水泥工艺流程毕业设计.docx

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水泥工艺流程毕业设计

普高材料12毕业设计任务书

一、项目概况

1.项目名称

哈密天山水泥有限责任公司5000t/d熟料水泥生产线工程。

2．建设地点

项目建设地点位于新疆哈密工业园区重工业加工区。

3．建设规模、范围及产品方案

本项目采用新型干法预分解生产工艺和纯低温余热发电技术，建设一条5000t/d熟料带9MW纯低温余热发电水泥生产线，年产水泥熟料155.00万t，年产水泥约200.00万t年发电量为5184×104kWh，年供电量为4770×104kWh。

本项目建设范围：

自石灰石破碎至水泥成品运输出厂（含纯低温余热发电系统）的一条水泥生产线；必要的辅助生产设施、生活设施（包括食堂、浴室、倒班宿舍、职工活动中心等）；厂外输电线路和厂外输水管线等厂外工程。

本项目产品方案：

PC32.5复合硅酸盐水泥100万t/年，PO42.5普通硅酸盐水泥100万t/年。

二、建厂条件

1．原料及燃料

（1）石灰石

本项目的石灰石来自哈密白石头石灰石矿区。

该矿区石灰石为灰白色粉晶灰岩。

灰—灰白色，局部略带乳黄色，粉晶结构，块状构造。

根据地质详查报告以及业主踏勘取样分析结果，石灰石的平均化学成分见表1-1所示。

表1-1石灰石的平均化学成分（%）

L.O.I

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Cl-

Total

41.01

2.99

1.41

0.60

51.72

0.60

（2）页岩

本项目采用页岩作为硅铝质原料。

在石城子水库附近，距市区约34km处有一个页岩矿，该矿东南向分布，可作为本项目的铝质原料矿山。

哈密周边页岩的储量不大，铝质原料还可采用哈密热电厂的废弃物粉煤灰。

哈密热电厂采用煤粉锅炉，粉煤灰年排放量约12万t，炉底渣约3万t，汽车运距约10km。

业主提供的页岩、粉煤灰平均化学成分见表1-2、1-3所示。

表1-2页岩的平均化学成分（%）

L.O.I

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Cl-

Total

7.21

54.77

16.32

6.58

2.94

2.12

1.04

粉煤灰的平均化学成分（%）

L.O.I

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Cl-

Total

4.81

60.32

23.98

4.48

2.32

1.61

0.04

（3）铜镍渣

本项目铁质原料拟外购新疆有色集团哈密铜镍冶炼厂的工业废渣---铜镍渣。

新疆有色集团哈密铜镍冶炼厂位于骆驼圈子收费站前5km处，距哈密市区70km，距拟建厂址约90km。

铜镍渣的年需要量约3万t。

业主提供的铜镍渣的化学成分如表1-4所示。

表1-4铜镍渣的平均化学成分（%）

L.O.I

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Cl-

Total

2.71

37.94

0.87

47.66

5.89

1.49

1.31

（4）硅石

由于本项目的页岩和粉煤灰的铝率高，需要增加硅质原料。

故本项目采用硅石作为硅质校正原料。

业主提供的硅石的平均化学成分见表1-5所示。

表1-5硅石的平均化学成分（%）

L.O.I

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Cl-

Total

1.83

93.61

1.67

1.07

0.33

1.32

0.24

0.18

（5）煅烧用煤

本项目燃料将采用哈密三道岭煤矿提供的烟煤。

哈密区域煤炭资源预测储量约5708亿t，地质储量384亿t，探明资源储量338.5亿t，其中大南湖煤田远景调查储量230亿t。

本项目采用的烟煤来自哈密三道岭煤矿，该煤矿距拟建厂址约110km，汽车运输进厂。

本项目年需要用无烟煤约20万t。

业主提供的烟煤工业分析及煤灰化学成份如表1-6，1-7所示。

表1-6烟煤的工业分析

Mad

Aad

Vad

FCad

St，ad

Qnet.ad

3.82％

23.71％

8.33％

64.13％

26340kJ/kg

表1-7煤灰的平均化学成份（％）

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

SO3

Cl-

Total

44.23

14.57

11.89

17.85

2.60

5.00

（6）石膏

本项目拟采用哈密热电厂的脱硫石膏及天然石膏作为水泥用缓凝剂。

哈密第一热电厂年产脱硫石膏1.7万t，第二发电厂年产脱硫石膏灰2万t，哈密淖毛湖煤电年产脱硫石膏灰5万t，以上电厂脱硫石膏灰能满足本项目的需求。

天然石膏可从玉门镇赤金公司采购，距哈密730km；还可从吐鲁番采购，运距约750km，可满足生产需求。

业主提供的石膏化学成份如表1-8所示。

表1-8石膏化学成分

L.O.I

SiO2

Fe2O3

Al2O3

CaO

MgO

SO3

21.94

3.51

0.31

0.52

30.97

2.04

40.43

（7）混合材

本项目拟采用粉煤灰和炉底渣为混合材。

粉煤灰及炉底渣均来自哈密热电厂，汽车运输进厂；混合材还可使用新疆有色集团哈密铜镍冶炼厂的铜镍渣、三道岭煤矿的煤矸石。

（8）各种原燃材料的进厂粒度、水分等

物料

石灰石

页岩

硅石

铜镍渣

烧成用煤

石膏

炉底渣

粉煤灰

粒度

≤1000

≤600

≤500

≤20

≤300

≤20

水分

≤1.0

≤8.0

≤1.0

≤12.0

≤10.0

≤4.0

≤1.0

≤1.0

2．建设场地及交通运输

拟建厂址位于哈密工业园区重工业加工区。

位于哈密市南偏西方向约15km处的哈密市工业园区，北距城市污水处理站约4km，距花园乡约5km。

大南湖矿区到该厂址铁路运输距离约71.6km，公路运输距离约67.2km。

厂址距哈密～若羌公路约4.5km。

厂址地形平坦，开阔，属山前堆积平原中下部，海拔高程在680～675米之间，地形高差很小。

总的地势由北向南倾斜，西北高，东南低。

拟建场地为荒漠地，未种植，地表有盐渍化现象，有明显的盐壳、盐霜。

本次工程的建设场地长约660米，宽约404米。

3．供电

本项目用电由哈密工业园区重工业加工区110kV变电所供电，输电距离约1km另设柴油发电机作保安用电，同时厂区余热发电配电站作为供电电源。

4．供水

哈密地区的水资源主要靠天山降水和冰川补给，水资源相对丰富，水资源总量约为18.9亿m3，其中地表水10.6亿m3，地下水8.3亿m3，石城子水库、榆树沟水库、庙儿沟水库联合向哈密重工业加工园区供水。

本项目水源由哈密工业园区重工业加工区集中供给，输水距离约2km。

5．抗震设防烈度

依据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001图A1），哈密地区介于地震动峰值加速度0.1g及0.5g范围内，哈密市区以北地区对应地震基本烈度为7度，哈密市区以南地区对应地震基本烈度为6度，厂址靠近市区，本厂址地震基本烈度按7度考虑。

6．气象条件

根据当地气象局提供的资料分析，哈密地区位于欧亚大陆腹地，远离海洋，属于典型的大陆性干旱气候，其特点为：

日照充足，热量丰富，气候变化大，降水少，蒸发量大；春季增温较快，此时多风；夏季干热，秋季凉爽，冬季寒冷。

具体数据如下：

年最高气温42.6℃，年最低气温-28.6℃，年平均气温9.7℃；年平均相对湿度43%；年平均降水量37.1毫米；年平均蒸发量为3064.3毫米；年平均风速2.8m/s，最大风速26m/s，主导风向东北风，历年最大冻土深度127cm，历年最大积雪深度16cm。

年平均气压：

964.5hPa

三、设计任务

生料粉磨车间工艺设计（第一组）、水泥粉磨车间工艺设计（第二组）。

各组名单见附表

1．设计文件内容：

（1）全厂总平面图及全厂生产车间工艺流程图

（2）工艺设计说明书及工艺平衡计算书（包括：

设计选型依据、物料平衡、主机平衡和储库平衡）

（3）生产车间工艺流程图（生料磨车间、水泥制成车间）

（4）编制工艺设备表

2、设计深度要求

（1）设计全厂各车间总体布置

（2）设计各生产车间工艺流程

（3）设计原燃料的消耗

（4）选择主机设备型号、规格、生产能力和数量

（5）设计各车间内部工艺布置

3、设计图纸要求

图纸比例：

一般用1：

100或1：

200，也可视具体情况定

四、工作量

1．初步设计工艺布置图：

全厂各车间总平面图一张；全厂生产车间工艺流程图一张；生料粉磨车间或水泥制成车间工艺流程图一张。

2．初步设计工艺计算书

3．初步设计工艺设备表

4．设计说明书及对设计的问题分析

五、时间安排

毕业设计时间共四周，从2013年11月12日~12月12号。

具体时间安排如下：

1．2014年11月12日~11月15号，完成配料计算；

2．2014年11月17日~11月22号，完成物料平衡、主机平衡及储库平衡计算；

3．2014年11月24日~11月29号，绘制全厂总平面布置图、全厂生产车间

工艺流程图；

4．2014年12月1日~12月6号，绘制车间工艺流程图；

5．2014年12月8日~12月11号，编制工艺设计说明书及全厂主机设备表。

6．2014年12月12日毕业设计答辩。

材料工程学院材料教研室

韩彩霞

2014年11月10日

绪论

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”之称。

自水泥投入工业生产以来，水泥窑的发展经历了立窑、干法中空窑、湿法窑、悬浮预热器窑、预分解窑五个阶段。

世界上用回转窑煅烧水泥是在1884年，我国于1996年建成第一台回转窑。

20世纪70年代初，国际上出现了窑外分解新技术，使入窑生料碳酸盐的分解率从悬浮预热器窑的30%左右提高到90%左右，减轻窑内煅烧带的热负荷，缩小了窑的规格，减少了单位建设投资，窑衬寿命延长，减少了大气污染。

20世纪90年代国际上以预分解烧成技术为主，进一步优化系统内各项装备技术，提高产量和质量，降低热耗和电耗，以提高劳动生产率，降低产品成本，增加经济效益，同时扩大原燃料的适用范围和减少粉尘及有害气体的排放，保持可持续发展。

我国新型干法水泥生产技术和装备水平已及国际先进水平相接近，但整体水平还存在较大差距。

一方面，目前我国水泥熟料生产线的平均规模较小，水泥熟料生产工艺多样，各种生产工艺及技术装备水平之间差异较大。

另一方面，新型干法水泥熟料的生产工艺中，技术及装备水平参差不齐，既有达到世界先进水平的生产线，也有一批规模较小的熟料生产线。

这些规模较小的生产线的技术装备水平仍然不高，各项技术经济指标也比较落后。

因此，从突破性转变到实现根本性转变，还要付出长期艰苦的努力。

根据国家制定的“十一五”计划及2010年远景目标，今后我国水泥工业的发展方针是控制总量、调整结构、提高效益和注重环保。

新增大中型新型干法窑生产能力5000万吨，逐步淘汰年生产能力在4.4万吨及以下的立窑水泥厂，原则上不再建立窑生产线，鼓励支持有实力的大水泥企