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5000t/d水泥熟料生产线烧成车间工艺设计

1111406021 陈大杰本设计详细地论述了日产5000吨水泥熟料新型干法水泥厂整个生产工艺流程，生产P²O42.5、P²C42.5两种品种水泥。根据产品要求进行熟料矿物组成设计和配料计算；完成了物料平衡、主机平衡及储库这三大平衡计算，由物料平衡确定主机选型以及由储库平衡来确定堆场、堆棚和圆库的规格。根据设计要求进行重点车间工艺计算和主要设备选型，合理安排车间工艺布置。工艺布置应做到生产流程顺畅、紧凑、简捷。力求缩短物料的运输距离，并充分考虑设备安装、操作、检修、和通行的方便，以及其它专业对工艺布置的要求。

全工艺流程

工艺流程

生料制备

新型干法水泥使用的生料主要有：石灰石、砂岩、铁粉、粉煤灰等原料。

1.石灰石制备及输送

石灰石在矿山车间破碎后，经皮带机运输至厂内的石灰石预均化堆场，再经皮带机转运，送入石灰石调配库。

2.石灰石预均化堆场

石灰石由皮带机送至预均化堆场中心，由悬臂堆料皮带机进行连续人字型堆料，由刮板取料机横切取料。预均化后的石灰石从堆场中

心漏斗卸出，由皮带机输送至石灰石调配库库顶。

3.物料联合储库及输送

砂岩和硫酸渣粉分别由装载机从物料联合储库运至卸料坑，经皮带机和两路阀，分别送入砂岩和硫酸渣粉配料库中。

4.原料配料库及输送

原料配料库由石灰石，砂岩，铁粉和粉煤灰库组成。粉煤灰为干粉煤灰，由汽车运输进厂后，气力输送入库，库下由调速螺运机按设定配比卸出，经冲击式流量计计量控制，由螺旋泵输送至生料磨房内膨胀仓，经气固分离后入选粉机。石灰石，砂岩，硫酸渣分别由库下电子皮带称按设定配比卸出，经皮带机送至生料磨。

5.生料粉磨

配合原料经磨头锁风阀进入立磨进行烘干和粉磨，烘干热源来自窑尾高温风机出来的部分废气和热风炉。出磨物料经斜槽送入提升机，再经斜槽与粉煤灰一起入选粉机选粉，出磨气体经过粗粉分离器，粗粉回到出磨物料提升机中，气体进入旋风收尘器收尘，再由磨系统排风机送入窑磨废气处理系统；收下的粉尘与选粉机选下的细粉一起，经斜槽送入高效胶带式提升机，由提升机送入生料均化库。

6.窑磨废气处理系统

从生料磨排出的废气与经过增湿塔降温调质处理的另一部分窑尾废气再汇风箱汇合，一同进入收尘器收尘，最后经烟囱排入大气，收下的粉尘经链运机入提升机送入生料均化库。

7.生料均化库及窑喂料

生料由提升机送至均化库顶后，由生料分配器呈放射状多点下料入库。

生料经流量控制阀和斜槽，从衡压仓卸出，经高效提升机入窑尾预热器顶部喂料小仓，经计量入窑。

熟料烧成

生料经五级双系列旋风预热器和分解炉预热，预分解后，入窑CaCO3分解率将大于90%。出预热器气体经窑尾高温风机排出，一部分进入增湿塔；一部分进入生料磨作为烘干热源；另一部分进入煤磨作为烘干热源。

1.窑中

生料在预分解系统内预分解后，进入回转窑内煅烧成熟料，

2.窑头熟料冷却及输送

熟料从回转窑落入篦冷机，由篦板下鼓入的冷空气极速冷却，出篦冷机的熟料温度为环境温度+65O C ，由链斗输送机送入熟料库。冷却机高温空气一部分作为窑用二次空气；另一部分经沉降室，有三次风管送到分解炉作为燃烧空气；剩余低温废气经电收尘器收尘后，排入大气。电收尘器收下的粉尘经拉链输运机送到熟料链斗机上。

3.熟料储存

熟料由链斗输送机送入熟料库中，熟料库设散装下料口，供熟料散装使用。

煤磨

原煤由铁路或公路运输进厂，进入堆棚存放，并由装载机运至堆料机上，进行预均化，再经取料机和皮带输送机送入煤破碎车间破碎。

1.煤粉制备

原煤从原煤仓给煤喂料机喂入立式磨进行烘干兼粉磨，烘干用热风来自窑尾预热器废气。出磨煤粉随气流进入旋风收尘器和袋收尘器，收尘净化后的气体排入大气；收下的煤粉由螺旋输送机送到煤粉仓，仓下由高压空气卸出，经煤粉计量装置计量控制，分别泵送至窑头和窑尾分解炉。

2.石膏破碎及输送

石膏由装载机从堆场运到卸料坑，经板式喂料机喂入破碎机中破碎，再经斗式提升机，送入石膏配料库中。

工艺的流程图

本设计是根据本人对当地的资源、等实际条件和要求进行设计的。在设计中充分考虑了该地区的地形、地势、气候、风向等自然条件和地区的实际情况，生产工艺流程图见表1-1所示。

图1-1 生产工艺流程图

在设计中，从原料的开采一直到水泥成品出厂的每一个生产环节中，都采用了最优化的技术，确保水泥生产的质优、高效、节能低耗、环保。如在生料的粉磨过程中采用了最先进的立磨；在水泥的粉磨过程中采用了辊压机和闭路管磨组成的粉磨系统；该系统与球磨机相比，具有系统装机容量低，设备重量轻；粉磨电耗仅为后者的70%一80%,单产设备重量为后者60%。根据业主实际情况，确保资源、资金的最优化合理配置。此设计课题为5000t/d水泥熟料生产线的设计。

原始配料

原、燃料化学成分

表2-1 配料用原料汇总表（包括水泥配料）

煤的工业分析

表2-2 煤的工业分析（%）

其它

1、年平均气温15 ℃

2、当地气压99999Pa

3、地下水位-10m

配料计算

配料方案的选择

因为硅酸盐水泥熟料是由两种或两种以上的氧化物化合而成，因此，在水泥生产中控制各氧化物之间的比值（即率值），比单独控制各氧化物的含量，更能反映出对熟料矿物组成和性能的影响。故常用表示各氧化物之间相对含量的率值来作为生产控制的指标。为了获得较高的熟料强度，良好的生料易烧性以及易于控制生产，选择适当的熟料三率值是非常必要的。

熟料率值的确定

众所周知，C3S是熟料的主要矿物，在水泥水化过程中水化速度最快，对熟料的3d、28d强度起着关键性的作用，而实际生产中熟料的C3S含量由熟料的KH来决定的。当熟料中的KH值在0.86~0.92之间时，R3、R28值均较高；当KH≥0.91时，虽然R3较高，但R28已呈下降趋势，此时，熟料烧成已经较困难，f-CaO不易控制，对强度有较大影响。因此， KH取0.86~0.90为熟料最佳控制范围，可以保证熟料的3天和28天强度[2]。

若熟料SM过高，则由于高温液相量显著减少，熟料煅烧困难，