开题报告

毕业设计(论文)开题报告

学生姓名：田润学号：1101080119

所在学院：材料科学与工程学院

专业：无机非金属材料工程

设计题目：2500t/d熟料石灰石破碎车间工艺设计

指导教师：陈文平

2012年4月17 日

毕业设计（论文）开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

1.1 概述

水泥是国民经济建设的重要基础原材料，目前国内外尚无一种材料可以替代它的地位。随着我国经济的高速发展，水泥在国民经济中的作用越来越大。作为国民经济的重要基础产业，水泥工业已经成为国民经济社会发展水平和综合实力的重要标志。改革开放以来，国内经济建设规模不断扩大，推动国内水泥行业快速发展。

据统计，1978年我国水泥产量为6524万吨，2011年，全国水泥产量已达20.6亿吨。自1985年起我国水泥产量已连续26年位居世界第一位，现如今已占世界水泥总产量的一半多。水泥产量的迅速增长，从数量上已经基本满足我国大规模经济建设的需要。

1.2 水泥生产工艺的整体流程

首先是破碎和预均化：水泥生产过程中，很大一部分原料要进行破碎，如石灰石、粘土、铁矿石及煤等。因为石灰石是生产过程中用量最大的原料，开采出来之后的颗粒较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比较重要的地位；原料预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，是原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

接下来是生料的制备：水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。

然后是生料均化：新型干法水泥生产过程中，稳定入窑生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窑生料成分的最后一道把关作用。

下一步是预热分解：把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排除的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

最后一步是水泥的粉磨：将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

1.3 石灰石破碎车间工艺设计

石灰石破碎车间是水泥厂水泥生产线的第一道工艺生产工序，破碎系统的运行是否正常直接影响了水泥厂的生产。为此，石灰石破碎车间的设计优劣对于整条生产线至关重要。

1.3.1 石灰石破碎系统流程

石灰石破碎系统的流程应根据石灰石的物理性质、不同的进料粒度、原料磨要求的入磨粒度和生产能力，以及所选用的破碎设备来确定破碎系统工艺流程。破碎系统流程一般分为单段破碎和多段破碎。目前，国内大部分水泥厂采用单段破碎的工艺流程。单段大型化破碎机被广泛应用且有很好的效果。因此，石灰石破碎系统在原料符合单段破碎的条件下首先选用单段破碎流程。单段破碎进料粒度大，系统投资少，工艺流程简单。

1.3.2 石灰石破碎机的型式

国内水泥厂所用石灰石大多数属于中等硬度，新型干法水泥生产线一般采用单段锤式破碎机。锤式破碎机是利用机壳内高速旋转的锤头由上而下打击物料，实现以动能冲击粉碎物料的目的。它具有生产能力大、破碎比高、产品粒度均齐、功率消耗低、结构简单、维修方便等特点。

对于高硬度石灰石，可选用低速运转的颚式、旋回式破碎机。

1.3.3 石灰石破碎机的能力确定

石灰石破碎机的能力要根据水泥厂的生产规模、年运转天数、工作班制等因素来确定。

破碎机能力计算公式

式中：G——要求破碎系统的小时产量，t/h；

Q——水泥生产线规模，熟料年产量t/y；

K1——单位熟料的石灰石消耗定额，根据料平衡计算表确定，t/t熟料；

D1——破碎系统的年工作天数，一般取310天；

D2——破碎系统的每天工作班制，破碎机设在矿山，一般取1班；破碎机设在厂区，可取2班；

H——破碎系统的每班工作小时数，一般取5至7小时。

根据破碎机能力计算公式的计算产量和破碎机设备的额定产量综合考虑确定破碎机的台时产量。

1.4 石灰石破碎机的类型

粉碎机械在矿山开采、冶金、煤炭、化工、建材、轻工、粮食加工等行业应用广泛，根据各专业要求不同，其结构特点各异。水泥行业习惯将其主要工作部件作为代表，按其形状或工作特点来命名。如破碎机中，颚式破碎机工作时主要工作部件像人的颚头进食一样，锤式破碎机工作主要靠锤头，辊式破碎机工作主要靠压辊。

1.4.1 锤式破碎机

锤式破碎机是利用机壳内锤头快速旋转动能对物料进行打击破碎，同时锤头与篦条之间还具有一定的研磨作用。锤式破碎机体型小、结构简单、破碎比大、产品粒度细、生产效率高，在水泥厂被广泛应用于物料的中碎和细碎。

锤式破碎机按回转轴的轴数分类，有单转子和双转子两种型式；按转子回转方向分类，有可逆式和不可逆式的区别。双转子破碎机具有破碎比大、喂料均匀、兼有预碎和细碎两段破碎功能等特点，常被用作石灰石一段破碎系统。

1.4.2 反击式破碎机

反击式破碎机分为单转子和双转子两种。反击式破碎机是利用板锤、反击板和料块之间相互的冲击作用对矿石进行破碎的。这种破碎机的生产效率高，破碎比大，结构简单，制造方便，适用于中硬脆性物料的中碎和细碎。

在水泥厂的石灰石破碎设计中，选用双转子反击式破碎机作一段破碎系统时，可以简化生产流程，减少设备台数和车间占地面积。未来国内外反击式破碎机的发展方向主要表现在以下几个方面:

第一，需要对现有的反击式破碎机结构进行改进，提高反击式破碎机的对中硬矿石的破碎能力和设备维护的方便性，其主要集中在板锤、转子结构的改进以便于板锤的更换和装卡;反击架(破碎腔形)的结构优化，提高矿石的一次破碎率和能量的利用率。

第二，研究开发具有高耐磨高韧性的新型板锤材料提高板锤的使用寿命，提高生产率。

第三，应用现代机电一体化技术和现代控制方法（如液压技术、电子技术），不断提高反击式破碎机的自动化程度，减少工人的劳动强度，提高生产率。例如:应用现代计算机辅助设计优化反击架的结构参数，提高对能量的利用率和矿石的一次破碎率。

第四，为适应市场和客户的需要，反击式破碎机正向系列化规格化，大型化发展。

第五，坚持技术创新，逐渐摆脱对产品的单一引进和模仿。

1.4.3 辊式破碎机

辊破碎机1806年应用于工业生产中，是一种比较古老的破碎设备，由于它结构简