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1、第7章水泥制成车间工艺设计7.1水泥的制成水泥制成是水泥制造的最后工序，也是耗电做多的工序。其主要功能是将按 照一定比例配合好的水泥熟料、混合材料和缓凝剂粉磨至适宜的细度，增大其比 表面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结硬化的要求。口前，水泥的粉磨主要采用车昆压机或立磨与球磨机组成的预粉磨系统；立磨 终粉磨系统则是水泥粉磨发展方向；筒辘磨终粉磨系统也得到一定应用。对于醍压机预粉磨系统來说，辗压机、球磨机和选粉机Z间有多种组合形式, 比较常见的是联合粉磨系统和半终粉磨系统。本次设计采用国内应用较多的联合 粉磨系统，其工艺流程见图71所示。气箱脉冲袋除尘器图71水泥联合粉磨系统工艺流程图在该系统中
2、，辗压机与V型选粉机组成一个圈流系统，其工艺过程为：来自 配料站的物料以及出辘压机的物料由循环斗提和上料皮带送至V型选粉机，选出 的细粉经过旋风筒分离后进入水泥磨，而粗粉回稳流仓，经辘压机粉磨后经出料 皮带进入循环斗提，然后重复上述过程。出旋风筒的含尘气体一部分在循环风机、 V型选粉机和旋风筒中循环；一部分作为OSepa选粉机的一次风。水泥磨与OSepa选粉机组成另一个圈流系统，其工艺过程为：经旋风筒分离 的细粉和OSepa选粉机分离的粗粉进入球磨机进行粉磨，出磨水泥经出磨斜槽、 出磨斗提和输送斜槽送至O-Sepa选粉机，选出的粗粉重新入磨；出选粉机的含尘 气体经系统袋式收尘器净化后排入空气，
3、收下的细粉即为水泥成品。出磨含尘气 体经磨尾袋收尘器净化后排入空气，而收下的物料同出磨水泥一起被送入选粉机。6.2制成车间主要设备选型621辗压机选型辘压机可根据其所要求的物料通过量进行选型，物料通过量可按式(7-1)进 行计算，G 2(l) = 180x(l + 2.2)40t/h(7-nR K0.9式中：Gr压机要求通过量，t/h； 0粉磨系统要求生产能力，t/h；山一辘压 机的循环负荷，对联合预粉磨系统取2.2； K通过量波动系数，取K=0.9o选择RP170-120型辘压机，其主要性能参数如表71所示。表71 RP170-120型棍压机主要性能参数辘/直径1700 mm通过量610 7
4、10 t/h棍子有效宽度1200 mm最咼喂料温度100 C辘子转速18 r/min最大喂料湿度5%最大挤压力12000 kN配用电机YRKK560-4； 2x1000 kW入料粒度40 mm, 70 mm 占 10%出料粒度2 mm 占 65%； 0.09 mm 占 25%6.2.2水泥磨选型在水泥联合粉磨系统的选型计算时，通常先确定辗压机的规格和功率。因水 泥新牛成的比表面积是由车昆压机和球磨机共同完成，在确定辘压机的规格和功率 后，要根据成品产量和比表面积要求，采用以比表面积为基础的粉磨系统计算方 法，确定球磨机的功率和规格。(1) 车昆压机承担的比表面积辘压机承担的比表面积与辗压机实际
5、功率成正比，可用式(72)计算，Sg =Ng/(QxZg) =0.8x 1000x2/( 180x0.005) = 1778 cm2/g(7-2)式(7-2)中，Sg辗压后的物料比表面积，cm2/g ；恥一鶴压机所需的实际功率, kW,为装机功率的80%； 0联合粉磨系统的台时产量，t/h； Zg醍压机表面功 指数，kWh/Ct cnr-g1）,水泥联合粉磨系统的Zg初取0.0040.005 kWh/Wcn?*）。（2）球磨机功率与其承担的比表面积球磨机完成的粉磨比表面积Sm与所需球磨机实际功率“忆呈正比关系，关系式 见式（7-3）,N,f=QxSMxZxk（7-3）式（73）中，Z?修正后球
6、磨机表面功指数，kWh/Ct cm g-1）； 校正系数， 取1.1。其中：Z： =ZmxA2xA5xA6（7-4）公式（7-4）中，原料加工实验计算出的表面功指数，kWh/Ct cm21）； A2 球磨机直径系数（见表72）；幺一粉磨系统修正系数；力6不同粉磨细度修正系 数，J6=（5/3000）13, S为成品细度。表72磨机直径修正系数外径0 / m3.7 （03.8）（I）3.9 （D4.0） 4.1 34.2）a20.920.910.901本设计球磨所需完成的比表面积为S讨=3400-1778= 1622 cm2/g当采用4.2m球磨机时，直径修正系数出取0.901；在闭路磨系统中，
7、厶取1; A6=（S/3000）13 =（3400/3000）13= 1.18；乙側取0.00817 kWh/G cm-g1）（参照新安中 联）o则,Z； = ZA/ xA2xA5xA6 =0.00817x0.90lxlxi.18=0.00869 kWh/Ct cm-g1）将相关数据代入式（63）,得到球磨机实际功率为：Nm = QxSm xZ； xk =180x 1622x0.00869x1=2790.8 kW考虑实际球磨机所需功率为装机功率的90%,因此磨机的装机功率为 2790.8/0.9=3100 kW,取整并考虑电机的额定功率等级，取装机功率为3550 kW。（3）球磨机长度的确定不
8、同磨机磨径每米所需功率见表73。本设计磨机直径为4.2m,则其长度为: 厶=2790.8/230=12.13 m,故选4.2mxi3m双仓球磨。其主要性能参数见表74。表73不同磨径每米所需功率磨径(外径)D/m所需功率/kW m1磨径(外径)Di! m所需功率/kW-m104.3 (4.4)260.003.9 34.0)198.6004.1 (04.2)230.003.7 (03.8)174.36表744.2mxl3m水泥磨主要性能参数生产能力180 t/h,(配辘压机,P O42.5)磨机转速15.6 r/min入磨粒度2 mm研磨体装载量240 t传动方式中心传动，双滑履支承配用电机YR
9、KK1000-8； 3550 kW6.2.3确定系统中其它主机设备规格(1) 出车昆压机斗式提升机选型出辘压机斗提的提升能力Md按式(75)计算，Md 二他 x褊 + C =71 Ox 1.2+180= 1032 t/h(7-5)式中：Mj车昆压机最大通过量，t/h； C水泥粉磨系统进料量，t/h；灯斗提选 型备用系数，此处选1.2。出辘压机斗式提升机选用NSE1000X42300 mm型，其主要性能参数见表75 所示。表75 NSE1000X42300 mm型斗式提升机主要性能参数输送能力750 t/h (正常),1100 t/h (max)料斗速度56.6 m/min头尾轮中心高度42.3
10、 m料斗制法梯形电机型号Y2-315L1-6电机功率llOkW(2) V型选粉机选型本设计要求V型选粉机的带料能力为180 t/h,所以选用VRP1000型选粉机，其主要性能参数见表76所示。表76 VRP1000型选粉机主要性能参数适用物料出辗压机熟料、石膏等设备阻力1.52.0 kPa最大喂料量1000 t/h选粉风量210000-240000 m3/h带料能力180210 t/h (15002000cm2/g)(3) 旋风筒选型旋风筒的主要作用是对出V型选粉机的风进行收尘，其所处理的风量Q，可按 式(6)进行计算，0, =1000x(MmX&/ + C)/=1000x(710x1.2+1
11、80)/4.5=229333 m3/h (7-6) 式中，山一V型选粉机内的固气比，kg/ m3, 一般取44.5kg/m。计算值与所选V型选粉机的选粉风量一致。根据要求，选取2-03700双旋风 分离器，其主要性能参数见表77所示。表773700双旋风分离器主要性能参数处理风量240000 m3/h进(出)风口风速22 m/s； 16 m/s入口含尘浓度1000 g/n?分离效率X5% 90%温度正常95 C,最大150 C设备阻力14001800 Pa(4) V型选粉机选型后循环风机选型当选用V型选粉机作为分级设备时，需配套循环风机。风机所需处理风量为229333 m3/h,风机静压P (
12、Pa)的计算见式(7-7),(7-7)P = a乞 PjZ=1式中，P系统中各部分的压损，Pa； a风机静压选型备用系数，一般取L01.2。木设计旋风收尘器、V型选粉机压损分别取1500 Pa和1800 Pa,管道阻力损失 考虑为500 Pa,循环风机静压为：p 二 弓=1.05X (1500+1800+500)=3990 Pa1=1根据要求，V型选粉机后循环风机选取型号为SL4-73 NO.21F的风机，其主要 性能参数见表78所示。表78 SL4-73 NO.21F型风机主要性能参数风量270000 m3/h进风口含尘浓度150g/Nm3全压4200 Pa轴功率418 kW进口压力-400
13、0 Pa工作转速980 r/min工作温度80 C电机型号YR450-6/IP23/F最高瞬时温度100 C电机功率500 kW(5) 出磨斗式提升机选型出磨斗式提升机的提升量M加(t/h)依照式(7-8)进行计算，Mm = Lm xCxkttl =3.2x 180x 1.2=691.2 t/h(7-8)式中，厶加一水泥磨循环负荷，在联合粉磨中取23.5；滋一斗式提升机的选型储 备系数，取1.2。则木设计出磨斗式提升机所要求的提升能力为：选择NSE700X33650 mm型斗式提升机，其主要性能参数见表79所示。表79 NSE700X 33650mm型斗式提升机主耍性能参数输送能力700 t/
14、h (正常),750 t/h (max)料斗速度62.7 m/min头尾轮中心高度33.65 m料斗制法电机型号Y2-315M1-4电机功率132 kW(6) 水泥磨高效选粉机选型水泥磨采用OSepa高效选粉机，其选粉风量0 (m3/h)按式(7-9)计算， =(1000xLmxCx)/fes=(1000x3.2xl80xl.1)/3=211200 m3/h (7-9)式中，bs一高效选粉机内的固气比，kg/m3, 一般取2.53kg/n?； ks一选型储 备系数，取1.1。此外，高效选粉机的要求产量为180 t/ho所以，选取O-sepa N4000选粉机,其主要性能参数见表710所示。表710 O-sepa N4000型选粉机主耍性能参数水泥产量110190 t/h转子转速75 165 r/min比表面积34003600 cm2/g电机型号YVP315L2-4最大循坏量600 t/h电机功率200 kW选粉空气量240000 m3/h(7) 水泥磨主袋收尘器选型 水泥磨主袋收尘器收尘风量0 (m3/h)按式(710)计算,(7-10)Q,=1.1x211200=232320 m3/h式中，收尘器选
