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1、前言一、生料粉磨作业的功能和意义生料粉磨是水泥生产地重要工序,其主要功能在于为熟料煅烧提供性能优良的粉状生料。对粉磨生料要求：一是要达到规定的颗粒大小；二是不同化学成分的原料混合均匀；三是粉磨效率高、能耗少、工艺简单、易于大型化、形成规模化得生产能力。由于生料粉磨设备、土建等建设投资高,消耗能量大一般占水泥综合电耗的1/4以上,因此采用高新技术,优化生料粉磨工艺,对水泥工业现代化建设有着十分重要的作用和意义。二、粉磨的基本原理物料的粉磨是在外力作用下,通过冲击、挤压、研磨克服物料晶体部各质点及警惕之间的聚力,使大块物料变成小块以至细粉的过程。粉磨功一部分用于物料生成新的表面,变成固体的自由表面
2、能；大部分则转变为热量散失于空间中。三、现代生料粉磨技术发展的特点随着新型干法水泥技术日趋完善,生料粉磨工艺取得了重大进展,其发展历程经历两大阶段：第一阶段,20世纪50年代至70年代,烘干兼粉碎钢球磨机发展阶段包括：风扫磨及尾卸、中卸提升循环磨；第二阶段,20世纪70年代至今,辊式磨及辊压机发展阶段。其发展特点如下：1 原料的烘干和粉磨作业一体化,烘干兼粉磨系统得到了广泛的应用。并且由于结构及材质方面的改进,辊式磨获得新的发展。2 磨机与新型高效的选分、输送设备相匹配,组成各种新型干法闭路粉磨系统,以提高粉磨效率,增加粉磨功的有效利用率。3 设备日趋大型化,以简化设备和工艺流程,同窑的大型化
3、相匹配。钢球磨机直径已达5.5m以上,电功率6500kw台时产量300t以上,辊式磨系列中磨盘直径已达5m以上电机功率5000kw以上,台时产量500吨以上。4采用电子计量称喂料、X荧光分析仪或-射线分析仪、电子计算机自动调节系统,控制原料配料,为入窑生料成分均齐稳定创造条件。5磨机系统操作自动化,应用自动调节回路及电子计算机控制生产,带他人工操作,力求生产稳定。四、中卸提升循环磨系统本次设计主要是5000t/d熟料的水泥厂的生料磨工艺流程设计,采用的是中卸烘干磨系统。 用球磨机来粉磨生料、煤和水泥已经有100多年的历史了,尽管其相对能耗较高,但仍是应用广泛和可靠的方法。中卸烘干磨系统是烘干兼
4、粉磨系统中最重要的方法,从烘干作用来说是风扫磨与尾卸磨提升循环系统的相结合；从粉磨作用来说实际上相当于两级圈流。此系统与立磨系统相比较维修费用低,投资少,并且能够适用于较难磨、腐蚀性强的物料。对于日产5000吨水泥熟料的生产线来说,中卸烘干磨系统已经能满足产量的要求。1. 中卸烘干磨系统的特点：（1） 热风从两端进磨,通风量较大,有良好的烘干效果。由于90%的热风从磨头进入,10%的热风从磨尾进入,故粗磨仓风速较大,细磨仓风速较小,不致产生磨料面过低的现象,同时有利于出去物料中残余的水分和提高细磨仓的温度,防止冷凝。这种磨机系统,利用窑尾废气可烘干含水分8%以下的原料。（2） 磨机粗、细磨分开
5、,有利于最佳配球,对原料的硬度及粒度的适应性较好。原料配合料进入磨头粗磨仓,烘干粉磨后从中部卸料罩卸出,并由提升机喂入O-sepa选粉机,分级后的粗粉回料大部分进入中卸磨得细磨仓,少部分进入粗磨仓,以提高粗磨仓物料的流动性。粗粉回料分配比例一般为2 ：1,经细磨仓粉磨后的物料也经由中间卸料罩、提升机喂入O-sepa选粉机,选出后的细粉即为合格生料,送入生料库中。（3） 循环负荷大,磨过粉碎少,粉磨效率高,消除了过粉磨现象。2. 本次设计选用中卸烘干磨系统的依据：1 任务书中提供的粘土质原料为砂岩,砂岩的硬度较高,具有一定得腐蚀性。如果生料磨选用立磨,则对立磨的磨辊套和磨盘衬板的磨损较大,从而影
6、响运转率和磨机产量。2 此系统与立磨系统相比较维修费用低,投资少。五、世界水泥工业的发展趋势1生产线能力的大型化目前5000 t/d上的生产线已成主流,10000t/d的生产线工艺也已成熟。随着单机生产能力的大型化,形成了年产数百万吨至千万吨的水泥厂,大型水泥集团的能力也达到数千万吨到一亿吨以上。 2生产与管理信息化主要的成绩是运用信息技术,开发各种工艺过程的专家系统和数字网络系统,实现大型化水泥企业远程操作,保证水泥生产稳定和良好的质量。此外,进行科学管理和商务活动是近年来国外水泥工业在信息化、自动化、网络化、智能化领域中所进行的另一方面主要工作,从而使得现代水泥生产企业的生产与管理达到了前
7、所未有的水平,并且使工厂资本运作达到最佳化。3水泥生态化的发展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、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。第一章日产5000吨水泥熟料生产线系统配料计算1.1 基本条件和数据：1采用窑外分炉生产熟料；2水泥品种：P.O42.5级；物料参数见表1-11-3
8、；要求熟料三个率值:KH=0.890.01、SM=2.600.1、IM=1.600.1；单位熟料热耗:3095KJ/Kg；生产损失:生料、水泥按1计算,其他按3计算。表1-1 原燃料化学成分名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它石灰石41.632.441.210.4452.380.950.95100.00砂岩2.5377.7112.164.090.250.532.73100.00铁粉3.8910.964.9068.664.071.735.79100.00煤灰51.9833.473.024.560.616.36100.00表1-2 进厂原燃料水分及粒度物料名称石灰石粘土铁粉矿渣石
9、膏原煤水分18151828粒度60040101020100表1-3 煤的工业分析挥发分固定碳灰分热值29.7741.8225.7225360J/ kg1.2配料计算:假设干基原料配比:石灰石:粘土:铁粉=83.30:15.10:1.60计算生料化学成分表1-4 生料化学成分名称烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它石灰石34.67782.03251.00790.366543.63250.79140.791483.30砂岩 0.382011.73421.83620.61760.03780.08000.412215.10铁粉0.06220.17540.07841.09860.06510
10、.02770.09261.60白生料35.122013.94212.92252.082743.73540.89911.2962100.00计算灼烧基生料成分 C灼= C白/表1-5 灼烧基生料成分名 称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它含 量21.48974.50463.210267.41181.38581.9979100.00计算熟料中的标准煤耗标准煤耗：P=单位熟料热耗/热值P=3095/25360=0.12204 Kg/ Kg熟料计算煤灰掺入量Ga=灰分沉降率标准煤耗/100Ga=25.721000.12204/100=3.1389计算熟料化学成分表1-6 熟料化学成分名称Si
11、O2Al2O3Fe2O3CaOMgO其它灼烧基20.81494.36323.109465.29511.34231.935296.86煤灰Ga1.63161.05060.09480.14310.01910.19963.14熟料22.44655.41383.204265.43821.36142.1348100.00计算率值KH=/0.28 SiO2 KH=0.8812SM= SiO2/ SM=2.6050IM= Al2O3/ Fe2O3 IM=1.6900结论: 三率值均符合要求。配合比合适。计算理论料耗Hl=/计算实际料耗Hs= Hl/计算实际煤耗P=P/干基消耗定额干石灰石= Hsx/ =1.
12、50810.8330/ =1.2951 Kg/ Kg熟料干粘土= Hsy/干铁粉= Hsz/ 计算湿基消耗定额湿石灰石=干石灰石/湿粘土=干粘土/湿铁粉=干铁粉/计算湿基配比石灰石=湿石灰石/湿物料总量粘土=湿粘土/湿物料总量铁粉=湿铁粉/湿物料总量 =100 =1.8458 水泥配料计算、PO42.5级水泥配比名称熟料石灰石矿渣石膏百分比%814105干石膏消耗定额 = 15 % / 81 %=0.0617 kg/kg熟料干石灰石消耗定额 = 14% / 81%=0.494 kg/kg熟料干矿渣消耗定额 = 110% / 81%=0.1235 kg/kg熟料 计算实际消耗定额石膏=干石膏/1-生产损失 =0.0617 /1-3% =0.0636 kg/kg熟料石灰石=干石灰石/1-生产损失 =0.0494/1-3% =0.0509 kg/kg熟料矿渣=干矿渣/1-生产损失 =0.1235/1-3% =0.1273 kg/kg熟料 计算湿基消耗定额湿石膏=石膏实际消耗定额 /1-含水率 =0.0636/1-2% =0.0650 kg/kg熟料湿石灰石=石灰石实际消耗定额/1-含水率
