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1、日产5000吨熟料水泥粉磨车间毕业设计安徽理工大学毕业设计 目 录 摘要 . I ABSTRACT . II 引 言 . IV 第一章 概述 . 1 1.1 设计任务及其依据，论述所生产产品的意义和价值 . 1 1.2工艺设计原则 . 1 第二章 厂址选择、选择流程、确定参数 . 3 2.1原料资源与原始数据 . 3 2.2厂址选择 . 5 2.2.1江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告 . 6 2.3确定参数 . 9 2.3.1 水泥品种的选择以及混合材掺量 . 9 2.3.2石膏混合材掺量确定 . 11 2.4烧成热耗的确定 . 12 2.5三率值的确定 . 13 第三章 配料计算 .
2、 15 3.1配料计算 . 15 3.2 校验化学成分和率值 . 16 第四章 物料平衡计算 . 18 4.1窑型及规格的选取 . 18 4.2工厂生产能力的计算 . 19 4.2.1水泥产量的计算 . 19 4.2.2燃料原料消耗定额计算 . 19 4.3物料平衡表 . 21 第五章 工艺流程选择，主机选型 . 23 5.1工艺流程选则的原则 . 23 5.2确定工艺流程的依据 . 23 5.3流程的选择 . 23 5.3.1各原料，燃料的运输 . 23 5.3.2两磨一烧 . 23 5.4 主机设备选型 . 24 i 安徽理工大学毕业设计 5.4.1石灰石破碎机选型 . 24 5.4.2砂
3、页岩破碎机的选型 . 25 5.4.3石膏的细碎选型 . 26 5.4.4生料磨的选型 . 27 5.4.5煤磨设备选型 . 28 5.4.6水泥粉磨设备选型 . 29 5.4.7悬浮预热器的选型 . 30 5.4.8水泥包装机的选型 . 31 5.5主机设备综述 . 32 第六章 储库，堆场计算 . 34 6.1原料的储存设备选型 . 35 6.1.1石灰石的储存 . 35 6.1.2煤堆场 . 36 6.1.3砂页岩堆场计算 . 37 6.1.4铁矿石堆场 . 38 6.1.5石膏堆场 . 39 6.2原料调配库 . 40 6.3水泥调配库 . 40 6.4其他储库 . 40 6.5储库平
4、衡表 . 41 第七章 重点车间设计 . 42 7.1概述 . 42 7.2 循环负荷、选粉效率、选粉设备 . 43 7.2.1 循环负荷和选粉效率 . 43 7.2.2选粉设备的选型 . 44 7.3除尘系统 . 45 7.3.1除尘设施 . 45 7.3.2 除尘系统的计算 . 45 7.3.3 袋式除尘器的选型 . 46 7.4 除尘风管直径和管道阻力计算 . 48 7.4.1 除尘风管直径计算 . 48 7.4.2 管网的局部阻力计算 . 51 7.5 风机选型 . 52 7.6废气排放浓度 . 52 ii 安徽理工大学毕业设计 7.7 输送设备选型 . 53 7.7.1 斗式提升机的
5、选型 . 53 7.7.2 空气输送斜槽的选型 . 54 7.8其他设备选型 . 55 结束语 . 58 参考文献 . 59 致谢 . 60 iii 安徽理工大学毕业设计 日产5000吨孰料淮北水泥厂设计 摘要 在设计过程中，参考了很多的实际例子，并且结合理论经验数据。但是还是有很多缺点存在，所以望谅解。 首先是选择好厂址。厂址的选择是非常重要的，因为它直接关系到原料的来源，成品的输出和工人们的生活。厂址选择工作是一项综合性工作，需要有关专业有经验的技术人员参加，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。 厂址选择好以后就是全厂布局阶段
6、了，全厂布局的好坏会影响到水泥生产的流程。在布局过程中要考虑的因素非常的多，最为重要的是风向的考虑，合理的布局要求堆场放置在风向的下端和厂区的边端，这样才会保证厂区内的环境卫生。 配料计算中包括生料配料计算和物料平衡计算，其步骤是首先确定粉煤灰水泥中粉煤灰和石膏掺量。即先进行水泥配料计算，通过水泥中各成分的确定，计算年产的水泥熟料量，依据其产量选择窑型和煅烧熟料的配套设备。然后，进行窑的产量标定和确定熟料的实际烧成单位热耗，以此为基础进行生料配料计算，确定各物料的消耗定额。 物料的储存和均化也是重要的一环。库的选型，堆场的计算在这里均有介绍。水泥是连续生产的工厂，为了避免由于外部运输的不均衡，
7、设备之间生产能力的不平衡或由于前后段生产工序的工作班制不同，以及由于其它因素造成物料供应的中断或物料滞留堆积的堵塞，保证工厂生产连续均衡地进行和水泥均衡出厂，以及为了满足生产过程中如原、材料、燃料、半成品、成品等。 主机的选型在水泥生产过程中是重要的环节，选型的主要依据就是物料平衡计算的结果。根据计算的结果，选择恰当的主机。主机的产量要满足要求。在选型的过程中，我是按着粉碎，烘干，粉磨，烧成，包装的顺序进行的。 在水泥粉磨环节，采用目前最为广泛使用的辊压机预粉磨系统，该粉磨系统将物料先经辊压机后送入球磨机磨成成品，该系统目前运用技术日趋成熟，具有高效节能，能优点，也是大多数水泥生产厂家所使用的
8、。 关键词：水泥，水泥粉磨，5000t/d I 安徽理工大学毕业设计 THE PRODUCTION OF CLINKER PER DAY 5000 TONS OF HUAIBEI CEMENT PLANT DESISN(KEY DESIGN-CEMENT GRINDING) ABSTRACT In the design process, with reference to the many practical examples, and combined with the theory of empirical data.But there are still many shortcoming
9、s exist, I hope the readers understanding. The first is to choose a good site. The choice of the site is very important because it is directly related to the source of raw material, finished product output and working peoples lives. Site selection is a comprehensive task that requires the participat
10、ion of relevant professional experienced technical personnel, and generally include: technical economics, general layout and transportation professionals, professional of raw materials, mining, professional, craft professional, waterways professionals, environmental professionals, electrical profess
11、ional . The whole plant site choice of a good layout stage, the quality of the layout of the whole plant will affect the cement production process. The factors to be considered during layout very much, the most important consideration of the wind, reasonable layout requirements yard placed in the si
12、de edge of the lower end of the wind direction and plant, as this will ensure the environmental health of the plant area. Burden calculation, including raw material ingredients calculations and material balance calculations, the step is to first determine the content of fly ash cement, fly ash and g
13、ypsum. The first cement batching calculated by cement ingredients to calculate the amount of the annual output of cement clinker, according to its production equipment to select the type of kiln and calcined clinker. Then the actual firing unit production calibration and to determine the clinker kil
14、n heat consumption of raw materials as a basis for burden calculation to determine the material consumption norms. II 安徽理工大学毕业设计 Storage and homogenization of the material is also an important part. Library selection, the calculation of the yard are introduced. Cement is a continuous production plan
15、t, in order to avoid external transport is not balanced, the imbalance in capacity between devices or posterior segment of the production process class system, and the accumulation of material supply due to other factors that cause disruption or material stranded congestion, to ensure the factory co
16、nsecutive balanced and cement balanced factory, and in order to meet the production process, such as raw materials, fuel, semi-finished and finished products. Host selection in the cement production process is an important part of the selection based on material balance calculations results. Accordi
17、ng to the calculation, select the appropriate host. Production to meet the requirements of the host. In the selection process, I gave as grinding, drying, grinding, burning, packaging order. In cement grinding link, using the extensive use of roller machine the griding system, the grinding system wi
18、ll be the roller press material first after grinding machine into the ball mill into finished products, the system is using technology matures, is energy efficient, can strength, and most of the cement manufacturers use. KEYWARDS： cement, cement grinding, 5000d/t III 安徽理工大学毕业设计 引 言 在指导老师的帮助下，通过查工具书以
19、及网络资料、原书本所学知识，完成本次设计的初始任务配料的计算，并列出物料平衡表、在水泥设备选型手册中找到适合本次设计的主机型号、粉磨设备及辅助设备的选型。运用计算机绘图绘制水泥厂总平面布置图、全厂水泥生产工艺流程图和水泥粉磨车间的工艺布局主视图、俯视图、流程图、剖面图等。设计中不免遇到各种各类的问题，通过所学理论及老师指导我对如何运用所学分析解决问题能力有所提高，并锻炼自己动手操作绘图的能力。 通过该设计的学习锻炼，应能树立正确的设计思想，培养我们认真的科学态度和严谨求实的工作作风，在工作设计中，应能树立正确的工程意识与经济意识，树立正确的生产观念，经济观念和全局观念。 水泥粉磨是水泥工业生产
20、中耗电最多的工序之一，为了提高水泥粉磨效率、节约能源、提高经济效益，水泥粉磨设备在大型化的同时，也得到了不断地发展和改进。提高水泥厂粉磨工艺水平对水泥厂的综合经济效益的影响是十分显著的。 IV 安徽理工大学毕业设计 第一章 概述 1.1 设计任务及其依据，论述所生产产品的意义和价值 设计日产5000吨熟料淮北水泥厂设计。 1.2工艺设计原则 工艺设计是工程设计的主要环节，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，选择各项工艺参数及定额指标；确定劳动定员及生产班制；进行合理的车间工艺布置。从工艺技术、生产设备、劳动组织上保证设计工厂投
21、产后能够正常生产，在生产的数量和质量上达到设计要求。 工艺设计的基本原则有如下几点： 1、安全可靠、经济合理、技术先进 安全可靠对充分发挥投资效果有很大的意义，如果设计的企业不能做到安全可靠，必然会影响生产，甚至可能发生伤亡事故。所以坚固耐用、安全可靠是对设计的起码要求。 设计应该做到经济合理。处处精打细算，尽可能的节约建设资金，降低生产成本，为国家创造更多的物质财富。为达到此目的，设计中应考虑充分发挥设备的效能，降低原材料、燃料的消耗，提高生产效率，是设计工厂的主要技术经济指标和同类型工厂相比具有先进性。 设计应充分采用国内外最新的科学技术成果。只要经济条件、物质资源和技术力量许可，都应采用
22、最新的设备装备。因为设计所采用的技术先进与否，直接决定这企业的技术水平。目前水泥厂普遍采用新型干法水泥生产技术。新技术的采用提高了产品的质量和劳动生产率，节约了能源，降低了成本等。因此，能否更充分的利用和推广新技术，新工艺是衡量工程设计先进与否的标志。 2、合理的选择工艺流程和设计指标 工艺流程和只要设备的确定至关重要。工厂建成后，想要改变工艺流程和主要设备十分困难。因此，工艺流程的确定和主体设备的选择应慎重，必须通过方案对比确定，并尽可能考虑节约能源。对于新工艺、新技术、新设备，必须经过生产实践鉴定合格后，方可引入新建工厂的设计中，达到安全可靠，经济合理，技术先进的目的。 工艺设计中各项指标
23、，如设备产量的标定，产品质量等级、原料损失率、物料储备期及产品合格率等的选取，应切合实际。指标定的太高，投产后达不到设计能力。指标过于保守，造成人力、物理的浪费，经济上不合理。因此，设计指标和工艺参数的选取也应力求先进、合理。 1 安徽理工大学毕业设计 3、为生产挖潜和发展留有余地 由于技术不断向前发展，设备能力应能切实满足生产要求留有余地。为今后扩建适当留有余地。 4、合理考虑机械化、自动化装备水平 机械化水平应与工厂规模和装备水平相适应。连续生产过程中，大宗物料的装卸、运输，重大设备的检修，起重，以及需要减轻繁重体力劳动的场合，应尽可能实现机械化。 生产过程的自动化也应视投资、技术管理水平
24、等决定，不强调高度全盘自动化，而视注重讲求实效的局部自动化。 5、注意环境保护，减少污染 设计应严格执行国家环境保护、工业卫生等方面的有关规定，采取积极有效的措施，减少环境污染，以保护人们身体健康和延长设备使用寿命。 6、方便施工、安装，便于生产、维修 工艺布置要做到生产流程流畅、紧凑，尽量简化，力求缩短物料的运输距离和减少物料倒运的次数，并充分考虑设备安装、操作、检修和通行的方便以及满足其他专业对布置的要求。 2 安徽理工大学毕业设计 第二章 厂址选择、选择流程、确定参数 2.1原料资源与原始数据 一、原料资源 1、 石灰石：铜山县青龙山石灰石矿山。含水量1% 2、 粘土：在石灰石矿山附近孔
25、家村。含水量8% 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：外购，铁矿尾砂，含水量10%。 5、 矿渣：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。35KV 11、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、原材料化学成份
26、：见表2-1。 14、烟煤及无烟煤工业分析：见表2-2。 15、徐州钢铁厂矿渣化学成份如下： SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 12.00 0.65 43.16 10.78 99.37 W 15.00 化学成分% 32.78 16、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 (2)、降雨量：年平均降雨量 689.9mm 最大月降雨量：445.6mm (3)、相对温度：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：25cm (6)、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。 17、水文、工程地质资料： 3 安徽理工大学毕业设计 (1)、洪水位最大标高：海拔33.58米，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XX年6-7调查。该地区几十年内地地震烈度定为7度。 18、附图及附件： “青龙山矿区交通位置图”1：10000 二、原始数据 表2-1煤的工业分析 名称 烟煤 无烟煤 水分 挥发分(Var/%) 1.85 1.29 24.61 4.70 灰分(Aar/%) 固定碳(Car/%) 热值(Qar/kJ/kg) 26.05 15.14 47.49
28、 78.87 21641.45 25161.90 表2-2原料及煤灰化学成分 名称 石灰石 粘土 砂页岩 粉煤灰 铁矿石 烟煤煤灰 无烟煤 烧失量 42.44 5.22 3.53 1.70 3.28 0.00 0.00 SiO2 4.16 68.07 88.76 53.77 49.33 50.64 51.36 AlO2 0.20 15.25 2.61 29.54 5.20 28.80 28.08 Fe2O3 1.42 5.80 2.21 6.59 33.56 7.36 8.96 CaO 50.85 1.64 1.66 4.38 1.64 5.44 4.75 MgO 0.98 2.24 0.49
29、 0.56 1.77 1.91 2.25 总和 100.05 98.22 99.26 96.54 94.78 94.15 95.40 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，交通甚方便。 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探的丰富地下水源。可见矿山经济地理情况很好。 矿区地形属低山丘陵，青龙山最高处海拔标高138米，相对标高106米左右、山体4 安徽理工大学毕业设计 呈拢状沿北北东方向分布、东坡较陡、
30、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。 矿区南缘有不牢河流经，河床宽150-300米。水深0.7-3米。属李节性河流。枯水位标高25.60米。历年洪水位最大标高33.58米。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，可能这行船只、京杭大运河在蔺家坝筑有节制闸，近年不牢河最高洪水位为32.73米。 2.2厂址选择 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
31、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，需要有关专业有经验的技术人员参加，一般包括：技术经济专业、总图运输专业
32、、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。此外还应有上级主管部门会同地方有关部门人员参加。厂址选择工作组到达现场之前，应对所拟订建厂地址的地理位置、气象、水文、地质、地形和社会经济现状以及交通运输、水、电、燃气等的现状和发展趋势加以研究。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下列指标： 1、工厂总平面布置应有以下指标： (1)、 工厂和工人村占地面积； (2)、 用水及用电量； (3)、 生产用的基本原料、燃料数量； (4)、 运入及运出的物料周转量； (5)、 建厂用的主要建筑材料用量； (6)、 工厂及
33、工人村的基建投资以及必要的各项扩大技术经济指标等。 2、影响厂址选择的主要因素： (1)、 厂址靠近主要原料基地； 5 安徽理工大学毕业设计 (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设码头的可能性，厂址 最好靠近主航道的一侧； (4)、 厂址尽量靠近水源； (5)、 厂址应靠近电源； (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。尽可能利用荒山野地。 (7)、 厂址地形最好是宽阔平坦，并捎带倾斜，以利简化工厂的竖向布置与减少平地的土石方量，并利于排水； (8)、 工程地址条件。尽量避免死断层、溶洞、滑坡等； (9)、 水文地
34、质条件； (10)、雨水、污水排出的可能； (11)、地震，一般6级以下地区不考虑防震措施，6度以上地区要考虑设防震和抗震措施。9度以上地区不宜建厂； (12)、大件设备的运输； (13)、合理确定工人村建设场地； 3、 厂址选择报告的内容和深度要求： (1)、 厂址选择的依据； (2)、 各厂址的具体位置、地形、地势和占用土地情况； (3)、 各厂址的建设条件、交通情况、工程、水文地质、地震烈度、供电供水、防洪要求和施工条件等； (4)、 工厂的位置和居民区、车站、矿山、附近居民点或企业之间的关系是否合理； (5)、 对环境保护和生态平衡的预评价； (6)、 协作条件； (7)、 各厂址建设
35、投资和经营费用的比较； (8)、 各厂址建设工期的估算； (9)、 各厂址优点和缺点的综合评论； (10)、推荐方案及其理由； (11)、附图 2.2.1江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告 2.2.1.1矿区地质 1、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、6 安徽理工大学毕业设计 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%。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
