5000t水泥厂设计说明书_毕业设计

2020-02-23 来源：好走旅游网

5000t水泥厂设计说明书

设计总说明

水泥是建筑工业三大大体材料之一，利用广、用量大，素有“建筑工业的粮食”之称。自水泥投入工业生产以来，水泥窑的进展经历了立窑、干法中空窑、湿法窑、悬浮预热器窑、预分解窑五个时期。世界上用回转窑煅烧水泥是在1884年，我国于1996年建成第一台回转窑。20世纪70年代初，国际上显现了窑外分解新技术，使入窑生料碳酸盐的分解率从悬浮预热器窑的30%左右提高到90%左右，减轻窑内煅烧带的热负荷，缩小了窑的规格，减少了单位建设投资，窑衬寿命延长，减少了大气污染。20世纪90年代国际上以预分解烧成技术为主，进一步优化系统内各项装备技术，提高产量和质量，降低热耗和电耗，以提高劳动生产率，降低产品本钱，增加经济效益，同时扩大原燃料的适用范围和减少粉尘及有害气体的排放，维持可持续进展。

我国新型干法水泥生产技术和装备水平已与国际先进水平相接近，但整体水平还存在较大差距。一方面，目前我国水泥熟料生产线的平均规模较小，水泥熟料生产工艺多样，各类生产工艺与技术装备水平之间不同较大。另一方面，新型干法水泥熟料的生产工艺中，技术与装备水平良莠不齐，既有达到世界先进水平的生产线，也有一批规模较小的熟料生产线。这些规模较小的生产线的技术装备水平仍然不高，各项技术经济指标也比较掉队。因此，从冲破性转变到实现全然性转变，还要付出长期艰苦的尽力。

依照国家制定的“十一五”打算及2020年远景目标，尔后我国水泥工业的进展方针是操纵总量、调整结构、提高效益和注重环保。新增大中型新型干法窑生产能力5000万吨，慢慢淘汰年生产能力在4. 4万吨及以下的立窑水泥厂，原那么上再也不成立窑生产线，鼓舞支持有实力的大水泥企业通过股分制及吸收外资等形式组建和进展大型企业集团，踊跃消化吸收引进的水泥技术装各。大力支持进展2000t/d以上的(专门是4000t/d及以上)新型干法生产线。而5000 t/d熟料预分解生产线在我国各设计院技术已达到熟，很适合我国水泥工业进展现状。

目前，5000t/d熟料生产线已成为我国具普遍意义的设计课题之一。设计要求依据建厂资料设定目标水泥产品，通过配料计算、物料平稳计算、主机设备选型和平稳计算、要紧车间工艺设计、全厂工艺平面布置及画图等环节，重点进行窑尾烧成车间的工艺设计。

本设计的指导思想是：在给定建厂条件下，依照生产要求选用合理的生产工艺，通过合理的设备选型及较优的配方，配合采纳先进合理的水泥工艺外加剂技术，以期生产出质量优良的水泥产品。同时量力采纳先进的设计、新工艺、新技术与新设备，采纳清洁的能源和原燃料，节省能源，提高资源的利用率，达到设备运行顺畅，优质高效生产的目的。

本设计内容分为两大部份：一是设计说明书，二是设计图纸。前者的要紧内容有：(1) 前言，要紧归纳国内外水泥生产技术的进展，着重介绍预分解窑技术；(2) 原始资料及建厂条件；(3) 全厂工艺流程计划； (4)全厂平稳计算，包括配料计算、物料平稳计算、主机设备选型和计算、储库容量计算等；(5) 重点车间工艺计算，包括烧成车间大体流程、窑尾系统三大平稳（物料平稳、热量平稳、烟气平稳）计算、窑尾系统及附属设备选型、烧成车间劳动定员编制等；(6)致谢；(7) 参考文献。后者要紧包括设计图纸五张，其中全厂平面总图一张，重点车间工艺图四张。

在本设计中，笔者查阅了大量中英文文献，并前去潍坊山水水泥参观实习，从理论和实践上加深了对水泥工业生产的熟悉，同时锻炼了工厂工艺设计能力，强化了正确的设计理念，为以后从事相关工作和进行理论研究奠定了基础。

摘要的页码不对

Brief Introduction to the Design

Cement materials is one of three fundamental building industry materials, it is widely used in the construction industry. Cement kilns has experienced five stages for development ,they are kiln, dry kiln, wet process kiln, suspension preheater kiln and precalcining kiln. Rotary kiln has been used from 1884 and appeared in 1996 in our country. In early 1970s, new precalcining technology appeared, which increased the efficiency of decomposition of the carbonate suspension preheater kiln from about 30% to 90%. It reduced the burning kiln with a heat load, reduced the specifications and the unit capital investment of the kiln, increased the kiln lining life expectancy, and reduced air pollution. In 1990s, pre-firing technology further developed to optimize the system decomposition of the various equipment and technology, increase productivity and quality, reduce heat consumption and power consumption, to increase labor productivity, lower costs, increase economic benefits, while expanded the application of the original fuel range and reduced dust and harmful gas emissions, to maintain sustainable development.

China's new dry cement production technology and equipment level is close to international advanced level, but there is still a wide gap between the overall levels. On the one hand, there are many disadvantages with the current cement clinker production line in China. On the other hand, new dry process cement clinker production process, technology and equipment level are uneven. Therefore, we should pay a long and arduous effort to achieve a breakthrough to a fundamental change.

According to the development of the \"Eleventh Five-Year Plan\" and the 2020 vision for the future development, China's cement industry policy is to control the volume, adjust the structure, increase efficiency and focus on environmental protection. The government phases out the the shaft kiln cement plant whose annual production capacity at 44,000 tons and below, then in principle stop the establishment of shaft kiln production lines, encourage

and support strong and large cement enterprises through joint-stock form of foreign capital formation and development of large enterprise groups, active absorption of technology equipment imported cement. China's cement industry policy strongly supports the development of above 2000t/d (especially 4000t/d and above) dry process production line. The 5000 t/d clinker production line of pre-decomposition of the design institutes in China has reached a mature technology, it is suitable for the development of China's cement industry status.

Currently, 5000t/d clinker production line has become one of universal design topics. Design requirements set targets based on cement plant information products. Then it includes burden calculation, the material balance calculation, the host equipment selection and balance calculation, the main plant process design, the whole plant layout and graphics technology and other sectors, concentrating on the design process kiln firing workshop.

The design guidelines are: under the conditions of a given plant, select an appropriate production process in accordance with production requirements, through the rational and optimum equipment selection formula, with the use of advanced technology and reasonable cement additive process to produce good quality of cement products. At the same time as more as possiblely use advanced design, new processes, new technology and new equipment, the use of clean energy and raw fuel, save energy, improve resource utilization, to achieve high quality and high purpose and make the equipments go smoothly.

The design includes design specifications and design drawings. Design specification of the main contents are: (1) Introduction (2) raw data and building conditions; (3) the whole plant planning process; (4) the whole plant balance calculation; (5) workshop for key terms; (6) Thanks; (7) Appendix. Design drawings, including design drawings 5, which includes a full factory flat overall and emphasis workshop process figure 4.

In graduation practice to inspect a lot of literature in both Chinese and English, internship in the Weifang Shanshui Cement Corporation for a week,

I obtained the attitude of linking theory with reality, and achieved seriously completion of this design. Meanwhile it enhances the understanding of industrial production of cement, as well as the plant process design exercise capacity, strengthens the right design theory. It will found a good foundation for my work and theoretical research in the future.

1 前言 ................................................. 错误!未定义书签。 2 设计基础 ............................................. 错误!未定义书签。

设计题目 ........................................... 错误!未定义书签。相关数据 ........................................... 错误!未定义书签。原、燃料化学成份 ................................... 错误!未定义书签。原、燃料水分 ....................................... 错误!未定义书签。烟煤的工业分析 ..................................... 错误!未定义书签。烟煤的元素分析 ..................................... 错误!未定义书签。建厂条件 ........................................... 错误!未定义书签。建厂地址及自然条件 ................................. 错误!未定义书签。要紧建厂条件 ....................................... 错误!未定义书签。 3 全厂工艺流程 ......................................... 错误!未定义书签。 4 全厂平稳计算 ......................................... 错误!未定义书签。

全厂生产规模 ....................................... 错误!未定义书签。生产规模 ........................................... 错误!未定义书签。产品品种 ........................................... 错误!未定义书签。配料计算 ........................................... 错误!未定义书签。配料计算 ........................................... 错误!未定义书签。全厂物料平稳计算 ................................... 错误!未定义书签。物料平稳计算在设计中的作用 ......................... 错误!未定义书签。物料平稳计算 ....................................... 错误!未定义书签。原燃材料需要量的计算和物料平稳表 .................... 错误!未定义书签。全厂主机平稳计算 ................................... 错误!未定义书签。主机设备的确信 ..................................... 错误!未定义书签。主机平稳表 .......................................... 错误!未定义书签。全厂贮存库、堆场计算 ............................... 错误!未定义书签。物料的贮存期 ....................................... 错误!未定义书签。贮存设施的选择 ..................................... 错误!未定义书签。

物料贮存库、堆场选型表 ............................. 错误!未定义书签。 5 重点车间工艺计算 ..................................... 错误!未定义书签。

系统工艺流程 ....................................... 错误!未定义书签。物料平稳和热量平稳计算资料 ......................... 错误!未定义书签。原始数据 ........................................... 错误!未定义书签。相关参数 ........................................... 错误!未定义书签。计算依据 ........................................... 错误!未定义书签。物料平稳和热量平稳计算 ............................. 错误!未定义书签。物料平稳计算收入项目 ............................... 错误!未定义书签。物料平稳计算支出项目 ............................... 错误!未定义书签。热量平稳计算收入项目 ............................... 错误!未定义书签。热量平稳计算支出项目 ............................... 错误!未定义书签。物料平稳表及热量平稳表 ............................. 错误!未定义书签。系统各部位烟气量平稳计算 ........................... 错误!未定义书签。选定相关参数 ....................................... 错误!未定义书签。单位烟气量计算 ..................................... 错误!未定义书签。系统各部烟气量的计算 ............................... 错误!未定义书签。系统各部位烟气量表 ................................. 错误!未定义书签。部份设备选型计算 ................................... 错误!未定义书签。分解炉 ........................................................................................... 错误!未定义书签。悬浮预热器 ................................................................................... 错误!未定义书签。附属设备的选型 ........................................................................... 错误!未定义书签。烧成车间劳动定员 ......................................................................... 错误!未定义书签。致谢 .............................................................................................................................. 64 参考文献 ...................................................................................................................... 65

目录中的3和4位置不对吧？

1 前言

水泥，即磨细成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或混合料牢固地胶结在一路的水硬性胶凝材料[1]。水泥是建筑工业三大大体材料之一，利用广、用量大，素有“建筑工业的粮食”之称[2]。自水泥投入工业生产以来，水泥窑的进展经历了立窑、干法中空窑、湿法窑、悬浮预热器窑、预分解窑五个时期。国际上，预分解窑技术显现于20世纪70年代初。该技术即在带预热器窑上增设一个分解炉，使燃料燃烧的放热进程与生料碳酸盐分解的吸热进程，在分解炉中以悬浮状态或流态化状态下极迅速地进行，使入窑生料碳酸盐的分解率从悬浮预热器窑的30%左右提高到90%左右，减轻窑内煅烧带的热负荷，缩小了窑的规格，减少了单位建设投资，窑衬寿命延长，减少了大气污染[3]。20世纪90年代国际上以预分解烧成技术为主，进一步优化系统内各项装备技术，提高产量和质量，降低热耗和电耗，以提高劳动生产率，降低产品本钱，增加经济效益，同时扩大原燃料的适用范围和减少粉尘及有害气体的排放，维持可持续进展[4]。

新型干法水泥生产，是以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产最新成绩，例如原料矿山运算机操纵网络化开采，原料预均化，生料均化，挤压粉磨，新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料和IT技术等普遍应用于水泥干法生产全进程，使水泥生产具有高效、优质、节约资源、清洁生产、符合环境爱惜要求和大型化、自动化、科学治理特点的现代化水泥生产方式。与传统的干法、半干法、湿法水泥生产相较，新型干法水泥生产具有均化、节能、环保、自动操纵、长期平安运转和科学治理六大保障体系。新型干法水泥生产技术代表着现今世界水泥生产的潮流，其生产能力已达到世界水泥生产能力的60%[五、6]。

我国水泥工业正经历着从以立窑生产为主向以新型干法回转窑水泥生产为主的历史性转变。我国所说的新型干法窑是对悬浮预热器窑和预分解窑的总称。新型干法生产线窑尾系统如图。

图新型干法生产线窑尾系统

50连年来，伴随着预分解窑的诞生与进展，新型干法水泥生产技术进展越发成熟，同时新型干法水泥技术向水泥生产全进程进展。随着预分解技术日趋成熟，各类类型的悬浮预热器与名种不同的预分解方式相结合，进展成为许多类型的预分解窑。并形成预分解窑旋风筒-换热管道-分解炉-回转窑-篦冷机（简称筒-管-炉-窑-机）和挤压粉磨和同它们配套的耐热、耐磨、耐火、隔热材料，自动操纵，环保技术等全面进展和提高，使新型干法水泥生产的各项技术经济指标取得进一步提高，生产工艺取得进一步优化，环境负荷进一步降低，而且成功研发降解利用各类替代原燃料及废弃物技术，以新型干法生产为切入点和支柱，水泥工业向生态环境材料型产业转型[3、7]。

熟料烧成系统与高效节能的粉磨设备、新一代蓖篦式冷却机、大型高效收尘设备和综合优化在线操纵技术与装备等。

新世纪我国水泥工业将沿着“由大变强，靠新出强”的可持续进展道路前进，也只有如此才能提升我国水泥工业水平，把我国建设成为一个水泥强国，而不单单是一个水泥生产大国。

2 设计基础

设计题目

设计题目： 5000t/d水泥熟料生产线窑尾工艺设计

相关数据

原、燃料化学成份

原、燃料化学成份如表所示。

表原、燃料化学成份

名称石灰石砂岩粉煤灰铁粉煤灰

Loss

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

∑

原、燃料水分

原、燃料水分如表所示。

原料天然水分/%

表原、燃料水分

石灰石砂岩粉煤灰铁粉矿渣石膏烟煤

烟煤的工业分析

烟煤的工业分析如表所示。

表烟煤燃料组成的工业分析

Vf Cf

QfDw（kJ/kg）

烟煤的元素分析

烟煤的元素分析如表所示。

表烟煤燃料组成的元素分析

Ny Sy

∑

建厂条件

建厂地址及自然条件

（1）建厂地址：山东某市郊区（2）厂区地形：平坦，地上无建筑物

（3）气温：最高℃；最低℃；月平均最高℃；最低℃ （4）降雨量：年总降水量757mm；最大日降雨量：128mm （5）风频：主导风向：西南；平均风速：s （6）地耐力：>25t/m² 要紧建厂条件

（1）交通运输条件：离铁路干线较近、公路交通方便

（2）原材料：石灰石：矿山距厂区3km，储量丰硕，成份稳固；

砂岩：矿山距厂区5km，储量丰硕，成份稳固；铁粉：山东某铁厂；石膏：山东新汶；矿渣：济南钢铁集团；烟煤：山东枣庄（3）水源：充沛

（4）电源：充沛，可稳固供电

3.全厂平稳计算

全厂生产规模

3. 生产规模

日产水泥熟料5000吨。 3 产品品种

一般硅酸盐水泥50%，矿渣掺量10%；矿渣硅酸盐水泥，矿渣掺量30%。

配料计算

3 配料计算

熟料组成确信后，即可依照所用原料进行配料计算，以求出符合要求熟料组成的原料配合比。

配料计算的依据是物料平稳，即反映物的量等于生成物的量。熟料组成确信后，即可依照所用原料进行配料计算，求出符合熟料组成的原料配合比。

生料配料计算方式繁多，有代数法、图解法、尝试误差法（包括递减试凑法、累加试凑法）、矿物组成法、最小二乘法等。随着科学技术的进展，电子运算机的应用已经慢慢普及到各个领域，配料计算亦可借助运算机进行。本配料计算采纳递减试凑法。

原燃料成份和煤的工业分析见表、表。本配料计算如下： (1) 确信熟料组成

我国目前采纳的是石灰饱和系数KH、硅率SM和铝率IM三个率值。为使熟料既顺利烧成，又保证质量，维持矿物组成稳固，应依照各厂的原料、燃料和设备等具体条件来选择三个率值，使之相互适当配合，不能单独强调某一率值。通常，不能三个率值同时都高，或同时都低[8]。

本设计采纳新型干法生产，预分解窑生料预热好，分解率高，另外，由于单位产量窑筒体散热损失少，和耗热量最大的碳酸盐分解带已移到窑外，因此窑内气流温度高，为了有利于挂窑皮和避免结皮、堵塞、结大块，目前趋于低液相量的配料方案。我国大型预分解窑大多采纳高硅率、高铝率、中饱和比的配料方案。依照新型干法窑的生产实践，建议为：KH：±，SM：±，IM：±。因此本设计选取率值 KH=±，SM=±，IM=±。

本设计中取单位熟料热耗q=3200kJ/kgsh。

(2) 计算煤灰掺入量

qAyS320022.68100GA3.30% 式中 y10023581100QdwGA——熟料中煤灰掺入量，%；

q——单位熟料热耗，kJ/kgsh； Ay——煤的应用基灰分含量，%；

S——煤灰沉落率，% ；有电收尘时，S=100%； Qydw——煤的应用基低热值，kJ/kg煤。 (3) 计算要求熟料的化学成份

∑为熟料中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四种氧化物的总量估量值，设∑=%。 Fe2O3 = ∑÷[+1)(IM+1) ×SM++] = % Al2O3 = IM×Fe2O3 = % SiO2 = SM(Al2O3+Fe2O3) = % CaO = ∑-( Fe2O3+ Al2O3+ SiO2) =% 其它 = 100%% = %，其中MgO=% (4) 递减试凑配合比

熟料中的各化学成份，减掉煤灰带入的成份，即是应由各原料提供的成份。将递减试凑法所用步骤和公式制成Excel电子表格形式，调整各原料配合比至各成份与要求量超级接近为止，见表。

表递减试凑法配料计算

递减步骤

要求的熟料成分煤灰差值1 石灰石差值2 粉煤灰差值3 铁粉差值4 砂岩差值

掺配质量(Kg)

SiO2 (%)

Al2O3 (%)

Fe2O3 (%)

CaO (%)

MgO (%)

备注（各原料的差额/Kg)

由表可看出各熟料成份已与要求成份超级接近，通过表中的掺配质量即能够得出各原料质量比和配合比。 (5) 生、熟料化学成份

生料、熟料化学成份见表。

原料配合比

(%)

表生料、熟料化学成份 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 (%) (%) (%) (%)

CaO

(%)

MgO (%)

合计(%)

名称石灰石粉煤灰铁粉砂岩煤灰生料灼烧生料熟料

(6) 校验熟料率值 KH = / =

SM = SiO2/(Al2O3+Fe2O3) = IM = Al2O3/Fe2O3 =

可见，各率值均符合要求，能够按此配料进行工艺计算。 (7) 湿物料的配合比重量比：湿石灰石=×100= 湿砂岩=×100= 湿粉煤灰=×100= 湿铁粉=×100= 百分比：湿石灰石=×100= 湿砂岩=×100= 湿粉煤灰=×100= 湿铁粉=×100=

全厂物料平稳计算

3 物料平稳计算在设计中的作用

物料平稳计算是以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础，对工厂生产进程中各工序物料量的一种近似计算方式。通过物料平稳计算能够解决以下问题：

(1) 计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处置的物料量，作为确信车间生产任务、设备选型及人员编制的依据。

(2) 计算各类原料、辅助材料及燃料需要量，作为总图设计中确信运输量、运输设备和计算各类堆场、料仓面积的依据。

(3) 计算水、电和劳动力的需要量，确信原材料、燃料等的单位消耗指标，作为公用设计和计算产品本钱等的依据。

3 物料平稳计算

窑的熟料产量是物料平稳的计算基准。

当工厂规模以水泥年产量表示时，取熟料年产量为基准；当工厂规模以熟料日产量表示时，取熟料周产量为基准。采纳前一基准进行物料平稳计算的方式称为年平稳法，采纳后一基准进行计算的方式称为周平稳法[9]。

本设计采纳周平稳法，本设计任务是5000t/d新型干法水泥熟料生产线窑尾系统。 a. 窑型：本设计选择Φ×74M回转窑。 b. 产量标定：

运用体会公式验证窑的产量[11]：

Di由天津水泥设计研究院公式： G11.394313000t/d。

公式： G理想53.5Di3.142.6388L0.48065658.5(t/d)

依照南京水泥工业设计研究院统计分析结果，窑径为～时，熟料产量为2500～

7369.7(t/d) G8.459Di2.328L0.6816112.2(t/d)

依照窑内物料的负荷率反求计算：



MR100%36000.785Di2Vmm （）式

中 ——窑内物料负荷率，当斜度为4%时，一样为10%；

M——窑的小时产量t/h,待求； Di—窑的有效内径；

Vm——物料在窑内运行的速度，Vm =L/（60τ）=（m/s），为物料在窑内停留时刻，取35min；

R——燃烧每千克熟料所需窑内物料量，kg/(kgcl)

R=[×γ)+1]/2=(kgcl)；

λ——表观分解率(预分解窑的表观分解率为～，取），Ks为生料料耗，；

mγm ——窑内物料平均容重，㎏/m，γm =(γ生料+γ熟料)/2=+/2=(kg/)。

2M1.0202528264.80.0351.05100% 因此，当=10%时，由

知M= (t/h) Gd=M×24=5630(t/d) 另考察厂家生产实例见表[10]。

表厂家设备及生产能力

厂名美国Colorado 铜陵海螺韩国三星华新水泥厂

设计能力（t/d）

5000 5000 5000 5000

回转窑规格(m)

Φ×70 Φ×74 Φ×80 Φ×74

实际产量(t/d)

5400 5200 5500 5800

综合以上几方面，结合本设计原、燃料条件，标定窑的熟料产量为5630t/d、，即h。

由反求计算和新型干法水泥熟料生产厂家选型实例可知，选定Φ窑型能达到设计要求。

(1) 烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 1)窑的台数

n n——窑的台数；

Qd5000124Qh124208.34 式中

Qd——要求的熟料日产量，t/d；

Qh1——所选窑的标定台时产量， t /台h； 24——每日小时数。 2) 计算烧成系统的生产能力

目前水泥熟料烧成设备要紧有回转窑与立窑两大类。由于立窑的产品质量波动较大，能耗高，因此在水泥工业中所占比重日趋减少，带之而起的是新型干法悬浮预热器窑和预分解窑。我国已经明确进展干法窑生产，新建大中型厂多采纳预分解窑，故本设计采纳预分解窑。

熟料小时产量: Qh=5000/24=（t/h）熟料日产量: Qd=5000（t/d）

熟料周产量: Qw=7 Qd=7×5000=35000（t/w） 3) 计算水泥的生产能力

本设计生产水泥熟料5000吨，一般硅酸盐水泥50%，矿渣掺量10%；矿渣硅酸盐水泥，矿渣掺量30%。据生产体会，矿渣硅酸盐水泥中矿渣掺加量最多为20%～30%[12]。

设总共生产水泥x吨，一般硅酸盐水泥用熟料y吨，那么矿渣水泥用熟料（5000-y）吨。由石膏掺入量取5%，列方程： x110%5%y 2

x130%5%5000y 2

吨，y2833吨。即总共生产水泥6666吨水泥，其中生产一般解之得：x6666硅酸盐水泥用熟料2833吨，占%；矿渣水泥用熟料2167吨,占%。其中，一般硅酸盐水泥：

水泥小时产量: Gh100p1Qh56.7%=（t/h）

100d1e1水泥日产量: Gd=24×Gh=（t/d）水泥周产量: Gw=168×Gh=（t/w）矿渣水泥：水泥小时产量: Gh=

100p2Qh 43.3%=134.62(t/h)

100d2e2水泥日产量: Gd=24×Gh=（t/d）水泥周产量: Gw=168×Gh=（t/w）

式中 d——水泥中石膏的掺入量,一样为3%～5%，取5%；

e1——一般硅酸盐水泥中矿渣的掺入量，取10%； e2——一般硅酸盐水泥中矿渣的掺入量，取30%； p——水泥的生产损失,可取为3%～5%，取3%。 (2) 原、燃材料消耗定额的计算原料消耗定额

1) 考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量：

100S1003.20KT1.50100I10035.40

式中 KT——干生料理论消耗量，t/t熟料；

I——干生料的烧失量，%；

S——煤灰掺入量，以熟料百分数表示，%。 2) 考虑生产损失时，1t熟料的干生料消耗定额：

K生100KT1001.501.546100P生1003

式中 KT——干生料消耗量，t/t熟料；

P生——生料的生产损失，一样3～5%，取3%。 3) 各类干原料消耗定额： K原=K生x

式中 K原——某种干原料的消耗定额，t/t熟料；

x——干生料中该原料的配合比，%。

那么 K石灰石=K生×%=×%=(t/tsh)

K砂岩=K生×%=×%=(t/tsh) K粉煤灰=K生×%=×%=(t/tsh) K铁粉=K生×%=×%=(t/tsh)

4) 含天然水分的湿物料消耗定额：

K湿100K干100w0

式中 K湿、K干——别离表示湿物料、干物料消耗定额，t/tsh； w0——该湿物料的天然水分，%.

1001.2751.285(t/tsh) 那么 K石灰石，湿1000.81000.139K砂岩，湿0.143(t/tsh)

1002.61000.094K粉煤灰，湿0.101(t/tsh)

1007.31000.038K铁粉，湿0.040(t/tsh)

1005.4(3) 石膏消耗定额

1) 干石膏消耗定额

Kdd1d256.7%43.3%100d1e1100%3%100d2e2100%3%

5%56.7%5%43.3% =100510100%3%100530100%3%

=(t/tsh)

式中 Kd——干石膏消耗定额，t/tsh；

d——别离表示水泥中石膏的掺入量，%;d1d25%; e——别离表示水泥中混合材的掺入量，%;e110%,e230%。 2) 换算为湿石膏消耗定额

Kd,湿100Kd1000.070.072(t/tsh)100w01003

(4) 混合材消耗定额 1) 干矿渣消耗定额

Kee156.7%e243.3%100d1e1100%3%100d2e2100%3%

1056.7%3043.3% = 100510100%3%100530100%3%

=(t/tsh) 式中 Ke——干混合材消耗定额，t/tsh。

2) 换算为湿矿渣消耗定额 Ke,湿=Ke，湿100Ke1000.2670.363(t/tsh)

100w010026.43(5) 烧成用煤消耗定额 1) 烧成用干煤消耗定额：

100gfQdwQdw25Wf100W Kf123581251.6010024005(kJ/kg干煤)1001.60f100q10032000.137(t/tsh) g100Pf240051003Qdw式中 Kf1——烧成用干煤消耗定额，t/tsh；

Q——熟料烧成热耗，kJ/kgsh；

gQdw——干煤低位热值，kJ/kg干煤；

Pf——煤的生产损失，一样取3%。

2) 换算为湿煤

100Kf1100Kf11000.137Kf1，湿0.145(t/tsh)

100w0100w01005.80(6) 烘干用煤消耗定额 1) 烘干用干煤消耗定额：

Kf2Ke,湿q烘w1w210026.4314750100g0.3630.019(t/tsh)100w2Qdw100Pf1001240051003式中 Kf2——烘干用干煤消耗定额，t/t熟料；

Ke,湿——湿矿渣消耗定额；

w1、w2——别离表示烘干前、后物料的含水量，%；

q烘——蒸发1Kg水分的耗热量，kJ/kg水分，由于采纳中卸烘干磨，石灰石、砂岩、粉煤灰、铁粉都无需另外烘干，石膏、煤也能够考虑充分利用窑尾废气余热烘干，因此，只需烘干矿渣。参考烘干机热工指标，关于矿渣，q烘为4750。

2) 换算为湿煤

Kf2,湿100Kf2100w01000.0190.020(t/tsh)

1005.80将各类物料消耗定额乘以烧成系统生产能力，可求出各类物料的需要量。计算结果汇总成物料平稳表见表：

表物料平稳表

生天

产然

损水

失

分/%

3 3 3 3 3 3 3 3 3

消耗定额（t/tsh）

含天

干然料水分

料

物料平衡量（t）

干料 h

d 6375 695 470 190 7730 350 1335 5000 6666 685 95 780

周 44625 4865 3290 1330 54110 2450 9345 35000 46662 4795 665 5460

含天然水分料 h 15

周

物料名称

石灰石砂岩粉煤灰铁粉生料石膏矿渣熟料水泥烧成用煤烘干用煤燃煤合计

6425 44975 715 505 200

5005 3535 1400

7845 54915 360

2520

1815 12705 725 100 825

5075 700 5775

全厂主机平稳计算

工艺设备的选型和计算也是工厂设计的重要组成部份之一。工艺设备依照性质可分为机械设备和热工设备，依照用途又可分为要紧设备和辅助设备。

工艺设备选型和计算的任务是：依照配方、生产性质、产量大小和工艺流程选择设备的型式，然后确信设备的规格大小，最后依照各工序的加工量和设备的生产能力进行计算，确信所需设备台数。

3 主机设备的确信

水泥厂主机设备的选型计算叫主机平稳，主机平稳即在物料平稳计算(年平稳量

或周平稳量)和选定车间工作制度的基础上，计算各车间主机要求的生产能力（要求主机小时产量），为选定各车间主机的型号、规格和台数提供依据[13]。

本设计采纳周平稳法：依照车间工作制度,定出主机每周运转小时数，并依照物料周平稳量，求出该主机要求的小时产量。

计算公式为：

GHGWH

式中 GH——要求主机的小时产量，t/h；

GW——物料周平稳量，t/周； H——主机每周运转小时数，见表。

主机名称石灰石破碎机生料磨窑煤磨水泥磨回转烘干机包装机

表水泥厂主机周转小时数

每日运转时间每周运转时间生产周制（h/d）（ h/周）（d/周）

11 22 24 21 24 21 16

66 154 168 147 168 147 112

6 7 7 7 7 7 7

生产班制每日两班，每班每日两班，每班

11h

每日三班，每班

每日两班，每班

注：一、每日运转时刻为24h者，按每日三班，每班8h计算；每日运转为22h者，是按扣除每班检修时刻2h计算。

二、生产班制一栏，每班6～7h是指主机运转小时数，已扣除每班检修时刻1～2h[13]。

(1) 破碎机选型

进入工厂的天然矿物原料，一样具有较大的块度（如石灰石、石膏、粘土等），需对其进行破碎，以适应下一道工序对物料粒度的要求。

1) 石灰石破碎机

GHGW44975681.44(t/h)H66

生产班制：每周工作6d，天天2班，每班。

依照产量要求，选择PCF2022单段锤式破碎机，台时产量800t/h 转子转速300r/min，转子尺寸：2018×227mm，转子重：

最大进料粒度：100×1000×1500mm，出料粒度：≤75mm 占90%

n确信台数：

GH681.440.85G台时800，取n=1

核算每周实际运转小时数： H02) 石膏破碎机

GHGW252070.00(t/h)H36

Gw4497556.2(h) G台时800生产班制：每周工作6天，天天一班，每班6小时。

依照产量要求，选择Φ1250×1000还击式破碎机，台时产量40～80t/h 最大进料粒度250mm，出料粒度＜50mm，电动机功率95kW

GH70.000.875nG80台时确信台数，取n=1 核算每周实际运转小时数: H03) 砂岩破碎机

GHGW500534.76(t/h)H144

Gw252031.（5h） G台时80生产班制：每周工作6天，天天三班，每班8小时。

依照产量要求，选择Φ1250×1000还击式破碎机，台时产量40～80t/h 最大进料粒度250mm，出料粒度＜50mm 电动机功率95kW

n确信台数：

GH34.760.43G台时80，取n=1

核算每周实际运转小时数： H0 (2) 烘干机选型

Gw5005 62.（6h）G台时80在水泥干法生产工艺中，各类含水的物料一样都要进行烘干才能保证粉磨正常工作。入磨物料的水分，对磨机产量、出磨物料的质量及磨机的操作都有较大阻碍（烘干磨除外）。烘关连统可分为两种：一种是烘干磨，即物料在粉磨进程中同时进行烘

干，另一种是用单独的烘干设备烘干。目前，随着预热器窑和预分解窑的不断进展，干法水泥厂的原料烘干与粉磨，也普遍采纳了烘干磨，利用窑尾废气作为烘干介质，充分利用了废气余热。

混合材的烘干，一样采纳单独的烘干设备。单独进行烘干的烘干设备有回转式烘干机、快速烘干机（装有搅拌叶片）等。其中应用最普遍的是回转式烘干机，其优势是对物料的适应性强，能够烘干各类物料，且设备操作简单靠得住。水泥厂所用的回转式烘干机，多数是直接传热的，即物料与气流是直接接触的。按物料与气流流动方向的异同，又有顺流式和逆流式两种，其中，以顺流式的应用较多。

本设计当选用中卸烘干提升循环磨作为生料磨，在粉磨的同时能充分利用窑废气对生料进行有效的烘干，可解决大部份原料的烘干问题，因此需要单独烘干的物料仅剩矿渣，选用顺流式回转烘干机。

G12705GHW113.44(t/h)H 112

生产周制7d，天天2班,每班8小时,每周运转时刻112h。

选择Φ5×40m回转烘干机，台时产量120t/h

n确信台数：

GH113.440.95,GF120 取n=1

H0GW12705105.9(h)GF120

核算每周实际运转小时数： (3) 磨机选型

1) 生料磨主机选型：

GHGW54915356.59(t/h)H154

每日运转时刻22h，生产周制7d，每周运转时刻154h。

选择ATOX50辊式磨, 入磨粒度：2%>100mm,最大：175mm，台时产量为410t/h

n确信台数：

GH356.590.87G台时410H0，取n=1

核算每周实际运转小时数： 2) 水泥磨主机选型

GW54915133.9(h)G台时410

水泥粉磨是水泥工业生产中耗电最多的一个工序。最近几年来，随着新型干法水泥生产的进展，为了提高粉磨效率，节约能源，提高经济效益，水泥粉磨设备在大型化的同时，也取得了不断的改良和进展。

水泥粉磨流程要紧有以下几种形式：

开路流程：管磨和康必丹磨；闭路流程：一级管磨闭路，康必丹磨一级闭路，辊

式磨和辊压机。

最近几年来，水泥磨已趋于闭路流程，专门是大型磨机更是如此。在闭路流程中又趋向于球磨机、辊压机及高效选粉机不同组合的粉磨流程[7]。

G46662GHW277.75(t/h)H168

每日运转时刻24h，生产周制7d，天天三班，每班8小时，每周运转时刻168h。

选择辊压机+V型选粉机+球磨机+O-sepa选粉机组成的联合粉磨系统 ① 辊压机规格Φ×12m，生产能力 420—550t/h ② 球磨机型号M42135，规格Φ×

工作转速：人r/min，生产能力165t/h 轴承用水量×2m3/h

277.751.68，取n=2 主机台数： n165H0核算每周实际运转小时数： 3) 煤磨选型

GW46662141.4(h)GM2165

制备煤粉所用的设备，目前多数采纳烘干磨，要紧有风扫球磨、辊式磨和风扇磨三种。本设计采纳辊压磨。

GHGW577539.29(t/h)H147

天天三班，每班7小时，每日运转时刻21h，生产周制7d，每周运转时刻147h。选择HRM2200M辊式磨，台时产量40t/h。

n确信台数：

GH39.290.98G台时40，取n=1

核算每周实际运转小时数： (4) 回转窑选型 1) 回转窑规格的确信

GW5775H0144.4(h)G台时40

本设计采纳新型预分解窑。5000ｔ/ｄ新型干法水泥生产线是目前国内投产最多、技术最成熟的新型干法生产线之一。实践证明，Φ×74M窑足以知足日产5000t熟料的需要，国内技术及设备都较成熟。因此，选择Φ×74M预分解窑一台。

用统计资料的数据对这一窑型进行的复核计算见。 2）核算每周实际运转小时数

H0GW35000149.3(h)G台时234.5

(5) 水泥包装机选型

在水泥生产工艺线上，水泥的包装和发运是工艺进程的最后一道工序。目前水泥包装机可分两大类，一类是回转式包装机，一类是固定式包装机。[13] 本设计采纳40%袋装，60%散装。

G4666240%GHW165.65(t/h)H112

包装车间工作制度：每周7天，天天两班，每班工作8小时。

选择8嘴回转包装机，型号BHYW—8，生产能力100t/h，旋转调速范围：0—6r/min，称量精度：50±，整机旋转方向：顺时针俯视。

n确信台数：

GH165.651.67G台时100H0，取n=2

核算每周实际运转小时数：全厂主机平稳见表。

主机产量 t/（台h） 800 40～80 40～80 120

GW4666240%93.3(h)G台时2100

主机

名称石灰石破碎机砂岩破碎机石膏破碎机烘干机生料磨水泥磨煤磨

主机型号规格 PCF2022单段锤式破碎机 Φ1250×1000 反击式破碎机 Φ1250×1000 反击式破碎机 Φ5×40m 回转烘干机 ATOX50辊式

磨 Φ×辊压机+×球磨机配N-2000 O-sepa选粉机

辊压磨

表主机平稳表要求主

主机主机生

机小时

台数产能力

产量

（台）（t/h）

（t/h） 1

800

主机工作制度

每周实际运行小时数 h

每周工作6d，每天2班，每班，共66h 每周工作6d，每天3班，每班8h，共144h 每周工作6d，每天1班，每班6h，共36h 每日运转时间16h，生产周制7d，共

112h

每日运转时间22h，生产周制7d，共

154h 每日运转时间24h，生产周制7d，共168h

每日运转时间21h，

1 40～80

1 120

410 1 410

165 2 165×2

40 1 40

回转窑水泥包装机

Φ BHYW-8 八嘴回转包装

机

100

1 2

100×2

生产周制7d，共

147h

每周工作7d，每天3班，每班8h，共168h 每周工作7d，每天2班，每班8h，共112h

全厂贮存库、堆场计算

为了保证工厂的持续生产，幸免由于外部运输的不均衡、设备之间生产能力的不平稳，或由于前后段生产工序的工作班制不同，和由于其他缘故造成物料供给的中断或物料滞留堆积而堵塞，保证工厂持续均衡的进行生产和产品均衡出厂，和为了知足生产进程中质量操纵和产品查验的需要，工厂必需设置各类贮存设施来贮存生产进程中的各类物料。

本设计中原料贮存采纳堆场，生料采纳IBAU均化库，每种原料及石膏、矿渣、熟料设置相应的圆库贮存。

3 物料的贮存期

某物料的贮存期所能知足工厂生产需要的天数，称为该物料的贮存期。各类物料贮存期的确信需要考虑到许多因素。物料贮存期的长短应适当，太长那么会增加基建投资和经营费用，太短将阻碍生产。

关于水泥厂，贮存期以烧成车间的生产能力（熟料产量）为计算基准。拟定物料堆场储量见表。

表拟定物料堆场储量表

物料名称石灰石砂岩粉煤灰铁粉石膏矿渣烟煤生料熟料水泥

日储量(t) 6425 715 505 200 360 1815 825 7845 5000 6666

预定储期(d)

5 10 10 30 30 10 20 2 5 7

储量(t) 32125 7150 5050 6000 10800 18150 16500 15690 25000 46662

3 贮存设施的选择

贮存设施的选择要紧取决于工厂的规模、工厂的机械化自动化的水平、投资的大小、物料的性质和对环境爱惜的要求等。工厂的贮存设施要紧有露天堆场、堆棚、各类圆库等。

露天堆场是用于块、粒状物料贮存及倒运的设施。采纳露天堆场贮存物料具有贮存量大、投资省的特点。一样用于贮存外部运入的大宗物料，如石灰石、粘土、砂岩、长石、煤炭、石膏、混合材等。其位置大多布置在工厂的边部，多位于进料方便及厂区最大频率风向的下风侧。

物料堆棚可使物料免受风雨的阻碍，有利于操纵物料的水分，尤其适用于多雨地域。用于贮存粘土、铁粉、煤炭、芒硝、纯碱等。

圆库经常使用于小块状、粒状、粉状及浆状等物料的贮存，适用范围广。圆库贮存物料，库容积的有效利用率高，占地面积小，密闭性好，扬尘较易处置，易于机械化、自动化操作。但圆库散热成效差，无益于物料的冷却。关于粘湿性物料，由于易造成下料堵塞，一样不宜采纳圆库贮存[13]。

3 贮存设施的计算 (1) 贮存设施计算公式 1) 堆场的设计

堆场的形式确信后，料堆高度即可确信，依照料堆高度和宽度即可计算料堆的长度。

QH2ctg(BL4Hctg)3H(BHctg) 适用条件：B 2Hctg

式中 L——某种物料料堆的底边长度，m；

Q——该物料在露天堆场的贮存量，t； H——料堆高度，m； B——料堆底边宽度，m；

——该物料的堆积密度，t/m3；

——该物料的停止角，度。

求出堆场内各类物料料堆的占地面积之和，并考虑堆场面积利用系数（一样为—）后即可计算出露天堆场占地总面积。

2) 堆棚的设计

堆棚所需面积取决于被贮存物料的种类、堆积密度及料堆的高度. 一样情形下原料的寄存面积可按下式计算。

SQh

式中 S——原料的寄存面积，m2；

Q——原料的贮存量，t； h——原料堆的高度，m；

ρ——料堆的有效体积系数，一样在～范围内，取； γ——原料的堆积密度，t/m3。 3) 圆库的设计

圆库的大小按物料要求的贮存量而定，其筒与直径的比值（高径比）一样为1~，经常使用2~。其型式随贮存物料的不同和直径的大小而不同，要紧区别在于圆库底部形状，常见的有平底圆库及带有锥形漏斗的圆库。

(2) 储库设施计算选型 1) 堆场

① 石灰石预均化堆场

由于石灰石在水泥生产的原料配比中占的比例最大，其对水泥质量的阻碍极大，故需采取必然的预均化方法。

预均化堆场按布置型式可分为矩形预均化堆场及圆形预均化堆场。

圆形堆场采纳中心出料，出料胶带长度不改变，因此物料流是持续稳固的，从而在堆场和生料磨之间采纳反馈操纵比较容易。矩形堆场中取料机换向取料时会形成中断的料流，随取料机的移动出料胶带上的物料长度是转变的，采纳反馈操纵较困难[13]。

取石灰石贮存期为T=5d

物料贮存量为Q=Gd·T=6425×5=32125t 本设计采纳圆形预均化堆场规格：Φ80；储量：38000t。

380005.91(d) 实际储期： T6425② 矿渣堆场

取矿渣贮存期为T=5d，料堆高度h=8m,物料密度γ=m3，停止角α=38°。物料贮存量为Q=Gd·T=1815×5=9075(t) 宽度B≥2Hcotα=2×8×cotα38°=(m)，取B=40(m)

QH2cot(B4Hcot)372.59(m)

H(BHcot)那么料堆底边长度： L选用80×40m的预均化堆场。 2) 堆棚[8]

① 砂岩堆棚

取砂岩贮存期为T=10d，物料堆积密度为γ= t/m3，料堆高度为h=8m，料堆有效体积系数为ρ=。

物料贮存量： Q=Gd·T=715×10=7150(t) 物料寄存面积： S选用30×25的堆棚

实际堆棚面积为S=30×25=750( m2) 那么物料实际贮存期： T② 粉煤灰堆棚

取粉煤灰贮存期为T=10d，物料堆积密度为γ= t/m3，料堆高度为h=8m，料堆有效体积系数为ρ=。

物料贮存量： Q=Gd·T=505×10=5050(t) 物料寄存面积： S选用30×20的堆棚

实际堆棚面积为S=30×20=600( m2) 那么物料实际贮存期： T③ 铁粉堆棚

取铁粉贮存期为T=30d，物料堆积密度为γ= t/m3，料堆高度为h=6m，料堆有效体积系数为ρ=。

物料贮存量： Q=Gd·T=200×30=6000(t)

SQhQ7150657.12( m2) h80.81.7Sh 11.41(d)GdQ5050464.15( m2) h80.81.7Sh 12.93(d)Gd物料寄存面积: 选用30×25的堆棚

6000735.29( m2)

60.81.7实际堆棚面积： S=30×25= 750 ( m2) 那么物料实际贮存期： T④ 石膏堆棚

取石膏贮存期为T=30d，物料堆积密度为γ= t/m3，料堆高度为h=8m，料堆有效体积系数为ρ=。

Sh30.6(d) Gd物料贮存量： Q=Gd·T=360×30=10800(t) 物料寄存面积： S选用50×25的堆棚

实际堆棚面积： S= 50×25=1250 ( m2) 那么物料实际贮存期： T⑤ 烟煤堆棚

取烟煤贮存期为T=20d，物料堆积密度为γ= t/m3，料堆高度为h=7m，料堆有效体积系数为ρ=。

物料贮存量： Q=Gd·T=825×20=16500(t) 物料寄存面积： S选用75×45 的堆棚

实际堆棚面积： S=75×45=3375 (m2) 那么物料实际贮存期： T3) 圆库

查阅有关资料[8]，得锥底库和平底库规格和容量见表、。

表锥底库规格和容量

库直筒高度库内径（m）

H（m）

Φ Φ Φ Φ Φ Φ 库内径（m）

Φ Φ Φ Φ

11 12 13 14

库锥体高度H1（m）

几何容积（m3） 280 370 460 550 660 870

表平底库规格和容量

库直筒高度H

（m）

14 16 18 20

有效容积（m3）几何容积（m3）

235 330 590 855

270 370 650 930

每增减1m

容积变化（㎡）

24 28 38 50

卸料口个数

（个）

1 1 2 2

有效容积（m3） 245 330 410 490 595 795

每增减1m 容积变化（㎡） 24 28 33 38 44 50

卸料口个数（个）

1 1 1 1 1 1

Q108001205.36(m2) h80.81.4Sh (d) GdQ165003273.81( m2) =70.80.9hSh 20 (d) GdΦ Φ Φ

24 26 30

1580 2465 4365

1740 2690 4720

79 112 177

2 2～4 4

① 石灰石库

取石灰石贮存期为T=12h，物料密度γ=m3。物料贮存量： Q=Gd·T=6425×=(t) 选用Φ×24m的平底库

查表得库容积为V=2465-2×112=2241 (m3) 那么物料的实际贮存量为Q=V=(t) 物料实际贮存期： T② 砂岩库

取砂岩贮存期为T=2d，物料密度γ=m3。物料贮存量： Q=Gd·T=715×2=1430(t) 选用Φ×20m的平底库查表得库容积： V=855m3 那么物料的贮存量： Q=Vγ=(t) 物料实际贮存期： T③ 粉煤灰库

取粉煤灰贮存期为T=2d，物料密度γ=m3。物料贮存量： Q=Gd·T=505×2=1010(t) 选用Φ×19m的平底库

查表得库容积： V=590+38=628m3 那么物料的贮存量： Q= Vγ=(t) 物料实际贮存期： T④ 铁粉库

取铁粉贮存期为T=3d，物料密度γ=m3。物料贮存量： Q=Gd·T=200×3=600t 选用Φ×12m的锥底库查表得库容积： V=370m3

那么物料的贮存量： Q= Vγ=370×=629(t)

Q2.11(d) GdQ2412.56(h) GdQ2.03(d) Gd物料实际贮存期： T⑤ 石膏库

Q3.15(d) Gd取石膏贮存期为T=2天，物料密度γ=m3。物料贮存量为Q=Gd·T=360×2=720(t) 选用Φ×14m的锥底库

查表得库容积： V=490+38=528 (m3) 那么物料的贮存量： Q= Vγ=528×=(t) 物料实际贮存期： T⑥ 矿渣库

取矿渣贮存期为T=2d，物料密度γ=m3。物料贮存量为Q=Gd·T=1815×2=3630(t) 选用Φ×40m的平底库

查表得库容积： V=4365+177×10=6135 (m3) 那么物料的贮存量： Q= Vγ=3681(t) 物料实际贮存期： T⑦ 煤粉库

取煤粉贮存期为T=12h，物料密度γ=m3。

12物料贮存量： QGdT825=(t)

24选用Φ×16m的锥底库

查表得库容积： V=595+44×=7057 (m3) 那么物料的贮存量： Q= Vγ=705×=423 (t) 物料实际贮存期： T⑧ 生料库

生料均化库是生料均化的最后一个均化环节，也是保证入窑生料成份符合入窑质量要求的最重要的均化环节。它既是一个生料均化设施，又是一个贮存库，在生料磨和窑之间起着缓冲和平稳的作用[13]。

生料均化库要紧有间歇式生料均化库和持续式生料均化库。持续式生料均化库适用于现代大型干法水泥厂。其优势是：工艺流程简单，均化作业持续化、操作治理方便、易于实现自动操纵；基建投资低，比间歇式生料均化库可节省20%左右；均化电

Q 2412.31(h)GdQ2.03(d) GdQ2.05(d) Gd耗较低；只需设置1~2座均化库即可知足生料均化和贮存的任务[13]。

取生料贮存期为T=2d。

物料贮存量为Q=Gd·T=7845×2=15690t 选取IBAU生料库，×70，有效存储量为20000t

n156900.7820000 ，取n=1

物料实际贮存期： T⑨ 熟料库

Q2.55(d) Gd取熟料贮存期为T=5d，物料密度γ=m3。物料贮存量：Q=Gd·5=5000×5=25000(t) 选用Φ×30m的平底库查表得库容积为V=4365m3 库数量： nQ，取n=4 V那么物料的贮存量： Q= nVγ=25317(t) 物料实际贮存期： T⑩ 水泥库

取水泥贮存期为T=7d

物料贮存量： Q=Gd·T=6666×7=46662 (t) 选用Φ18×43m的带减压仓水泥库查表得库容量为Q1=10000t 那么库数量 nQ=，取n=5 Q1Q5.10(d) Gd水泥贮存量： Q=nQ1=50000(t) 物料实际贮存期： T4) 水泥散装库

选用上述水泥库兼做水泥散装库，由已知本设计水泥成品为60%散装、40%袋装，取散装水泥贮存期为T=5d

物料贮存量： Q=Gd··T=6666××5=19998 (t) 由所选水泥库容量为Q1=10000t

Q7.50(d) Gd则那么库数量 nQ=，取n=2 Q1水泥贮存量： Q=nQ1=20000(t) 物料实际贮存期： T5) 水泥成品库

取袋装水泥贮存期为T=3d

水泥贮存量： Q=Gd·T=6666×3=19998(t)

qQ5.00(d) 0.6Gd成品库面积：

Q0.4199986153.23( m2)t0.652

式中 φ——为袋装水泥量占天天生产水泥量的百分数40%；

η——为成品库面积的有效利用率,取； t—单位面积上水泥堆入量（t/ m2），一样取2； q——为每平方米成品库面积水泥堆存量。

选用100×65的成品库，成品库面积S=100×65=6500 ( m2) 水泥的贮存量： Q=Sηt=6500××2=8450(t) 那么实际贮存期： T=

Q84503.17(d)

Gd40%666640%汇总物料堆场及堆棚、贮存库选型见表、。

名称石灰石预均化堆场矿渣堆场砂岩堆棚粉煤灰堆棚铁粉堆棚石膏堆棚烟煤堆棚

名称石灰石库砂岩库粉煤灰铁粉库

规格(m) Φ×24平底库 Φ×20平底库 Φ×19平底库 Φ×12锥底库

表贮存库表数量单个储量（t） 1 1 1 1

629

总储量（t）

629

储存期

规格L×B×H(m) Φ80圆形 80×40×8 30×25×8 30×20×8 30×25×6 50×25×8 80×40×7

表堆场、堆棚表

数量

1 1 1 1 1 1 1

储存量（t） 32125 9075 7150 5050 6000 10800 16500

20 储存期（d）

石膏库矿渣库煤粉库 IBAU生料均

化库熟料库水泥库散装库成品库

Φ×14锥底库 Φ×40平底库 Φ×16锥底库 Φ×70锥底库 Φ×30平底库 Φ18×43 100×65

1 1 1 1 4 5 1

3681 423 20000

10000 10000 8450

3681 423 20000 25317 50000 20000 8450

4.全厂工艺流程

全厂工艺流程简述如下：

原料入厂存于堆场或堆棚，经破碎、烘干别离入原料储库，由电子计量配送入生料粉磨车间，生料经粉磨后入生料库，在烧成车间经窑尾预热—预分解系统入回转窑煅烧，出窑熟料经熟料冷却车间送入熟料库，加混合材后进入水泥粉磨车间，出磨水泥输送至水泥库贮存，散装或包装成袋出厂。

全厂工艺流程如下图。

石灰石破碎砂岩堆棚粉煤灰堆棚铁粉堆棚煤堆棚矿渣堆场石膏堆棚矿渣烘干预均化堆场矿渣库石灰石库砂岩库粉煤灰库铁粉库石膏破碎石膏库配料、传送计量生料磨煤磨生料库计量计量预热器+分解炉回转窑冷却机熟料库计量水泥磨水泥库包装机散装车成品库出厂出厂

图全厂工艺流程图

系统工艺流程

生料库底至熟料库的工艺流程如图所示。

烟囱电收尘来自生料生料库计量仓有压力传感器冲击式流量计提升机稳料仓圆管喂料机三次风预热器 C1---C2 连接管道汇风箱增湿塔熟料库链板输送机锤式破碎机推动篦式冷却二次风回转窑五级预热器+分解炉烟囱余风电收尘煤磨风机n台煤粉 +一次风煤粉分离煤粉计量仓冲击式流量计三通道煤粉管一次风机

图生料库底至熟料库的工艺流程图

物料平稳和热量平稳计算资料

物料平稳计算是依照国内设备的制造水平，对窑系统的物料量和用风量进行计算，用作选择辅机及计算燃煤量的依据。

进行热平稳计算的要紧目的，是对新窑确信燃料的消耗量，计算单位熟料热耗，对生产窑、分析窑系统热工技术性能，为优质高产提供科学依据。物料平稳图与热平稳图如图、。

图物料平稳图

图热平稳图

原始数据原始数据资料见。相关参数 (1) 温度参数

1) 入预热器生料温度 50℃ 2) 入窑回灰温度 50℃ 3) 入窑一次空气温度 30℃ 4) 入窑二次空气温度 1100℃ 5) 环境温度 30℃

6) 入窑、分解炉燃料温度 60℃ 7) 入分解炉三次空气温度 740℃ 8) 熟料出窑温度 1360℃ 9) 废气出预热器温度 320℃ 10) 飞灰出预热器温度 320℃ (2) 入窑风量比（%）

一次空气(k1)：二次空气(k2)：窑头漏风(k3)= 15 ：80 ：5 (3) 燃料比（%）

回转窑（ky）：分解炉（kf）=40 ：60 (4) 计算参数 1) 出预热器飞灰量

mfh0.100kg/kgshLfh35.20%

2) 出预热器飞灰烧失量 3) 遍地多余空气系数：窑尾

ay1.05；预热器出口

af1.30；分解炉出口 aL1.25

其中，预热器漏风量占理论空气量的比例k4=

气力提升泵喂料带入空气量占理论空气量的比例k5=，折合料风比为Nm3 4) 分解炉及窑尾漏风（包括分解炉一次空气量）占分解炉用燃料理论空气量的比例k6=

5) 电收尘和增湿塔综合效率为% 6) 熟料形成热

Qsh17.21Al2O327.13MgOsh32.03CaOsh21.44SiO22.47Fe2O3sh17.215.2327.132.6632.0364.6021.4422.032.473.221751.04(kJ/kgsh)

shsh7) 系统表面散热损失： 280kJ/kgsh 8) 生料水分含量: % 9) 窑的产量： 5000t/d 计算依据

(1) 窑型：旋风预热器窑

(2) 物料基准：1kgsh；温度基准：0℃。

(3) 平稳范围：从冷却机熟料出口到预热器废气出口，即包括回转窑、冷却机、分解炉和预热器系统。

物料平稳和热量平稳计算[8]

物料平稳计算收入项目 (1) 燃料总消耗量: 其中，窑头燃料量:

mr(kg/kgsh)myrmFR

myrkymr(kg/kgsh)

分解炉燃料量： mFrKFmr(kg/kgsh) 1)生料消耗量，入预热器物料量：

mgsl100mrAya100100mr22.681001001.5480.351mr(kg/kg-sh)

100Ls10035.40式中

mgsl——入窑回灰量，kg/kgsh；

Ay——燃料应用基灰分含量，%；

a——燃料灰分掺入熟料中的量，a=100；

Ls——生料的烧失量，%。 2)出预热器飞灰量： mfh= (kg/kgsh)

烟囱飞损飞灰量： mFhmfh(1)=×（）= (kg/kg-sh) 入窑回灰量：

myhmfhmFh=

3)考虑飞损后干生料实际消耗量

mgsmgslmFh100Lfh100LS1.5480.351mr0.000510035.2010035.40

=1.5490.351mr(kg/kg-sh)

消耗量，(kg/kg-sh)；式中 mgs——考虑飞损后干生料实际Lfh——飞灰烧失量，35.20%。

4) 考虑飞损后生料实际消耗量

msmgs100100(1.5490.351mr)1.5550.352mr(kg/kg-sh)

100ws1000.4耗量，(kg/kg-sh)；式中 ms——考虑飞损后生料实际消ws——生料中水分含量，取%。 5) 入预热器物料量

入预热器物料量=msmyh1.5550.352mr0.09951.6550.352mr(kg/kg-sh) (2) 入窑系统空气量 1) 燃料燃烧理论空气量

'VLK0.089Cy0.267Hy0.033(SyOy)

0.08959.680.2674.090.033(0.297.18) =(kg/kg煤)

''mLK1.293VLK1.2936.1767.986(kg/kg煤) '式中 VLK——燃料燃烧理论干空气量，kg/kg煤；

'——燃料燃烧理论干空气量，kg/kg煤； mLK成，%。 Cy,Hy,Sy,Oy——燃料应用基元素分析组2) 入窑实际干空气量

'VykayVLKmyr

'ayVLKkymr =1.056.1760.4mr 2.594mr(Nm3/kgsh)

myk1.293Vyk1.2932.594mr3.354mr(kg/kg-sh)

式中 VLK——入窑实际干空气量，Nm3/kgsh；

kg/kg-sh； mLK——入窑实际干空气量，ay——窑尾空气多余系数；

ky——窑尾熟料比

其中，入窑一次空气量，二次空气量及漏风量

Vyk1k1Vyk0.152.594mr0.389mr(kg/kg-sh) Vyk2k2Vyk0.802.594mr2.075mr(kg/kg-sh) VLok1k3Vyk0.052.594mr0.130mr(kg/kg-sh) 3) 分解炉从冷却机抽暇气量 ① 分解炉出口多余空气量 V1=(αL-1)V’LKmr== mr(Nm3/kgsh) ② 分解炉燃料燃烧空气量

''V2VLKmFrVLKKFmr6.1760.6mr3.706mr

式中 KF——分解炉燃料比

③ 窑尾多余空气量

V3(ay1)VL'Kmyr(ay1)VL'KKymr(1.051)6.1760.4mr0.124mr(Nm3/kgsh) ④ 分解炉及窑尾漏入空气量

''V4k6VLKmFrk6VLKkFmr0.056.1760.6mr0.185mr(Nm3/kgsh)

式中 k6——分解炉及窑尾漏风（包括分解炉一次空气量）占分解炉用燃料理论空气量比例

分解炉从冷却机抽暇气量

VF2kV1V2V3V41.544mr3.706mr0.124mr0.185mr4.941mr(Nm3/kgsh)mF2k1.293VF2k1.2934.941mr6.389mr(kg/kg-sh) ⑤ 漏入空气量预热器漏入空气量：

'V5k4VLKmr0.166.176mr0.988mr(Nm3/kg-sh)

式中 k4——预热器漏风量占理论空气的比例

窑尾系统漏入空气量

VLOK2V4V50.185mr0.988mr1.173mr(Nm3/kgsh) 全系统漏入空气量

VLOKVLOK1VLOK20.130mr1.173mr1.303mr(Nm3/kgsh) mLOK1.293VLOK1.2931.303mr1.685mr(Nm3/kgsh) 物料平稳计算支出项目 (1) 熟料 msh1.00kg (2) 出预热器废气量

1) 生料中物理水含量

Ws0.4mWsms(1.5550.352mr)0.0060.001mr100100

VWsmWs0.0060.001mr0.0070.001mr(Nm3/kgsh) 0.8040.804式中 ——为水蒸气密度，Nm3/kgsh；

mWS——生料中物理水量，Nm3/kgsh； VWS——生料中物理水量，Nm3/kgsh。 2) 生料中化学水含量

mhs0.00353mgsAl2O3s0.00353(1.5490.351mr)4.500.0250.006mr

Vhsmhs0.0250.006mr0.0310.007mr(Nm3/kgsh) 0.8040.804式中 mhs——生料中化学水量，Nm3/kgsh；

Vhs——生料中化学水量，Nm3/kgsh；

sAl2O3——干生料中三氧化二铝含量，%。

3) 生料分解放出CO2气体量

CO2CaOsMCO2MCaOMgOsMCO2MMgO66.5644442.7255.295640

msco2LfhCO255.2935.20mgsmFH(1.5490.351mr)0.00050.8560.194mr100100100100smCO2s VCO21.9770.8560.194mr0.4330.098mr(Nm3/kg-sh)

1.977式中 ——为CO2密度，Nm3/kgsh；

3s——生料中分解出COmCO2气体量，Nm/kgsh； 23s——生料中分解出COVCO2气体量，Nm/kgsh； 2CO2——干生料中CO2含量，%。 4) 燃料燃烧生成理论烟气量

VrCO222.4Cy22.459.68mrmr1.114mr(Nm3/kgsh) 121001210022.4Ny22.41.570.79Vmrmr0.796.176mrmr4.892mr(Nm3/kgsh)2810028100'LKVrN2

VrH2O22.4Hy22.4Wy22.44.0922.44.5mrmrmrmr210018100210018100

= (Nm3/kgsh)

VrSO222.4Sy22.40.29mrmr0.002mr(Nm3/kgsh) 3210032100rrrr3VrVCOVVV(1.1144.8920.5140.002)m6.522m(Nm/kgsh)NHOSOrr2222 m(mr'LKAy22.681)mr(7.9861)mr8.759mr(Nm3/kgsh)

1001005) 烟气中多余空气量

'Vk(af1)VLKmr(1.401)6.176mr2.470mr(Nm3/kgsh)

mk1.293Vk1.2932.470mr3.194mr(Nm3/kgsh) 式中 af——预热器出口多余空气系数

k其中 VNVk0.792.470mr1.951mr(Nm3/kgsh) 20.79kkmNVN2228281.951mr2.439mr(kg/kgsh)22.422.4

VOk20.21Vk0.212.470mr0.519mr(Nm3/kgsh)

kkmOVO2232320.519mr0.741mr(kg/kgsh) 22.422.46) 总废气量

VfVCO2VN2VH2OVO2VSO2(0.4330.098mr1.114mr)(4.892mr1.951mr)(0.0070.001mr0.0310.007mr0.514mr)0.519mr0.002mr0.4718.886mr(Nm3/kgsh)

(3) 出预热器飞灰量

mfh0.100kg/kgsh 热量平稳计算收入项目 (1) 燃料燃烧生成热

yQrRmrQDmr(kJ/kgsh) W23581(2) 燃料带入显热

QrmrCrtrmr1.1546069.240mr(kJ/kgsh) 式中 Cr——燃料的比热，kJ/kgC；

tr——燃料入窑温度，C；

0~60C时熟料平均比热，Cr1.154kJ/kgC。

(3) 生料带入热量

Qs(mgsCsmwsCw)ts[(1.5490.351mr)0.878(0.0060.001mr)4.182]5069.25615.618mr(kJ/kgsh)式中 Cs——干生料平均比热，kJ/kgC；

Cw——水的平均比热，kJ/kgC， kJ/kgC；

0~50C时，Cs0.878kJ/kgC。

(4) 入窑回灰带入热量

QykmyhCyhtyh0.09950.836504.159(kJ/kgsh)

式中 Cyk——回灰平均比热，kJ/kgC

0~50C时，Cyh0.836kJ/kgC(5) 空气带入热量 1) 入窑一次空气带入热量

Qy1kVy1kCy1kty1k0.15VykCy1kty1k0.152.594mr1.2983015.152mr(kJ/kgsh)

式中 ty1k——入窑一次空气温度，30℃

0~30C时，Cy1k1.298kJ/Nm3C2) 入窑二次空气带入热量

Qy2kVy2kCy2kty2k0.80Vykty2k

=0.802.594mr1.4031100 =mr(kJ/kgsh)

式中 ty2k——入窑二次空气温度，1100℃

0~1100C时，Cy2k1.403kJ/Nm3C3) 入分解炉二次空气带入热量

QF2kVF2kCF2ktF2k4.941mr1.3777405034.78mr(kJ/kgsh)

式中 tF2k——入分解炉二次空气温度，740℃

0~740C时，空气平均比热，CF2k1.377kJ/Nm3C4) 系统漏风带入热量

QLOKVLOKCLOKtLOK1.303mr1.2983050.739mr(kJ/kgsh) 式中 tLOK——空气温度，30℃

0~30C时，空气平均比热,CLOK1.298kJ/Nm3

总收入热量

QzsQrRQrQsQykQy1kQy2kQF2kQLOK.949mr(kJ/kgsh) 73.41531937

热量平稳计算支出项目

.04(kJ/kgsh) (1) 熟料形成热：Qsh1751(2) 蒸发生料中水分耗热量

Qss(mwsmhs)Qqh

mr0.0250.006mr)238073.7816.66mr(kJ/kgsh) =(0.0060.001式中 qqh——50C时，水的汽化热为2380kJ/kg

(3) 废气带走热量

Qf(VCO2CCO2VN2CN2VH2OCH2OVO2CO2VSO2CSO2)tf[(0.4331.016mr)1.921(6.843mr1.319)(0.0380.506mr)1.5500.519mr1.3700.002mr1.965]320285.0223992.612mr(kJ/kgsh)

0~320C时各气体平均比热CCO21.921kJ/Nm3CCN21.319kJ/Nm3CCH2O1.550kJ/Nm3CCO21.370kJ/Nm3CCSO21.965kJ/Nm3C

(4) 出窑熟料带走热量

Qysh1Cshtsh11.07813601466.08(kJ/kgsh)式中 tsk——熟料出窑温度，1360℃

0~1360C时，熟料平均比热为1.078kJ/kgC

(5) 出预热器飞灰带走热量

QfhmfhCfhtfh0.1000.89532028.640(kJ/kgsh)式中 tfh——飞灰出预热器温度，320℃

0~320C时，飞灰平均比热为0.895kJ/kgC (6) 系统表面散热损失 QB280kJ/kgsh 支出总热量

QzcQshQssQfQyshQfhQB1751.0473.7816.66mr285.0223992.612mr1466.08028.6402803884.5623975.502mr(kJ/kgsh)收入热量支出热量QZSQzc73.41531937.949mr3884.5623975.502mr27962.447mr3811.147mr0.136(kg)即烧成1kg熟料需要消耗煤

yQmQ3207(kJ/kgsh) rRrDW0.13623581熟料单位烧成热耗：

熟料烧成热效率： sQsh1751.04100%54.60% QrR3207窑的发烧能力：

yyQyrMyrQDWkymrQDWG0.40.13623581208.3103726.7210(kJ/h) 综上得物料平稳、热量平稳表别离见表、。

收入项目燃料消耗量入预热器生料量入窑实际干空气量分解炉抽空气量窑尾系统漏入空气量

合计

表物料平稳表（单位：kg/kgsh）数量 % 支出项目熟料量出预热器飞灰量出预热器废气量生料中物理水量生料中化学水量生料分解CO2量燃料燃烧理论烟气量烟气中过剩空气量 100 合计

表热量平稳表（单位：kJ/kgsh）数量 % 支出项目 3349 熟料形成热蒸发生料水分耗热废气带走热量熟料带出热量飞灰带热量系统散热损失 100 合计

数量

% 100

收入项目燃料燃烧热燃料显热生料带入热回灰带入热入窑一次空气带入热入窑二次空气带入热入分解炉空气带入热系统总漏风带入热

合计数量 280 % 100

系统各部位烟气量平稳计算[14-16]

选定相关参数 (1) 自然条件

气温：最高℃；最低-13℃；月平均最高℃；最低℃ 降雨量：年总降水量762mm；最大日降雨量：134mm 风频：主导风向：西南；平均风速：s 地耐力：>25t/m²

(2) 产量标定：t/h，经核算窑的断面热负荷及窑尾风速在许诺范围之内 (3) 熟料单位热耗：3349 kJ/kgsh，其中窑头＝1339 kJ/kgsh，分解炉＝2020

kJ/kgsh；窑：分解炉=40：60

(4) 系统各部的温度、压力及空气多余系数α见表。 (5) 系统遍地风速的选定 1) 入炉风管内风速：29m/s； 2) 分解炉内截面风速：8m/s； IV、V级预热器内断面风速：5~6m/s; III级预热器内断面风速：6~7m/s; II级预热器内断面风速：6~7m/s; I级预热器内断面风速：4m/s; (6) 系统遍地分解率：

分解炉：85%；C5预热器：5%；回转窑10%

表系统各部的温度、压力及空气多余系数温度（0C）压力（pa）

1050 890

880 850 830 800 750 660 600 580

-250 -980 -1500 -2000 -2350 -2950 -3250 -3800 -4100 -4800

名称窑尾气体分解炉内分解炉出口五级出口四级入口四级出口三级入口三级出口二级入口二级出口

过剩系数

一级入口一级出口高温风机入口高温风机出口增湿塔入口电收尘器入口主排风机入口

420 330 310 310 240 125 100

-5000 -5500

单位烟气量计算

(1) 煤粉燃烧理论空气用量

Vlk0.089Cy0.267Hy0.033(SyOy)0.08959.680.2674.090.033(0.297.18)6.176(Nm3/kg煤)

式中 Car、Har、Sar、Oar——收到基燃料各组分的百分含量

(2) 煤粉燃烧烟气生成量

V烟0.089Cy0.323Hy0.0124Wy0.033Sy0.008Ny0.0263Oy0.08959.680.3234.090.01244.50.0330.290.0081.570.02637.186.522(Nm3/kg煤) (3) 每千克熟料耗煤量及燃烧烟气量

yQDW339Cy1030Hy109(OySy)25Wy33959.6810304.09109(7.180.29)254.523580.7(kJ/kg煤)mrqv32070.136(kg煤/kgsh)y.7QDW23580

烟气量V烟煤耗6.5220.1360.887(Nm3/kgsh) (4) 生料分解生成废气量

100－aAymr100－122.680.136mgs1.500(kg/kgsh)100－Ls100－35.40 CO2CaOs66.56%MCO2MCaOMgOsMCO2MMgO44442.72%55.29%5640

VsCO2mgsCO21.9771.50055.29%0.419(Nm3/kgsh)1.977

(5) 生料中水分生成废气量

VH2Ows0.4%料耗1.5460.0077(Nm3/kgsh)0.8040.804

每千克熟料生成总烟气量(a1.0)V0.8870.4190.00771.314(Nm3/kgsh) 系统各部烟气量的计算 (1) 窑尾排出废气量理论料耗：kgsh

s入窑生料分解出CO2量VCO窑内分解率20.41910%0.0419(Nm3/kgsh)

窑内燃烧产生烟气量=0.4mrV烟0.40.1366.5220.355( kg/kgsh)

'过剩空气量（a1.00）mrVLK（1.051.00）0.1360.46.1760.017(Nm3/kgsh) 窑尾排出废气量0.04190.3550.0170.414(Nm3/kgsh)

工作态风量0.414273.151050273.157602.010(m3/kgsh)

760250760101325每小时抽风量2.010208.3103418764.9(m3/h) (2) 分解炉前气体量

3（1.251.0）0.1366.1760.210(Nm/kgsh) 出分解炉的多余空气

3（1.051.00）0.1366.1760.40.017(Nm/kgsh) 窑尾烟气中的多余空气

3分解炉燃烧煤需空气=0.1366.1760.60.504(Nm/kgsh) 30.050.1366.1760.60.025(Nm/kgsh) 分解炉漏风（5%）

分解炉从二次风管抽风量0.2100.0170.5040.0250.672(Nm3/kgsh)

工作态风量0.672273.159007602.925(m3/kgsh)273.15750

每小时抽风量2.925208.3103609204.7(m3/h)

(3) 分解炉内气体量

分解炉内气体量燃烧烟气量过剩空气量分解出CO2量0.1360.66.522（1.251.0）0.1360.66.176(0.4330.0980.136)85%1.015(Nm3/kgsh)

工作态风量1.015273.15880273.157604.349(m3/kgsh)7601500760101325

每小时出口风量=4.349208.3103905896.7(m3/h) (4) 五级筒出口（850℃，-2000Pa）

由分解炉进入气体1.015(Nm3/kgsh)5%的漏风6.1760.1365%0.042(Nm3/kgsh)

五级筒内CaCO3分解生成CO20.4195%0.021(Nm3/kgsh) 合计：++=(Nm3/kgsh)

工作态风量1.015273.15850273.157604.258(m3/kgsh)

7602000760－101325.2(m3/h) 每小时出口风量=4.258208.3103886849(5) 四级筒入口（830℃，-2350Pa）

3Nm/kgsh 由五级筒进风

工作态风量1.078273.15830273.157604.457(m3/kgsh)

7602350760101325.4(m3/h) 每小时出口风量=4.457208.3103928394(6) 四级筒出口（800℃，-2950Pa）由五级筒进风 Nm3/kgsh

（1.351.30）0.1366.1760.042(Nm3/kgsh) 漏入空气量=

3(Nm/kgsh) 1.0780.0421.120合计：

工作态风量1.120273.15800273.157604.532(m3/kgsh)

7602950760101325.3(m3/h) 每小时出口风量=4.532208.3103944057(7) 三级筒入口（750℃，-3250Pa）由四级筒进风Nm3/kgsh

工作态风量1.120273.15750273.157604.334(m3/kgsh)

7603250760101325.2(m3/h) 每小时出口风量=4.334208.3103902825(8) 三级筒出口（660℃，-3800Pa）由四级筒进风 Nm3/kgsh

3(Nm/kgsh) （1.401.35）0.1366.1760.042漏入空气量=

3(Nm/kgsh) 1.1200.0421.162合计：

工作态风量1.162273.15660273.157604.124(m3/kgsh)

7603800760101325.1(m3/h) 每小时出口风量=4.124208.3103859105(9) 二级筒入口（600℃，-4100Pa）由三级筒进风Nm3/kgsh

工作态风量1.162273.15600273.157603.871(m3/kgsh)

7604100760101325.5(m3/h) 每小时出口风量=3.871208.3103806346(10) 二级筒出口（580℃，-4800Pa）由三级筒进风Nm3/kgsh

（1.451.40）0.1366.1760.042(Nm3/kgsh) 漏入空气量=

合计：1.1620.0421.204（Nm3/kgsh）

工作态风量1.204273.15580273.157603.948(m3/kgsh)

7604800760101325.4(m3/h) 每小时出口风量=3.948208.3103822274(11) 一级筒入口（420℃，-5000Pa）由二级筒进风Nm3/kgsh

气力提升泵带入风理论料耗/一级筒收尘效率/料气比1.54685%19.80.092(m3/kgsh)

标准态风量0.092273.15273.1550760760313601013250.102(Nm3/kgsh) 7603(Nm/kgsh) 1.2040.1021.306合计：

工作态风量1.306273.15420273.157603.486(m3/kgsh)

760500076010132533(m/h) 3.486208.310726116.2每小时出口风量=

(12) 一级筒出口（330℃，-5500Pa）由二级筒进风(Nm3/kgsh)

（1.501.45）0.1366.1760.042(Nm3/kgsh) 漏入空气量=

3合计：1.2040.0421.246(Nm/kgsh)

工作态风量1.246273.15330273.157602.909(m3/kgsh)

7605500760101325.3(m3/h) 每小时出口风量=2.909208.3103605995汇总系统各部位烟气量，见表。

部位后窑口二次风管

表系统各部位烟气量

标准态

工作态

Nm3/kgsh

Nm3/h

m3/kgsh

m3/h

分解炉内五级筒出口四级筒进口四级筒出口三级筒进口三级筒出口二级筒进口二级筒出口一级筒进口一级筒出口

233296 233296

要紧设备选型计算

分解炉

选型计算依据：分解炉出口废气量Vg =h 设定分解炉截面风速Wg= m/s 分解炉有效截面积[17]

SVg3600Wg905896.738.71(m2)36006.54S

当量直径：

D438.717.02(m)3.14

设定气流在分解炉内停留时刻t=

炉高H= Wgt=参考同类型厂家生产实际，选择直径为，炉高为。悬浮预热器

选型计算依据：通过各级旋风筒的气体流量已知。依照同类型厂家所用旋风预热器型号尺寸，特选择如下预热器，其中一级为四筒，二、三、四、五为双筒。型号尺寸见表。

尺寸

筒数

单个工况风量m3/h 直筒有效直径m 直筒外径m

一级 2

表预热筒尺寸二级三级 1 1

四级

五级 1

(1)五级旋风筒

1) 旋风筒预热器直径：

D886849.244.67m36003.147.22

D内1.34.646.07m 2) 进风口尺寸：

a20.60，ab0.18D内6.63m2 b解得 a1.99m，b3.32m 3) 排气管： d0.5D内3.04m 内管插入深度: h3d3.04m 4) 旋风管之间连接尺寸： d内5) 圆柱体和圆锥体尺寸: 取

886849.242.95m

36003.14182E0.11 D内排灰口尺寸：

E0.11D内0.67mD内E2tan

6.070.67tan6505.79m 2锥体高度： h26) 旋风筒高度： (2) 四级旋风筒

H2.1，h1Hh22.16.075.796.96m D内1) 旋风筒预热器直径：

D944057.344.82m36003.147.22

D内1.34.826.26m 2) 进风口尺寸：

a20.60，ab0.18D内7.05m2 b解得 a2.06m，b3.43m 3) 排气管： d0.5D内3.13m 内管插入深度: h30.7d2.19m

4) 旋风管之间连接尺寸： d内5) 圆柱体和圆锥体尺寸：取

944057.343.05m

36003.14182E0.11 D内排灰口尺寸： E0.11D内0.69m 锥体高度： h26) 旋风筒高度： (3) 三级旋风筒 1) 旋风筒预热器直径：

D内E2tan6.260.69tan6505.97m 2H2.1，h1Hh22.16.265.977.18m D内D859105.144.69m36003.146.92

D内1.34.696.10m 2) 进风口尺寸：

a20.60，ab0.18D内6.70m2 b解得 a2.00m，b3.34m 3) 排气管： d0.5D内3.05m 内管插入深度: h30.7d2.14m 4) 旋风管之间连接尺寸： d内5) 圆柱体和圆锥体尺寸: 取

859105.142.91m

36003.14182E0.11 D内排灰口尺寸： E0.11D内0.67m 锥体高度： h2D内E2tan6.100.67tan6505.82m 26) 旋风筒高度： (4) 二级旋风筒

H2.1，h1Hh22.16.105.826.99m D内1) 旋风筒预热器直径：

D822274.444.59m36003.146.92

D内1.34.595.97m 2) 进风口尺寸：

a20.60，ab0.18D内6.41m2 b解得 a1.96m，b3.27m 3) 排气管： d0.5D内2.99m 内管插入深度: h30.7d2..09m 4) 旋风管之间连接尺寸： d内5) 圆柱体和圆锥体尺寸: 取

822274.442.84m

36003.14182E0.11 D内排灰口尺寸： E0.11D内0.66m 锥体高度： h26) 旋风筒高度： (5) 一级旋风筒 1) 旋风筒预热器直径：

D内E2tan5.970.66tan6505.69m 2H2.1，h1Hh22.15.975.696.85m D内D605995.343.27m36003.145.04

D内1.33.274.26m 2) 进风口尺寸：

a20.60，ab0.18D内3.27m2 b解得 a1.40m，b2.33m

3) 排气管： d0.5D内2.13m 内管插入深度: h30.8d1.70m 4) 旋风管之间连接尺寸： d内5) 圆柱体和圆锥体尺寸: 取

605995.341.73m

36003.14184E0.11 D内排灰口尺寸： E0.11D内0.47m 锥体高度： h26) 旋风筒高度：

D内E2tan4.260.47tan6504.06m 2H2.1，h1Hh22.14.264.064.89m D内可见断面风速均在4~6m/s之间,因此所选择设备符合要求。由各级旋风筒的直径的计算，本设计选定NC型五级双系列旋风预热器+NST型在线喷旋管道分解炉，规格为：

C1：4—Φ5000mm C2：2—Φ6900mm C3：2—Φ6900mm C4：2—Φ7200mm C5：2—Φ7200mm 分解炉：Φ7500mm

汇总旋风筒规格性能参数见表。

项目

旋风筒数量筒体内径(m) 筒体外径(m) 旋风筒柱体高(m) 锥体高(m) 进风口尺ab(m)

排风管 (m) 内管插入深度(m) 旋风管之间连接尺寸(m)

排灰口直径(m)

表旋风筒规格性能参数表

C2 C1 C3 4

2 ×

附属设备的选型

窑尾附属设备有增湿塔、电收尘器、排风机等设备，他们与窑尾主机一起组成整个烧成及尾气废气处置装置，设计时要考虑必然的储蓄能力。

(1) 增湿塔

本设计选用一般顺流式增湿塔：

规格：×35mH 处置风量：12400m/min 喷水量：h

3入口气体温度：310℃ 出口气体温度：150℃ (2) 电收尘器

采纳平板型气流式静电收尘器：

型号：3电场能力：10800m/min(300℃) 允许风温：Max300℃ 操作压力：-10~-45mmAq 含尘量：入口30g/Nm 出口： g/Nm 外形：×× 气流：sec

集尘极：2730mmW××150块 1820mmW××240块

钢板厚度：极板间距：400mm 电晕极：155mmL×40mmW××936片钢板厚： (3) 主排风机

采纳双吸风口叶轮式排风机：

排风能力：11400m/min 气体温度300℃ 工作压力：-200mm水柱转速：588rpm (4) 窑尾高温风机

采纳TF-EK-21双吸风口叶轮式高温风机：

排风能力：12400m/min 气体温度345℃

工作压力：-675mm水柱转速：980~490rpm无级调速 (5) 生料提升机选型(生料均化库——生料计量仓) 选型依据：输送量 t/h，输送高度>54m 本设计选用持续出料式斗式提升机：

型号：NBS-800H 能力：280～400t/h 规格(壳体)：××

提升速度：26m/min 主功率：75KW×6P 斗子型号：NSS6010H型

规格：1000mmL×715mmW×570mmH

33333 输送链规格：NB36300N-2LG4Att 节距：300mm

烧成车间劳动定员

编制劳动定员即制定企业各部门为进行正常生产所必需的各类人员的数量。设计劳动定员反映了企业在全面达到设计指标时正常操作治理的水平。它是对设计方案或对整体设计进行技术经济评判的重要指标，也是计算民用建筑，公共福利设施工程量的依据。另外，也可作为设计企业生产预备时培训人员和编制生产定员的参考。

按烧成系统正常运转时操作及日常维修，同时考虑各个设备的操作要求，参考同类型生产厂家的实际指标并结合本设计的具体情形，编制定员见表。

表劳动定员编制表工种每班岗位人数

1 看火工

1 托轮工

2 窑尾喂料工

1 收尘工

1 冷却机工

2 预热器工

2 烟道工

工作岗位

窑头窑中窑尾

窑尾排风机增湿塔

电收尘器冷却机预热器窑尾排风机

合计人数

4 4 8 4 4 4 8 8

致谢

通过三个月坚持不懈的尽力，兴隆水泥厂5000t/d水泥熟料生产线窑尾工艺设计终于得以完成。这是陶珍东教师对我亲切指导和不断鼓舞的结果。教师的不辞辛苦和细致严谨的治学态度使我深受感染，将是我一生的宝贵精神财富。

为了更有效地联系生产实际、明确设计内容，在教师的和谐安排下，我前去潍坊山水水泥进行了为期一周的参观实习。实习期间工人师傅对我给予了大量的支持和帮忙，给我详细介绍了该厂新型干法水泥生产线的设计运行进程，并带我实地参观了其2500t/d生产线，使我学习了先进生产体会，把握了大量第一手资料，为后续的设计工作打好了基础。

在设计进程中，我查阅了大量中英文文献，和同窗进行了很多交流，一路探讨相关内容，从而比较顺利地完成了设计任务。在作图进程中，正是同窗的帮忙使我迅速熟练了AutoCAD软件的操作利用，顺利完成了图纸设计并节省了我的作图时刻。同时，陶珍东教师紧密关注我的设计进程，提出了很多问题，引导我全面求证、更正错误，培育了我解决问题的能力，使我慢慢树立了正确的设计理念。

工厂工艺设计是一项细致而艰苦的工作，最考验咱们的耐心与细心。本设计内容通过了一次又一次的修改终于完成，这使我体验到了科研工作者的艰辛，从而加倍珍爱自己的学习条件，在以后的学习和工作中加倍认真刻苦，做到严谨求实，在本专业取得更多的进步。

仵玉倩

2020年6月于济南大学

参考文献

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