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1、摘要本次进行3200吨硅酸盐水泥熟料生产线的课程设计，意在锻炼我们综合设计与制图的能力，进一步巩固和加深和对无机材料工程的基本理论知识的理解与掌握，也是初步锻炼我们综合运用所学知识进行工程设计的能力。本次设计基于无机材料工厂工艺设计概论这门课程，主要进行一些工艺计算，设备选型，主机产量标定，工艺布置等等，考验我们对对无机材料生产车间进行平面与立面的布置方法的掌握程度。本设计重点在于制作车间平、剖面图，考验我们的布置图的能力，同时也是考验我们的动手能力、绘图能力及思考能力。关键词：配料计算 物料平衡 主机平衡 储库平衡 重点设计目录一、绪论5（一）课程设计目的5（二）水泥技术发展动向5（三）水泥
2、生态化的发展6（四）设计的依据、指导思想及遵循的原则6二、原始资料7（一）设计题目7（二）建厂条件7（三）生产所需的原燃料分析7三、全厂平衡计算8（一）全厂生产规模、产品品种8（二）配料计算81.熟料率值的确定82.熟料热耗的确定93.配料计算过程10（三）全厂物料平衡计算131.物料平衡计算在设计中的作用132.物料平衡计算143.编制物料平衡表17（四）全厂主机平衡计算181.主机设备的确定182.主机设备选型193.编制主机平衡表31（五）全厂储存库、堆场计算331.物料的储存期332.储存设施的选择343.储存设施的计算344.储库平衡表的建立42四、总平面布置和工艺流程43（一）水泥
3、总平面设计的步骤431.初步设计432.施工图设计44（二）工艺设计的基本原则和程序441.工艺设计的基本原则442.工艺设计的程序44（三）工艺流程简介451.工艺流程简述452.新型干法水泥生产工艺流程方框图47五、重点车间设计49（一）供料设备49（二）筛分设备49（三）包装机501.水泥包装机的分类502.水泥包装机特点50（四）回灰输送设备50（五）叠包机51（六）码包机51（七）装车机51（八）纸袋库51（九）成品库52六、总结53参考文献55一、绪论 （一）课程设计目的本课程设计是无机非金属材料与工程专业的主要实践性叫徐内容之一，其任务是加深理解所学知识，培养综合分析和解决实际工
4、程的初步设计能力，使学生在设计、运算、绘图、查阅资料和设计手册以及使用设计规范等基本技能上得到初步训练和提高。目的在于： 进一步巩固和加深和对无机材料工程的基本理论知识的理解与掌握； 初步锻炼学生综合运用所学知识进行工程设计的能力； 掌握无机材料生产工艺的选择与确定及设备的选型； 基本掌握对无机材料生产车间进行平面与立面的布置方法。本设计重点在于水泥包装车间。目前，大、中型水泥工厂多采用回转式包装机，回转式包装机与固定式包装机相比，具有包装能力大、劳动生产率高、粉尘易于控制、劳动条件好、便于实现插袋自动化、每包间隔时间均等、水泥袋不会在胶带机上重叠等优点。由于国内自行研制的回转包装机价格便宜，
5、质量也不差，选用者越来越多。（二）水泥技术发展动向近年来，代表当今水泥生产技术水平的新型干法生产技术和装备，具有单位容积产量高、热利用效率好、电耗低、污染小、劳动生产效率高、产品质量稳定、规模经济效益良好等特点，使工厂在生产规模和技术装备上大型化、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和发展。 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技术的手段和途径。目前世界上已有日产1000012000吨的水泥熟料生产线和600吨/小时以上的生料磨；大型的现代化水泥生产线和生产企业，大大提高了水泥
6、生产效率，降低了生产成本。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。 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，r原料元素在线质量分析控制系统，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；劳动定员大大地减少。环保生态化对水泥工业
7、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100毫克标准立方米，在发达国家已达到了50mg标准立方米以下。 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，保护生态环境。（三）水泥生态化的发展保护生态环境是我国政府的一项基本国策，为了贯彻国家的环保政策，政府制订了一系列保护措施，决心在尽可能短的时间内改变滥采资源、水土流失、废弃物污染问题。随着技术的不断完善，水泥工业进一步与环境相容，不但降低粉尘的排放，而且采用新技术使气体中的CO2
8、、NOx、SO2的排放量达到最小。今后水泥企业在环保上的目标做到“三零一负”，即在水泥生产过程中实现对环境的零污染；对电能和天然矿物的零消耗；对废渣、废料的零排放，最大限度的减轻社会环境负荷。此外，水泥企业还能治理和循环利用部分有毒、有害废气物和城市垃圾等作为二次原燃料，减轻社会的环境问题，实现水泥工业的可持续发展。（四）设计的依据、指导思想及遵循的原则在本次设计中，依据建厂资料和所生产的水泥产品，经过配料计算、物料平衡计算、重点车间设备选型计算、主要车间工艺设计、重点车间有关储存设施计算，重点进行水泥包装车间的工艺设计。本设计的指导思想是对各相关环节选择最佳方案，统筹安排，尽量采用国内外先进
9、工艺和设备，力求做到工艺流程顺畅，设备选型合理，指标先进可行，以期尽快达产达标，达到优质优产，低消耗，安全长期运转的目的。本设计采用新型干法生产技术，合理选用国内外先进工艺和设备，以达到优质、环保、节能，实现预期目标。经过此次设计的训练，为在以后的毕业设计及工业生产基础建设、科学研究、技术管理中较好地发挥作用打下良好的基础。二、原始资料（一）设计题目日产3200吨硅酸盐水泥熟料生产线工艺设计（重点车间：水泥包装）（二）建厂条件（略）（三）生产所需的原燃料分析表21原燃料成分分析物料名称化 学 成 分烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3W石灰石43.700.110.320.
10、1353.332.300.501.00粘土4.5068.2414.776.911.080.501.07.00铁粉5.0024.992.8860.252.731.092.065.00煤灰53.1626.107.404.685.805.00(原煤)矿渣36.7016.840.9141.245.1112.00石膏41.50表2-2 煤的工业分析（%）FCarV.arA。arMarQnet.ar (kJ/kg)43.4625.0329.641.1922087表2-3 煤的元素分析（%）CarHarOarNarSar56.704.105.041.210.72生产损失：3%三、全厂平衡计算（一）全厂生产规
11、模、产品品种1.生产规模：3200t/d熟料2.产品品种：型硅酸盐水泥（二）配料计算熟料组成确定后，即可根据所用原料进行配料计算，以求出符合要求熟料组成的原料配合比。配料计算的依据是物料平衡，即反应物的量等于生成物的量。熟料组成确定后，即可根据所用原料进行配料计算，求出符合熟料组成的原料配合比。生料配料计算方法繁多，有代数法、图解法、尝试误差法（包括递减试凑法、累加试凑法）、矿物组成法、最小二乘法，电子计算机（器）法等。生料配料基本程序如下： 取原料的化学成分、煤的工业分析和灰分的化学成分数据； 确定熟料的组成设定熟料的率值； 计算煤灰渗入量，新型干法生产煤灰渗入量按100%计算； 计算干原料
12、配合比； 计算湿原料配合比； 验算。1.熟料率值的确定对于新型干法水泥生产线, 要求熟料具有较高的硅酸率，一般需加砂岩采用四组分配料，在有条件的地区要尽可能选择高硅的黏土质原料，以力求三组分配料方案，从而简化生产工艺过程、节省投资,同时也可简化工厂今后的生产操作。根据新型干法窑的生产实践，可适当放宽对熟料率值的要求，建议为： KH：0. 890.02；SM：2.50.2；IM：1.60.2。表3-1 硅酸盐水泥熟料配料率值和矿物组成建议范围窑型KHnpC3S%C2S%C3A%C4AF%湿法窑0.88-0.921.9-2.51.0-1.851-5916-245-1111-17干法窑0.86-0.
13、892.0-2.351.0-1.646-6719-286-1111-18立波尔窑0.85-0.881.9-2.31.0-1.844-5322-305-1111-17预分解窑0.87-0.922.2-2.61.3-1.848-6214-287-1010-12机立窑适宜范围0.86-0.932.0-2.51.1-1.5有矿化剂0.92-0.961.6-2.01.1-1.355-6318-2212-166-10预分解窑推荐值0.882.501.60适宜范围0.86-0.902.40-2.801.40-1.90表3-2国内外水泥熟料成分及矿物组成类别SiO2AI2O3Fe2O3CaOf-CaOKHSMIM国外水泥21.224.803.0164.130.920.902.731.61国内新型干法22.005.293.4464.390.960.882.531.54国内重点水泥企业21.145.594.4474.741.140.89
