《新型干法水泥熟料生产线工艺流程设计》课程设计任务书安徽建筑大学材料与化学工程学院二O一三年十二月一、课程设计的目的和要求课程设计的目的在于培养学生运用所学理论知识的能力，使学生更加系统而又熟练地掌握水泥厂工艺流程，同时锻炼和提高学生制图、查阅文献资料、编写说明书等技能，使学生具有一定的发现问题、分析问题、解决一般问题以及具有完成水泥厂工艺流程设计的能力，为下学期毕业设计及今后的工作打下基础。

要求学生掌握水泥厂配料计算、物料平衡计算及水泥厂工艺流程设计的原理、步骤和方法；通过设计图纸和说明书能对所设计的内容进行阐述与论证。

通过设计，树立尊重科学和勇于实践的科学态度，鼓励采用新技术、新工艺、发扬创新精神，同时又应遵循工艺设计规范，实事求是，严谨塌实，使设计体现技术先进可靠、经济合理的原则。

设计说明书和图纸应做到设计准确、制图正确、字体端正、图面整洁，并能独立完成设计任务。

二、设计任务日产2500吨新型干法水泥熟料生产线工艺流程设计1.设计范围从原燃料进厂、石灰石破碎起至熟料散装出厂为止的熟料生产线工艺流程设计。

2. 基本条件和数据基本条件1：1）采用窑外分解窑生产熟料；2）物料参数见表1-1～1-3；3）要求熟料三个率值：KH=0.89±0.01、SM=2.60±0.10、IM=1.60±0.10；4）单位熟料热耗：3178kJ/kg；5）生产损失：生料按1%计算，其它按3%计算。

表1－1 原燃料化学成分（%）表1－2 进厂原燃料水分及粒度表1－3 煤的工业分析1、设计计算说明书应包括以下内容：设计的目的和意义；干法水泥生产技术综述、场址选择(可结合有关信息做一定假设)、配料计算、物料平衡计算（编制物料平衡表）、设计方案的选择、主机设备的选型计算（有关性能指标一览表）、。

总平面布置图和全厂工艺流程图的说明、设计评述、参考资料。

2、画出有全厂的总平面布置图和工艺流程图（A0图纸1张，A1图纸1～2张）。

五、课程设计评分标准六、参考资料1．《水泥工艺学》，沈威编，武汉工业大学出版社，1991年2．《新型干法水泥技术》，刘志江主编，中国建材工业出版社，2005年3．《水泥厂工艺设计概论》，金容容主编，武汉理工大学出版社，2000年4．《水泥厂工艺设计手册》，严生主编，中国建材工业出版社，2007年5．《水泥生产工艺计算手册》，王君伟主编，中国建材工业出版社，2001年6．《粉磨工艺与设备，王仲春主编，化学工业出版社，2005年1. 设计任务日产2500吨熟料水泥厂设计2. 确定率值综上所述，最终率值的确定如下：KH=0.89，SM=2.60，IM=1.58。

3.计算煤灰掺入量煤的工业分析4. 烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 4.1.窑的选型及标定资料来源（《新型干法水泥厂设备选用使用手册》402P ）4.2.窑的年利用率%%//q %,arnet 煤沉落率，煤收到基灰分含量，煤收到基低热值，单位熟料热耗，熟料中粉煤灰参入量，，----------S A kg KJ Q kg KJ G ar ar net A %64.322920%100%28.263178=⨯⨯=A G %0.1691.187%y ==其他O M %15.10340.304.304.3%33.8)340.364.0281.5(65.2)64.0(65.23%23.21415.22)89.01(61.8)1(61.8%07.57415.22)289.03(8.3)23(8.332432322223=⨯===⨯-⨯=-==⨯-⨯=-==⨯-⨯⨯=-=O Fe AF C O Fe O Al A C SiO KH S C SiO KH S Cη=300/365=0.82 4.3. 确定窑的台数： n=26002500=0.96，故窑的台数取1台。

烧成系统的生产能力熟料小时产量：Qh=n ×Qh.l t/h=1×108.33=108.33t/h 熟料日产量：Qd=24Qh t/d=24×108.33=2600t/d 熟料年产量：Qw=300×Qh t/y=300×2600=780000t/y 工厂的生产能力水泥时产量：Gh=Qh ×(100-p)/(100-d-e) =108.33×(100-3)/100=105.08t/h 水泥日产量：Gd=24Gh t/d=24×105.08=2521.92t/d 水泥年产量：Qy=300×Gh t/y=300×2521.92=756576.72t/y 4.4.原、燃材料消耗定额的确定 理论料耗熟料生料）（）（实际料耗熟料生料生kg /kg 5105.1%1-14954.1-1kg /kg 4954.1564.3510064.3100100-100t t ====--=-=P KK L G K式中 G-----煤粉掺入量 % L------生料烧失量 % 生P -----生料的生产损失干基实际消耗定额实际料耗定额=（实际料耗K ×百分比）/(1-生产损失) 干基石灰石（1.5105⨯83.02%）/(1-3%)=1.2928kg/kg 熟料 干基粘土 （1.5105⨯15.63%）/(1-3%)=0.2434kg/kg 熟料 干基铁粉 （1.5105⨯1.35%）/(1-3%)=0.0210kg/kg 熟料 湿基实际消耗定额湿基石灰石= 干基石灰石/(1-石灰石含水率)=1.2928/(1-1%)= 1.3059kg湿基石灰石/kg熟料湿基粘土= 干基粘土/(1-粘土含水率)=0.2423/(1-15%)= 0.2851kg湿基粘土/kg熟料湿基铁粉= 干基铁粉/(1-铁粉含水率)=0.0210/(1-3%)= 0.0216kg湿基铁粉/kg熟料湿基煤粉= 干基煤粉/(1-煤粉含水率)=0.1430/(1-8%)= 0.1554kg湿基煤粉/kg熟料4.5.物料平衡表5. 主机设备选型物料种类石灰石粘土熟料石膏混合材煤最大粒度＜25 ＜50 ＜30 ＜50 ＜30 ＜30P）（资料来源：新型干法水泥技术与设备61P）（《水泥厂工艺设计概论》415.1.石灰石破碎设备选型（1）确定破碎车间的工作制度石灰石破碎车间采用2班制，每班工作7小时，6日/周，每年工作300天。

（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： 48.08760723008760k kk η32=⨯⨯==式中：k ——每年工作日数，2k ——每日工作班数，3k ——每班主机运转小时数。

（3）主机要求小时产量：2211001-16722416801.12600100f -1t 24t =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=）（）（破碎窑窑破碎CR V Q Q t/h 式中 破碎Q ----破碎机产量，t/hCRV -----原料/熟料的比率窑t ----窑每周工作时间，h 破碎t -----破碎机每周工作时间，h f------原料含水率，%（《新型干法水泥厂设备选用使用手册》16P ）主机产量标定：240t/h 92.0240221n 1h ===，G G H 选1台 式中：n ——主机台数；G H ——要求主机小时产量t/h ； G h,1——主机标定台时产量t/h 。

6. 物料的粉磨系统6.1生料磨（1）确定粉磨车间的工作制度：22h/日，154h/周，工作43周（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： （3）主机要求小时产量：6.11415472521.92.=⨯==l Gh Gh G H （t/h ）（资料来源《新型干法水泥生产技术与设备》77P ）（5）计算主机的数量764.01506.1141,===h h G G n , 选1台。

式中：n ——主机台数；G H ——要求主机小时产量t/h ； G h,1——主机标定台时产量t/h 。

（6）核算主机的年利用率 58.0·76.015016.1141,0=⨯⨯==ηηh h nG G6.2煤磨（1）确定煤粉制备车间的工作制度：22h/日，154h/周，工作43周（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率76.0876015443η=⨯=76.0876015443η=⨯=（3）主机要求小时产量：（t/h ）（《新型干法水泥厂设备选型使用手册》282P ） （5）生产能力的标定：结合上述资料，标定该机的台时产量为24t/h 。

（6）计算主机的数量73.024625.171,===h h G G n ， 故选取1台。

式中：n ——主机台数，h G ——要求主机小时产量（t/h ）， ·h l G ——主机标定台时产量（t/h ）。

（7）核算主机的年利用率59.076.0241625.171,0=⨯⨯==ηηh h nG G 式中：η︒——主机的实际年利用率，η——预定的主机年利用率。

7. 熟料烧成系统表7-1 Φ4.0×75 回转窑配套设备625.171547387.75=⨯==HGhG H(资料来源《新型干法水泥厂设备选型手册》①402P ，②529P )8. 冷却机选型（1）确定工作制度：采用一班制，每班工作8小时，每年工作321天。

（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： 88.08760833218760k kk η32=⨯⨯==式中：k ——每年工作日数，2k ——每日工作班数，3k ——每班主机运转小时数。

（3）主机要求小时产量：18.10188.0876*******8760=⨯==ηy H G G t/h日产量为)/(242818.1012424h t G G H d =⨯==（《新型干法水泥厂设备选型使用手册》583P )（5）生产能力的标定：标定该机的台时产量为2500t/d ,则小时产量为:17.1042425001,==h G t/h （6）计算主机的数量97.017.10418.1011,===h h G G n ,故先1台冷却机. （7）核算主机的年利用率906.088.018.101117.1041,0=⨯⨯==ηηh h nG G 式中 η︒——主机的实际年利用率η——预定的主机年利用率9.物料的储存和均化（资料来源：《新型干法水泥技术与设备》200P ）（资料来源：《水泥厂工艺设计概论》279P ）9.1石灰石堆场1）物料储存期的确定：各种物料储存期的确定，需要考虑到许多因素。

但因为石灰石是自备矿山，所以适当选择储存期数为5天2）储存量Q=日需要量×储存期=3264.75×5=16323.75(t)3）参考淮北相山水泥厂选用φ80的堆场，其石灰石预均化堆场储存期为20000t4）库的数量：81.02000075.16323n ==， 选1堆5)实际储存天数=20000×1/3264.75=6.13d9.2 粘土堆场日消耗粘土量：G 1=712.75t/d. 预设粘土的储存期：10d ，粘土的储存量：Q=712.75×10=7125.5tL=()αγααγHctg B H Hctg B ctg H Q -⎪⎭⎫⎝⎛-+342 根据厂区面积，总平面图布置，选B=30m ，H=7m ，则料堆的底边长度：L=()αγααγHctg B H Hctg B ctg H Q -⎪⎭⎫⎝⎛-+342 =()︒⨯-⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯⨯-︒⨯⨯+2573027257343025725.71252ctg ctg ctg =44m 取L=45m ，则()⎪⎭⎫⎝⎛---=ααγαγHctg B ctg H Hctg B LH Q 342=()⎪⎭⎫⎝⎛︒⨯⨯-⨯︒⨯⨯-︒⨯-⨯⨯⨯257343025722573027452ctg ctg ctg=7344.34t粘土露天堆场的实际储存期=d 3.1075.7127311.34=堆场规格：mH mL mW 74530⨯⨯9.3 原煤堆场1）储存量Q=日需要量×储存期=387.75×5=1938.75(t) 2）占地面积m B ，R m Hctg B m H 20,9.027,63.19382,5====≥=︒︒取其中取α)(95.48)27520(9.05)2753420(2759.075.1938)(}34(22m ctg ctg ctg Hctg B Hr Hctg B ctg rH Q L =-⨯⨯⨯-⨯⨯+=--+=︒ααα取L=50m ，则占地面积 A=50×20=1000(m 2) 3）实际储量)(66.1986)2753420(2759.0)27520(509.05}34()(22t ctg ctg ctg Hctg B ctg rH Hctg B HrL Q =⨯⨯-⨯⨯⨯--⨯⨯⨯=---=︒︒︒ααα4）实际储期 1.575.38766.1986===Q Q T 实 9.4 铁粉堆棚1）储存量Q=日需要量×储存期=54×8=432(t) 2）占地面积m B ，R m Hctg B m H 15,5.135,3.14352,5====≥=︒︒取其中取α))(3.12)35515(5.15)3553415(3555.1432)(34(22m ctg ctg ctg Hctg B Hr Hctg B ctg rH Q L =-⨯⨯⨯-⨯⨯+=--+=︒ααα取L=14m ，则占地面积 A=14×15=210（m 2）3）实际储量)(79.531)3553415(3555.1)35515(145.15)34()(22t ctg ctg ctg Hctg B ctg rH Hctg B HrL Q =⨯⨯-⨯⨯⨯--⨯⨯⨯=---=︒︒︒ααα4）实际储期 8.95479.531===Q Q T 实储库一览表第 I 条5结论第 II 条6谢辞本次课程设计为期二周，在这二周日里，我们进行了材料准备、知识点查询、配料计算、物料平衡计算、主机平衡计算、储库堆场计算、全厂及车间工艺流程的选择、绘制全厂流程图、课程设计书及草图的修改等工作。