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1、新型干法水泥熟料 生产线工艺流程设计课程设计任务书建筑大学材料与化学工程学院二O一三年十二月一、课程设计的目的和要求课程设计的目的在于培养学生运用所学理论知识的能力，使学生更加系统而又熟练地掌握水泥厂工艺流程，同时锻炼和提高学生制图、查阅文献资料、编写说明书等技能，使学生具有一定的发现问题、分析问题、解决一般问题以及具有完成水泥厂工艺流程设计的能力，为下学期毕业设计及今后的工作打下基础。要求学生掌握水泥厂配料计算、物料平衡计算及水泥厂工艺流程设计的原理、步骤和方法；通过设计图纸和说明书能对所设计的容进行阐述与论证。通过设计，树立尊重科学和勇于实践的科学态度，鼓励采用新技术、新工艺、发扬创新精神
2、，同时又应遵循工艺设计规，实事，严谨塌实，使设计体现技术先进可靠、经济合理的原则。设计说明书和图纸应做到设计准确、制图正确、字体端正、图面整洁，并能独立完成设计任务。二、设计任务日产2500吨新型干法水泥熟料生产线工艺流程设计1.设计围从原燃料进厂、石灰石破碎起至熟料散装出厂为止的熟料生产线工艺流程设计。2. 基本条件和数据基本条件1：1）采用窑外分解窑生产熟料；2）物料参数见表1-11-3；3）要求熟料三个率值：KH=0.890.01、SM=2.600.10、IM=1.600.10；4）单位熟料热耗：3178kJ/kg；5）生产损失：生料按1%计算，其它按3%计算。表11 原燃料化学成分（%
3、）名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它石灰石41.823.080.670.4652.540.680.75100.00粘土5.0469.9814.055.920.470.973.57100.00铁 粉4.1516.064.1859.748.482.434.96100.00煤灰52.4729.675.046.341.844.64100.00表12 进厂原燃料水分及粒度物料名称石灰石粘土铁粉原煤水分（%）11538粒度（mm）6004010100表13 煤的工业分析挥发分固定碳灰 分热 值25.92%45.92%26.28%22920kJ/kg三、要求完成的主要任务1、设计计算说明
4、书应包括以下容：设计的目的和意义；干法水泥生产技术综述、场址选择(可结合有关信息做一定假设)、配料计算、物料平衡计算（编制物料平衡表）、设计方案的选择、主机设备的选型计算（有关性能指标一览表）、。总平面布置图和全厂工艺流程图的说明、设计评述、参考资料。2、画出有全厂的总平面布置图和工艺流程图（A0图纸1，A1图纸12）。四、课程设计进度安排序号 阶段容 所需时间 1设计基础训练 2天2设计计算 3天3设计图纸绘制 6天4编制说明书、答辩 3天 合 计 2周 五、课程设计评分标准 评 定 项 目 评分成绩 1设计目的明确，选址合理、（10分） 2设计方案正确，具有可行性、创新性(15分)3设计过
5、程及结果 （30分） 4态度认真、学习刻苦、遵守纪律（10分） 5设计报告的规化、参考文献充分（不少于5篇）（10分） 6答辩（25分） 总分 100六、参考资料1水泥工艺学，威编，工业大学，1991年2新型干法水泥技术，志江主编，中国建材工业，2005年3水泥厂工艺设计概论，金容容主编，理工大学，2000年4水泥厂工艺设计手册，严生主编，中国建材工业，2007年5水泥生产工艺计算手册，王君伟主编，中国建材工业，2001年6粉磨工艺与设备，王仲春主编，化学工业，2005年1. 设计任务日产2500吨熟料水泥厂设计2. 确定率值烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其他比例石灰石41.8
6、23.080.670.4652.540.680.75100.00 83.02 粘土5.0469.9814.055.920.470.973.57100.00 15.63 铁粉4.1516.064.1859.748.482.434.96100.00 1.35 生料35.564 13.711 2.809 2.111 43.809 0.749 0.000 0.00 灼烧生料21.279 4.359 3.276 67.988 1.162 0.000 0.00 96.36 煤成分0.000 52.470 29.670 5.040 6.340 1.840 4.640 100.00 3.64 熟料22.415
7、 5.281 3.340 65.742 1.187 0.169 熟料热耗（KJ/Kg）3178煤热值（KJ/Kg）22920煤灰分%26.28 熟料率值目标计算熟料KH0.890.89熟料SM2.62.6熟料IM1.61.58 综上所述，最终率值的确定如下：KH=0.89，SM=2.60，IM=1.58。3.计算煤灰掺入量煤的工业分析挥发分固定碳灰 分热 值25.92%45.92%26.28%22920kJ/kg4. 烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 4.1.窑的选型及标定制造商窑规格（mm）窑产量（t/d）宇部兴产4752600 资料来源（新型干法水泥厂设备选用使用手册） 4.2.窑的年
8、利用率 =300/365=0.82 4.3. 确定窑的台数： n= =0.96，故窑的台数取1台。烧成系统的生产能力熟料小时产量：Qh=nQh.l t/h=1108.33=108.33t/h熟料日产量：Qd=24Qh t/d=24108.33=2600t/d熟料年产量：Qw=300Qh t/y=3002600=780000t/y工厂的生产能力水泥时产量：Gh=Qh(100-p)/(100-d-e) =108.33(100-3)/100=105.08t/h水泥日产量：Gd=24Gh t/d=24105.08=2521.92t/d水泥年产量：Qy=300Gh t/y=3002521.92=7565
9、76.72t/y4.4.原、燃材料消耗定额的确定理论料耗式中 G-煤粉掺入量 % L-生料烧失量 % -生料的生产损失干基实际消耗定额实际料耗定额=（实际料耗K百分比）/(1-生产损失) 干基石灰石（1.510583.02%）/(1-3%)=1.2928kg/kg熟料干基粘土 （1.510515.63%）/(1-3%)=0.2434kg/kg熟料干基铁粉 （1.51051.35%）/(1-3%)=0.0210kg/kg熟料 湿基实际消耗定额湿基石灰石= 干基石灰石/(1-石灰石含水率)=1.2928/(1-1%)= 1.3059kg湿基石灰石/kg熟料湿基粘土= 干基粘土/(1-粘土含水率)=
10、0.2423/(1-15%)= 0.2851kg湿基粘土/kg熟料湿基铁粉= 干基铁粉/(1-铁粉含水率)=0.0210/(1-3%)= 0.0216kg湿基铁粉/kg熟料湿基煤粉= 干基煤粉/(1-煤粉含水率)=0.1430/(1-8%)= 0.1554kg湿基煤粉/kg熟料4.5.物料平衡表物料名称配合比%含水率%生产损失%消耗定额（t/t熟料） 总物料（t）干基湿基干基物料湿基物料时日年时日年石灰石83.02131.29281.3059134.45123232969600135.81363264.75979425粘土15.631530.24340.285125.3136608.51825
11、5029.6504712.75213825铁粉1.35330.02100.02162.18452.5157502.24645416200煤灰3.64830.14300.155414.875357.510725016.1304387.75116325生料1911.51051.8648157.0923776.251132875193.9414662.0371398611.111熟料108.332600780000水泥3105.082521.92756576.725. 主机设备选型表5-1水泥厂最大入磨物料的粒度物料种类石灰石粘土熟料石膏混合材煤最大粒度255030503030（资料来源：新型干法水泥技术与设备） （水泥厂工艺设计概论）5.1.石灰石破碎设备选型（1）确定破碎车间的工作制度 石灰石破碎车间采用2班制，每班工作7小时，6日/周，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： 式中：每年工作日数，每日工作班数，每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：t/h式中 -破碎机产量，t/h -原料/熟料的比率 -窑每周工作时间，h -破碎机每周工作时间，h f-原料含水率，%规格最大进料粒度（mm）生产能力（t/h）出料粒度（mm）PPC161670016024025（新型干法水泥厂设备选用
