1、绵阳职业技术学院毕业设计 材 料 工 程 系 毕业设计说明书 专 业： 水泥工艺 班 级： 水泥 122 姓 名： 王瑀 指导教师： 吕民 起讫日期 ： 9.1 12.14 绵阳职业技术学院毕业设计 绵阳职业技术学院材料工程系 2014-2015 学年第 1 学期 水泥综合设计 任务书 班级 水泥 122 学生 王瑀 指导教师 吕 民 时间 9、 1 12、 14 一、 设计题目 日产 5000t/d 的新型干法水泥厂的总体设计及生料制备车间工艺设计 生产品种： P.O42.5 P.C 42.5 （ 1）设计主要内容及要求 全厂工艺设计计算：配料设计、配料计算、物料平衡、主机平衡、储运平衡 。
2、 全厂总平面布置 ：合理布置全厂所有建筑物、构筑物、铁路、道路及地上的和地下的工程管线的平面相互位置，使之符合工艺过程。画图 比例： 1:1000。 重点车间设计 ：磨机、风机、收尘器的选型；主要附属设备的选型；车间的工艺布置。画图 比例： 1:100，扩大初步设计深度。 编写设计说明 书： 内容包括封面、任务书、内容摘要、目录、前言、正文（设计工艺计算与选型计算及相关说明）、总结、参考文献等。说明书中一级标题字号为小三加粗，二级标题为四号加粗，三级标题为小四加粗、正文为小四，页数 不少于 40页。 （ 2）设计进度要求： （ 3） 学生按学校规定上课时间到设计室进行设计，严禁将食物带入设计室
3、，保持设计室卫生。学生有事情离开设计现场， 要求履行请假手续，不得无故缺席。 时间 第 1 周 第 2 周 第 3 周 第 4 周 第 5 周 第 10 14 周 第 15 周 内容 配料计算 物料平衡 主机平衡 储库平衡 车间设计 绘制总平面图 及车间布置图 毕业答辩 绵阳职业技术学院毕业设计 二、 综合 设计原始资料 （一）、 原燃材料化学成份 附表 1 原料化学成分（ %） 附表 2 原煤工业分析（） Mar Mad Vad Aad FCad Qnet,ad 原煤 (沐川烟煤） 5.30 1.80 17.30 32.80 48.10 21734 附表 3 原料的天然水分（ %） 石灰石
4、铝矾土 铁粉 煤 矿渣 石膏 砂岩 1.50 1.00 17.60 8.00 8.00 4.00 15.00 附表 4 石膏成分 loss SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 IR（不溶物） 石膏 9.12 16.75 0.97 4.85 25.12 1.02 0.88 0.50 39.64 0.95 99.80 （二） 、自然条件 （ 1） 气温： 1 月份平均气温 10.3 ,7 月份平均气温 28.8，年 平均气温 20.6 （ 2） 年降雨量： 1498mm （ 3） 主导风向： 西南风 （三） 、设计依据 （ 1） 工厂位置： 位于广西柳州市洛
5、埠 镇 ，距离柳州市区 18 公里 ,海拔 91m. （ 2） 交通条件： 厂区地势平坦，交通方便，工厂邻近柳州湘桂铁路、屯秋铁路和环北高速公路， 水路 可 沿柳江 直 达梧州、广州、香港。 （ 3） 资源条件： 石灰石矿山位于厂区北方，距厂 5.5 公里，储量 1.66 亿吨； 砂岩矿山位于厂区南面璋山岭，距厂 10 公里 , 储量 7200 万吨； 成分名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 石灰石 42.53 3.67 1.02 0.21 51.60 0.53 0.05 99.61 铝矾土 13.37 31.42 33.21 15.16 0.48 1.1
6、3 - 94.77 砂岩 3.53 79.83 12.76 1.65 1.65 0.16 0.02 99.60 硫酸渣 0.58 5.00 5.29 68.21 5.96 3.12 8.59 96.75 煤灰 - 56.12 26.40 10.00 1.12 1.19 3.02 97.85 绵阳职业技术学院毕业设计 铝矾土矿山位于厂区西南 11 公里，储量 6300 万吨； 硫酸渣来自 广西柳州金美 集团，距厂区 25 公里 矿渣来自柳州钢铁公司，距厂区 15 公里； 煤来自广西合山煤业有限公司，煤炭产区距离厂区 95 公里。 石膏距 厂区 600 公里 水、电资源：当地地下水及当地电 网 绵
7、阳职业技术学院毕业设计 目录 绵阳职业技术学院毕业设计 前言 新型干法水泥生产自问世以来倍受世界各国的关注，特别是上世纪 80 年代以来得到了突飞猛进的发展，国际水泥工业以预分解技术为核心，将现代科学技术和工业化生产的最新成果广泛应用于水泥生产的全过程，形成了一套具有现代高科技为特征和符合优质、高效、节能、环保以及大型化、自动化的现代生产方法。新型干法水泥技术代表了现阶段最高的水泥烧成技术，可以提高窑单位容积产量、提高窑砖衬寿命和运转率 ， 且自动化水平高、生产规模大，可以选用低质燃料或低价废物燃料，节省燃料，降低热耗和电耗，减小设备和基建投资费用、 CO 和 NO x 生成量少和事故率低，操
8、作稳定。发展新型干法水泥技术是环境保护和资源综合利用的必然结果。同时，新型干法水泥技术涵盖了许多丰富的理论和科研成果，指导着水泥工业设计、研发、生产等工作的不断完善、优化和提升。近年来，我国新型干法水泥生产技术也得到了飞速发展。尤其是进入 21 世纪，大批 4000， 5000t/d 熟料新型干法水泥生产线的建成、投产，标志着我国新型干法水泥生产技术已经成熟。 水 泥生产主要工艺过程简要包括为“两磨一烧”。按主要生产环节论述为：矿山采运（自备矿山时，包括矿山开采、破碎、均化）、生料制备（包括物料破碎、原料预均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等）、熟料煅烧 （包括煤粉制备、熟料煅烧和冷却等）、水
9、泥的粉磨（包括粉磨站）与水泥包装（包括散装）等。 新型干法是以悬浮预热和预分解技术装备为核心，以先进的环保、热工、粉磨、均化、储运、在线检测、信息化等技术装备未能基础；采用新技术和新材料；节约资源和能源，充分利用废料、矿渣，促进环境经济，实现人与自然和谐相处的现代化水泥生产方法。 错误 !未找到引用源。 绵阳职业技术学院毕业设计 内容摘要 绵阳职业技术学院毕业设计 一 原料与燃料 1. 原燃材料的评价 水泥原料（普通硅酸盐水泥） 原料的成分和性能直接影响配料、粉磨、煅烧和熟料的质量，最终也影响水泥的质量。生产硅酸盐水泥的主要原料是石灰质原料（主要提供氧化钙）和粘土质原料（主要提供氧化硅和氧化铝
10、，也提供部分氧化铁）。我国粘土原料及煤炭灰分中一般含氧化铝较高，而含氧化铁不足，因此需要加入铁质校正原料。当粘土中氧化硅或氧化铝含量偏低时，可加入硅质或铝质校正原料。水泥的原料应满足以下工艺要 求： a 化学成分必须满足配料的要求，以能制得成分合适的熟料，否则会使配料困难，甚至无法配料。 b 有害杂质的含量应尽量少，以利于工艺操作和水泥的质量。 c 应有良好的工艺性能，如易磨性、易烧性、热稳定性、易混合性等。 （ 1）石灰质原料 在本设计中所使用的石灰石化学分析结果如下： 石灰石化学成分（ %） 成分名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 石灰石 42.53
11、3.67 1.02 0.21 51.60 0.53 0.05 99.61 本设计采用的石灰石各项指标 基 本 达到了一级品（ CaO 48%, MgO 3%） 要求，该石灰石属于生产水泥 较为 优质 的 原料。据了解， 该 矿山在厂区 北方，距厂 5.5 公里，储量为 1.66 亿吨， 储量丰富。 初步 估计 其储存量能服务 5000t/d 熟料生产线 50年以上，交通方便。 （ 2）黏土质原料 在本此设计中所使用的 砂岩 化学分析结果如下： 砂岩 化学成分（ %） 成分名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 砂岩 3.53 79.83 12.76 1.65
12、1.65 0.16 0.02 99.60 本设计采用的 砂岩基 本满足生产要求， 砂岩矿山位于厂区南面璋山岭，距厂 10 公里 , 储量 7200 万吨，运输距离相对较远，但用量不大，对生产影响较小。 绵阳职业技术学院毕业设计 （ 3）校正原料 在本此设计中所使用的 校正原料 化学分析结果如下： 铝质校正原料 化学成分（ %） 成分名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 铝矾土 13.37 31.42 33.21 15.16 0.48 1.13 - 94.77 铁质校正原料 化学成分（ %） 成分名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO
13、 SO3 硫酸渣 0.58 5.00 5.29 68.21 5.96 3.12 8.59 96.75 校正原料的来源主要是采购，化学成分基本满足生产需求，由于用量极少，所以交通的影响较小。 （ 4）燃料 水泥工业用燃料的质量分析 包括以下几个方面： （ 1）热值：对燃煤的热值希望越高越好，可有效地提高发热能力和煅烧温度。因此对于预分解窑一般要求煤的低位发热量大于 21000kJ/kg 煤。本设计用煤热质为21734kJ/kg 煤。 （ 2）挥发分：挥发分低的煤不易着火，窑内会出现较长的黑火头，高温带比较集中，易形成 “短焰急烧 ”。挥发分相对较高，为 25.74%。 （ 3）灰分：一般要小于
14、25%-30%，本设计中所用煤的灰分为 13.92%。 （ 4）水分：生产中对煤粉的水分应控制在 1%-1.5%。 （ 5）煤粉的细度：煤粉的细度直接影响火焰的长度及形状。国内生产、设计采用的煤粉细度，通常 80m筛余为 8-10%， 煤的工业分析 Mar Mad Vad Aad FCad Qnet,ad 原煤 (沐川烟煤） 5.30 1.80 17.30 32.80 48.10 21734 煤 灰化学 分析（ %） 成分名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 煤灰 - 56.12 26.40 10.00 1.12 1.19 3.02 97.85 绵阳职业技术
15、学院毕业设计 二 配料计算 1.配料计算 原料化学成分（ %） 成分名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 石灰石 42.53 3.67 1.02 0.21 51.60 0.53 0.05 99.61 铝矾土 13.37 31.42 33.21 15.16 0.48 1.13 - 94.77 砂岩 3.53 79.83 12.76 1.65 1.65 0.16 0.02 99.60 硫酸渣 0.58 5.00 5.29 68.21 5.96 3.12 8.59 96.75 煤灰 - 56.12 26.40 10.00 1.12 1.19 3.02 97.85
16、原煤工业分析（） Mar Mad Vad Aad FCad Qnet,ad 原煤 (沐川烟煤） 5.30 1.80 17.30 32.80 48.10 21734 单位熟料热耗为： q=3150kJ/kg (1)率值确定 KH 值： KH 越大，则硅酸盐矿物中的 C3S 的比例越高，熟料质量 越好，故提高KH 有利于提高水泥质量，但 KH 过高，熟料煅烧困难，保温时间长，否则会出现游离 CaO，热耗高，厂中 KH 值一般在 0.880.91 之间取得。 SM 值： 硅酸率 SM 的大小表示熟料在煅烧过程中生成硅酸盐矿物和溶剂矿物的相对含量。通常硅酸盐水泥的硅率在 2.42.7 之间。 IM 值： 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁的质量百分比，也表示熟料中 C3A与 C4AF的比例关系，铝率一般是在 1.41.7 之间取得。 参考国内外大型预分解窑熟料率值的配料方案，结合本设计的原料品质， 本次设计的初始率值目标值定为： KH=0.90， SM=2.55， IM=1.50 （ 2）计算煤灰掺入量 GA=100DWFyQ SqA（ S=100） =32.80 3150 100/100 21734=4.75%
