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1、本科生毕业设计说明书题 目：日产熟料3200吨预分解回转窑水泥厂的窑尾车间设计 英文题目： Nissan 3200 tons of clinker cement kiln the back-end esign workshop -II-摘 要摘 要预分解窑是在悬浮预热窑的预热器和回转窑之间增设了一个分解炉作为第二热源，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在悬浮态或流态化条件下及其迅速地进行，从而减轻了回转窑的热力强度，并使入窑生料的碳酸盐分解率提高到85-95%，使窑的生产能力成倍增长。由于其质量稳定、熟料标号高、综合能耗低、劳动生产率高，有害气体浓度低等诸多优点，使该生产工艺呈
2、现出强劲生命力。是近代水泥工业发展中的重大技术革命。国家制定的中国建筑材料工业跨世纪发展战略明确提出了大力发展预分解及当代先进工艺技术，力争在21世纪30年代实现水泥工业现代化的宏伟目标。预分解窑是新型干法水泥生产的核心装备，具有广泛的高新技术内涵，本设计重点放在预分解窑系统中的旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑(简称:筒、管、炉、窑)等全系统热工系统工程的分析上。关键词：悬浮预热器，预分解，筒，炉，窑-74-AbstractAbstractPrecalcining kiln technique is used a second heater in the cement clinker sint
3、ering procecs, which is a precalcining kiln linking suspension preheater with rotator kiln，in order to increase qucichen the processes of fuel heat releasing and carbonate decomposition in the raw meal during the suspended and flowing condition.lt is a great technic innovation in cement technology.T
4、he heating power of cement rotator kiln is decreases after adopting the technique.Decomposing ratio of carbonate materials in raw meal can be reached as high as 8595%，so that production capacity of the same cement kiln can be doubled or more. The benefits of stabilizing clinker quality and higher pr
5、oducts mark, enhancing efficiency of comprehensive energy consumption and human labor productivity, decreasing concentration of harmful gases all made it with great industrial potential.(The developing stratagem of the building materials industry of china in the twenty-first century) which was compi
6、led by the government,definitely stated that cement industry apply the precalcining technique and other modern advanced technology in order to the realize the great goal of the mordenization of cement industry of china before the third decade of 21 century.Precalcining kiln is the core equipment of
7、the new-dry-making method. and relates many state of cements technique, connotation. Precalcining cyclone,heat-exchange pipeline, precalcinator and kiln, cooler have been asserted thesis after analyzing the whole heat engineering system of the lone.Key Words：Suspension preheater,Precalcining,Cyclone
8、,Precalcinator,Kiln目 录目录第一章 绪论11.1 国内外预分解窑技术的发展概况11.2 设计的要求5第二章 配料计算和全厂物料平衡62.1配料计算62.1.1熟料热耗的确定62.1.2熟料率值的确定72.1.3煤灰掺入量的计算92.1.4配料计算92.2全厂物料平衡计算112.2.1原燃料消耗定额的计算112.2.2熟料标号的确定122.2.3影响水泥强度的因素142.2.4石膏掺入量的确定152.2.5回转窑产量的标定162.2.8烧成干煤的消耗定额182.2.9物料平衡表19第三章 主机平衡计算203.1 车间的工作制度、设备的年利用率的确定203.2主机设备选型213
9、.2.1石灰石破碎机213.2.2生料磨、水泥磨和煤磨系统233.2.3 烧成系统263.2.5水泥包装机29第四章 储库计算314.1 物料储存期的确定314.2 储存方式的选择324.3 各种原燃料的休止角334.4 储存设施计算334.5 储库设施一览表37第五章 窑尾车间工艺计算385.1 主要参数确定385.1.1 回转窑的规格及产量标定385.1.2 窑炉燃料比的确定385.1.3 预热器级数及各级筒的分离效率的确定395.1.4 电收尘的收尘效率的确定395.1.5出一级筒气体含尘量的确定405.2 原始数据和选定参数汇总405.2.1.原始数据405.3 分解炉和预热器系统热工
10、计算425.3.1 物料平衡计算425.3.2空气量与废气量计算465.3.3热平衡计算505.4 窑尾工艺设备选型545.4.1窑外分解技术的特点545.4.2窑外分解系统的主要形式及选择555.4.3 分解炉和三次风管的尺寸计算565.4.4 各级旋风筒的设计计算605.4.5 增湿塔的设计计算665.4.6 电收尘器的选型计算66参考文献70谢辞71河 北 理 工 大 学 毕 业 设 计 说 明 书第一章 绪论1.1 国内外预分解窑技术的发展概况新型干法窑包括3种类型：五六十年代出现的立筒预热器窑和旋风预热器窑，70年代开发成功的预分解窑。立筒和旋风预热器窑日产熟料能力一般不超过1000
11、t，国内较多为180t600t，每kg熟料热耗为3971kJ5016kJ左右。90年代以来这两种窑型的发展已趋缓慢。预分解窑能适应大型化要求，国外已有几条日产熟料能力9000t及以上的预分解窑，每kg熟料热耗在2926kJ以下，水泥综合电耗低于100kWh。由于预分解窑体现了当代水泥工业的最高技术与经济水平，80年代以来在国内外得到快速发展并不断创新，成为新型干法窑的代表。我国已经投产的预分解窑有170多条，单线日产熟料700t7200t，熟料总生产能力8000万t。近3年增产的旋窑水泥有80左右来自预分解窑生产线。在“十五”期间，安徽海螺集团将要建设2条日产8000t10000t的熟料生产线
12、，技术装备大多由国内开发。这预示我国新型干法窑即将跨入世界先进水平1,2。分析其主要原因如下：1)生产工艺的先进性：新型干法生产线对原料、燃料(煤)、生料均有严格的预均化及均化措施，可保证生料及煤粉成分的均匀性。对生产过程中各种物料与气流的数量、成分、压力的控制、计量、监测、调节、显示等均通过自动化系统操作，窑、磨等主要岗位不需专人看管，可保证生产高质量产品。2)产品质量及对使用的影响：新型干法窑采用高硅酸率(2.5)和高铝氧率(1.5)配料，生料在预热器、分解炉及回转窑内可以同气流、火焰均匀而充分接触，化学反应完善，熟料中C3S与C2S合量可达77以上，有害成分游离氧化钙不超过1，可生产质量
13、稳定的42.552.5等级水泥。3)水泥的综合能耗：2000t/d以上的预分解窑每kg熟料热耗约为3428kJ左右，窑尾与篦冷机的废气可用于烘干原燃料，还可用于发电。水泥综合电耗约115kWh。我国近年来投产和在建的新型干法生产线与许多老线相比，较多采用了立式磨、辊压机、第三代空气梁篦冷机等先进高效节能设备，熟料热耗已降至3177kJ左右，水泥综合电耗接近105kWh，水泥的综合能耗已降至约135kg标煤。4)建设投资：长期以来人们形成一种印象：新型干法窑虽然先进，但投资高，达产难，因此发展缓慢；近几年来情况变化很快，与5年前相比，新型干法窑的投资下降了4050，新建一条日产4500t熟料年产
14、水泥170万t的生产线，从原料矿山至水泥出厂，固定资产投资仅7亿元左右(每吨水泥约412元)。在老厂扩建或改造一条2500t/d熟料生产线，从矿山至熟料库(不含水泥粉磨、储存及包装)，固定资产投资不超过2.5亿元(每吨熟料约323元)。投资下降的原因，一是原国家建材局与设计单位从1997年开始狠抓“低投资、国产化”及优化设计方案，注意节省投资；二是建设单位在设计、施工、设备及材料采购以及安装等环节执行招标制度，加强了科学管理，建设周期比前3年缩短约1/2，可降低投资2530；三是各地方政府大力支持，制止不合理收费，还给予优惠条件；四是银行贷款利率下调；五是物价比较平稳或下降。5)对环境的影响：
15、水泥厂对环境的影响主要是粉尘污染，根据国家环保总局统计，1999年全国水泥企业排放的工业粉尘和烟尘共972万t，占当年水泥产量1.7，占全国总排放量近42。大中型新型干法生产线在建设阶段对各个粉尘排放点都配置了技术先进、使用可靠的袋收尘器或电收尘器，除尘效率在99.9以上，基本上都可以保证达标排放。近几年投产的新型干法生产线，其热工设备的粉尘排放浓度不超过100mg/Nm3，非热工设备不超过50mg/Nm3。通过上述简略的技术经济分析，可以看出新型干法生产工艺具有多方面的优势，是水泥工业的发展方向。目前一些技术较先进的国家在选择水泥生产方法时趋向于尽可能选用新型干法生产。对原有的一些湿法生产或老式干法生产窑也大多加以技术改造。目前在水泥工业技术开发的热点3：1)水泥厂替代物料及原燃料资源的利用技术：较传统的内容扩大原燃料资源是水泥技术发展史上持续活跃的一个技术开发领域。由于水泥熟料本质上是一种具有特定组成的多元素化合物,在混合成满足熟料组成要求的用于煅烧的水泥生料之前,其多品种原料本身的化学成分对产品熟料的质量并无直接影响。在相对宽松的成分要求范围内寻找价格最低廉的原
