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1、生产现场管理新型干法水泥厂煤粉制备车间工艺设计艺设计摘要本设计的任务是设计日产熟料5000吨的水泥厂。设计过程包括厂址的选择、全厂的布局、窑的选型、物料的平衡计算、各车间工艺设计以及主机选型、物料的储存、物料的预均化和重点车间设计等内容。重点设计的车间是煤粉制备车间。采用的是目前较为广泛使用的立磨粉磨系统，此粉磨系统是将物料喂入辊式磨后，在磨内粉磨成品。该粉磨系统目前的运用技术已经成熟，具有高效节能等特点，被许多大型的水泥厂家所青睐。关键字：工艺设计新型干法煤粉粉磨TheDaily5,000TonClinkerNSPCementPoweredCoalPreparesTheWorkshopTec
2、hnologicalDesignAbstractThedesigntaskistodesign5,000tonsofclinkercementprocessincludingsiteselection,layoutoftheentireplant,theSelectionkiln,thematerialbalancecalculations,theproductionworkshopprocessdesignandhostselection,materialstorage,materialhomogenizingandthekeyworkshopdesignetc.Focusonthedesi
3、gnoftheworkshopispulverizedcoalpreparationplant,weusethemorewidespreaduseofverticalmillgrindingsystem,thegrindingsystemisthematerialafterrollerpressrollingandpowderintothefinishedproduct.Thesystemiscurrentlyusingtechnologyhasbeeincreasinglymature,ahighlyefficientenergy-savingfeaturessuchaslarge-scal
4、ecementfactoryhometothemajoritytoaccept.Keyword：technologicaldesign;NSP;coalgrinding目录第一部分：总体设计11 新型干法水泥生产的发展与特点11.1新型干法水泥生产的发展11.2新型干法水泥生产的特点22 参数的确定42.1熟料率值的确定42.2熟料热耗的确定52.3熟料标号的确定52.4矿渣及石膏掺加量的确定63 物料平衡的计算83.1 配料计算83.1.1计算煤灰掺入量83.1.2 计算干燥原料的配合比93.1.3熟料矿物组成93.1.4计算湿物料的配合比103.2 物料平衡103.2.1工厂生产能力103
5、.2.2原料消耗定额114 全厂流程的确定154.1流程论述154.2主机设备选型计算194.2.1各种主机小时产量204.2.2主机平衡表254.2.3全厂堆场及储库计算254.4全厂工艺流程方框图345 全厂的质量控制点及控制指标356 全厂总平面布置图的设计376.1全场总平面设计的基本原则37第二部分：煤粉制备车间设计381 车间工艺流程的确定381.1车间流程的确定381.2煤磨设备的技术参数391.3煤粉的计量及喂料设备411.4粗煤仓与细煤仓的设计421.5输送设备的选择421.6煤粉车间的通风和收尘431.6.1 通风的作用431.6.2 除尘设施441.7车间安全设施的设计4
6、42 提高煤粉制备系统产质量的措施473 煤粉制备车间工艺布置图的设计思路与要点48结论49参考文献50结束语51谢辞52 唐山学院毕业设计第一部分：总体设计1新型干法水泥生产的发展与特点1.1新型干法水泥生产的发展近年来，代表最新水泥生产技术水平的新型干法水泥生产技术和装备，具有单位容积大、热利用率好、电耗低、污染小、生产效率高、产品质量稳定、规模经济效益好等特点，使工厂在生产规模和技术装备大型化、生产工艺节能化、操作管理自动化、环境保护生态化等方面取得了很大的进步。一、生产规模和技术装备大型化新型干法技术的发展，使水泥生产装备的单机能力和性能的可靠性大大提高，而设备的大型化又是实现先进工艺
7、技术的手段和途径。目前世界上已有日产1000012000t的水泥熟料生产线和600t/h以上的生料磨，大型的现代化水泥生产线和生产企业，大大提高了水泥生产效率，降低了生产成本。二、生产工艺节能化高效低压损预热器，理想流场的预分解炉，超短窑应用，三通道燃烧器，可控流第三代篦冷机，中低温余热发电，无烟煤资源利用，立磨、辊压机、辊筒磨终粉系统代替传统球磨，高效选粉机使用，机械输送取代气力输送，变频调速代替风门开度等等，在水泥工业生产中推广与应用。进入90年代以来，立磨及辊压机技术得到进一步发展。各制造商都在提高设备可靠性，提高耐磨衬板（衬套）的使用寿命，改进磨盘、送粉机及其它部件结构，提高粉磨效率，
8、进一步降低电耗等方面做出了很大努力。由于生料配合原料的易磨性比熟料好的多，对机械性能要求不是很高，加之原料有烘干要求，立磨终粉磨技术在原料粉磨方面应用的更为广泛。对于水泥粉磨，和辊压机相比，立磨用于熟料粉磨的主要优点在于要求的磨辊压力低，因而对轴承及磨损件的要求低，即采用同样的材质，立磨的设备可靠性、磨损件的寿命等优于辊压机。立磨终粉磨系统也大量用于矿渣粉磨。三、操作管理自动化计算机控制技术、高速通讯技术、图形动态显示技术的飞速发展，为生产过程实现自动化操作管理提供了方便；DCS集散控制技术，QCS生料质量管理控制系统，回转窑模糊逻辑控制系统，磨机负荷控制系统，窑筒体温度检测系统等得到广泛应用
9、。劳动定员大大地减少。使用磨前在线元素分析仪质量控制系统有望采用简易预均化堆场，取代昂贵的原料预均化堆场，降低预均化设施投资。由于在线分析仪能实时、连续、在线在磨前进行物料成分的分析和控制，使出磨生料成分均匀性得到提高，使生料储存库取代生料均化库成为可能。四、环保生态化对水泥工业生产中产生的粉尘和有害气体的排放标准要求将更加严格，粉尘收集设备的效率可达到99.9%以上，排放量小于0.01%；而有害气体的排放标准在发展中国家要求小于100mg/Bm3，在发达国家已达到50mg/Bm3。除此之外，在一些发达国家的水泥工业生产中，正在利用废料、垃圾作为燃料、原料或混合材生产水泥，变废为宝，保护生态环
10、境。20世纪80年代初，我国开始引进国外先进技术装备。1984年4月，河北省冀东建成投产第一条日产4000吨新型干法水泥生产线，开创了新型干法水泥发展的先河。20世纪90年代，我国对引进的日产2000吨、3200吨、4000吨、7200吨不断地消化吸收，优化设计，使其逐步实现了国产化。到2000年末国产化率达到85%90%，其中日产20002500吨的技术装备国产化率达到100%，这就为我国新型干法水泥生产线建设朝着低投资、国产化和大型化方向发展奠定了可靠的技术和装备基础。21世纪在“结构调整为主线”、“以科技进步为动力”、“以经济效益为中心”的产业方针政策推动下，我国新型干法水泥工业开始朝着
11、“科技含量高、资源消耗低、经济效益”的新型工业化道路的方向迈进。安徽海螺水泥率先加快调整的步伐，闯出了一条低投资、国产化的道路。他们计划五年之内建设22条生产线，跻身世界水泥10强之列。海螺集团的发展也促进了其他大型水泥集团的快速发展。2003年全国新型干法水泥产量折合P.O42.5级水泥约9460万吨，约占全国水泥产量的13.22%，比2000年高6.25的百分点。新世纪以来，2004年是水泥新型干法发展历程的第一个高峰，当年投产新型干法生产线166条，新增熟料生产能力1.43亿吨。2008年全国新投产新型干法生产线132条，新增熟料生产能力1.61亿吨，由于大吨位水泥窑数量增加，新增能力为
12、历年之最2。1.2新型干法水泥生产的特点(1)优质生料制备的全过程广泛采用了现代均化技术。矿山开采、原料预均化、原料配料及粉磨、生料空气搅拌均化四个关键环节互相衔接，紧密配合，形成生料制备全过程的均化控制保证体系，即“均化链”。满足了悬浮预热、预分解窑新技术以及大型化对生料质量提出的严格要求，其产品质量可与湿法相媲美，使干法生产的熟料质量得到了可靠地保证。(2)低耗采用高效多功能的挤压粉磨、新型粉体输送装置，大大节约了粉磨和输送的能耗；悬浮预热以及预分解技术改变了传统的回转窑内物料堆积态的预热和分解方法，熟料的煅烧所需要的能耗有所下降。总体来说，熟料热耗低，烧成热耗可降到3000kJ/kg以下
13、，水泥单位电耗降低到90110kWh/t以下。(3)高效悬浮预热、预分解窑技术从根本上改变了物料预热、分解过程的传热状态，传热、传质快，大幅度提高了热效率和生产效率。操作基本实现自动化，单位容积产量可达110270kg/m2，劳动生产率高达10004000t/年人。(4)环保由于“均化链”技术的采用，可有效地利用在传统开采方式下须丢弃的石灰石资源；悬浮、预分解技术及新型多通道燃烧器的应用，有利于低质燃料以及再生燃料的利用，同时也可降低系统的废气排放量、排放的温度和还原窑气中产生的NOx含量，减少对环境的污染。为“清洁生产”以及广泛利用废渣、再生燃料、废料及降解有害危险废弃物创造条件。(5)装备
14、大型化装备的大型化、单机生产能力大，使水泥工业向节约化方向发展。水泥熟料烧成系统单机生产能力最高可以达到10000t/d，有可能建成年产数百万吨规模的大型水泥厂，进一步提高水泥生产效率。(6)生产控制自动化利用各种检测仪表、计算机、控制装置以及执行机构等对生产过程自动测量、检验、控制、计算、监测，保证生产的“均衡稳定”与设备的安全运行，生产过程经常处于最优状态，从而实现优质、高效、低消耗。(7)管理科学化应用IT技术进行有效管理，信息获取、分析、处理的方法科学现代化。(8)投资大建设周期较长技术含量高，资源、地质、交通运输等条件要求比较高，耐火材料的消耗也较大，整体投资大。2参数的确定2.1熟
15、料率值的确定水泥熟料是一种多矿物集合体，而这些矿物是由四种主要氧化物化合而成。因此，在生产控制过程中，不但要控制熟料氧化物的含量，而且还要控制各氧化物之间的比例，即率值。这样，便可以方便的表示化学成分和矿物之间的关系，明确的表示出对水泥熟料的性能和煅烧的影响。因此在生产中，常用率值作为生产控制的一种指标。目前我国采用的是石灰饱和系数KH、硅率SM和铝率IM三个率值。KH石灰饱和系数KH值是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙（硅酸二钙和硅酸三钙）所需的氧化钙含量与全部氧化硅生成硅酸三钙所需氧化钙最大含量的比值，也表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。当石灰饱和系数等于1.0时，此时形成的矿物组成是C3S、C3A、C4AF，无C2S生成；当石灰饱和系数等于0.667时，形成的矿物组成为C2S、C3A和C4AF，无C3S生成。为使熟料顺利的形成，不致因过多游离石灰而影响熟料质量，通常在工厂条件下，石灰饱和系数控制在0.820.94之间。硅率表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比，也表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物的比例。硅率和氧化物之间关系的表达式是：SM硅率会随着硅酸盐矿物与溶剂矿物之比的大小而增（减）。如果熟料中硅率过高，在煅烧时液相量会显著减少，熟料煅烧困难；特别是当氧化钙含量低硅酸二钙含量多时，熟料易于粉化。硅率过低，
