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1、本科毕业设计说明书年产160万吨熟料舜岳水泥厂设计重点设计：水泥粉磨 THE PRODUCTION OF CLINKER PER YEAR 1.6 MILLION TONS OF SHUNYUE FLY ASH CEMENT PLANT DESISN KEY DESIGN:CEMENT DESIGN学院（部）： 材料科学与工程学院专业班级： 无机非金属材料工程07-3班 学生姓名： 指导教师： 2011 年 6 月 1 日年产160万吨熟料舜岳水泥厂设计重点设计：水泥粉磨摘 要该设计是在江苏省徐州市铜山县建一座年产160万吨熟料水泥厂。在设计过程中，本人参考了很多的水泥厂设计实例，并且结合理论
2、经验数据，但依旧有很多缺点存在，敬请谅解。下面先简述一下水泥厂设计的一般步骤。首先，在建厂之前要先选择好厂址。厂址选择的合理与否将影响工厂建设的投资，投资后的生产及今后的发展，因此，对厂址的选择应高度重视。厂址选择工作是一项综合性工作，需要诸多相关的技术人员参加，一般包括：技术经济专业、总图运输专业、原料专业、采矿专业、工艺专业、水道专业、环保专业、电气专业等。其次，要进行全厂布局，全厂布局的好坏会影响到水泥生产的流程。在布局过程中需要考虑的因素很多，如合理布置、经济最优化、结构紧凑、功能模块化等等，其中需要注意的还有风向因素，合理的布局要求堆场放置在风向的下端和厂区的边端，以保证厂区内的环境
3、卫生。再次，要进行工艺平衡计算，包括物料平衡、主机平衡以及储库平衡。其中物料平衡主要通过计算以确定各种原料、燃料、材料的需求量，并作为主机平衡、储库平衡的基础；主机平衡在物料平衡计算和选定车间工作制度的基础上，计算各车间主机要求的生产能力（具体指要求的主机小时产量），为选定各车间主机型号、规格、台数提供依据;而储库平衡则是保证生产的连续运行。在三者中主要是编制出三个平衡表。 第四，要进行生产车间工艺流程的设计，包括从原料的开采、破碎到预均化、粉磨、均化以及后来的悬浮预热、煅烧、磨成水泥等等。因此这个环节也是工作量最大的环节，诸多设备选型、计算均在此车间内完成。最后，提一下本人的重点车间设计。我
4、的重点车间设计是水泥磨，就是将烧好的熟料与混合材、石膏一起按合适的比例制成合格的水泥。 关键词：水泥厂，设计，新型干法生产线THE PRODUCTION OF CLINKER PER YEAR 1.6 MILLION TONS OF FLY ASH CEMENT PLANT DESISNKEY DESIGN :CEMENT DESIGNABSTRACTThis design is in jiangsu， xuzhou TongShanXian which is to build a annual 1.6 million tons clinker cement plant. In the des
5、ign process, I consulted a lot of cement plant design examples, and integrates theoretical experience data, but still have many shortcomings exist, please forgive me. Briefly below the cement plant design processes of the shipunloaders. First, the factory before choosing should be have a good site.
6、Site choice reasonable or not will affect plant construction investment, investment production and future development. Therefore, the site selection should pay great attention to. Site choice work is a comprehensive work which need many related technical personnel to participate in, generally includ
7、e: technical economy profession, the assembly drawing transportation professional, raw materials professional, mining professional and process engineering, waterway professional, environmental protection professional, electrical major, etc. Next, I would like to make time layout. The stand or fall o
8、f plant layout will affect the cement production process. In layout design process needed to consider the factors, such as reasonable decorate, many economic optimum, compact structure, function modular, etc, which need to be aware of and wind factors. The reasonable layout requirements placed on th
9、e lower end of the wind stacking the edge, and factory should ensure the environmental health of the factory strictly. Thirdly, I want to conduct process equilibrium calculation, including material balance, host balance and depositories balance. Among them material balance mainly through the calcula
10、tion to determine all kinds of raw materials, fuel, materials demand, and as host balance, the balance of nnderground foundation; Host balance in the material balance calculation and selected workshop, on the basis of working system of computing the workshop host requirements (specific means product
11、ion capacity required host hours yield), each workshop host for selected types, specifications, sets provide basis; And balance is ensure the production nnderground continuous operation. In which of the three main is compiled for three balance sheets. Fourth, want to undertake production workshop pr
12、ocess design, including from the raw exploitation, crushing to prehomogenization and grinding, the homogenization and later suspended preheating, calcining, grinding into cement, etc. So this link is also the largest volume link, many equipment selection, all in this workshop calculated finish. Fina
13、lly, mention my key workshop design. My key workshop is designed to cement mill inorder to burn good clinker and mixing materials, gypsum together on the proper proportions of cement made qualified. KEYWORD： cement plant, design, NSP production line 目录=摘 要IABSTRACTII绪 论11总论21.1 设计任务及其依据，论述所生产产品的意义和价
14、值21.1.1 设计任务21.1.2 生产产品的种类及意义和价值21.2 主要建设条件31.2.1主要资源条件31.2.2江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告（摘要）41.2.3 厂址的选择61.3 窑的选型及标定71.3.1 窑的标定的意义71.3.2 窑的选型计算81.3.3 回转窑产量的标定91.4 确定石膏和混合材掺量111.4.1 概述（石膏）111.4.2 石膏的分类121.4.3 技术要求121.4.4 确定石膏的含量121.4.5 混合材概述131.4.6 混合材的掺量131.4.7 粒化高炉矿渣的技术指标（见表1-11）131.5 配料计算141.5.1 确定率值141.
15、5.2 计算粉煤灰掺入量161.5.3 计算物料平衡161.5.4 原燃料消耗定额的计算182 生产车间工艺设计及主机设备选型222.1 物料的破碎232.1.1 破碎系统的发展状况232.1.2 破碎设备的工作原理232.1.3 影响破碎系统的选择因素242.1.4 石灰石破碎252.1.5 砂岩破碎272.1.6石膏破碎282.1.7混合材破碎机292.2 物料的粉磨系统302.2.1生料粉磨302.2.2水泥粉磨322.2.3煤粉制备342.3 熟料烧成系统362.4水泥包装车间372.5悬浮预热器383 储库、堆场计算413.1 物料储存作用413.1.1物料的储存期413.1.2储存
16、设施的选择413.2 堆场和堆棚443.2.1石灰石均化库443.2.2 砂岩堆场443.2.3 原煤堆场453.2.4 铁粉堆棚463.2.5 石膏堆棚473.2.6 矿渣堆棚483.3 库的选择483.3.1 石灰石调备库493.3.2 砂岩调配库503.3.3 铁粉库503.3.4粉煤灰库513.3.5生料均化库513.3.6 熟料库523.3.7石膏调配库533.3.8水泥库543.3.9成品库543.3.10矿渣调配库554 总平面布置和工艺流程574.1 水泥总平面设计的步骤574.1.1初步设计574.1.2施工图设计574.2 工艺设计的基本原则和程序584.2.1 工艺设计的
17、基本原则584.3 工艺流程594.3.1 生料制备594.3.2 熟料烧成604.3.3 水泥粉磨605 重点车间设计水泥粉磨625.1概述625.2 磨机和辊压机的选型及产品的标定645.3 循环负荷、选粉效率、选粉设备645.3.1 循环负荷和选粉效率645.3.2 选粉设备的选型645.4 磨机的通风665.4.1通风的作用665.4.2磨机通风计算665.5 除尘系统675.5.1 除尘设施675.5.2 除尘系统的计算675.5.3 袋式除尘器的选型685.6 除尘风管直径和管道阻力计算695.6.1 除尘风管直径计算695.6.2 风机选型725.6.3 废气排放浓度725.7
18、输送设备选型735.7.1 斗式提升机的选型735.7.2 空气输送斜槽的选型745.7.3 其他输送设备的选型76结束语77参考文献与附录78致 谢79绪 论我国水泥需求量巨大，2009年水泥产量达到16.48亿吨，预计2011年水泥需求量要达到21亿吨。如此庞大的需求量决定了水泥厂的数量以及新建的可能性。这其中新型干法水泥占40%，新型干法水泥由五年前占总量不到20%，迅速增长到40%，而2010年已达到70%。这些数据清楚地表明我国水泥行业处在控制总量、调整结构的时期，国家产业导向提倡新型干法生产。因此若要新建水泥厂则必须符合国家政策、顺应时代潮流的选择新型干法生产线。水泥生产主要工艺过
19、程简要包括为“两磨一烧”。按主要生产环节可概括为：矿山采运（自备矿山时，包括矿山开采、破碎、均化）、生料制备（包括物料破碎、原料预均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等）、熟料煅烧（包括煤粉制备、熟料煅烧和冷却等）、水泥的粉磨（包括粉磨站）与水泥包装（包括散装）等。新型干法是以悬浮预热和预分解技术装备为核心，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、矿渣，促进环境经济，实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法。也是本设计所采用的生产水泥的方法。江苏省铜山县位于苏鲁豫皖四省交界和淮海经济区中心，居江苏省“三大都市圈”之
20、一的徐州市都市圈核心，毗邻徐州市，周围水泥需求量较大。据调查，2009年该地区周围水泥总消耗量已达4.3亿吨。特别是国家进一步淘汰立窑，环境保护要求越来越严的情况下，该地区立窑将面临快速淘汰，加上该地区经济迅速崛起，因此水泥需求量有足够的保证。另外，该地区交通发达，境内现有高速公路4条：霍连（霍尔果斯连云港）、京福（北京福州）、京沪（北京上海）、徐宿宁（徐州宿迁南京），高速公路出入口8个。国道4条：104（北京福州）、206（烟台汕头）、310（连云港天水）、311（徐州西峡）。铁路，有京沪、陇海两大铁路干线在铜山境内交汇，26条铁路专用线纵横交织，京沪高速铁路即将建设。内陆水运，黄金水道京杭
21、大运河斜贯县域东西，有货运码头55个，15条航线最大通航能力达1000吨级，故其具有充分的建立水泥厂的经济和地理基。1总论1.1 设计任务及其依据，论述所生产产品的意义和价值1.1.1 设计任务设计年产160万吨熟料水泥厂,混合材为矿渣，重点设计水泥粉磨车间。1.1.2 生产产品的种类及意义和价值1.1.2.1 生产产品的种类及定义矿渣硅酸盐水泥根据国家标准GB13441999规定，凡由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为矿渣硅酸盐水泥（简称矿渣水泥），代号PS。水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量百分比计为2070。允许用石灰石、窑灰、粉煤灰和火山灰质混合材料中的一种
22、材料代替矿渣，代替数量不得超过过水泥重量的8，替代后水泥中粒化高炉矿渣不得少于20。1.1.2.2 产品的意义和价值 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。其单位质量的能耗只有钢材的1/51/6，合金的1/25，比红砖还低35%。根据预测，下一个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。水泥作为胶凝材料，有许多自己的优点：很好的水硬性，水泥浆有很好的可塑性，与石膏拌合后仍能使混合物具有和易性，可浇注成各种形状尺寸的构件，以满足设计的不同要求，适应性强；还可以用于海上、地下、深水或者严寒、干热的地区，以及耐侵蚀、防辐射核电站等特殊
23、要求的工程；硬化后可以获得较高的强度，并且改变水泥的组成，可以适当调节其性能，满足一些工程的不同的需要等等。因此水泥不但大量用于工业和民用建筑，还广泛应用于交通、城市建设、农林、水利及海港等工程，以及宇宙工业、核工业以及其他新型工业。因此，水泥工业的发展对保证国家建设计划顺利进行，人民生活水平提高具有十分重要的意义，而且，其他领域的新技术也必须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发展而带来新的工艺变革和品种演变，应用领域必将有新的开拓，从而使其在国民经济中起到重要的作用。1.2 主要建设条件 1.2.1主要资源条件1.2.1.1原料资源1、 石灰石：青龙山石灰石矿山。2、 粘土
24、：在石灰石矿山附近孔家村，含水量15%。3、 砂岩：自备矿山，含水量3%。石灰石、粘土、砂岩矿山的位置见“江苏省铜山县青龙山地区地质图”4、 铁矿石（粉）：外购，含水量4%。5、 矿渣（混合材）：徐州钢铁厂碱性矿渣。含水量15%6、 粉煤灰：外购，含水量0.5%。7、 石膏：山东产SO3，40%；含水量少量，块度300毫米。8、 燃料：权台煤矿烟煤；易磨性系数1.36；块度80毫米。9、 燃料：河南焦作无烟煤；块度80毫米。10、电源：从彭场变电所接线进厂。35KV11、水源：可采用地下水或不牢河水12、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。13、原料化学成
25、份：见附表。14、烟煤及无烟煤工业分析：见附表。15、徐州钢铁厂矿渣化学成份如下： W% 32.78 12.00 0.65 43.16 10.78 99.37 15.00各原料的化学成分分析如表1-1所示， 表1-1原材料化学成分分析名称CaOSiO2Al2O3Fe2O3烧失量其他合计石灰石51.143.750.611.2441.121.599.93砂岩2.9887.052.542.203.112.1395.08铁粉2.8149.606.4132.403.336.6994.92粉煤灰4.4749.3432.244.473.886.3095.08权台煤矿烟煤资料：1、工业分析： 水分（Mar）
26、挥发分（Var） 灰分（Aar） 固定碳（Car） 热值（Qar/kJ/kg）% 1.58 17.59 19.16 61.67 24651.362、煤灰化学成分： 烧矢量 合计% 50.81 32.05 5.82 3.07 2.34 0 94.091.2.1.2气象条件1、气温：绝对最低温度：22.6、绝对最高温度：40.6、平均气温：14、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）2、相对温度：最高：100% 最低：1-4% 平均：72%3、最大冻土深度：24cm4、最大积雪深度：25cm5、风向：本地区风向年频率见“风玫瑰图”。夏季多东
27、 南东风向，最大风速19.3米/6秒。1.2.1.3水文、工程地质资料1、洪水位最大标高：海拔33.58米（1963年9月8日），地区水利部门下达设计指标为34米。2、经钻孔勘测未发现溶洞，裂隙和断层。3、地震等级：国家地震局、武汉地震大队71年67调查。该地区几十年内地地震烈度定为7度。1.2.1.4附图及附件“青龙山矿区交通位置图”、“江苏省铜山县青龙山地区地形图工”1：10000、“风玫瑰图”1.2.2江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告（摘要）1.2.2.1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
28、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35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。矿区地行属低山丘陵，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2060度；西坡较缓，坡角1540度，山垄间洼地地面标高3235米，浮土厚度0.519米。矿区南缘有不劳河流经，河床宽150300米。水深0.73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
29、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。1.2.2.2矿区地质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。 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0.51.3%。而以1%左右为多，仅第四层白云质灰岩在青龙山北部这一段氧化镁含量高、变化大。最高达5.
30、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%。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11.5%，说明沿倾向是稳定的。石灰岩宁、及含量极小，仅含0.010.04；为0.000.004%，为0.0090.15%。都符合水泥生产要求。1.2.2.3储量计算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 60，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：、
31、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2.642.691吨/米2经过计算求得， C1级贮量 6503万吨C2级贮量 2985万吨1.2.3 厂址的选择1.2.3.1 概述水泥厂厂址选择工作是可行性研究工作的重要环节，在提交可行性研究报告的同时，应同时提交厂址选择报告。工业企业及其所属工人村的建设地选择是工厂建设的重要环节。厂址选择的合理与否，将直接影响工厂建设的投资建设进度，同时也长期影响工厂投资后的生产、管理和工厂今后的发展。因而，对于新建项目的厂址选择，必须予以足够的重视。厂址选择工作，一般是由负责编制可行性研究的单位按厂址选择不同阶
32、段的要求，提出工程水文地质初堪、地形的测量、环境影响初评、厂外交通供水供电供油等。具备以上条件后，由筹建单位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、经济和社会等因素的全面分析论证，经多方案比较后，推荐最佳厂址方案和后备厂址方案以及生活区位置，提交厂址选择报告，报主管部门终审。厂址选择工作是一项综合性工作，根据项目建议书的内容，按照类似工厂的建设资料、概略指标和设计文件，拟订数种工厂总平面布置草图和概略地确定相关指标，如工厂总平面布置相关指标、影响厂址选择的主要因素、 厂址选择报告的内容和深度要求，受篇幅限制，在此不详述，具体见GB50295-2
33、008。1.2.3.2 地质略，见1.2.2.1矿区概述。1.2.3.3 矿山矿石质量矿山矿石质量良好，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%，其他有害杂质含量低。矿石中未发现游离二氧化硅及其矿物。矿床储量大，已探明的C1+C2级储量9488万t（其中C2级6503万t）所探明的储量和工作程度完全满足铜山县办好水泥厂的要求。1.2.3.4 地形图（见附表）1.2.3.5 方案比较（如表1-5所示）表1-5 三中方案的综合比较项目A方案B方案C方案位置距石灰石矿1.1km距砂岩矿1.6km距石灰石矿1.6km距砂岩矿2.0km距石灰石矿0.1km距砂岩矿1.9km地
34、形东低西高，坡度大约2%，有坡地。东低西高，坡度大约3%，有坡地。东低西高，比较平坦，略有坡地。 交通厂外交通工程量大，要在大毛山和二毛三毛山之间建条公路以运砂岩，另建一条铁路经长山和奶山之间与茅村站接轨以运产品。厂外交通工程量小于A，在二毛、三毛山东侧70km处新建一条公路通砂岩矿，建一条铁路通茅村，但短于A，为1km左右。石灰石有汽车直接进厂进行二破，砂岩则需要在大毛山、二毛山、三毛山之间建一条公路，其工程量与A差不多，另外在湖上架桥，接公路以运产品。销售战略以徐州市区和淮海经济开发区为主，参考其市场需求，决定以生产425、425R水泥为主。距水电源距离较远较远最近矿山爆破安全性不受影响不
35、受影响略有影响原料、燃料供给相同生活设施距村落较远最远最近从以上比较情况，以及综合结合现代水泥厂高污染、高能耗的特点，以C方案为最佳方案。1.3 窑的选型及标定1.3.1 窑的标定的意义水泥厂设计过程中，当窑型与规格一旦确定之后，窑产量的标定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，产量也有较大的差别。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，均以窑的产量为依据进行计算。窑产量标定过高或过低，均将产生不良后果，如标定过高生产中窑长期达不到设计产量，则浪费辅助设备的生产能
36、力，降低工厂的经济效益；如果产量标定过低，生产中，窑很快大大超过设计产量，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发挥。1.3.2 窑的选型计算根据以下方法确定： 根据南京水泥工业设计院新推出的推荐公式：t/d其中，G熟料日产量，t/d； Di,L窑的有效直径和长度，m；而Gd=5157t/d,即214.88t/h; 窑的有效直径：，其中，Di窑的有效直径； G窑的涉及产量； K系数，t/(d.m3)(选50到60之间)；当K分别取60,55,50时，代入上式：； 窑长由公式（L/Di长径比）求得L1=76.18m；L2=78.61m;L3=81
37、.23m.窑的公称直径(耐火砖的厚度取220mm):D1=4.85m;d2=4.98m;D3=5.08m.窑的产量根据公式得：G1=5115.2t/d;G2=5591.2t/d;G3=6136.2t/d.而现代NSP窑长径比为1115之间（21世纪水泥报道）L1/D1=15.71;L2/D2=15.78;L3/D3=15.92;讨论：考虑现代窑生产能力5000t/d，一般为4.872m, 4.874；又由于公式，知K值越小，Di越大，D也越大，窑的燃烧能力强，负荷能力小，是何小规模生产（2000t/d）,对于普通原料该公式是适用的，但要求窑热负荷小，产量大生产（5000t/d）来说，并且实际生
38、产中有匹配的分解炉，煅烧能力强，因此回转窑的燃烧能力就不需要那么强。再加上生产稳定性综合考虑，相互校验，应该选取K值较大且窑长较长的窑型。因此K值取60，长度根据现代生产实际取72m,验证如下：t/d在允许的波动范围内（0.2），满足生产需要，所以窑的规格4.872m,L/D=72/48=15亦符合原先的要求。另外，在窑设计中为降低生产成本尽可能缩短窑长，又因为窑过长会降低效率，过短会影响物料的换热，甚至会影响生料煅烧，降低窑的生产能力，所以L要适当选取；当窑长选72m时，波动范围为0.025，而选74m时，波动范围为仅为6.98。但从经济角度，选择4.872更为合适。 表1-6 选定的窑型技
39、术参数 规格生产能力筒体内径筒体长度筒体斜度转速功率(kw)支撑数主转（r/min）辅转(r/h)主转辅转4.872t/d4.8724%（正弦）0.35 47.36630453档1.3.3 回转窑产量的标定1.3.3.1实际例子（现实生产中4.872窑的产量）海螺白马山水泥有限责任公司应用4.872回转窑组成日产熟料5000吨的干法烧成线，且达到预期效果；铜陵二线、宁国三线、枞阳海螺都定义4.872窑外分解系统回转窑日产熟料量为5000吨。1.3.3.2结论综上所述，选择4.872的窑已经满足生产要求，这里标定窑的产量为5000t/d（或210t/h）。1.3.3.3 窑的年利用率 由于采用由
40、天津设计院设计的日产熟5000t，型号为4.872的窑外分解窑，其年利用率可达0.92以上，因此确定窑的年利用率为0.92. 1.3.3.4 烧成系统的生产能力 熟料的小时产量： 熟料的日产量： 熟料的年产量：1.3.3.5 确定窑的台数利用公式n= 计算台数，式中：n窑的台数Qy要求的熟料年产量（t/年）Qhl所选窑的标定台时产量（t/台时）窑的年利用率 所以n=1，故窑的台数取1台。1.3.3.6 确定窑的烧成热耗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。窑的单位热耗是指窑系统生产单位熟料产量的实际烧成热耗。由于熟料在煅烧过程
41、中损失了大量的热量，如废气和熟料带走的热焓、窑体向外界散失的热量、湿法生产中蒸发料浆水分的热耗量等等。因此窑的实际热耗比理论热耗高得多。不同窑型对应的烧成热耗如表1-7所示，表1-7 窑型与熟料烧成热耗（A）窑型熟料烧成热耗窑型熟料烧成热耗kJ/kg熟料kg熟料kJ/kg熟料kg熟料湿法长窑5000590012001400旋风预热器窑33003600780850干法长窑4600500011001200预分解窑31003300740780带预热锅炉窑5900670014001600立窑36003800850900立波尔窑36003800850900实际厂家的例子如表1-8所示，表1-8 各厂家的
42、生产实例厂名窑型生产能力热耗辽宁工源水泥（集团）有限责任公司4.872m5000t/d2968.9kJ/kg海螺集团安徽铜陵海螺水泥有限公司4.874m5000 t/d2970kJ/kg湖南11海螺水泥有限公司472m5000 t/d3100kJ/kg以上两个表可以看出，熟料烧成过程所消耗的实际热量与煅烧全过程有关，除涉及到原、燃料性质和回转窑（包括分解炉）外，还与废气热回收装置（各类预热器或余热锅炉、余热烘干等）和熟料余热回收装置（各类冷却机）等有关。结合水泥厂设计规范的相关要求后，综合考虑确定热耗为3000kJ/kg。1.4 确定石膏和混合材掺量1.4.1 概述（石膏）石膏作为水泥的缓凝剂
43、，用于调节水泥似的凝结时间，也可以增加水泥的强度，特别对矿渣水泥作用更明显。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。石膏的质量控制，应该进厂一批，取样化验一次。一般情况下，测定石膏中的SO3含量就可以了。根据SO3的含量计算水泥中石膏的掺入量，如磨石膏粒度不应大于30mm，一般应有20天的储存量，使用的石膏和硬石膏的质量应符合国家标准规定的技术要求。除石膏的掺量外，石膏的品种也会影响水泥的水化进程。内川浩研究指出，石膏的溶解度与水泥中Ca2+、Al3+浓度之间维 持良好的平衡是很重要的。不同品种的石膏具有不同的溶解度和溶解速度。沈梅非等研究了不同形态石膏在蒸馏水和饱和石
44、灰水溶液中的溶解度（见表1-9）表1-9 石膏在不同溶液中溶解度随时间的变化石膏品种溶液类型CaSO4的质量浓度/（gL-1）5min10min30min1h2h1d4d7d硬石膏蒸馏水0.941.061.321.341.471.972.212.38饱和石灰水0.660.811.051.171.172.132.302.38二水石膏蒸馏水2.052.062.072.06饱和石灰水1.721.711.711.701.701.681.68注：试验温度为2022参考资料：内川浩、宇智田俊一郎。，石膏石灰1972（118）。沈梅非等。双快型砂水泥中不同石膏形态的研究J，硅酸盐学报，1982（9）。1.4.2 石膏的分类GB/T 5483石膏和硬石膏国家标准中对石膏和硬石膏矿产品按矿物组分分为两类：G类：称为石膏产品。该产品以二水硫酸钙（CaSO42H2O）的质量百分含量表示其品位。M类：称为混合石膏产品。该产品以无水硫酸钙（CaSO4）与二水硫酸钙（CaSO42H2O）的质量百分含量之和表示其品位， （质量比）。1.4.3 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）块度尺寸：产品的块度不大于400mm。如
