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1、重庆科技学院毕业设计（论文）题 目 重庆合川盐井地区年产150万吨32.5 级普通硅酸盐水泥生产线的设计 院 （系） xxxxxxxxx 专业班级 xxxxxxxx 学生姓名 xxxxxx 学号 xxxxxxx 指导教师 xxxxxx 职称 xxxxxx 评阅教师_ _ 职称_ xxxx年 x月 x日注 意 事 项1. 设计（论文）的内容包括：1) 封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2) 题名页3) 中文摘要（300字左右）、关键词4) 外文摘要、关键词 5) 目次页（附件不统一编入）6) 论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论、参考文献7) 附录（对论文支持必要时）2. 论文字数要求：
2、理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3. 附件包括：任务书、文献综述、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4. 文字、图表要求：1) 文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2) 工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3) 毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4) 图表应绘制于无格子的页面上5) 软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5. 装订顺序1)
3、设计（论文）2) 附件：按照任务书、文献综述、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3) 其它学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。毕业设计（论文）作者（签字）： 年 月 日重庆科技学院本科生毕业设计（论文）重庆合川盐井地区年产150万吨32.
4、5级普通硅酸盐水泥生产线的设计院（系） 冶金与材料工程学院 专业班级 xxxxxxxxxxxxxxx 学生姓名 xxxxxxxx 指导教师 xxxxxxxxxxxxxxxx xxxx年 x 月 x 日摘 要目前，水泥工业的发展非常迅速，工艺和设备不断改进，品种和产量不断扩大。以悬浮预热器与预分解窑的技术核心，把现代科学技术和工业生产最新成就应用于水泥干法生产全过程的新型干法生产工艺正在逐步取代落后的生产工艺，因此在此基础之上研究新型干法的生产工艺具有实际的意义。此次设计是在重庆合川盐井地区建设一条年产150万吨32.5级普通硅酸盐水泥生产线。设计的重要任务包括厂址选择、工艺方案确定、设备选型与
5、物料平衡计算、工艺参数的确定、控制系统的设计、质量控制与检测、环保与资源综合利用规划、绘图以及撰写设计说明书等。新型干法最关键的因素是均衡稳定，因此重点是生料制备、熟料的煅烧以及水泥的制成等。在设备选型方面，石灰石的破碎采用MAMMUT系列单转子锤式破碎机；生料的粉磨采用MLS4028立式辊磨机；预分解窑系统参考采用成都建材院设计的CDC预热分解系统；设计的回转窑为4.8m62.4m，NSP窑；冷却机采用第三代充气梁篦式冷却机；水泥的粉磨系统采用联合粉磨工艺；并为整个生产线配备一条中低温纯余热发电系统；分析了本次工艺对环境产生的影响并提出了解决的措施。关键词：生产线 新型干法 粉磨系统 NSP
6、窑 余热发电ABSTRACTAt present, the rapid development of cement industry, technology and equipment continue to improve, varieties and production continue to expand. To suspension preheater kiln technology with the core of modern science and technology and the latest achievements in industrial production o
7、f dry cement used in the production of new dry the whole process of backward production technology is gradually replacing the production process, so on this basis the production of new dry process has a practical significance. The design is in Hechuan Salt region to build a 1.5 million tons annual o
8、utput of 32.5 ordinary portland cement production line. Important task of the design, including site selection, process plan was finalized, equipment selection and the material balance calculation, the determined parameters, control system design, quality control and inspection, environmental protec
9、tion and resource comprehensive utilization planning, mapping and writing design specifications Deng. The most critical factor is the new dry balance and stability, the emphasis is the raw material preparation, clinker and cement made from such burning. In the production line design, the limestone i
10、s broken by MAMMUT series of single-rotor hammer crusher; raw material grinding vertical roller mill with MLS4028; kiln system reference design using the Chengdu Institute of CDC materials decompose preheating system; Design The rotary kiln for the 4.8m 62.4m, NSP kiln; cooling machine is the third
11、generation of inflatable beam grate cooler; cement grinding system is combined grinding process; and for the entire production line is equipped with a low temperature waste heat power generation system ; analysis of this process the impact on the environment and the measures proposed to solve.Keywor
12、ds：production line; new dry process; grinding system; NSP kiln; cogeneration目录中文摘要英文摘要1绪论11.1国内外新型干法水泥生产工艺的发展现状11.2重庆合川盐井地区建新型干法生产线的意义41.3设计的主要任务与重点内容42 工艺流程的确定52.1本设计生产线的工艺流程52.2本设计生产线的工艺流程简图62.3生产线的生产工序73 厂址选择83.1 厂址靠近主要原料基地83.2 厂址具有良好的交通条件83.3 厂址靠近水源93.4 厂址靠近电源93.5 厂址应有足够的建厂场地93.6 厂址地形93.7 工程地质条件
13、93.8 厂址应有良好的水文地质条件93.9 合理确定工人村建设场地103.10 其他影响因素104 物料平衡114.1生料配料计算114.2物料平衡计算155 生料的制备205.1 原料的破碎205.2 原料的烘干255.3 原料储存与预均化255.4 生料的粉磨275.5 生料的均化296 熟料煅烧316.1 预热分解系统326.2 回转窑366.3 熟料冷却机516.4 增湿塔526.5 耐火材料的选择526.6 煤粉的制备537 水泥制成557.1 水泥的配料557.2 水泥粉磨系统567.3 磨机的选择567.4 节能增产措施587.5 水泥的储存与发运598 自动控制系统628.1
14、 水泥生产自动化的意义628.2 检测仪表628.3 系统的确定629 余热发电系统659.1 余热发电技术在我国的发展659.2 纯余热中低温余热发电系统6610质量控制与检测6810.1 原燃材料的质量控制与管理6810.2 生料的质量控制7010.3 熟料的质量控制7110.4 水泥的质量控制7210.5 出厂水泥的质量控制7211 环保与资源的综合利用7311.1 分析水泥生产中的环境污染7311.2 环境污染的防治与控制7511.3 资源的综合利用7612 技术经济指标7912.1 技术指标7912.2 经济指标7912.3 盈利估算7913 公司体制8014 结论81参考文献82致
15、谢84附录 图纸1 绪论水泥是起源于胶凝材料，是在胶凝材料的发展过程中逐渐演变和发明的。水泥是指细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等材料牢固地胶结在一起，具有一定强度的水硬性胶凝材料。水泥是国民经济建设中不可缺少的三大建筑材料之一，水泥被广泛的应用于工业建筑、民用建筑、交通工程、水泥工程、海港工程、核电工程、国防建设等新型工业和国防建设等领域，是国家工程建设和人民生活中不可缺少的重要基本材料。在没有新的更好的材料出来代替水泥以前，水泥仍是主要的建筑材料，对水泥工业的研究仍然具有重要意义1。新型干法水泥技术是以悬浮预热和预分解技术装备为核心
16、，以先进的环保、热工、粉磨、均化、储运、在线检测、信息化等技术装备为基础，采用新技术和新材料，节约资源和能源，充分利用废料、废渣，促进循环经济，实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法2。新型干法生产技术是国际公认的代表当代技术发展水平的水泥生产方法。它具有生产能力大、自动化程度高、产品质量高、能耗低、有害物排放量低、工业废弃物利用量大等以系列优点，成为当今世界水泥工业生产的主要技术。1.1国内外新型干法水泥生产工艺的发展现状1.1.1我国新型干法水泥生产工艺发展现状新型干法水泥技术代表着当今世界水泥生产的潮流，其生产能力已经达到世界水泥生产能力的60%。我国新型干法水泥技术与装备研究起步于2
17、0世纪70年代初。20世纪8090年代中期，我国引进一批3000 t /d、4000 t /d生产线，与此同时，进行国产化4000 t /d装备的开发。冀东二线国产化4000 t /d生产线的成功运用，不但降低了工程投资，而且为更大规模的国产化装备的开发积累了经验。20世纪90年代以来，一些大型化的生产线相继在国内建成投产。如山东大宇7200t/d熟料生产线及华新5000t/d、京阳5500t/d生产线。这些生产线以其生产稳定、产品质量好、运行成本低，在国际、国内的产品市场上占有了一定的份额，并显示出强劲的市场竞争力。这些生产线的投产和稳定运行，标志着我国水泥装备现代化、大型化技术已成熟3。原
18、料均化技术新型干法水泥生产产品质量得以保证的关键是原料均化技术的应用。已投入应用的技术装备如下。1）矿山设计采用矿化模型系统（CQMS）。以此制定的搭配开采方案保证了矿石中的主要成分的稳定性，同时也为低品位矿石的有效利用创造了条件。2）设置具有良好均化效果的原料燃料预均化堆场。国内已具备提供满足不同生产规模的预均化堆场技术装备的条件（圆形堆场直径可达110m；矩形堆场跨度达50m，可满足200010000t/d级规模生产线的需要）。3）配置计量精确的块状和粉状物料计量装置，并通过质量控制系统及时调整各种原料的喂料比例，确保出磨生料和水泥的合格率。4）采用高均化效果、低耗电和高卸空率的生料均化库
19、（H值达8以上，电耗约0.25kWh/t，卸空率大于98%），确保入窑生料的合格率。预分解窑节能煅烧工艺和技术装备1）通过系统试验研究，开发了系统压损在40004800Pa的高效、低压损的五级旋风预热器系统。目前投入生产运行的有2000t/d、2500t/d的单系列和2500t/d、3200t/d、5000t/d的双系列。同时，预热器内筒、锁风阀、耐火衬料等的改进确保了熟料煅烧系统的可靠性和热耗的降低。2）通过对各种燃煤的燃烧特性及在窑炉工况条件下的燃烧机理研究和工业试验，开发出使用可靠的适用于燃料特性的煅烧技术和装备，为资源的综合利用和降低运行成本创造了条件。3）为满足不同规模生产线建设的需
20、要，开发设计了回转窑系列产品，包括二支承和三支承的回转窑，其中三支承窑的最大规格为5.074m，可满足50006000t/d规模生产线的需要。4）开发并推广了第三代TC系列空气梁熟料篦式冷却机。该技术使熟料冷却风量下降至1.61.8m3 /kg熟料，热回收效率提高到74%以上，设备可靠性确保了烧成系统的运转率在90%以上。节能粉碎粉磨技术与装备1）粉碎技术与装备 原料的单段破碎工艺具有破碎比大、无料不易堵塞、维修方便、电耗低、工艺流程简单等优点。目前，已开发出台时产量从801800t/h的不同形式的石灰石单段破碎机，并已投入运行。适用于黏性物料破碎的齿辊式破碎机的最大产量已达350450t/h
21、。2）原料烘干粉磨系统 根据原料的易磨性、磨蚀性和烘干性的不同要求，分别开发了管磨、辊磨系统。新进开发的的管磨机采用了双滑履支撑，配用了先进的边缘传动装置。其规格已能满足3000d/t和5000d/t级生产线的要求。而且国内已具备了提供满足5000d/t级以下规模水泥生产线的生料和煤粉的制备用的辊式磨系列产品的条件。3）水泥粉磨系统a.管磨闭路系统 由高效笼型选粉机、高效布袋收尘器和管磨机组成的水泥磨系统。第三代笼型选粉机的选粉效率在80%以上：高效布袋收尘器确保在进口含尘达800g/ m3的条件下净化气体含尘小于50mg/ m3。b.辊压机系统 辊压机作为预粉磨或半粉磨过程的主要装备，其技术
22、可靠性和节电优势已成为广大用户所认知和接受。与管磨系统相比较其粉磨电耗可降低25%。自动控制技术 近年来我国广泛采用国际上先进的计算机控制技术、通信技术和图形显示技术，采用分散控制、集中管理的集散型控制系统（DCS），并开发运用了共产生产管理信息系统（PMIS），实现了系统的可靠、安全和实用的目标。环境保护作为传统水泥生产的的主要污染源（粉尘、废水和废气）已得到了系统的管理：粉尘排放远低于国家标准允许的排放限度；废水实现了零排放；有害气体（NOx）的排放也得到了有效的控制。同时也利用了工业和生活垃圾等作为原料。1.1.2国外新型干法水泥生产工艺发展现状20世纪90年代国际上以预分解窑烧成技术为
23、主，进一步优化系统内各单项装备技术，提高产量和质量，降低电耗和热耗，以提高劳动生产效率，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，以保持可持续发展。新型干法窑向大型化发展，自动化水平不断提高，单机最大能力达12000t/dt，吨水泥综合电耗已降低到90 kWh/t以下，熟料热耗低于2827kJ/kg，劳动生产率提高到1500020000t/（人年）。环保日益收到重视，德国、英国、法国等一些环保国家的标准较高的国家对新建水泥厂污染物排放标准的限值为：粉尘40 mg/ m3，SO2200 mg/ m3，NOx500 mg/ m3。在瑞典和美国的个别水泥企业中，
24、烧废料的比例已有高达80%的实例，瑞典在2008年全国达到50%以上，2020年基本实现100%4。回转窑的平均规模不断扩大，尤其是20世纪90年代以来，投产了较多的5000t/d和7500t/d以及少数10000t/d级的回转窑。在世纪之交由FL Smidth公司推出被称为第四代冷却机的推杆式冷却机，把传统蓖式冷却机中住复移动篦床承担的推动物料运动和供风的双重功能分解为由一组具气流自适应调节功能的充气篦饭排列组成的静止篦床实现供风而让设置于其上的一组住复移动推扦推动熟料层前进，这种新的技术组方式改善了冷却空气分布的均匀性如料层分布的均匀性进一步提高了冷却机热回收率和操作可靠性，有效地降低了设
25、备制造成本。该项技术有望戎为未来水泥熟抖冷却工艺的主导技术。物料粉磨方面，粉磨筒辊磨粉磨技术、辊压磨粉磨技术和立磨粉磨技术这三种料层挤压粉磨技术连同传统的基于概率破碎原理的球磨技术预期将在相当长一段时间内以各自的优势共存于水泥工业粉磨技术市场上3。1.2重庆合川盐井地区建新型干法生产线的意义在金融危机年过去之后，重庆水泥行业迎来了最好的光景。受国家内需的扩大和四川地震灾区重建的拉动，水泥价格也是一路走高。在经济趋向复苏的大环境下，国家所主导的基建投资增长及市场信心的逐步增强，将成为今后水泥价格稳定的重要基石5。近年来随着重庆市经济的加速发展和国家宏观政策对落后水泥生产的逐步淘汰，新型干法水泥的
26、市场需求日益紧张。经济高速发展离不开楼宇、桥梁、道路等的建设，而这些更不能缺少水泥。就西南地区的重庆而言提出的“五个重庆”之中就包括“宜居重庆”与“畅通重庆”，工业粮食“水泥”的重要性不言而喻。目前，重庆市场对新型干法回转窑水泥的年需求量在2000万吨以上，而实际年产总量仅为1200万吨左右。因此，新型干法回转窑水泥供应还存在极大的市场缺口，因此发展先进的新型干法工艺具有重要的现实意义。重庆合川市作为规划建设中的重庆北部区域中心城市，紧邻主城区，属于打造的一小时经济圈行列。该地区合川资源丰富，矿产资源众多：年过境水流量730亿立方米。石灰石储量11亿吨、岩盐储量3140万吨、天然气储量20亿立
27、方米、碳酸锶储量10万吨、煤远景储量18.2亿吨。并且具有便利的水、电、交通、通讯和区域位置。在各水泥巨头扎堆即将成为重庆乃至西南地区最大的水泥建材集群的合川之时，在重庆合川盐井地区新建一条新型干法水泥生产线具有重大意义，既可以响应打造建材城的号召，又可以达到缓解水泥供需市场相当突出的矛盾，解决劳动力就业，促进该地区经济发展的目的，从而推动整个重庆经济的发展。1.3设计的主要任务与重点内容设计的主要任务包括厂址选择、工艺方案确定、设备选型与物料平衡计算、工艺参数的确定、控制系统的设计、质量控制与检测、环保与资源综合利用规划、绘图以及撰写设计说明书等。新型干法最关键的因素是均衡稳定，因此重点是生
28、料制备、熟料的煅烧以及水泥的制成等。2 工艺流程的确定此次设计采用的工艺为新型干法窑外预分解工艺，预分解窑干法工艺是新型干法的典型代表。该工艺具有优质、低耗、高效、环保、装备大型化、生产控制自动化、管理科学化以及投资达、建设周期长等特点。2.1本设计生产线的工艺流程2.1.1生料制备来自矿山的石灰石由自卸卡车运入破碎机喂料仓，经破碎系统的破碎机破碎送入碎石库，然后裙板式喂料机、皮带输送机定量地送往预配料的预均化场。黏土用自卸式汽车输入，经喂料机喂入破碎机，达到细度要求之后经计量设备送入预配料的预均化场。铁粉由汽车运进厂卸在堆场里，后经装载机卸入破碎机受料斗中，经板式喂料机喂入破碎机破碎，破碎后
29、经带式输送机送至原料配料站。破碎后的石灰石等原料在尺寸为（234）m125m的预配料均化场自动配合，并均化成均匀的石灰石、黏土混合原料。混合原料、石灰石以及铁粉各自从堆场由皮带输送机送往生料磨的磨头喂料仓，经定量卸料、喂料送入生料磨中，卸于烘干磨进行烘干与生料粉磨。烘干磨的热气由悬浮预热器排出的废气供给，开启时则借助热风炉供热风。粉磨后的生料用气力提升泵送入连续性空气均化库，进一步用空气搅拌均化生料和储存生料。2.1.2熟料煅烧均化库中的生料经卸料、计量、提升、定量喂料后由气力提升泵送至窑尾悬浮预热器和分解炉中，经预热和分解后的物料进入回转窑煅烧成熟料。回转窑和分解炉所用燃料煤由原煤经烘干兼粉
30、磨后，制成煤粉并储存在煤粉仓中供给。熟料经篦式冷却机冷却后，由裙板输送机、计量秤、斗式提升机分别送入熟料库中存储。2.1.3水泥的制成及出厂熟料、石膏和混合材经定量料机喂料送入水泥磨中粉磨。粉磨后的水泥经选粉机选粉，细度符合要求的水泥经仓式空气输送泵送至水泥库中存储，一部分水泥经包装机包装为袋装水泥，用火车、汽车或轮船运输出厂；另一部分由散装专用车散装出厂6。2.2本设计生产线的工艺流程简图将上述内容概括之后，可以得出一个简单的工艺流程简图，如图2.1所示。图2.1 生产工艺流程图2.3生产线的生产工序从上述预分解窑水泥生产线的工艺流程可以看出，新型干法水泥生产可以概括成生料制备、熟料煅烧、水
31、泥制成及出厂三大过程，简言之“两磨一烧”，但是具体生产工序还包括很多。一般而言，生产主要包括以下几大工序：原料、燃料、材料的选择及入厂；原料、燃料、材料的加工处理与预均化；原材料的配合；生料粉磨；生料的调配、均化与储存；熟料煅烧；熟料、石膏、混合材的储存于准备；熟料、石膏、混合材的配合及粉磨（即水泥粉磨）；水泥储存、包装及发运。在整个生产过程当中，为确保原料、燃料、材料及生料、熟料、水泥符合要求，达到硅酸盐水泥限定的各项技术指标，在生产过程中的各个工序必须进行生产控制与质量监督7。3 厂址选择工业企业及其所属工人村场地选择是工厂建设的重要环节。厂址选择是否合理，会直接影响到共产建设的投资与进度
32、，同时也将会长期影响到工厂投产后的生产、管理和今后的发展。因此，新建项目根据生产建筑要求，进行经济技术比较，抓住主要条件，认真做好厂址选择的工作。厂址选择这个重要环节包括了建厂地区的选择和工厂场地位置的选择。对于新建大、中型工业企业，其建厂地区一般由上级政府主管部门根据国民经济发展计划、工业布局、行业规划和资源分布等因素综合比较后做出宏观控制划定区域。合理的厂址选择不仅有利于充分利用自然资源、人力物力资源，加速工业发展，保护自然环境，而且能节约基建投资，方便经营管理，从而取得良好的经济效益。因此，认真调查企业建设所必需的原料、燃料、工程地质、水文地质、交通、电力、水源、水质等建设条件，综合分析
33、备选厂址，是厂址选择阶段必须加以认真研究的工作。厂址选择的主要原则有以下几个方面8：3.1 厂址靠近主要原料基地生产水泥的主要原料是石灰质和粘土质原料。故水泥厂应靠近石灰石矿山，以缩短石灰石运输距离，方便采用经济可靠的运输方式，以节约投资和运输成本。 一般生产1t硅酸盐水泥熟料约需1.6t干原料，干石灰石占80%左右，干黏土占1015%左右。重庆合川盐井地区矿产资源丰富，主要有石灰石、煤炭等10余种，储量较大，现已探明石灰石储量达5亿吨，煤炭储量达2.8亿吨。该项目所需的石灰石等矿山由合川区盐井镇廻龙村和水波洞村的矿山提供，并能保证年产150万吨水泥所需原料的质量和供应量。根据该地的资源条件，
34、制定本生产线生产水泥的生产原料为石灰石、粘土和铁粉。3.2 厂址具有良好的交通条件水泥厂因物料吞吐量很大，故大中型水泥厂应力求靠近铁路线，小型水泥厂靠近公路线，也应该考虑利用有利的地形避免架桥和开设隧道。本项目拟建厂址所处重庆合川区盐井地区，距合川市区15km，距重庆主城区46km。交通十分便利。厂址紧临212国道、渝合高速公路、遂渝快速铁路合川站，而且境内县道、乡道和村级公路纵横，嘉陵江黄金水道也沿境而下，陆路、水路交通十分便利。3.3 厂址靠近水源水泥厂是用水量较大的企业，而且要求水源必须水质合格，水量充足，并能保证不间断供水。本项目工程以水量充沛的嘉陵江水作为水源。嘉陵江水源水量丰实，供
35、水可靠。可修建水处理站，完全可以满足生产、生活及消防用水要求。3.4 厂址靠近电源水泥厂是耗电量很大的企业，故厂址最好靠近电力网，并有方便的供电条件和措施，以保证供电和减少电线电路的投资。本生产线的电源可由配套建设的一座纯低温余热电站提供，其后备电源也可由重庆市合川区供电局和重庆北碚区供电局供给。双槐火电厂的高压输出电网从拟建厂址前方通过，通过变电站，可向本项目供电。在建的合川草街电站在建成之后也能为该条水泥生产线提供充裕的电力。3.5 厂址应有足够的建厂场地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。厂区应考虑有发展的可能，但不应过早占
36、地。在工厂及矿山基建时，土石方的排除不得有害于农业，相反，应尽肯采取结合施工造田造地措施以支援农业。拟建厂址处大部分为农田，少部分为山坡地，而且可用于建厂的面积不少于3.0105m2，可以满足一条年产150万吨水泥生产线的建设。3.6 厂址地形厂址地形最好是宽阔平坦，并稍带倾斜，以有利于简化工厂的竖向布置与减少平整场地的土石方量，并有利于排水。矿山和住宅区应尽可能布置在铁路、公路和河流的同一侧。3.7 工程地质条件厂址应有良好的工程地质条件，土壤深度在1.52m处的地耐力最好在200kPa以上。厂址下面要避免有用矿藏，没有活断层，并尽量避免死断层、溶洞、滑坡等。3.8 厂址应有良好的水文地质条
37、件厂址也应有良好水文地质条件。因水泥厂有较深的地坑和地下工程，如水文地质条件不佳，则将使施工及管理产生困难，故地下水位在地表以下5m为好，且厂址不应处在水库、堤坝附近的下游，并应考虑地下水位及水质对建厂的影响。若厂址有淹没的可能性，应该考虑防洪的措施。拟建处场地宽阔平坦，工程地质条件和水文地质条件良好，可以满足建设一条年产150万吨水泥生产线的要求。3.9 合理确定工人村建设场地一般工人村设置在附近大城镇与工厂之间。在不占用良田，少占良田，免受工厂灰尘污染，免受设备噪声干扰的前提下，应尽量靠近工厂。3.10 其他影响因素厂址选择的时必须考虑工厂的雨水、污排出厂的方便条件，并遵守环境保护卫生规范
38、。该地区的地震强烈度也须慎重考虑，也需要落实大件设备的运输问题等。综上所述，重庆合川地区在拥有满足建厂要求的同时，也拥有良好的工业基础条件之下，拟建一条年产150万吨普通硅酸盐水泥生产线是较为理想并且具有实际意义的。4 物料平衡4.1生料配料计算4.1.1原料与煤灰的化学成分及烟煤的工业分析生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料(主要提供氧化钙)、粘土质原料(主要提供二氧化硅、氧化铝、氧化铁)，此外，还需要补足某些成分不足的校正原料。我国硅酸盐熟料一般采用三种或三种以上的原料，根据熟料组成的要求配制成生料并煅烧而成，而且大多数是采用天然原料。考虑重庆合川盐井地区的资源状况，本生产线主要采用石灰石
39、、粘土和铁粉作为主要原料，优质低硫烟煤作为主要原燃料。经查阅资料，可得原料与煤灰的平均化学成分表(见表4.1)和烟煤的工业分析表(见表4.2)。表4.1 原料与煤灰的化学成分（质量%）名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO石灰石42.701.560.410.2353.210.8498.95黏土5.9566.4615.326.760.601.0596.14铁粉3.2238.848.4343.262.621.9398.30煤灰51.2538.922.831.050.3594.40表4.2烟煤的工业分析（质量%）组成水分灰分挥发物固定碳热值(kJ/kg)结果（%）3.0024.0027
40、.8045.20245184.1.2熟料率值的设定国内预分解窑的生产实践证明，预分解窑熟料的三率值比“两中一高”限定的率值有更大的适应范围。通过对国内预分解窑的调研，为使预热分解窑熟料产量更有保证，确定的率值的范围是：KH 0.870.91，SM 2.32.7，IM 1.51.79。在此基础之上设定此次设计的三个率值：KH=0.89，SM=2.4，IM=1.6，并且假设单位熟料的热耗为q=3100 kJ/kg。4.1.3 煤灰掺入量在实际生产中，由于总有生产损失，且飞灰的化学成分不可能等于生料成分，煤灰的掺入量也并不相同。因此，在生产中应以熟料成分的差别进行统计分析，对配料方案进行校正。熟料中
41、的煤灰掺入量可按下式计算10：式中GA 熟料中的煤灰掺入量，%； q 单位熟料热耗，kJ/（kg熟料）； Qy 煤的应用基低热值，kJ/（kg煤）； Ay 煤的应用基灰分含量，%； S 煤的灰分沉落率，%，预分解窑生产，有电收尘时，煤灰沉落率S=00%4.1.4 干燥原料配合比设=97.3%，计算熟料化学成分递减试凑计算以100kg熟料为基准，列表递减如下：表4.3递减试凑配料计算表计算步骤SiO2Al2O3Fe2O3CaO备注所要求熟料组成-3.03kg煤灰22.151.555.681.183.550.0965.920.03差-124kg石灰石20.601.934.500.503.460.2
42、966.8965.98干石灰石 =差-28kg黏土18.6718.604.004.283.171.89-0.090.17干黏土=差-3kg铁粉0.071.16-0.280.251.281.29-0.250.08干铁粉=差+1.6kg黏土-0.191.06-0.530.26-0.010.10-0.330.10干黏土配多了=差-0.03-0.270.09-0.23偏差不大，不再重算表中53.21%、66.46%、43.26%分别为石灰石中CaO、黏土中SiO2与铁粉中Fe2O3的含量。结算结果表明，熟料中Fe2O3的含量略微偏低，但若在加入铁粉，则SiO2和Al2O3含量会过多，因此不再递减计算，
43、说明的设定合理。由表4.3可知煅烧100kg的熟料所需要的各种原料用量为：kgkgkg将干原料质量比换算为百分配合比：检验熟料化学成分和率值表4.4 熟料化学组成（质量%）名称配合比LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO石灰石80.834.501.260.330.1942.940.68黏土17.21.0211.432.641.160.100.18铁粉2.00.060.780.170.870.050.04生粉100.0035.5813.473.142.2243.090.90灼烧生料100.0020.904.873.4566.891.3696.97灼烧生料96.9720.274.723.
44、3566.861.33煤灰3.031.551.180.090.030.01熟料100.0021.825.903.4466.891.34熟料率值的计算：所得的三个率值在要求的范围内，故计算符合要求。计算熟料矿物组成为：4.1.5湿原料配合比各种天然原料的水分如表4.5所示。表4.5各原料的水分含量（%）名称石灰石黏土铁粉含量132.5则各原料的湿配合比为： 将上述质量比换算成百分比：4.2物料平衡计算物料平衡计算是计算从原料进厂到成品出厂各个生产环节需要处理的物料量，包括原料，燃料、半成品、成品的量，并表达为小时、日、年需要量，作为确定工厂各种物料需要量、运输量、工艺设备选型和计算储存设施容量的重要依据11。窑的熟料产量是物料平衡的计算基准。4.2.1 所需原始数据 水泥年产量G年=150万吨； 窑的台数为1台； 窑的年利用率=0.85； 生料中各原料配合
