187.5 4500 31500 0.1274 0.1385 23.89 573.3 4013.1 25．97 623.25 4362.75
2.2 热量平衡计算
2.2.1 原始资料
表 2-6 热平衡的原始资料
名称 入磨物料水分(%) 出料物料水分(%)
入磨物料温度(℃) 出磨物料温度(℃) 入磨热气体温度(℃) 出磨热气体温度(℃)
湿粘土：
2.25
= 2.21%
80.93 +13.14 + 2.25 + 5.63
湿钢渣：
5.63
= 5.52%
80.93 +13.14 + 2.25 + 5.63
⑻ 料耗计算
生料的理论消耗量
一吨熟料的干生料的理论消耗量：
KT
= 100 − S 100 − I
= 100 − 2.2 100 − 32.99
K钢渣 = 1.505× 4.95% = 0.0745t / t熟料
根据干料中饱含水分，湿物料的消耗定额为：
湿石灰石：1.2058× 100 = 1.2180t / t熟料 100 −1
湿砂岩： 0.1919 × 100 = 0.1978t / t熟料 100 - 3
湿粘土： 0.0328× 100 = 0.0338t / t熟料 100 − 3
钢渣： 0.0745× 100 = 0.0847t / t熟料 100 -12
⑼ 燃煤计算 烧成用煤消耗定额:
( ) K
f1
=
Qdgw
100q × 100 −
Pf
=
100 × 3050
24677 × (100 −
3)
=
0.1274t
/
t熟料
式中： K f 1 ——烧成用干煤消耗定额 t/t 熟料， q——熟料烧成热耗 kJ/kg 熟料， Qdgw ——干煤低位热值 kJ/kg 熟料，
q 为水泥熟料烧成热耗，取 q = 3050kJ / kg 熟料
则 S = 3050×17.83×100 = 2.20 100× 24677
式中：S——煤灰掺入量，以熟料百分数表示 100%
DDyW ——煤的应用基低热值 kJ/kg 煤
Ay ——煤的应用基灰分含量% q——熟料烧成热耗 kJ/kg 熟料
—
SiO2 2.32 1.21 10.19 0.72 14.43 21.54
Al2O3 1.35 0.52 0.99 0.25 3.11 4.64
Fe2O3 0.66 0.25 0.24 1.03 2.17 3.24
CaO 42.18 0.05 0.43 2.35 45.01 67.17
S = qA y R 100QDyW
2.1 物料平衡计算
⑴ 原料、燃料化学组成 表 2-1 原料化学成分(%)
物料名称 石灰石 砂岩 钢渣 粘土
烟煤煤灰
烧失量 40.43 3.47 0.80 5.46 0.00
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
2.90
1.68
0.82
52.65
79.89
7.76
1.86
3.34
14.46
5.06
20.73
100 ⎝
100 - 0.5 ⎠
= 33888400kJ / h
④ 设备散热损失
( ) Q4' = 0.05 Q1' + Q3'
= 0.05× (33189051.7 + 33888400)
= 3353872.6kJ / h ⑤ 其他损失热量
Q5' = 0.056Q1 = 0.056 × 344.4L = 19.29LkJ / h ⑥ 总支出热量
作用，不必像钢球磨要提升研磨介质来冲击碾磨物料，粉磨有用功率较钢球磨
高的多。且磨机本身带选粉机构，因此单从磨机本身的碾磨和选粉来讲，电耗
可降低50%之多。还由于利用风扫式，其烘干能力很强，利用窑尾废气可烘干 8%水分的物料，入磨粒度可达100mm大型磨机甚至可达150 mm,可节省二级 破碎系统，节省投资和消耗占地面积小细度易调节，也便于实现微机操作自动
Ca ——环境空气平均比热 kJ/ m3 ·℃，
④ 湿物料带入热：
Q4
=
G ×ta
⎡ ⎢C生料 ⎣
+
4.2 × (W 1−W2
100 −W1
)⎤
⎥ ⎦
=
500000
×
20
×
⎢⎣⎡0.933
+
4.2 × (3 − 0.5)⎤
100 − 3 ⎥⎦
= 10412474.23kJ / h
式中：G——立磨的粉磨产量，kg/h
= 1.459
t / t熟料
式中： KT ——生料理论消耗量 t / t熟料
I——干生料消耗量% 一吨熟料的实际干生料耗量： K = 100KT = 100×1.459 = 1.505 t / t熟料
100 − P 100 − 3 式中：P——生料的生产损失 各种干原料的消耗定额：
K原 = K生X
(Car/%)
(Qar/KJ/kg)
含量
1.91
27.15
17.83
53.11
24677
⑵ 率值的确定
查《新型干法水泥工艺设计手册》，假设新型干法生产的熟料率值为：KH=0.9
±0.02，IM=1.6±0.1，SM=2.6±0.1。
⑶ 物料配料计算
应用 Excel 规划求解工具，选择生料配比为可变量既决策变量，各个配比总
⑵ 支出热量 ① 蒸发水分量
W = G × W1 −W2 100 −W1
= 500000 × 3 − 0.5 100 − 3
= 12886.6kg
水分蒸发耗热量：
( ) Q1'
=W
2490 +1.883t2
−
4.2t
' s
= 12886.6× (2490 +1.883× 90 − 4.2× 20)
= 33189051.7kJ / h
式中： K原 ——某种干原料的消耗定额 t/t 熟料
Χ——干生料中原料的配合 则各种原料的消耗定额为：
K石灰石 = 1.505× 80.12% = 1.2058t / t熟料
K砂岩 = 1.505×12.75% = 0.1919t / t熟料
K粘土 = 1.505× 2.18% = 0.0328t / t熟料
式中：2490——为每千克水在 0℃时变成水蒸气所需的汽化热，kJ/kg；
1.883——为水蒸气由 0℃升至 t2 时的平均比热，kJ/ m3 ·℃ ② 排除废气带走热:
Q2' = f4 × L × C2 × t2 = 1.1× L ×1.373 × 95 = 143.48LkJ / h
式中： t2 ——循环风出磨温度，℃；
⑹ 熟料率值检验
CaO 65.69 0.09 65.78
KH = CaO −1.65Al2O3 − 0.35Fe2O3 = 65.78 −1.65× 5.26 − 0.35× 3.28 = 0.90
2.8SiO2
2.8× 22.21
SM =
SiO2
= 22.21 = 2.60
Al2O3 + Fe2O3 5.26 + 3.28
IM = Al2O3 = 5.26 = 1.60 Fe2O3 3.28
经过以上计算过程，三个率值均在允许的误差范围内，所以计算结果正确。 ⑺ 干湿换算 原料操作水分：石灰石 1%，砂岩 3%，粘土 3%，钢渣 12%
湿石灰石： 80.12 ×100 = 80.93 100 −1
湿砂岩： 12.75 ×100 = 13.14 100 − 3
式中：ω——配用电机功率
η ——电动机传动功率
η1 ——动力传到粉磨力的作用的有效系数，0.9 κ ——研磨体能量转换为热量的系数，0.7 f——修正值，0.7 ③ 系统漏风带入的热量
Q3 = k × L × Ca ×Ta = 0.05× L × 20×1.256 = 1.256LkJ / h
式中： k ——漏风系数， Ta ——环境空气温度，℃
C2 ——为循环风比热比热，kJ/ m3 ·℃取 1.373 ③ 加热物料消耗热量：
( ) Q3'
=
G
× 100 −W2 100
× ⎜⎜⎝⎛C生料
+
4.185W2 100 −W2
⎟⎟⎠⎞
t生' 料
− t生料
= 500000 × 100 - 0.5 ⎜⎛ 0.952 + 4.2× 0.5 ⎟⎞ × (90 - 20)
ta ——入磨物料温度，℃
C生料 ——干生料比热，kJ/ m3 ·℃一般取 0.933
W1W2 ——分别为入、出磨物料水分 ⑤ 循环风带入热量：
Q5
=
1 4
(L
+
0.05L)t2c2
= 1 (L + 0.05L)× 90 ×1.381
4
= 32.63LkJ / h
⑥ 总收入热量
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 344.4L + 5932781.82 + 1.256L + 32.63L + 10412474.23 = 378.29L + 16345256kJ / h
47.43
55.30 24.03 11.43
2.46
51.85 32.50
5.38
4.05
表 2-2 原煤工业分析
MgO 0.58 0.61 9.28 0.25 1.64