5000吨水泥厂设计Word文档下载推荐.docx

1、均化库底部采用固体流量计 DLM6.5,控制进入入窑提升机生料量。窑尾喂料采用国外进口的提升机，单段提升 100m布置紧凑，设备运转可靠，入窑生料采用申克皮带秤计量，计量准确可靠。烧成系统采用带TDF炉的五级双系列旋风预热器。 TDF炉完全能适应本设计所烧原煤（挥发份为25.30%），如果以后燃用较低品味的原煤，可以通过加长分解炉出口与 C5级旋风筒的连接管道来保证煤的完全燃烧。 窑尾预热器采用 4-2-2-2-2 组合，预热器规格： C1：4- $ 4.7m，C2：2-$ 6.5m， C3 C4: 2- $ 6.7m, C5: 2- $ 6.8m。TDF分解炉规格为 $ 7.4 27m,回转

2、窑为 4.8 72m,斜度为 3.54%, 正常运转转速为 3.5r/min。窑头选用PYROJET多通道燃烧器和 LBT36356NC-川型空气梁推动篦式 冷却机，保证窑头煤燃烧形式的最优化和熟料的冷却，降低能耗。窑炉燃料比为 40%与 60%。窑尾废气处理采用低压长袋脉冲收尘器，降低粉尘排放和保护环境。熟料储库采用单帐篷库，规格： $ 6040.6m,有效储量为12520t。单库工艺布置更简洁，便于维护。同时设有一 2000t的黄料库，规格为$ 8Xl3m在熟料库与水泥制成车间之间设有一规格为 35 200m的矩形熟料堆场，储存过剩的熟料，以保证生产的连续进行，同时也可以直接销售熟料。 煤

3、磨系统采用现今比较成熟的立磨系统：立式磨 +袋收尘。根据本设计选用 HRM2200立磨，处理量45t/h ,通过风量为120000nf/h,入磨粒度 50mm出磨粒度为200目筛余20%入磨水分10% 袋收尘器为FGM96-2X0（M），处理风量为110000 mi/h。原煤经稳料仓下的全密闭定量给料机给立 磨供料，热风从窑头篦冷机抽风。该方案较前者节省了投资设备，减少了建筑占地面积，并且操 作简单稳定， 充分利用了余热。 此设备搭配方案在都江堰拉法基水泥厂从投产效果看， 振动极小， 运转平稳可靠。设有煤粉仓 2 个， 1 个放置于煤磨车间为分解炉供煤，一个放置于窑头车间为回 转窑供煤。窑头和

4、分解炉喂煤采用申克科里奥力秤计量。本设计原料矿渣和石膏含水量分别为 8%和4%因此选用$ 2.4 X8m的回转烘干机两台用以烘干原料，处理量为 24.4t/h，初水分 10% 终水分 1% 烘干热耗5780kg/kg水采用8座水泥圆库存储水泥，规格为 $ 15X30 m的平底库，有效容积 4720m3, 4个卸料口，单库储量7786t。围绕水泥库两边分别为散装车间和袋装车间， 袋装车间采用4条BX-8WY型八咀回转包装机包装水泥， 台时产量为 80100t/h, 完全能满足生产的要求， 并设有电子校正称、 破包机及破 包清理等装置，具有称量精度高（袋误差为 0.1kg ）、密封性能好、扬尘小、

5、自动化程度高及操 作简便等优点。全厂布置复合当前主要采用的集散控制布置，在窑中旁修建生产控制楼，包括中央控制室、化验 室、物检室、分析室。中控采用施耐德的 Quantum和Momentum PLC控制系统控制，行政办公楼布置在进厂主大门旁，离生产区较远，风向玫瑰图的上风区，工作环境较好。设半露天布置总降压站 1 座，分别向厂区和矿山供电。 设置给水处理系统满足生产生活需要。生活、消防给水管网和生产给水管网皆设计为环状管网。 设置污水处理场对生活污水、生产废水进行处理。办公楼、生产楼采用中央空调机组调节空气流 量和温度；电气室、变电所、总降压站等处采用柜式空调机调节空气流量和温度。 设计全厂收尘

6、器均为袋收尘器。最大限度地保护当地的自然环境，对环境的污染降到最小。 设计是工厂建设的灵魂，工艺设计是工厂设计的主要环节，是决定全局的关键。工艺设计的主要 任务是确定生产方法、选择生产工艺流程；确定生产设备的类型、规格、数量，选取各项工艺参 数及定额指标。本次设计根据现代新型干法的发展趋势，结合国内同类型的新型干法水泥生产线 的设计，采用了目前比较先进的生产工艺和技术装备，进行技术经济综合分析，切合实际，经济 合理，选择最合适的熟料烧成车间工艺布置流程。设计力求做到“清洁生产”，并且节约能源、 提高生产效率、产品质量和劳动生产率，使水泥生产向集约化、高质量的现代化工业方向发展。 第二章原料与燃

7、料2.1原料的质量要求2.1.1水泥原料（普通硅酸盐水泥）原料的成分和性能直接影响配料、粉磨、煅烧和熟料的质量，最终也影响水泥的质量。水泥的原 料应满足以下工艺要求：1） 化学成分必须满足配料的要求，以能制得成分合适的熟料，否则会使配料困难，甚至无法配 料。2） 有害杂质的含量应尽量少，以利于工艺操作和水泥的质量。3） 应有良好的工艺性能，如易磨性、易烧性、热稳定性、易混合性等。表2-1原料化学成分（%成分名称LossSiO2Al 20Fe2OCaOMgOSCB刀石灰石41.983.200.520.1153.100.530.0599.62铝矶土13.3731.4233.2115.160.481

8、.13-94.95砂岩3.5383.838.661.650.150.160.0299.60硫酸渣0.585.005.2968.215.963.128.5997.03煤灰56.1226.4010.001.121.193.0298.251、 石灰质原料凡以碳酸钙为主要成分的原料都叫石灰质原料，是水泥生产中用量最大的一种原料，一般生产 1吨熟料约需1.21.3吨石灰质干原料。本设计采用的石灰石各项指标都达到了一级品（ CaO48%, MgO, 般生产1吨熟料用0.30.4吨粘土质原料。但是粘土资源越来越紧缺，如果用来生产水泥则会提高水泥成本同时还造成较大的 浪费，所以决定不使用粘土，而改用铝矶土和砂

9、岩来代替。铁粉则选用硫酸渣。铝矶土距厂约65km, 可满足本厂30年以上的生产需要。砂岩距厂 15km,其中SiO2含量在80%上，且有害成分低，化学成分稳定。2.1.2混合材及石膏1、 混合材本设计采用的粒化高炉矿渣活性较高，同时掺加适量石灰石，在保证水泥质量的条件下尽量降低 成本。石灰石的掺入还可以增加早期强度，从而提高水泥质量。2、 石膏石膏来源丰富，天然水分为 4%其化学成分分析如下表：表2-2石膏化学成分（）lossFezOAl 2QK2ONaOSOIR （不溶 物）石膏9.1216.70.974.8525.11.020.880.5039.60.9599.852422燃料的质量要求2

10、.2.1原煤我国水泥工业一般使用煤做为燃料，回转窑水泥厂一般使用烟煤，燃料品质既影响煅烧过程又影响熟料质量，发热量高的优质燃料，其火焰温度高，熟料 KH值可高些，若燃料质量差，除了火焰温度低外，还会因煤灰的沉落不均匀，降低熟料质量。对回转窑来说，采用的煤的发热量高，挥发分低，则因挥发分低，火焰黑火头长，燃烧部分短，热力集中，熟料易结大块，游离氧化钙增加，耐火砖寿命缩短。1、水泥工业用燃料的质量分析1） 热值：对燃煤的热值希望越高越好，可有效地提高发热能力和煅烧温度 热值较低的煤使煅烧熟料的单位热耗增加，同时窑的单位产量降低。因此对于预分解窑一般要求煤的低位发热量大于 21000kJ/kg 煤。

11、本设计用煤热质为 24368kJ/kg 煤。2） 挥发分：煤的固定碳和挥发分是可燃成分，挥发分低的煤不易着火，窑内会出现较长的黑火头， 高温带比较集中。综合考虑燃料成本和技术条件，本设计中的使用的是无烟煤，其挥发分较低，为 9.24%。3） 灰分：煤的灰分是水泥工业用煤的主要指标之一。如果灰分过高将导致煤的着火点后移，辐射传热效率下降；导致熟料颗粒的成分不均匀，从而影响窑热工制度的稳定和窑熟料产、质量的提 高。在新型干法中，煤灰分过高，热值过低，不仅会降低预分解窑生产效率，同时造成燃料不完 全燃烧，预分解系统黏结堵塞，降低熟料质量。一般要小于 25%-30%本设计中所用煤品质较差，灰分为20.

12、01%。4） 水分:水分是影响煤粉制备和燃烧的不利因素之一。对于燃烧，水分越高，煤粉滞后起燃越严重，相应的热耗增大。对于粉磨，则由于流动性变差，使其运输、喂料不畅，粉磨困难，相应的 煤磨的产量降低和电耗会增加。生产中对煤粉的水分应控制在 1%-1.5%。5） 煤粉的细度：煤粉的细度直接影响火焰的长度及形状。国内生产、设计采用的煤粉细度，通常 80卩m筛余为8-10%,煤粉越细比表面积越大，与空气中氧气接触的机会越多，燃烧速度快，燃 烧越完全，单位时间放出的热量也多，可以提高窑内火焰的温度；煤粉太粗时，黑火头长，难着 火，燃烧速度慢，火力不集中，烧成温度低，太粗时也会造成煤灰的不均匀掺入。这些因

13、素都会使熟料质量降低，窑内热工制度不稳定， 操作困难。特别是当煤粉太细时， 其自燃的几率也增大。 本设计采用原煤工业分析如下：表2-3原煤工业分析（）MrMidVadAadFGdQet,ad原煤（沐川烟煤）5.301.1025.3028.8044.1024368烟煤煤质较好，挥发份高，着火点低，特别适合水泥生产，亦便于生产控制，且原煤供应量大。但考虑到能源的最大化利用， 所以本设计仍考虑烟煤和无烟煤的搭配混合使用， 既利用了无烟煤，又降低原煤成本，符合科学发展观的可持续发展战略。2.2.2熟料热耗的选择随着新型干法在我国的迅速发展和普及， 5000t/d级别生产线无论是设备还是生产工艺控制都已

14、经接近国际先进水平，预分解窑的熟料烧成热耗已经达到 7007204.18kJ/kg熟料，故本设计选取 708 4.18kJ/kg。本设计所采用原燃料的天然水分如下：表3原料的天然水分（%铁粉煤矿渣1.501.0017.608.004.0015.00第三章配料计算与物料平衡3.1配料计算3.1.1原料选择表3-1原料化学成分（%Fe2C3SC3表3-2原煤工业分析（）MdVdQiet,ad熟料热耗：708 4.18 kJ/kg3.1.2水泥配料方案目标率值参考冀东和拉法基，强化预分解系统实现“三高” 。取KH=0.92, SM=2.6 ）.1 , IM=1.6）.11、 煤灰掺入量：qAys 2

15、960 28.80 100Ga y = =3.498%Qy 100 24368 100q-熟料热耗，KJ/Kg-cl ；Ay-燃料空气干燥基（有的用收到基 Aar ）的灰分，%s-煤灰沉落率，带电收尘的取 100% %Qy-燃料空气干燥基（或收到基）低位热值。 KJ/Kg煤。2、 配比计算采用尝试误差法计算配比，计算在 Excel表格中进行，由目标率值检验和调整配合比，灼烧生料计算结果如下表所示：表3-3灼烧生料成分计算值原材料比例SiC2Al 2C3GaO0.83234.9272.6620.4330.09244.1790.5300.05082.7760.0400.5351.2571.3280

16、.6060.0190.0450.0003.7910.1130.3999.4730.9790.1860.0170.0180.00211.0740.0150.0090.0750.0791.0230.0890.0470.1291.451干生料1.00035.87013.4672.8191.90844.3050.5510.17399.092灼烧生料21.1084.4182.99069.4420.8640.27199.048计算结果饱和系数稍偏低， 硅率稍偏咼，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

17、SO也在控制范围内。确定原料配比为：表3-5原料配合比83.2%4.0%11.3%1.5%3、干原料转化成湿原料的量：湿原料 =干原料（M为各湿原料操作水分）100-M表3-6湿原料配合比湿原料0.8450.1331.036百分比81.5%3.9%12.8%1.8%100%3.1.3白生料和原煤的理论消耗量铝率:1、 白生料理论消耗量 =GA 1 =1.5048 kg/kg-cl=150.48 kg 白生料 /100kg-cl1 L 白 1 0.3587孰料热耗 29602、 原煤理论消耗量 =Pt =0.1215 kg/kg=12.15 kg 原煤/100kg-clQnet,ad 24368

18、3.2物料平衡生产数据假定如下：全厂生产损失Ps=2%石膏掺入量di=d2=5%混合材掺量分别为 ei=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 考新型干法水泥技术原理与应用 P293）。式中：Q - 窑的台时产量 （t/h ）Q - 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

19、如下:水泥小时产量： G = Gh1+ Gh2 =107.69+154.41=262.1 t/h水泥日产量： G =24 Gh =6290.4 t/d水泥周产量： G =168 Gh =44032.8 t/w3.2.2原燃料消耗定额四种干原料消耗定额：K石灰石 =1.535 0.832=1.277 Kg/Kg-clK 铝矶土 =1.535 0.040=0.061 Kg/Kg-clK砂岩=1.535 0.113=0.173 Kg/Kg-cl100 5K硫酸渣 =1.535 0.018=0.028 Kg/Kg-cl转换成湿物料的量：湿原料 =干原料 ，计算结果如下表:表3-7湿生料消耗定额消耗定额

20、Kg/Kg-cl1.2960.0620.2040.0342、干石膏消耗定额:kd1 = （100d1 = =0.056 Kg/Kg-cld1 ej （100 Ps） （100 5 4） （100 2）总消耗定额： kd=（ 100kd1 +129.2 kd2）/229.2=0.059 Kg/Kg-cl转化成湿含量：100k sd1 = kd1 =0.058 Kg/Kg-cl100 M, , 100ksd2= kd2 X- =0.065 Kg/Kg-cl3、干混合材（矿渣）消耗定额：表3-8混合材消耗定额e %d %Ps %Ke （kg/kg-cl ）湿含量（kg/kg-cl ）P.C32.50

21、.049P .0 42.5130.1620.176总的消耗定额:ke=（ 100 ke1+129.2 ke2）/229.2=0.111 Kg/Kg-cl4、烧成用干煤消耗定额& = 100q = 100 2960 =0.124 Kg/Kg-clQnet.ad（100 P） 24368 （100 2）烘干用煤消耗定额：K= M湿 * w w * q烘 x 100Q 烧 100 w Qnet.ad 1 P6090 z 8 1、/5780、/ 10035000 100 1 24368 100 2=0.0030 kg/kg 熟料Kr1 烧成用干煤消耗定额，kg/kg熟料；K2 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）Qet