100万吨水泥厂房设计

年产100万t矿渣硅酸盐水泥厂房设计

（1）要求的熟料的年产量： Qy=

100?d?eGy

100?P式中Qy－要求的熟料年产量（t熟料/年） Gy－工厂规模（t水泥/年） d－水泥中石膏掺入量（％） e－水泥中混合材的掺入量（％） P－水泥的生产损失（％），可取为3～5％

100万吨矿渣硅酸盐水泥，石膏掺入量为3.5％，混合材的参入量为40％。水泥的生产损失取为4％。

100万吨矿渣硅酸盐水泥熟料量为1000000×（1-0.035-0.4）=565000吨 水泥厂每年除去检修的日子生产水泥的天数为330天 日产熟料量为565000/330=1712.12t/d Qy=

100?d?eGy=（100-3.5-30）1000000/（100-4）=692708（t熟料/年）

100?PQy（2）窑的台数： n=

=692708/（7920*0.85*104）=0.98

7920?Qh,l式中n－窑的台数

Qy－要求的熟料年产量（t熟料/年） Qh,l－所选窑的标定台时产量（t /台?h）

η－窑的年利用率，以小时表示。不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90；传统干法窑0.85；机立窑0.8～0.85；悬浮预热器窑、预分解窑0.85； 7920－全年除去检修日子外窑工作的小时数，全年的工作日为330天。

表5

参 数 方案 φ4.0× 60m 斜度：3.5％ 2500 L/D=15 104 项目 生产能力 操作 转速 t/d t/h r/min 3.4 停留 时间 min 25.7 物料 负荷率％ 7.1 窑内 物料量t 46.9 物料运动功耗 KWh/h 76.3 1 单位熟料 物料耗功KWh/t 1.69 200 单位有效计算容积产量 窑衬厚mm t/m3·D 计算简式 T??? 87.26 n0.2334G熟料nn=

Qy7920?Qh,l=692708/（7920*0.85*104）=0.98

（3）烧成系统的生产能力可按下列各各式计算： 熟料小时产量：Qh?nQh,l =1×104=104(t /h) 熟料日产量：Qd?24Qh =24×104=2496(t /d)

熟料年产量：Qy?7920?Qh=7920×0.85×83=700128 (t/y)

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（4）工厂的生产能力可按下列各式由烧成车间的生产能力求得： 水泥小时产量：Gh?100?PQh=（100-4）104/ (100-3.5-40)=176.71(t /h)

100?d?e水泥日产量：Gd?24Gh=24×176.71=4241.0(t /d)

水泥年产量：Gy?7920?Gh=7920×0.85×176.71=1189611.72 (t/y) 2. 原、燃材料消耗定额的计算 （1）、材料消耗定额

①考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量

KT?100?S

100?I式中K干——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（%） 单位熟料耗煤量为myr=1.19 kg/kg-熟料

S= GA×myr=1.741×1.19×1000/84.03=20.7%（t/t熟料）6995.0452 I=[0.4957×138.62+0.04378×(27.46)+0.01442×2.38] /

[1.741+138.62(1-0.0103)+ 27.46(1-0.00876)+2.38(1-0.03605)] =38.61%

KT?100?S100?20.7??1.29（t/t熟料）

100?I100?38.61②考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗定额：

K生1?100KT100?1.29==1.27（t/t熟料）

100+GA100+1.741③考虑生产损失时，1t熟料的干生料理论消耗定额

K生?100K生1100-P生?100?1.27?1.32（t/t熟料）

100?4式中K生——干生料消耗定额（t/t熟料） P生——生料的生产损失（%），一般3%～5% ④各种干原料消耗定额

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

表6

名称

干生料中该原料的配合比（%）

干原料的消耗定额 （2）干石膏消耗定额

石灰石 80.3 1.12

粘土 17.3 0.24

铁粉 1.37 0.02

煤灰 1.03 0.01

Kd?d3.5??0.06（t/t熟料）

(100?d?e)100-3.5-40

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式中Kd——干石膏消耗定额（t/t熟料）

d、e——分别表示水泥中石膏、混合材的掺入量（%）。 （3）干混合材消耗定额

Ke?e40??0.71（t/t熟料）

(100?d?e)100?3.5?40式中Ke——干混合材消耗定额（t/t熟料） （4）烧成用干煤消耗定额

Kf1?q3350??0.012 gQDW(100?Pf)2813.26（100?3）单位熟料耗热q为3350kJ/kg-熟料，煤的Qnet,ad=28132.63（kJ/kg） 式中

Kf1QgDW——烧成用干煤消耗定额（t/t熟料）

q——熟料烧成热耗（kJ/kg熟料） QgDW——干煤低位热值（kJ/kg干煤） Pf——煤的生产损失（%），一般取3%。 （5）烘干用干煤的消耗定额

Kf?q烘M湿?1??2100??g? Q烧100??2QDW100?Pf式中Kf——烘干某种湿物料用干煤消耗定额（t/t熟料）

M湿——需烘干的湿物料量，用年平衡法时以t/a表示。

Q烧——烧成系统生产能力，用年平衡法时以熟料年产量表示。

ω1、ω2——分别表示烘干前、后物料的含水量（%） q烘——蒸发1kg水分的消耗量（kJ/kg水分），可参考烘干机经验数据，而准确的数据

应通过具体烘干机的热工计算求得。

蒸发1千克水的耗煤量q=lI2/HQyDW=2.56×1940/0.85×20700=0.28kg／kg水 ①烘干粘土用干煤的消耗定额 M粘=27.46Q烧／100

Kf3?M粘Q烧?q烘?1??2100?g?

100??2QDW100?Pf=[0.22746×(6-0.2)×0.28×100]/[(100-0.2)×2813.263×(100-4)] =0.0000017（t/t熟料） ②烘干矿渣用干煤的消耗定额

M矿=0.4×806628.24= 322651.3(t/y)

Kf4?M矿Q烧?q烘?1??2100?g?=0.0000028（t/t熟料）

100??2QDW100?Pf③烘干煤用干煤的消耗定额 M煤= myr×Q烧

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Kf5?M矿Q烧?q烘?1??21003?0.20.28100?g??1.19????3.46?10-6100??2QDW100?Pf100?0.22813.26100?4（t/t熟料）

④烘干石膏用干煤的消耗定额

Kf6?q烘M石?1??21001?0.20.28100??g??0.04????4.07?10?7Q烧100??2QDW100?Pf100?0.22813.26100?4Kf2?Kf3?Kf4?Kf5?Kf6?1.63?10?5?5.6?10?4?3.46?10?6?4.07?10?7?5.8?10?4（t/t熟料）

上述各种干物料消耗定额换算为含天然水分的湿物料消耗定额时，可用下式计算：

K湿?100K干

100??1式中K湿，K干——分别表示湿物料、干物料消耗定额（kJ/kg熟料）

ω1——该湿物料的天然水分（%）。

3.、原料、燃料、材料需要量的计算和物料平衡表的编制

将各种物料消耗定额乘以烧成系统生产能力，可求出各种物料的需要量。例如，将湿石灰石消耗定额乘以熟料周产量，便得出石灰石每周需要量；乘以熟料年产量，便得出湿石灰石每年需要量。

将计算结果汇总成物料平衡表，其格式见表3-2

表7 水泥厂物料平衡表 天然水分 2 生产损失 3 消耗定额 （t/t熟料） 干料 4 1.12 0.24 0.02 1.38 0.06 0.71 1 1.77 含天然 水分料 5 1.13 0.25 0.02 1.4 0.06 0.77 1.002 1.832 h 6 116.5 24.96 2.08 143.2 6.24 73.8 104 184.1 物料平衡 干料 d 7 2795.52 599.04 139.44 3444.48 149.76 1772.16 2496 4417.92 a 8 784143.36 16804.32 14002.56 966176.64 42007.68 497090.88 700128 1239226.56 h 9 117.52 26 2.08 含天然水分料 d 10 2820.48 624 49.92 a 11 791144.64 175032 14002.56 9801792 4200768 539098.56 701528.26 1282634.50 8

物料名称 1 石灰石 粘土 铁粉 生料 石膏 混合材 熟料 水泥 13.86 55.44 2.75 0.83 11 0.92 17.18 67.36 0.0004 0.0014 145.6 3640 6.24 80.08 104.28 190.53 149.76 1921.92 2501.00 4572.67 0.024 0.012 0.002 0.04 0.026 0.054