1、 学 号： 毕业设计说明书 GRADUATEDESIGN 设计题目： 日产 5000 吨熟料的预分解 煤磨车间 工艺 设计 学生姓名： LLL 专业 ： 无机非金属材料工程 年级、班： 2012 级材料 L 班 学 院： 材料科学与工程学 指导教师： LLL 教授 2015 年 06 月 01 日 摘要 I 摘要 本设计的任务是日产 5000t/d 水泥熟料预分解窑煤磨车间工艺设计。水泥是社会经济发展重要的建筑材料之一，从历史乃至未来都是不可替代的重要基础材料 。 在煤磨重点车间的设计中，考虑到立式磨机的发展现状和优势，选取 ZGM113G 型立磨作为原煤粉磨设备。 其目的就是更加深刻的熟悉立
2、磨的工作原理，从而全面了解立磨在工作过程中出现的问题，以及解决问题的办法，最终达到节约煤粉制备过程消耗的能量，使水泥厂的利润得到有效提高。 本设计依据当今新型干法水泥生产技术的设计要求进行，主要任务是煤磨部分的工艺设计，包括新型干法水泥生产对原料、燃料的质量要求，配料方案的设计和配料计算，物料平衡计算，主辅机平衡与设备选型，储库计算和 煤 磨车间 的 工艺设计 以及 车间设备的画图制作 。 在设计过程中， 通过资料查阅，与导师同学探讨，水泥厂实习参观等方式方法 ， 在车间设计，设备选型 中 仔细斟酌， 使 整个设 计科学，合理 并 趋于 完善。 关键词： 煤磨；立磨；物料平衡 ABSTRACT
3、 II ABSTRACT This design task is to nissan 5000 t/d cement precalcining kiln coal grinding workshop process design. Cement is one of the social economy development important building material, from the history and future, is irreplaceable important basis material. In the design of coal mill key work
4、shop, considering the current situation of the development of vertical mill and advantage, choose ZGM113G type as the original coal grinding equipment. Its purpose is to more deeply familiar with the working principle of the roller mill to fully understand the problem of roller mill in the working p
5、rocess, as well as the solution to the problem, finally achieve energy saving coal preparation process, the cement plant, effectively improve the profits. This design on the basis of todays design requirements of NSP cement production technology, main task is to the process design of the coal mill p
6、arts including the NSP cement production quality requirements of raw materials, fuel, dosing and solutions in the design and calculation of material balance calculation, the main auxiliary balance and equipment type selection, repository preheater process of calculation and design. In the design pro
7、cess, through the references, and mentor students to explore, cement plant practice visit methods, such as in the workshop design, equipment selection of carefully, make whole design science, reasonable perfect. Key words:coal mill; Vertical mill; Material balance目录 III 目录 摘要 .I ABSTRACT . II 第一章绪论
8、. 1 1.1 引言 . 1 1.1.1 全球范围内水泥市场的现状及发展前景 . 1 1.1.2 中国水泥行业发展趋势概况 . 1 1.1.3 新型干法生产技术 . 2 1.2 本设计的范围与要求 . 3 第二章建厂基本资料 . 5 2.1 设计题目 . 5 2.2 建厂条件 . 5 2.2.1 建厂地点及自然条件 . 5 2.2.2 主要建厂条件 . 5 2.3 原始资料数据 . 6 2.3.1 原、燃料的化学组成 . 6 2.3.2 原、燃料水分 . 6 2.3.3 烟煤的工业数据分析 . 6 第三章工艺平衡计算 . 7 3.1 配料计算 . 7 3.1.1 煤灰掺入量 . 7 3.1.2
9、 选择熟料率值 . 8 3.1.3 生料的组分 . 10 3.2 全厂物料平衡 . 11 3.2.1 窑的选型 . 11 3.2.2 产量标定 . 12 华北理工大学材料科学与工程 学院 IV 3.2.3 烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 . 12 3.3 原、燃材料消耗定额的计算 . 15 3.3.1 原料消耗定额 . 15 3.3.2 石膏消耗定额 . 16 3.3.3 混合材消耗定额 . 16 3.3.4 烧成用煤消耗定额 . 17 3.3.5 烘干用煤消耗定额 . 18 第四章工艺设备的选型及计算 . 20 4.1 全厂主机平衡计算 . 20 4.1.1 相关车间主机年利用率设定及
10、工作班制安排 . 20 4.1.2 主机选型 . 21 4.2 堆场与储库计算选型 . 26 4.2.1 堆场（棚）的选型设计 . 27 4.2.2 储库的选型计算 . 32 4.3 全厂生产工艺流程 . 37 第五章煤磨车间工艺设计 . 39 5.1 设计内容简介 . 39 5.1.1 煤磨车间设计的发展趋势 . 39 5.1.2 车间工艺流程的选择 . 39 5.1.3 立式磨磨制煤粉的工艺流程 . 41 5.2 计算条件和依据 . 45 5.2.1 用煤量计算 . 45 5.2.2 立式磨的选型计算 . 46 5.3 煤粉制备车间热工计算 . 46 5.3.1 计算辊式磨气体量和 热平衡
11、的基本条件 . 46 5.3.2 热平衡计算 . 47 5.4 储煤仓和计量设备的选择 . 51 目录 V 5.4.1 储煤仓的选择 . 51 5.4.2 计量设备的选择 . 52 5.5 附属设备选型 . 52 5.5.1 收尘设备选型 . 52 5.5.2 选用螺旋输送机 . 53 5.5.3 风机设备的选型 . 54 第六章总平面布置图说明 . 55 6.1 总平面布置的设计程序 . 55 6.2 总平面布置的基本原则： . 55 结论 . 57 参考资料 . 58 致谢 . 60 第一章绪论 1 第一章 绪论 1.1 引言 1.1.1 全球范围内水泥市场的现状及发展前景 在全世界 ，
12、水泥行业都被称为建筑业的基础。它的价格不高 ， 但是它在全球的建筑业中占据着不可替代的地位 ， 在建筑成本中占有很重要的份额。 目前，水泥工业己具有很多全球化特征。全球水泥工业预计每年增长 3，目前随着水泥消费量以接近世界经济发展的速度稳定增长。从水泥消费量看，中国名列第一，印度及美国紧随其后。可以说水泥在发展中国家还是早期产业，而在发达国家的发展则是具有一定周期性的。 现在，水泥工业关注的焦点除了环境和可持续发展问题，还有新形市场同样也引起国内大企业集团的关注。通常人们认为新形市场是位于中东 /北非、亚洲、拉美及东欧地区，还有非洲的部分地区。 1.1.2 中 国水泥行业发展趋势概况 水泥是国
13、民经济建设的重要基础原材料，其产值约占建材工业的 40。改革开放以来，随着经济建设规模的扩大，我国水泥工业快速发展，从 1985 年开始我国水泥产量已连续24 年居世界第 1 位，目前产量占世界总产量的近 50%左右。水泥工业的快速发展，基本满足了国民经济持续快速发展和大规模经济建需要。 目前， 我国是 全球在过去 10 年发展最快的水泥市场，今后几年内，在中国新建的水泥厂将多于世界其他地区新建水泥厂的总和。中国作为世界最大的水泥市场，有着巨大的投资空间。随着中国新型干法水泥工艺的不断成熟，中国 将有大型水泥企业进入世界水泥十强。统计显示，中国水泥实物产量从 1985 年起已经连续 18 年位
14、居世界第一 ， 产量巨 大 。华北理工大学材料科学与工程 学院 2 但由于我国水泥工业结够不合理，普遍存在着质量差别大，能源消耗严重，劳动生产率低等问题，以至于在较长时期一些国家和水泥界同行对中国水泥从产量居世界第一位不予认可，主要是由于中国水泥高质量所占的比例太少了，但这个现状如今仍在回趋以观。 进几年，中国水泥工业出现了两个值得世界上所有人士关注的显著变化：一是中国水泥工艺与装备制造技术已经完全成熟，并且这些关键设备的技术已经达到国际先进水平 。二是中国水泥工业 进入了快速调整期，伴随着技术水平的成熟，中国国内水泥的投资成本已大幅度降低，新建的生产线相对有的老厂具有极大的竞争力。中国水泥工
15、业的发展已经进入结构全面调整新阶段，且处于国际国内环境既有益端，又有弊端，不过中国水泥行业应当抓住其益端发展自己，加强调控，加强规划引导，以市场为导向，继续发展新型干分解法预分解窑水泥，通过先进工艺的发展带动落后工艺的淘汰，不断优化水泥工业技术结构和企业结构，我深信在不久的将来，中国水泥依然是耀眼的工业之一。 1.1.3 新型干法生产技术 窑外分解窑或称预分解窑，是一种能显著增加水泥 回转窑产量的煅烧工艺设备。其主要特点是把大量吸热的碳酸钙分解反应从窑内传热速率较低的区域移到悬浮预热器于窑之间的特殊煅烧炉（分解炉）中进行。生料颗粒分散在煅烧炉中，处于悬浮或煅烧状态，以最小的温度差，在燃料燃烧的
16、同时，进行高速传热过程，使生料迅速发生分解反应。入窑生料的碳酸钙表观分解率，可从原来悬浮预热器的 40-50%提高到 85-95%，从而大大减轻了回转窑的热负荷，使回转窑的生产能力成倍的增加。 新型干法窑主要包括五六十年代出现的立筒预热器窑、旋风预热器窑和 70 年代开发成功的预分解窑三种类型。立筒和旋风预 热器窑日产熟料能力一般不超过 1000t，国内较多为 180-600t，每千克熟料热耗为 3971kJ-5016kJ 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，每千克熟料热耗在 2926kJ 以下，水泥
17、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，成为第一章绪论 3 新型干法窑的代表。在 十五 期间，安徽海螺集团 已 建设 2 条日产 8000t-10000t 的熟料生产线，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。 分析其主要原因如下： （ 1） 生产工艺的先进性 （ 2）产品质量及对使用的影响 （ 3）水泥的综合能耗 （ 4）对环境的影响 由此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。 1.2 本设计的范围与要求 水泥工厂的设计是一项复杂的系统工程，涉及专业多
18、，知识面广，生产又具有连续化，各环节相互制约，故设计时，需考虑到生产技术配套设备等的选择，要选择最佳方案，统筹安排。尽量选取国内先进的工艺和设备，力求做到工艺先进，流程顺畅，设备选型合理，技术指标先进可行。毕业设计是工艺专业的学生在学完全部课程后，模拟工艺设计的基本内容而进行的一次实际的训练。它有助于培养学生综合运用学科基本理论、基本技能和专业知识，结合生产实际，提高分析和解决问题的能力，它有助于培养学生理论关联实际，注重调查研究的良好作风，提高查阅文件资料，处 理数据和识图、绘图技术水平，为今后的学习和工作打下良好的基础。 新型干法工艺是当代最具现代化、规模化的水泥生产方式，已被世界各国普遍
19、采用，成为水泥生产技术的主流。通过技术攻关和科技创新，我国相继完成了 700 5000t/d 的国产化装备系列生产线的设计。通过不断技术创新，新型干法水泥工艺技术和装备的开发已形成 1000 8000t/d 生产线系列， 10000t/d 的新型干法水泥生产线也已建成，我国的水泥生产已迈入新时代。我国已经成为名副其实的水泥生产大国，但总体水平不高，不仍需要在减少资源浪费和环境污染上下大功夫 ，以保证水泥行业的可持续发展。由此看来，走一条科技含量高，经济效益好，资源能源消耗低，环境污染少，人力资源优势得到充分发挥的华北理工大学材料科学与工程 学院 4 新型工业化道路，才是我们水泥行业必行的。因此
20、我们要大力发展技术最先进，装备最精良，大型化的新型干法窑，并综合考虑经济、效益，优化生产和在资源、市场及运输条件允许下，大力投产建设 5000t/d 及大于 5000t/d 熟料生产线，创造低能耗高效益，实现水泥行业的可持续发展。我们必须改变不适宜的传统观念，用新的思维，谋求跨越式发展。以现代管理理念，增强质量和竞争意识，以勇于创新的精神和科学务实的 态度，不断 开发新工艺，新设备，加快水泥结构调整步伐，全面提高水泥生产水平 。 因此，结合实际情况，本设计为 5000t/d 水泥熟料预分解窑煤磨设计，设计题目是煤磨系统的工艺设计，即从煤堆棚，然后经煤磨粉磨制备成煤粉，以满足窑头窑尾烧成对煤粉的要求。
