gd?T?145?5?725（t）

式中，Gd：该物料的日平衡量，t/d； T：该物料的储存期，d。 2.库的选型 库直径D 库型式 库直筒高H 库锥体高H1 8.0m 3.库的数量 锥底 14m 4.46m 几何容积V 有效容积V 物料储存量 1158t 872m 3772m 3n?Q725?=0.63，故选用1座。 rv1.5?772式中，Q：要求储存量，t；

r：该物料的容积密度，t/m3，铁粉r=1.5； v：库的有效容积，m3。 4.实际储存量

Q?1.5?1?772?1158（t）

5.实际储期 T=

1158?10（天） 1154.2.7.3粘土库 1.要求储存量

Q?Gh?T?64.37?15?965.6（t）

式中，Gh：该物料的小时平衡量，t/h； t：该物料的储存期，h。 2.库的选型 库直径D（m） 8.0 3.库的数量

库型式 锥底库 库直筒高H（m） 14 库锥体高H1（m） 4.46 几何容有效容物料储存积（m3） 积（m3） 量（t） 872 772 1235 n?Q956.6??0.77 故选用1座。 rv1.6?772式中，Q：要求储存量，t；

r：该物料的容积密度，t/m3，铁粉r=1.5； v：库的有效容积，m3。 4.实际库存量

Q?1.6?1?772?1235（t）

5.实际储期

T?1235?19.2（小时） 64.374.2.8生料均化库

4.2.8.1储存设施及储存期选择

本设计设有预均化堆场，故选择均化效果好的多流连续均化库，生料储存期为2天。 4.2.8.2生料库计算 1.要求储存量

Q?Gd?T?7635?2?15270（t）

式中，Gd：该物料的日平衡量，t/d； T：该物料的储存期，d。 2.库的选型

本设计预用?18?45m规格的IBAU均化库，库容10000t。 3.库的数量

n?15270?1.5,故选用2座。

100004.实际储期

T?20000?2.6（天） 76354.2.9熟料库 1.要求储存量

Q?Gd?T?5000?7?35000（t）

式中，Gd：该物料的日平衡量，t/d； T：该物料的储存期，d。 2.库的选择

预用?32m储存库，库容20000t。 3.库的数量 n=

35000?1.75，故选用2座。

2000040000?8（天） 50004.实际储期

T?4.2.10水泥配料 4.2.10.1熟料调配库 1.要求储存量

Q?Gh?T?5000?1?5000（t）

式中，Gh：该物料的小时平衡量，t/h； t：该物料的储存期，h。

2.库的选型

预用?10?24m熟料储存库，其储存能力为2523t。 3.库的数量

n?5000?1.9，故选用2座。 25235046?1（天） 50004.实际储期

T?4.2.10.2矿渣库 1.要求储存量

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