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1、廊坊太行水泥有限公司5200t/d熟料新型干法水泥生产线烧成窑尾工艺设计P.F32.5R, P.O42.5，P.O52.5水泥摘 要本设计是廊坊太行水泥有限公司5200t/d熟料新型干法水泥生产线烧成窑尾P.F32.5R, P.O42.5，P.O52.5水泥的工艺设计，设计过程经过厂址选择、全厂布局、窑的选型、物料平衡计算、各生产车间工艺设计及主机选型、物料的储存和均化、重点车间设计等步骤。窑尾系统是由TDF分解炉、旋风筒、连接管道及附件（空气炮、撒料盒、翻板阀、吹堵系统等)组成。本次设计在配料计算基础上，进行了物料平衡、储库平衡、主机平衡计算，并以此为依据，对全厂储库、主机及辅机进行了选型和
2、工艺布置；重点对烧成窑尾进行了工艺计算、设备规格设计、工艺布置设计。整个设计中采用了目前国内外水泥行业较为先进的技术和设备（如第四代篦冷机、低压损双系列预热器、TDF分解炉、立式生料磨、双循环水泥粉磨系统等），最大限度的降低能耗，设计熟料烧成能耗3000kJ/kg，水泥综合电耗小于85kwh/t，减少基建投资，又最大限度的提高产量、质量，做到环保，技术经济指标先进、合理。关键词：水泥厂设计, 烧成窑尾，悬浮预热器，TDF分解炉THE END OF KILN TECHNIC FOR 5200T/D RIPE MATERIAL NEW TYPE DRY PROCESS CALCINATIONS W
3、ORKSHOPP.F32.5R, P.O42.5，P.O52.5.ABSTRACTThis design is aim at the end of kiln technic for 5200t/d ripe material new type dry process calcinations workshopP.F32.5R, P.O42.5，P.O52.5. The end of kiln is composed of TDF break down furnace, cyclone canister , joint pipeline and attachment (box for sprin
4、kling powder/flap trap/system of blow and block up, and so on). This design carried on the material balance, reservoir balance and host balance calculation which were based on the calculation of the ingredients, and as a basis, the whole plant reservoir, main and auxiliary machinery having been sele
5、cted and carried on the layout process; and then it was carried on the process calculation, equipment specification design, process layout design which were focus on the firing kiln. The whole design choose the technology and equipment which are relatively advanced in national and international ceme
6、nt industry(such as the third generation of cooler, Low pressure drop preheater , TDF calcine, Vertical raw mill, cement grinding system with double circulation), it could maximum decrease the energy consumption, energy consumption for clinker design 2980kJ/kg, cement integrated power consumption is
7、 less than 85 kwh/t and investment of capital construction, in the same time, it also maximum enhance the yield and quality, satisfy the requirement of protecting environment and make the technical economic index advanced and reasonable.KEY WORDS: cement clinker design, firing kiln, suspension prehe
8、ater, TDF break furnace.目 录前 言1第1章 工艺设计的指导思想与原则31.1总体设计31.2指导思想41.3设计原则41.4厂址选择7第2章 配料计算92.1毕业设计原始资料92.2设计内容102.3配料计算102.3.1 确保熟料率值的组成102.3.2 熟料热耗的确定112.4 配料计算112.4.1 计算煤灰掺入量122.4.2 假设原料配比，计算配料数据及生料成分122.4.3计算熟料化学成分与率值132.4.4计算湿原料的配合比14第3章 物料平衡153.1 回转窑尺寸的计算方法与规格的确定153.1.1 窑型和规格的选取163.1.2窑的台时产量标定173
9、.1.3 计算烧成系统的生产能力183.2 原、燃材料消耗定额的计算183.2.1 生料消耗定额183.2.2 干石膏、干混合材消耗定额19第4章 主机平衡234.1主机设备及工作制度24第5章 储库平衡285.1库的预计储期及储量285.2堆场和堆棚规格的确定295.2.1 石灰石预均化堆场295.2.2 辅助材料（砂岩、油页岩、硫酸渣、铁矿石）堆堋305.2.3 石膏和混合材堆棚315.2.4 原煤堆场325. 储库的选型计算335.3.1 石灰石调备库345.3.2 砂岩库345.3.3 油页岩库345.3.4 铁矿石库345.3.5硫酸渣库355.3.6生料库355.3.7 熟料库35
10、5.3.8 熟料配料库365.3.9 矿渣库365.3.10 石膏库365.3.11 水泥库365.3.12 成品库375.生产工艺流程385.4.1 工艺流程简述385.4.2 工艺流程39第6章 窑尾工艺计算及设备选型446.1窑尾烧成系统的热工设备简介446.1.1预热器446.1.2 TDF型分解炉446.1.3回转窑456.2窑尾工艺参数的确定456.3 进入预热器生料量466.4计算准备476.5 系统气体量计算476.5.1 炉内废气量496.5.2 C5 废气量496.5.3 C4 废气量506.5.4 C3 废气量506.5.5 C2 废气量506.5.6 C1 废气量516
11、.5.7 入高温风机废气51第7章 烧成窑尾537.1 旋风预热器结构尺寸的确定537.1.1旋风筒分离效率确定537.1.2 旋风筒直径的确定537.1.3 分解炉规格的确定577.2 烧成窑尾工艺设备表58第8章 生产质量控制系统618.1 生产质量控制网点图618.2 全厂生产质量控制说明628.3全厂生产质量控制表62结 论68谢 辞70参考文献71附 录73外文资料译文74前 言水泥是国民经济的基础原材料之一，不但可以广泛应用于民用、工业、农业、水利、交通和军事等工程，而且也是国民经济建设中不可缺少的建筑材料。水泥生产自1824年诞生以以来，生产技术经历了多次变革。从间歇作业的土窑到
12、1885年出现的回转窑；从1930年德国伯力鸠斯的立波尔窑到1950年联邦德国洪堡公司的旋风预热分解窑；1971年日本石川岛公司和秩父水泥公司在悬浮预热技术的基础上成功研究出了预分解法，即预分解窑。新型干法水泥生产技术，是以悬浮预热和预分解技术为核心，利用现代流体力学、燃烧动力学、热工学、粉体工程学等现代科学理论和技术，并采用计算机网络信息技术进行水泥生产的综合技术。新型干法水泥生产技术具有高效、优质、节能、环保和可持续发展的特点，充分显示了现代水泥工业生产大型化、自动化的特征。新型干法水泥生产技术的出现，彻底改变了水泥生产技术的格局和发展进程，它采用现代化新型水泥生产工艺和装备，逐步取代了立
13、窑生产技术、湿法窑生产技术、干法中孔窑生产技术以及半干法生产技术，从而把水泥工业生产推向一个新的阶段。国家统计局最新统计显示：2012年水泥产量22.1亿吨，约占世界水泥总量的60%，规模以上企业水泥熟料产量12.79亿吨，截至2012年底，我国实际运营的新型干法生产线条数为1398条，新型干法水泥的比例上升到93%，平均生产规模为3098t/d，其中40005000t/d及以上生产线为501条，日产4000t/d以上生产线有528条，占新型干法能力的比重达58.8%。经过多年的发展，我国水泥工业发展取得了很大成绩，产量已多年位居世界第一，保障了国民经济发展的需要。但是当前，我国水泥工业结构性
14、矛盾仍十分突出，主要表现是经营粗放，生产集中和劳动生产率均比较低，资源和能源消耗高，环境污染比较严重，目前运营的80%以上新型干法生产线单位产品能耗和排放达不到国际先进水平，可持续发展面临严峻挑战。按照科学发展观和走新型工业化道路的要求，为大力推进水泥工业结构调整和产业升级，引导水泥工业持续、稳定、健康地发展，实现水泥工业现代化，制定一系列水泥工业产业政策目标。本次设计是为了顺应水泥发展的趋势，提高我校水泥工艺专业毕业生的综合素质和适应能力，因此设计的预分解窑。预分解窑是在悬浮预热器窑基础上发展起来的，是水泥工业继悬浮预热窑后的一次重大革新。预分解窑系统由高效低阻预热器、TDF分解炉、回转窑和
15、高效篦式冷却机等几部分组成，分解炉处于预热器与窑尾之间，是系统提供二次热并进行分解反应的区域，入窑生料的分解率可达90%以上，从而大大减轻了窑的负荷。预分解窑与其他窑型相比有其独特的优点9：(1) 预分解窑生产的熟料单位热耗低，单机生产能力大，并可利用窑尾 余热烘干物料，虽电耗略高，但其综合能耗很低。(2) 由于原料预均化和生料均化技术的发展，使熟料质量得到了保证，并由于采用新技术措施，并不断改进燃烧系统，增强了新型干法生产对原料的适应性。(3) 由于收尘设备及技术发展，使干法厂在环境污染方面有了很大的改善。(4) 与产量相同的湿法窑相比，预分解窑的工艺流程简捷、紧凑、设备质量轻、占地面积小、
16、基建投资省等优点。鉴于以上原因，我这次毕业设计的题目是廊坊太行水泥有限公司5200t/d熟料新型干法水泥生产线烧成窑尾工艺设计P.F32.5R, P.O42.5，P.O52.5水泥，以达到熟悉整个工艺流程和整个生产过程，做到学以致用。第1章 工艺设计的指导思想与原则1.1总体设计水泥工业及水泥工厂设计的特点可概括如下1：(1) 水泥工业需用大量矿物原料(如石灰石）等，因此水泥厂大都自行开采矿山，并靠近矿源建厂。(2) 产品（水泥）、燃料(煤)等物料运输量大，且价格低，因此必然有良好的交通条件。(3) 水泥工业能耗较大，燃料消耗和电耗较多。因此，在水泥厂设计中要注意确保能源供应，并充分重视节约能
17、源的问题。(4) 水泥厂采用的主机多属重型设备，重量大，建构筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地质条件良好的场地建厂。(5) 水泥厂设备种类多，布置复杂。因此，工艺布置应同土建设计紧密结合。(6) 水泥厂用水量大，且用水无卫生要求。因此，一般水泥厂多建在远离城市的地方，且自备水源。(7) 水泥厂存在粉尘和噪音两大污染。因此，设计时必须加强收尘措施，尽量搞好厂区绿化。(8) 从发展来看，水泥工业的发展逐渐向大型化和自动化。因此在设计时，应尽量采用新技术、新方案，并要重点考虑节约能源。从水泥厂的整个设计来说，工艺专业是主体，它的主要任务是确定工艺流程，进行工艺设备的选型和布置。但工厂设计是各专业共
18、同完成的一个整体。因此，工艺设计与其它专业的设计有着密切的联系，特别是工艺布置和其土建的关系更密切。生产设备的布置直接影响到建筑物的结构型式和尺寸。因此，工艺人员只有与其他人员相互配合，共同研究，才能产生较好的设计方案。1.2指导思想水泥工业及水泥工厂设计有如下几个特点1： (1) 水泥厂采用的主机多属重型设备，重量大，建构筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地质条件好的场地建厂。 (2) 产品（水泥）、燃料（煤）等物料运输量大，且价格底，因此要求要有良好的运输条件。(3) 水泥厂存在粉尘和噪音两大污染。因此，设计时必须加强收尘措施，尽量搞好厂区绿化。(4) 水泥厂需要用大量的矿物原料（如石灰石
19、）等，因此水泥厂大都自行开采矿山，并靠近矿源建厂。(5) 水泥厂设备种类多，布置复杂。因此，工艺布置应同土建设计紧密结合。(6) 水泥厂用水量大，且水无卫生要求。因此，一般水泥厂多建在远离城市的地方，且自备水源。(7) 水泥工业能耗和电耗较大，因此，在水泥厂设计中要注意确保能源供应，并充分重视节约能源的问题。(8) 从发展来看，水泥工业的发展逐渐趋向大型化和自动化。因此在设计时，应尽量采用新技术，新方案并要重点考虑节约能源。从水泥厂的整体设计来说，工艺设计是主体，它的主要任务是确定工艺流程，进行工艺设计的选型和布置。但工厂设计是各专业共同完成的一个整体。因此，工业设计与其它专业的设计有着密切的
20、联系，特别是工艺布置和其土建的关系更密切。生产设备的布置直接影响到建筑物的结构形式和尺寸。因此，工艺人员只有与其他人员相互配合，共同研究，才能产生较好的方案。1.3设计原则(1) 根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计。计划任务书规定的产品规模往往有一定的范围，设计规模在该范围之内或略超出该范围，都认为是合适的；但如限于设备选型，设计达到的规模略低于该范围，则说明原因，取得上级同意后，才能继续设计。对于产品品种，如果认为计划任务书的规定在技术上或经济上有不当之处，也应阐明理由，建议调整，并取得上级部门的同意。窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明书和经验公式计算外，还应根据国内同类型主
21、机的生产数据并参考国内外近似规格的主机产品进行标定。在工厂建成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量，同时标定的主机产量应符合优质、高产、低消耗和设备长期安全运转的要求。既要充分发挥设备的能力，但又不能过分追求强化操作。(2) 主要设备的能力应与工厂规模相适应大型工厂应配套与之相适应的大型设备，否则将造成工艺线过多的现象。在现代大中型水泥厂的设计中，一般只采用一条或两条由大型设备组成的工艺线。(3) 选择技术先进经济、合理的工艺流程和设备工厂的工艺流程和主要设备确定以后，整个工厂设计可谓大局已定。在选择生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，采用国内外较成熟的先进经验和先进技术。如在原料的破
22、碎方面，采用一级反击式锤式破碎机代替二级或三级破碎系统；在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系统；在水泥粉磨系统采用辊压、机球磨、高效选粉机（如O-SEPA选粉机等）的混合粉磨系统。对于新技术、新工艺、新设备，必须经过生产实践鉴定合格后，才可应用于新建厂的设计中。工艺流程和设备的选择应进行方案比较，以达到技术先进、经济合理的目的。在进行具体设备的选型时，应注意下列一些问题：尽量选用结构新、体型小、质量轻、效率高、消耗省且操作可靠维修方便、供应有保证或能自行加工制造的设备。各种附属设备的型号、规格应尽量统一，以便于生产管理和减少配、备件的种类。(4) 全面解决工厂生产、厂外运输和各种物料储备的关
23、系由于工厂生产要求长期连续运转，而回转窑、磨机和破碎机等设备则需一定的时间进行计划检修；同时受各种复杂条件如厂外运输等因素的制约，所以各种物料都应有适当的储备。各种堆场、储库的容量，应满足各种物料储存期的要求。储存期的确定应使生产有一定的机动性，以利于工厂均衡连续地生产。但储存期也不应太长，以免增加基建工程量和费用及占用工厂的流动资金。(5) 注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能和留有工厂发展余地工厂从设计到建成投产往往要好几年时间，而生产技术却是向前发展的。因此设备能力应能切实满足生产要求并留有余地。此外应结合设计的国内外未来时期水泥需求情况的预测，以及当前国民经济发展的方针政策，考虑在设计中是
24、否需要或应留有多大的扩建余地。考虑工厂扩建的原则是：既要便于今后的扩建，使工厂扩建时尽量不影响原有的生产，又要尽可能不增加当前建厂的占地面积的投资。(6) 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，特别是连续生产过程中大宗物料的装、运、卸，必须实现机械化。重大设备的检修、起重以及需要减轻繁重体力劳动的场合，也应尽可能实现机械化。生产控制自动化，具有反应灵敏控制及时调整精确的特点，是保证现代化连续性大生产安全稳定进行的必不可少的手段。如在原料配料和粉磨过程中，新型干法生产广泛地采用电子秤-X荧光分析仪-电子计算机自动调节系统，控制原料配料，实现了原料配料的自动控制。
25、在水泥粉磨系统已广泛采用电子定量喂料秤、自动化仪表、电子计算机控制生产。其主要利用电耳、提升机负荷和选粉机回料量等进行磨机负荷控制。(7) 重视消音除尘，满足环保要求贯彻执行国家环保、工业卫生等方面的规定。我国水泥生产最高容许排放浓度为50mg/m3 。今后，由于对环保要求愈睐愈高，应采取积极措施，减少环境污染，以保护职工身体健康和延长设备生产寿命。为减少环境污染，应广泛的采用新型高效除尘设备，在物料储存设计上采用以”圆库”为主方案。与此同时，也应重视噪音防治、污水治理、绿化环境，使水泥厂工业实现文明生产(8) 方便施工、安装、方便生产、维修工艺布置做到生产流程顺畅、紧凑、便捷。力求缩短物料的
26、运输距离，并充分考虑设备安装、操作、检修和通行的方便，以及其它专业对工艺布置的要求。1.4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。厂址选择的合理与否，将直接影响工厂建设的投资。建设进度，同时也将长期影响工厂投产后的生产.管理和工厂今后的发展。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。影响厂址选择的主要因素1：(1) 厂址要靠近主要原料基地。生产水泥的主要原料是石灰石和粘土（本设计中不采用粘土），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，以节约投资和运输费用。但应注意厂区和住宅区不得建在有用矿藏上
27、或处于爆破危险范围内。(2) 厂址有良好的交通条件。水泥生产因物料吞吐量很大，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。(3 厂址尽量靠近水源。水泥厂是耗水量较大的企业，水源必须充足，水泥质量合格，保证不间断供水。(4) 厂址尽量靠近电源。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，以保证供电和减少输电线路的投资。(5) 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，少占良田，尽可能利用荒山野地。(6) 厂址地形。厂址地形最好宽阔平坦，并稍带倾斜，以利简化工厂的竖向布置与减少平整场的土石方量，并利于排水。矿山、厂区和住宅区应尽可
28、能布置在铁路、公路、河流的同一侧。(7) 工程地质条件。应有良好的工程地质条件，土壤深度在地下1.52m处的耐力最好在于200kpa以上，厂址下面要避免有用矿藏，没有活断层，并应尽量避免死断层，溶洞，滑坡等。(8) 厂址应有良好的水文地质条件.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。(9) 厂址的选择必须考虑工厂的雨水、污排出厂外的方便条件，并遵守环境保护卫生规范。(10) 选择厂址是必须确定该地区的地震烈度。一般6度以下地区可不考虑防震措施，6度以上地区要考虑设防震措施，9度以上地区不宜建厂。(11) 厂址选择中.必须落实大件设备的运输问题。综上所述，在选择厂址时需要
29、同时考虑多方面的问题，而实际上却很难找到各方都较理想的厂址。因此必须在多方面综合比较的基础上加以选择，从而得到相对而言较为理想的厂址16第2章 配料计算2.1毕业设计原始资料一、原燃料化学成分（%）表2-1 配料用原料汇总表（包括水泥配料）名称L.O.ISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3Cl原始水分石灰石42.14.770.790.2950.90.830.120.030.080.0030.6砂岩1.1093.10.670.620.710.363.822.520.120.0050.8油页岩6.244.1215.86.813.3011.27-1.8硫酸渣1.7013.26
30、2.8071.164.372.250.500.133.540.288.2铁矿石2.737.488.5529.9915.914.36-2.36石膏13.237.172.880.8335.015.010.535.332.7磷石膏18.085.541.620.2331.420.4746.588.68矿渣0.335.0813.641.5238.249.1215.5粉煤灰1.7651.932.042.515.251.122.8煤灰54.231.194.323.521.562.310.360.830.007二、煤的工业分析表2-2 煤的工业分析（%）MadVadAadFcadSQnet.ad/(kJ/kg
31、)原始水分1.224.826480.8230002.25表2-3 煤灰的化学成分（%）LOISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3Cl-54.231.194.323.521.562.310.360.830.007三、其它1、年平均气温 15 2、当地气压 100236Pa3、地下水位 -14m四、水泥品种：PF32.5R 60%；PO42.5 30%；P.O52. 10%。五、袋散比： 40%:60% 2.2设计内容毕业设计题目为:廊坊太行水泥有限公司5200t/d熟料新型干法水泥生产线烧成窑尾工艺设计P.F32.5R, P.O42.5，P.O52.5水泥，重点车间：烧成
32、窑尾系统的工艺设计。2.3配料计算2.3.1 确保熟料率值的组成因为硅酸盐水泥熟料是由两种或两种以上的氧化物化合而成，因此，在水泥生产中控制各氧化物之间的比值（即率值），比单独控制各氧化物的含量，更能反映出对熟料矿物组成和性能的影响。故常用表示各氧化物之间相对含量的率值来作为生产控制的指标。为了获得较高的熟料强度，良好的生料易烧性以及易于控制生产，选择适当的熟料三率值是非常必要的。为了获得较高的熟料强度，良好的物料易烧性以及控制生产，选择适宜的熟料三率值是非常必要的。本次设计为一台窑外分解窑，在生产工艺上要求煅烧高饱和比 高硅率的生料，这样能提高熟料的质量并能减少预热器分解炉系统的堵塞和回转窑
33、烧成带的结圈。生产P052.5 P042.5 PF32.5R号硅酸盐水泥熟料。对于新型干法水泥生工艺，水泥熟料率值大致为：KH=0.860.91，SM=2.32.7，IM=1.41.8。故根据生产实践和设计工艺条件确定熟料的率值：KH=0.900.02 SM=2.50.1 IM=1.60.1 2.3.2 熟料热耗的确定预分解窑熟料热耗通常在29003200 kJ/kg，国外先进水平可达27212930 kJ/kg。随着新型干法水泥煅烧技术的不断提高，熟料的热耗不断降低，根据中华人民共和国国家标准GB 50295-2008规定，4000t/d及以上单位熟料烧成热耗宜不大于3050 kJ/kg，依
34、国内新型干法厂现状，熟料热耗取3000 kJ/kg熟料。表2-4 国内和国外部分预分解窑的单位熟料热耗(kJ/kg)4国 内冀东NSF宁国MFC柳州SLC江西RSP淮海NFC新疆RSP熟料热耗338533233439357336503862国 外日本东谷厂N-MFC丹麦FLSSLC日本小野田RSP比利时CCBProPol-AS奥地利PASEC墨西哥Fuller-N-SF熟料热耗2994319130782948289729102.4 配料计算配料计算的基本原则：(1)烧出的熟料应具有较高的强度和良好的物理化学性能；(2)配制的生料易于粉磨和烧成；(3)生产过程中易于控制、管理，便于生产操作，能结
35、合工厂生产条件、经济，合理地使用矿山资源。生料配料计算方法很多，有烧矢量法、碳酸钙滴定法、递减试凑法、代数法、图解法、计算机软件配料等。本次毕业设计选用尝试误差法，并借助计算机Excel软件协助计算进行配料。已知原、燃料的有关分析数据如上表所示，以五种原料配合进行生产，要求熟料的三个率值为：KH=0.90、SM=2.5、IM=1.6,单位熟料热耗为3000 kJ/kg熟料。2.4.1 计算煤灰掺入量Aar=100-Mar/100-MadQnet,ar=(Qnet,ad+25Mad)(100-Mar)/(100Mad)-25MarGA=qAarS/100Qnet,ar=(300022.20100
36、%)(10022729)=3.39%式中：GA熟料中煤灰掺入量(%)；q 单位熟料热耗(kJ/kg熟料)；Qnet.ar煤的收到基热值(kJ/kg煤)；Aar煤的收到基灰分含量(%)；S 煤灰沉落率(%)，一般S=100%。2.4.2 假设原料配比，计算配料数据及生料成分假设干燥基原料配比，列于表2-5：表2-5干燥基原料配比（%）名称石灰石砂岩油页岩硫酸渣铁矿石配比81.53.5120.52.5计算各原料带入白生料的成分量：原料配比该原料化学成分中各氧化物含量，如：石灰石带入白生料中的SiO2的百分含量为：SiO2=81.5%4.77%=3.887%用此法计算所有原料带入白生料中各氧化物百分
37、含量列于下表3-4表2-6化学成分（%）原料名称LOSSSIO2AL2O3FE2O3CAOMGO配比石灰石34.313.890.640.2441.480.6881.2481.50油页岩1.8965.29441.8960.8161.5961.352411.698812砂岩0.043.260.020.020.020.013.383.50硫酸渣0.010.070.010.360.020.010.480.50铁矿石0.070.940.210.750.400.112.472.50生料36.3213.442.792.1843.522.1699.27100.00灼烧生料0.0020.404.233.3166
38、.033.281.56灼烧基生料=100/(100-L白) 白生料中各氧化物含量=100/(100-36.32) 白生料中各氧化物含量2.4.3计算熟料化学成分与率值煤灰掺入量GA=3.39%，则灼烧生料配合比为100%-3.39%=96.61%。按此计算熟料的化学成分，如下表所示。表2-7 熟料化学成分(%)名称配合比%SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼烧生料96.6120.404.233.3160.03煤灰3.391.841.060.150.12熟料10022.235.293.4566.15则熟料率值计算如下：=0.90=2.54=1.53所得结果与要求值十分接近，可按此配料进行生产。考
39、虑到生产波动，熟料率值可定为：KH=0.90、SM=2.5、IM=1.6。按上述计算结果，干燥原料配合比为:石灰石81.5%，砂岩3.5%，页岩12%，硫酸渣0.5%。铁矿石2.5%计算熟料矿物组成：C3S=3.8(3KH-2)SiO2=3.8(30.90-2)22.23=59.13%C2S=8.6(1-KH)SiO2=8.6(1-0.88)22.23=19.14%C3-A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)=2.65(5.29-0.643.45)=8.17%C4AF=3.04Fe2O3=3.043.45=10.49%C3S+C2S=52.58+22.31=78.27%C3-A+ C4
40、AF=8.17+10.49=18.66%液相量：1338 L=6.1Fe2O3=6.13.45=21.05%1450 L=3 Al2O3+2.25 Fe2O3+MgO+R2O=35.29+2.253.45=23.63%上述计算基本符合熟料中C3S和C2S的理论含量约占78%，C3A和C4AF的理论含量约占19%；预分解窑液相量20%25%范围。熟料率值和矿物组成均符合设计要求，所以原料配比如表2-8：表2-8干原料配比（%）项目石灰石砂岩油页岩硫酸渣铁矿石配比81.53.5120.52.52.4.4计算湿原料的配合比表2-9各配合料原始含水量（%）项目石灰石砂岩油页岩硫酸渣铁矿石水分0.60.
41、81.88.22.36湿原料=干原料100/(100-M)表2-10湿原料的配合比项目石灰石砂岩油页岩硫酸渣铁矿石份数81.193.5312.220.552.56百分比81.313.5012.120.542.54第3章 物料平衡通过物料平衡可计算得到各种原料燃烧的需要量以及从原料进厂直至成品出厂，各工序所需处理的物料量，依据这些数据可以进一步确定工厂的物料运输量、工艺设备选型以及堆场储库等设施的规模，因此，物料平衡计算是主机平衡与储库平衡计算的基础和依据。3.1 回转窑尺寸的计算方法与规格的确定确定回转窑规格的大体步骤如下：先根据设计产量用经验公式初步计算，将初步计算结果与目前生产中同类型窑比
42、较并作出适当调整，再用窑内风速等有关指标来核实。20世纪80年代以来，国内有些学者根据当时生产上的一些统计数据，利用统计学上的回归分析方法提出了日前国内回转窑产量的一些经验公式，如下表所示。表3-1 近期国内对窑产量的一些统计公式序号提出单位(学者)公式相关系数备注1南京工业大学李昌勇 刘龙0.99955适用范围：D=3.756.2mG=200012000t/d2G=0.7742Di3.462810.9996730.999374中国天津水泥工业设计研究院陶从喜0.9671适用范围：D=3.26mL=40105mG1000t/d50.96846-7-注：该表内的公式中，G为窑的产量，对于序号1-
43、3中的统计公式，G的单位为t/h；但对于其它统计公式，G的单位为t/d。L-回转窑的长度；Di，D-分别为回转窑的有效内径和筒体内径，D= Di+2，为回转窑的耐火材料厚度，一般为200mm。利用表中的经验公式，再选择合理的长径比L/D(预分解窑的L/D为1020)，就可以计算出回转窑的有效内径、筒体内径以及长度。表3-2 回转窑的有效内径、筒体内径以及长度序号1/32/34/64/75/65/7Di4.624.674.584.584.644.64D4.985.034.944.945.005.00L76.9467.7075.6880.0071.4175.423.1.1 窑型和规格的选取1. 回
44、转窑窑的直径要设计生产能5000t/d熟料的回转窑有经验公式： G=53.5Di3.14其中G(t/d)窑产量，Di为窑筒体有效内径（m） (m) （3-2）取窑内耐火砖的厚度=230mm则窑内径D=Di+2=4.242+20.23=4.702(m) （3-3）2. NSP窑的长度 L 将窑长公式 L=15.36D代入: L=15.36D=73.06m （3-4） L的选取：根据GB321优先数和优先数系，回转窑长度一般取整，且多为偶数。故选择L=74m初步确定窑的规格为4.874m 即D=4.8 m，L=74 m故实际Di=4.8-20.234.34m。(3)NSP窑产量的标定根据经验公式核准窑产量，将Di =4.34米，L=74米代入G=8.495Di
