物料平衡计算 - 副本

（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： =（100-4）193.8/(100-3-8)=225(t /h)
水泥日产量： =24×225=5400(t /d)
水泥年产量： =7920×0.85×225=1514700(t/y)
2. 原、燃材料消耗定额的计算
（1）、材料消耗定额
物料平衡计算
烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算
1．年平衡法
（1）要求的熟料的年产量：
Qy= Gy
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％
150万吨普通硅酸盐水泥，石膏掺入量为3％，混合材的参入量为8％。水泥的生产损失取为4％。
石灰石破碎机
0.48
914934.24
240.67
生料磨
0.75
1093268.9
184.05
悬浮预热器
0.85
776952
115.4
回转窑
0.87
776952
112.8
煤磨
0.72
13994.64
2.45
回转烘干机
0.72
871200
152.8
篦式冷却机
0.88
776952
111.48
包装机
0.77
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干粘土用干煤的消耗定额
M粘=25.72Q烧／100
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。
2
2
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。
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：
0.086
表10各级旋风筒的参数
级数
参数
一级旋风筒
二级旋风筒
三级旋风筒
四级旋风筒
d1
2.39
2.39
2.39
2.39
d2
0.79
0.79
0.79
0.79
b
2.01
2.01
2.01
2.01
c
2.55
2.37
2.37
2.37
h1
11.37
4.32
4.32
4.32
h2
4.74
5.15
5.15
5.15
e
2.07
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
（t/t熟料）
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
单位熟料耗热q为3350kJ/kg-熟料，煤的Qnet,ad=28532.63（kJ/kg）
式中 ——烧成用干煤消耗定额（t/t熟料）
[1.741+135.73(1-0.0103)+(28.24-0.2)(1-0.00876)+2.31(1-0.03608)]
=41.14%
（t/t熟料）
②考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗定额：
（t/t熟料）
③考虑生产损失时，1t熟料的干生料理论消耗定额
（t/t熟料）
式中K生——干生料消耗定额（t/t熟料）
2772.528
914934.24
粘土
2.46
11.22
0.23
0.23
21.53
516.912
170580.96
21.538
516.912
170580.96
铁粉
0.82
0.92
0.01
0.02
0.979
23.496
7753.68
0.979
23.496
7753.68
生料
17.27
67.13
1.39
1.40
P生——生料的生产损失（%），一般3%～5%
④各种干原料消耗定额
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
名称
石灰石
粘土
铁粉
煤灰
干生料中该原料的配合比（%）
82.67
15.50
0.77
1.05
干原料的消耗定额
1.17
0.22
0.01
0.015
（2）干石膏消耗定额
（t/t熟料）
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
D=[(4×396670/3600)/(3.14×4)]0.5=5.92m
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。旋风筒进出口风速以及旋风筒进出管道内的风速一般在18～20m／s左右，据此也可以确定进出口面积及管道直径。
=[0.2572×(6-0.2)×0.28×100]/[(100-0.2)×2813.263×(100-4)]
=0.00000155（t/t熟料）
②烘干矿渣用干煤的消耗定额
M矿=0.082×1220107.68=100048.83(t/y)
=0.000000482（t/t熟料）
③烘干煤用干煤的消耗定额
（2）旋风筒各部分的尺寸可以根据旋风筒直径来确定，表4-10举例列出旋风筒各部分尺寸与旋风筒直径的关系。
表9旋风筒几何尺寸与旋风筒直径D的比值
旋风筒几何尺寸
比值
方案
Ⅰ级
ⅡⅢⅣⅣ级
d1
d2
b
c
h1
h2
e
0.40
0.15
0.34
0.43
1.92
0.80
0.35
0.40
0.15
0.40
0.40
0.73
0.87
137.06
3289.44
1085515.2
138.039
3312.636
1093268.9
石膏
0.04
0.0016
0.04
0.04
3.3
79.2
26136
3.3
79.2
26136
混合材
0.00061
0.000024
0.10
0.11
8.8
211.2
69696
9.78
234.72
77457.6
熟料
0.002
0.51
0.51
0.51
1)旋风筒进风口横截面积
F=V/ω1(m2)
V------进旋风筒的风量(m3／s)
150万吨普通硅酸盐水泥熟料量为700000×（1-0.03-0.08）=1335000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1335000/330=4045t/d
Qy= Gy=（100-3-8）1500000/（100-4）=1390624（t熟料/年）
（2）窑的台数：
n=
N0=K Di2.5n L （kw）
K——系数 K=0.045～0.048
Di——回转窑的内径(m).
L——回转窑的有效长度(m)；
n——窑的转速
n=3.9r/min 斜度=3.5 K=0.047 解得：N0=361.5kw
2.4.2
旋风式预热器一般采用四级。但当生料中碱、氯、硫含量超过一定限度后，也有采用一级或二级的；或者增设旁路系统，使部分窑尾废气不经旋风预热器而排出(先经冷却和净化后排入大气)。
40.008
13202.64
烘干用煤
0.000018
0.000024
0.0006
0.0006
0.1
2.4
792
0.1
2.4
792
燃煤合计
0.00038
0.0005
0.011
0.011
1.767
42.408
13992.64
1.767
42.408
73994.64
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。
参
数
项目
方案
生产能力
操作
转速
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
计算窑衬厚mm
单位有效容积产量
t/m3·D
计算简式
t/d
t/h
Φ4.0×64m
斜度:4.0％
L/D=16
2350
97.6
4.2
19.3
6.4
42.4
206.2
1.55
200
4.92
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；