表2.1原、燃料化学成分种类烧失量SiO2A12O3Fe2O3CaOMgOSO3合计石灰石42.081.680.860.3752.271.8399.09粘土7.0568.0712.955.182.821.6897.75铁矿石9.0722.975.0760.810.230.5395.68煤灰58.2527.255.175.470.7496.88石膏18.754.091.650.4834.480.9938.5298.96原、燃料水分原、燃料水分如表2.2所示表2.2原、燃料水分种类石灰石粘土铁矿石矿渣石膏煤灰天然水％1.513.02.022.03.06.0煤的工业分析煤的工业分析如表2.3所示表2.3煤的工业分析组分Mar（%）Mad (%)Aad (%)vad (%)FCad(%)Qnct.ad(KJ/Kg)%8.001.7722.0529.9546.25238813全厂工艺平衡计算3.1全厂生产规模生产规模：5000t/t熟料3.2配料计算3.2.1配料计算的目的及意义水泥厂在生产之前要先确定生产该种水泥所需要的各种原料的比例，本次设 计所选取的原料为石灰石、粉砂岩、页岩铁矿石通过配料计算原料的配合比， 算出各物料所需要的量为车间的生产任务以及设备选型提供可靠的依据，并可为 确定运输量、运输设备以及配料仓提供合理有效的依据，生产出优质水泥。
3.2.2熟料率值的确定本次设计采用的是国内最先进的水泥生产技术即新型干法水泥生产技术，我国 目前常采用的是石灰石饱和系数KH、硅率SM、铝率IM三个率值为了能够 使熟料矿物组成稳定，生产出优质水泥，三个率值不同同高或同低，必须根据各 生产线所采用的原、燃料和设备的规格型号来选择三个率值，我国常采用的是“两 高一中,，的配料方案即：高硅率、高铝率、中饱和比的配料方案根据多数同类 型的熟料生产线的实际情况考虑KH： 0.89±0.02； SM： 2.5±0.2； IM： 1.6±0.2 所以本次设计选取得率值为KH=0.88,SM=2.5,IM=l.6】⑴煤灰的掺入量：Ga= 3.015%设工=96%■yi (3-1)Fe,Q = - (2.8W + 1)(W + 1)W + 2.67M + 1.35= 3.425%A12O3 =/A/«Fe2(93 =5.480% (3'2)SiO2 ^SM(Al2O3+Fe2O3) ( 3-3)=22.263%CaO = ^-(SiO2+Al2O3 + Fe2O3)= 64.832%(2) 以100kg熟料为基准，用累加试凑法，计算得下表表3.4累加试凑表(%)原料名称 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO 合计 备注要求熟料成分 22.263 5.480 3.425 64.832 96.000煤灰（3.015） 1.756 0.822 0.156 0.165 0.022石灰石(+124)2.0831.0660.45964.8152.269(64.832-0.165)/0.5227=124粘土(+27)18.3793.4971.3990.7610.454(22.263-1.756-2.083)/0.6807=27铁矿(+2.3)0.5280.1171.3990.0050.012(3.425-0.156-0.459-1.399)/0.6081=2.3累计熟料成分22.7465.5023.41365.7462.757 100.164粘土(-0.7)0.4760.0900.0360.0200.012累计熟料成分22.2705.412337765.7262.745 99.53KH=0.892 SM=2.534 IM=1.603如上表所示，经检验三个率值，均符合要求，故胚料合适。
3) 计算干原料的料耗(熟料料耗)根据上表可知，配置100kg熟料所需的干 原料如下：石灰石= 124/99.53x100 = 124.60粘土 = (27 - 0.7)/99.53x100 = 26.40铁矿= 2.3/99.53x100 = 2.31(4) 计算生料的干原料配合比：/千石灰石=1234.60/(124.6 + 26.4 + 2.31)x100% = 81.59%/千粘土 = 26.4/152.71x100% = 17.29%/千铁矿=2.31/152.71xl00% = 1.51%(5) 从表2.2原、燃料水分可知，石灰石含水1.5%,粘土含水13.0%,铁矿石含水2.0%,则湿原料配合比：湿石灰石=81-59 xl00% = 82.83%100-1.517 29湿粘土=—-—xl00% = 19.87%100-13湿铁矿石=1-51 xl00% = 1.54%100-282.83(6) 各湿原料百分比:湿石灰石= j J = 79.46%82.83 + 19.87 + 1.54湿粘土=少匕=19.03%104.24湿铁矿石=1.54104.24= 1.48%（7）熟料的矿物组成:GS = (3KH-2)x3.8 xSzQ= (3x0.89 — 2)x3.8x22.263%= 56.68%(3-5)GS = 8.6xSi0x(l 一趴)= 8.6x22.263%x(l —0.89)= 21.06%(3-6)C3A = 2.65x(Al2O3 -0.64xFe2(?3)= 2.65x(5.480% —0.64x3.425%)= 8.71%(3-7)C^AF = 3.04乂&,。
3= 3.04x3.425%= 10.41%(3-8)（8）干生料的烧失量:烧失量1 =124.60 + 26.40 + 2.31-99.53124.60 + 26.40 + 2.31= 35.08%(3-9)3.3全厂物料平衡计算3.3.1物料平衡计算目的全厂物料平衡是根据计划的全年生产水泥的量或者计划每周生产的熟料量 （预先确定的生产规模），在建设水泥生产线之前，必须要先计算水泥厂每年、 每周、每天、每小时需要的各种原料、燃料、材料的量，还有从原料进厂直到成 品等各工序所需要处理的物料量全厂物料平衡计算是以生产规模、工艺参数、工艺流程、产品方案以及生产班 制作为基础，对工厂生产过程中各工序物料量的一种计算方法通过物料平衡计算可以解决下列问题：（1） 计算原材料从进场至成品出厂各工序所需处理的物料量，作为确定车 间生产任务、设备选型及人员编制的依据2） 计算各种原料、辅助材料及燃料需要量，作为总设计中确定运输能量、 运输设备和计算各种堆场、料仓面积的依据3） 计算谁、电和劳动力的需要量，确定原、燃料的单位消耗指标，作为公用设计和计算产品成本等的依据mi窑的熟料产量是物料平衡的计算基础。
当工厂生产规模以熟料日产量表示 时，取熟料周产量为基准，此次设计采用周平衡法进行物料平衡计算3.3.2计算基础(1) 熟料日产量:5000t/d；(2) 窑的台数：一台；(3) 石膏掺入量:6%；(4) 混合材掺入量：15%；(5) 生产损失：3%;(6) 熟料烧成热耗3248KJ/KG燃料发热量23881KJ/KG煤;(7) 年利用率：0.83.3.3物料平衡计算(1) 窑的台数计算:0 _ 5000240」「24x2100.992(3-10)所以选取窑的台数为1式中n——窑的台数；0—要求的熟料日产量(t/d)； 0.1——所选窑的标定台时产量［t/(台・h)］；24 每日小时数2) 烧成系统的生产能力计算熟料小时产量：0 =208.3(t//z)熟料日产量：2 =240,/= 5000(〃d)熟料周产量：0, = 70 =35000(〃周)(3) 水泥小时产量100-3100 — 6 — 15X208.3(3-11)=255.8(〃/z)d——水泥中石膏的掺入量(%)，在硅酸盐水泥中加入适量的石膏可以调节凝结时间但过多会影响水泥长期安定性e——水泥中混合材的掺入量（%），普通硅酸盐水泥可掺入大于5%且小于20%的矿渣P——水泥中生产损失（4）原料、燃料、材料消耗定额的计算不考虑煤灰掺入量时，It熟料的干生料理论消耗量:«生=100-s 100100-/ 100-/J100-3.015 100100-35.69 100-3= 1.55(0 熟料)(3-12)各种干原料的消耗定额K^=K生・x （3-14）式中，K原—某种干原料的消耗定额，Kg/Kg熟料X——干生料中该原料的配合比，%火石灰石= K^・X]= 1.55x81.59% = 1.260（（0 熟料）=K牛 x, =1.55x17.29% = 0.2680（t/t 熟料） 粘土 土K铁矿=K 生 X3 =1.55x1.51% = 0.0234（t/t 熟料）转换成湿基：K =K x 100 式中W为各物料的含水量 （3-15）湿 生100-W,石灰石=花生石灰首芸 T2792 （Kg/Kg熟料） 1UU-1.3焰粘土 =花粘土x*^ = 0・3080 （Kg/Kg熟料）犬湿铁矿=K铁矿x襟尸0.0234 （Kg/Kg熟料） 1UU - 2如下表：表3.8原料消耗定额 t ) t (( 干 ' 湿 K K石灰石 Sr1.2600 0.2680 0.02341.2792 0.3080 0.0234料）（5）石膏消耗定额的计算干石膏消耗定额 HW d 一（100-d-e）・（100-乙） 100x6一（100-6-15） （100 —4）=0.079 l（Kg/Kg 熟料）(3-16)式中：心一干石膏消耗定额（Kg/Kg熟料）;d,e一分别表不水泥中石骨、混合材的掺入量（%）;Pd一混合材生产损失（%），本设计取4%。
湿石膏的消耗定额：K =k 1°°湿 '（100-亿）= 0.0791x 100（100-3）= 0.0815（Kg/Kg 熟料）式中：K湿 湿石#消耗定额，Kg/Kg熟料W o 石膏水分含量，%o（6）干矿渣的消耗定额(3-17)100eK _° — （100-t7-e）（100-^）100x15一（100-6-15）x（100-4）= 0.198（^/^ 熟料）式中：IQ一干混合材的消耗定额，Kg/Kg熟料;e一混合材掺入量（%）；Pe一混合材生产损失（%），本设计取4% 湿矿渣的消耗定额：(3-18)K _k 10°湿 「(100-竹)= 0.198x 100(100-22)= 0.2738(Kg/Kg 熟料)(3-19)。