水泥包装课程设计

课程设计
日产6000吨普通硅酸盐水泥生产线设计（重点车间：水泥包装）
系别：材料与化学工程学院
班级：无机非金属材料
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指导老师：
摘要
本设计采用的生产方法是新型干法水泥生产工艺，设计内容为日产6000t普通硅酸盐水泥熟料生产线工艺设计（重点车间：水泥包装）。

本设计参照目前水泥行业的平均装备水平以及国家有关标准和规范，指导思想是经济合理、技术先进、安全适用，以确保安全、经济合理、符合规范为设计原则，并通过对比，选择出更为合理的工艺方案。

本设计包括主机选型、储存库平衡计算、工艺方案比较和选择等几个部分。

另外一些收尘设备、运输设备等附属设备型号均要与生产匹配。

通过计算和对比，选择比较合理的方案，完成设计的内容。

整个设计过程中主要工艺参数选择和配料方案选择的基础上通过配料计算、全厂物料平衡等计算，完成主机设备的选型。

设计中，严格遵守国家的环境保护规范，满足生产要求的前提下，降低对环境的污染。

关键词：工艺设计水泥包装选型平衡计算方案对比
目录
第一章设计理论基础及依据 (4)
第一节设计目的 (4)
第二节设计原则与指导思想 (4)
第三节设计任务 (4)
第四节设计内容和要求 (5)
第二章水泥包装系统的计算及库的选型 (7)
第一节水泥产量计算 (7)
第二节储库平衡计算 (8)
一、水泥库 (8)
二、成品库 (8)
第三节水泥包装车间的储库平衡表 (9)
第三章重点车间设备选型 (10)
第一节包装机的选择 (10)
第二节主机辅助设备选型 (12)
一、斗式提升机的选型 (12)
二、回转筛的选型 (13)
三、皮带输送机的选型 (14)
四、除尘设备的选型 (15)
五、重点车间辅助设备设备一览表 (15)
参考文献 (16)
第一章设计理论基础及依据
第一节设计目的
整合所学知识，总结资料文献，活学活用，加深对理论知识的理解，有利于我们更加深刻的掌握所学东西。

通过课程设计的锻炼，树立正确的设计思想，培养我们认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

在设计过程中培养我们学生计算、研究等科学设计方法，提高工程设计计算、绘图的动手能力，锻炼我们分析解决实际问题的能力。

第二节设计原则与指导思想
一、设计原则
1.根据任务书规定产品品种、质量、规模进行设计；
2.选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备；
3.主要设备的能力应与生产规模相适应；
4.全面解决工厂生产、场外运输和各种物料储备的关系；
5.注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能性和发展余地；
6.合理考虑机械化、自动化装备水平；
7.充分重视消音除尘，满足环保要求；
8.方便施工、安装、生产和维修。

二、指导思想
本设计的指导思想是：符合实际，技术先进，经济合理，安全使用，使工厂建设取得预期的效果。

第三节设计任务
一、本设计的设计任务是:
1.建设项目：日产6000吨水泥熟料生产线（重点：水泥包装）；
2.建厂规模：日产水泥熟料6000吨；
3.产品品种： 42.5普通硅酸盐水泥
4.生产方法：新型干法回转窑；
5.三废处理要求：符合《水泥工业污染物排放标准》（GB4915—2004）和《工业企业设计
卫生标准》（TJ36—79）的规定；
第四节设计内容和要求
一、总体设计
1、设计的目的和意义：
2、生产工艺方案的比较与选择；
3、产品方案选择；
4、生产工艺流程的选择；
5、平衡计算；
6、设备选型计算和储库平衡计算
二、水泥包装系统设计
1、生产流程的选择；
2、设备及收尘设备的选型；
三、设计深度
1、设计按照初步设计的深度计算；
2、按照设计进行设备选型。

四、设计要求的起止日期
本课程设计日期为2016年6月13日-6月20日，所有的的设计工作必须如期完成。

五、要求
1、必须认真贯彻国家的经济政策和工业政策，遵循行业规程、有关的国家标准和建厂地区的有关规定。

设计方案要求有多方方案对比，力求达到技术先进、经济合理、安全适用。

六、生产原料基础资料
1、化学成分（%）：
2、燃料：
山西阳泉无烟煤，收到基元素分析的成分为Mar=8.0%，Aar=19.02%，Car=65.65%，Har=2.64%，Oar=3.19%，Nar=0.99%，Sar=0.51%
3、生产损失：3%。

第二章水泥包装系统的计算及库的选型第一节水泥产量计算
依据孰料的日生产量和国家标准可推算出水泥的产量。

标准如下：
表2-1 各类型水泥掺料国家标准
根据以上标准选取：石膏：4%；混合材：10%；孰料：86%
由
Q─要求的熟料年产量（t熟料/小时）；
式中y
G─工厂规模（t水泥/小时）；
y
d─水泥中石膏的参入量（%）；
e─水泥中混合材的参入量（%）；
P─水泥的生产损失（%），取3%。

G={(100-3)×250/(100-4-10)=281.97t/h=282 t /
y
第二节储库平衡计算
表2-2厂各种物料的最低储存期(d)
一、水泥库
（1）日消耗量：G1=6768t/d
（2）预设储存期为：7d
（3）需要储存量：G2=6768×7=47376t
（4）选型：查《新型干法水泥厂工艺设计手册》知，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个水泥库容量为10000t。

（4）水泥库的个数：47376/10000=4.7，根据实际情况，考虑水泥散装库底卸料和富余量，选用5个水泥库。

（5）水泥库实际储存期T=水泥库储量（=单个库储量×库个数）/日消耗某原料量
=10000×5/6768=7.39d
则水泥库选取为:5φ18×43m。

二、成品库
相关要求并结合当地具体情况，选取水泥包装的量为30%，存储期为3天。

参考有关资料，成品库的利用系数η=0.65-0.70，这里取0.65。

每平方米面积袋装水泥堆存量值如下（参考《水泥生产工艺计算手册》）：
值
表2-3每平方米面积袋装水泥堆存量
这里取 t=2t/，即水泥垛高为10包。

水泥成品库面积：
F---要求成品库的面积，m2 ; Q---每天生产袋装水泥量，t/d;
T---袋装水泥储存天数，一般为3—4d; ---每1m2成品库面积水泥堆存量，t/m2;
(0.3×6768×3)/(0.65×2)
设定宽度为50m，根据;
S/D4686/50
因为考虑到要有部分剩余面积，所以取长度L为100m。

则实际面积为：S=L×D=50×100=5000m2。

符合要求，则成品库规格为50×100m。

第三节水泥包装车间的储库平衡表
表2-4水泥包装车间的储库平衡表
第三章重点车间设备选型
第一节包装机的选择
水泥的包装分为两种形式，袋装和散装。

袋装水泥是我国水泥发运的主要形式，但在储运过程中易破碎，消耗大量优质木材，纸袋成本高。

散装水泥置于密封容器中，与空气接触面积小，可确保水泥质量。

装水泥具有节省包装材料，运输途中损失少，易于实现装卸自动化等优点，世界上个工业发达国家现已经普遍实现了水泥的散装运输，但在我国，袋装水泥仍占很大比重。

水泥包装机主要有回转式包装机和固定式包装机两种。

回转式结构复杂，投资额大，但自动化水平和劳动生产率较高，适用于大、中型水泥厂。

固定式生产能力小，工人劳动生产率低，只适用中小型水泥厂。

我国大中型水泥厂一般采用回转式。

故本设计采用回转式包装机作袋装水泥的包装设备，可减少包装机台数，降低占地面积。

泥由库底充气卸料系统卸出后由空气输送斜槽等输送设备送往包装车间。

（1）确定工作制度，确定主机的年利用率：
采用2班制，每班工作8小时，每天工作16小时。

其中水泥30%包装，70%散装。

（2）确定包装机规格（参考《水泥工艺设计参考书》）：
G---要求包装机的小时产量，t/h; C---工厂每天生产水泥量，t/d
---袋装水泥量占水泥总量的百分比，%； H---包装机每天生产小时数，h.
(6768×0.3)/16
根据每袋的质量大概为50，可得出每小时生产的水泥袋数；
(126.9×10³Kg)/50Kg
表3-1包装机要求生产能力平衡表
包装机选择
（1）根据上面计算出的包装机每小时的产量换算成每小时生产的袋数为2538袋。

如下是FIUXO回转包装机（参考国家标准）：
表3-2设备选型
（2）8嘴回转包装机，型号为BX-8WY，技术性能见表：
表3-3 技术性能表
规格型号单袋重量
（kg）
称重精度
（kg）
生产能力
（t/h）
水泥包装
温度（℃）
BX-8WY 50 ±0.1 80～100 ＜120
根据实际情况及经济程度工作效率，通过对生产能力进行比较，选用FIUXO回转包装机。

3、生产能力的标定
参考以上数据可知日产6000t熟料同时考虑到机器的检修时间，包装机应为3000袋/h,换算成150t/h。

4、计算主机的数量
式中：n——主机台数,台；
h
G——要求主机小时产量,t/h；
·
h l
G——主机标定台时产量,t/h。

N=126.9/150=0.846=1
故选取一台。

第二节主机辅助设备选型
一、斗式提升机的选型
斗式提升料斗的牵引构件有环链，板链和胶带等几种。

其提升高度一般不超过40m，如果需要提升高度较高时，最好采用多级提升。

在已建的水泥厂中，较多的采用D型，HL 型，PL型和TH型。

D型——胶带斗式提升机。

适用于输送琢磨性的块粒状和粉状物料，。

HL型——环链斗式提升机。

适用于输送琢磨性较大的块粒状物料。

PL型——板式套筒滚子链斗式提升机。

适用于输送中等及大块易碎的和琢磨性小的物料。

根据公式核算斗式提升机的输送能力
G提=k×G
=1.3×126.9
=164.97t/h
式中，k—为提升机提升物料的不均衡系数，1.2～1.3；考虑包装过程中的回灰，这里取1.3
G—为每台主机的小时产量；
根据
设计要求小时输送量：G h=164.97t/h，水泥的容积密度为γ=1.45 t/m3 ,参考<<新型干法水泥厂工艺设计手册>>，结合设备选型手册，选择提升机。

表3-4 提升机的技术规范
查《立窑水泥厂工艺设计手册》并结合斗提机的提升能力，可选用NE—150型号振动筛，该机器的生产能力为170 t/h。

二、回转筛的选型
根据提升机的提升量164.97t/h以及查阅《新型干法水泥厂工艺设计手册》如下表：
表3-5 回转筛的规格和性能
根据上表的数据，选取2个回转筛及充气松动槽，产量为100t/h每个。

三、皮带输送机的选型
根据提升机的提升能力为，查阅《新型干法水泥厂工艺设计手册》，表格如下：
表3-6 皮带输送机的规格和选型
通过查阅上表，选取带宽650,带速0.8,运送能力为127，大于斗式提升机的提升量，所以
符合标准。

四、除尘设备的选型
参考《水泥厂工艺设计实用手册》可以选择LSB-1脉冲顺喷袋式除尘器。

表3-6 LSB-1 脉冲顺喷袋式除尘器技术参数
五、重点车间辅助设备设备一览表
表3-7辅助设备表
参考文献
[1]《新型干法水泥厂工艺设计手册》严生常捷程麟主编2007.1
[2] 中华人民共和国国家标准《水泥工厂设计规范》
[3]《水泥厂工艺设计》于润如严生编著中国建材工艺出版社
[4]《水泥厂工艺设计参考书》1991.3
[5]《水泥生产工艺计算手册》王君伟李祖尚编著中国建材工业出版社
[6]《水泥厂工业用技术设备最新标准选编》国家建筑材料工业机械标准化技术委员会编
[7]《水泥工艺学》武汉理工大学出版社
[8] 《新型干法水泥工艺设计计算及使用技术》康建红代文治主编
[9] 《立窑水泥厂工艺设计手册》中国建筑工业出版社
[10]《水泥设备标准手册》杨祥坤李金保编
[11] 林宗涛.《无机非金属材料工学》.武汉理工大学出版社.2008。