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

烧成用煤 烘干用煤 燃煤合计 0.00036 0.000018 0.00038 0.00048 0.000024 0.0005 0.01 0.0006 0.011 0.01 0.0006 0.011 1.667 0.1 1.8 40.008 2.4 42.41 11222.2 673.3 12344.47 1.667 0.1 1.8 40.008 2.4 42.41 11222.2 673.3 12344.47 注：1、采用年平衡法，可不列第8栏和第12栏；采用周平衡法，可不列第9栏和第13栏。

2、备注中可列出：生料组分、物料配合比、生熟料消耗定额、烧成热耗和烘干热耗、煤的热值等。

四﹑主机平衡计算

(一)年平衡法

计算步骤：根据车间工作制度，选取主机的年利用率，并根据物料年平衡量，求出该主机要求的小时产量。

GH?Gy7920?

式中GH——主机要求小时产量（t/h）; Gy——物料年平衡量（t/年）

η——预定的主机年利用率（以小数表示）

预定的主机年利用率可根据车间工作制度和主机运转时间用下式求出：

??k0k1k2k3kk2k3或??

79207920式中K0——每年工作周数（周/年） K1——每周工作日数（日/周） K2——每日工作班数（班/日）

K3——每班主机运转小时数（小时/班） K——每年工作日数（日/年）

水泥厂主机年利用率可参考文献6第43业表3-4。

表8主机要求生产能力平衡表

主机名称 石灰石破碎机 生料磨 悬浮预热器 回转窑 煤磨 回转烘干机 篦式冷却机 包装机

主机年利用率 以小数表示

0.65 0.75 0.85 0.87 0.72 0.46 0.88 0.77

年平衡量 （t/年） 12681113 5601.12 1122224.4 1122224.4 12344.47 13813631 1122224.4 1279335.8

要求主机小时产量

（t/h）

2463.31 0.97 166.7 162.87 2.16 4791.62 161.02 209.78

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五﹑储库计算

表9圆库

物料名称 生料 水泥 熟料

规格/ｍ 145 110 140

个数 2 6 4

单容(m3) 8617 5430 5715 单容(m3) 13910.5 674.4

储存量(m3) 17234 32578 22861.7 储存量(m3) 27821 1349.4

面积/m2 62 54 72 面积/m2 540 192 面积/m2 65.2 50.4 106.3 88.4 面积/m2 1326 80.6

表10矩形预均化堆场

物料名称 石灰石 煤粉

规格/ｍ 26 4

个数 2 2

表11堆棚

物料名称 干粘土 铁粉 石膏 矿渣

料堆a×b×c/ｍ 9.2×6×45.5 8.4×3×39.7 17.2×5.6×48 14×5.7×28

储存量(m3) 2509.6 2000.5 4667.5 2200.4

表12堆场

物料名称 湿矿渣 湿粘土

料堆a×b×c/ｍ 21×6×52 13×6.2×298.5

储存量(m3) 6546.8 2300.5

六﹑水泥厂工艺设备的选型

(一)回转窑

1．回转窑规格的计算

在综合考虑了工厂规模、产品种类、原燃料情况及其它条件，确定了生产方法和窑的类型后，根据所选窑的规格，标定窑的产量，然后根据熟料要求小时产量，确定窑的台数。 标定回转窑产量时，可参考设备说明和用下式计算的结果： D =(G/Ky)0.303

式中 G——回转窑的产量(吨／小时)；G=83t/h D——回转窑的筒体直径(米) L——回转窑的有效长度(米)；

Ky——经验系数，可参考下列数值： 预分解窑 0.94～1 取Ky =1

根据参考文献可知日产2136吨的回转窑的L/D可选为16， 解得：D=3.8m L=61m 根据手册可差得下表

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表13回转窑工艺参数

参 数 方案 项目 生产能力 操作 转速 t/d t/h r/min 停留 时间 min 物料 负荷率％ 窑内 物料量t 物料运动功耗 KWh/h 单位熟料 物料耗功KWh/t 单位有效计算容积产量 窑衬厚mm t/m3·D 计算简式 φ4.0×60m 斜度：3.5％ L/D=15 2000 83 2.8 31.2 6.9 45.1 139.6 1.68 200 3.28 φ4.0×60m 斜度：3.5％ L/D=15 （二）旋风式预热器 1．旋风筒规格的计算

(1)旋风筒直径以直筒部分横截面计算风速和通过旋风筒的风量来确定，可按下式计算

式中 D——旋风筒的直径(m)；

Q——通过旋风筒的风量(m3／s)； ω——旋风筒计算截面风速(m／s)

目前，国内处旋风筒截面风速大都采用3.5～4.0m/s。

Q=1586670(m／h)=440.74(m/s) ω=4.0m/s 计算得D=11.84m (2)旋风筒各部分的尺寸可以根据旋风筒直径来确定，如下表所示

表9旋风筒几何尺寸与旋风筒直径D的比值

3

3

比值方案 旋风筒几何尺寸 Ⅰ 级 d1 d2 b c h1 h2 e 0.40 0.15 0.34 0.43 1.92 0.80 0.35 Ⅱ Ⅲ Ⅳ 级 0.40 0.15 0.40 0.40 0.73 0.87 0.086

由表8计算得各级旋风筒的参数,如表10所示

级数 参数 一级旋风筒 二级旋风筒 三级旋风筒 四级旋风筒 11

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d1 d2 b c h1 h2 e 4.74 1.78 4.03 5.09 22.73 9.47 4.14 4.74 1.78 4.74 5.09 8.64 10.30 1.02 4.74 1.78 4.74 4.74 8.64 10.30 1.02 4.74 1.78 4.74 4.74 8.64 10.30 1.02 1)旋风筒进风口横截面积 Q------进旋风筒的风量(m3／s)

ω1------旋风筒的进口风速m/s,一般在15～20m/s的范围为宜，取20m/s F=Q/ω1=440.74/20=22.04(m2)

2)进料口旋风筒之间联接管道的尺寸

一般来说ω2一般在10～20m/s的范围,多数工厂取15m/s d=（4 Q /πω2）0.5=4×440.74/3.14×15=6.12m

（三）分解炉的尺寸计算与设计

1．分解炉规格的计算

按参考文献《无机非金属材料热工设备》P97，选择KSV型分解炉，取分解炉温度1000℃， 2）分解炉的有效截面积和内径

有效截面积AF=Vf/(3600wf)= 7159460.80/(3600×6)=331.45 m2/s SF型分解炉wf在4.5～6m/s取wf=6m/s 有效内径DF=（4AF/πwf）1/2=(4×331.45/3.14×6) 1/2=8.39m 椎体部分高H2=0.7×DF=0.7×8.39=5.87m 3）分解炉的有效高度H的计算

取分解炉内轴向平均流速w=6m/s 停留时间t=3s 分解炉高H=wt=6×3=18m

直筒部位的有效高度H1=H-H2=18-5.87=12.13m 下料管直径d=0.0019×（msG）1/2=0.0019×(1.04×166666.67) 1/2=0.81m 取此处风速w3=17m/s 风温t=740℃

根据上述计算结果，分解炉主要尺寸值如下： 分解炉的有效内径 DF=8.39m 椎体部分有效筒高 H2=5.87m 直筒部分有效高度 H1=12.13m 分解炉总高度 H=18m 下料管直径 d=0.81m 三次风管直径 di=18.40m

（四）除尘机设备的选择

由参考文献[3]可选CDWY163-9790-3/Ⅱ型电除尘器，其收尘效率为99.81％，其极限处理风量587000 m3／h因除尘设备是电除尘器，故在除尘器前需加增湿塔。由参考文献[3]可选 CZS9.5,其极限处理烟气量700000 m3／h

（五）冷却机

由参考文献[3]可选3.4×17.7推动篦式冷却机

表11水平推动篦式冷却机的主要参数

序号 1

项目 进入熟料温度

单位 ℃

水平推动篦式冷却机

1200～1300

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