日产5000吨熟料水泥厂设计

日产5000吨熟料水泥厂设计1.2.1.1原料资源1、 石灰石：青龙山石灰石矿山。

2、 粘土：在石灰石矿山附近孔家村，含水量15%。

3、 砂岩：自备矿山，含水量3%。

4、 铁矿石（粉）：外购，含水量4%。

5、 矿渣（混合材）：钢铁厂碱性矿渣。

含水量15%6、 粉煤灰：外购，含水量0.5%。

7、 石膏：山东产SO 3，40%；含水量少量，块度<300毫米。

8、 燃料：权台煤矿烟煤；易磨性系数1.36；块度<80毫米。

9、 燃料：河南焦作无烟煤；块度<80毫米。

10、电源：从变电所接线进厂。

35KV 11、水源：可采用地下水或不牢河水 12、交通：铁路可与津浦线接轨。

13、原料化学成份：见附表。

14、烟煤及无烟煤工业分析：见附表。

15、钢铁厂矿渣化学成份如下：2SiO 32O Al 32O Fe CaO MgO Σ W% 32.78 12.00 0.65 43.16 10.78 99.37 15.00各原料的化学成分分析如表1-1所示，权台煤矿烟煤资料： 1、工业分析：水分（Mar ） 挥发分（Var ） 灰分（Aar ） 固定碳（Car ） 热值（Qar/kJ/kg ） % 1.71 17.66 21.80 58.83 23405.712、煤灰化学成分：2SiO 32O Al 32O Fe CaO MgO 烧矢量 合计% 50.81 32.05 5.82 3.07 2.34 0 94.09河南焦作无烟煤资料： 1、 工业分析：水分（Mar ） 挥发分（Var ） 灰分（Aar ） 固定碳（Car ） 热值（Qar/kJ/kg ）% 2.06 4.69 15.14 78.11 27756.52、煤灰化学成分：2SiO 32O Al 32O Fe CaO MgO 烧矢量 合计 % 47.52 34.85 5.94 4.39 1.81 0 94.511.2.1.2气象条件1、气温：绝对最低温度：—22.6℃、绝对最高温度：40.6℃、平均气温：14℃、降雨量：年平均降雨量 689.9mm 、最大月降雨量：445.6mm （雨量主要集中在6-8月份）2、相对温度：最高：100%、最低：1-4%、平均：72%3、最大冻土深度：24cm4、最大积雪深度：25cm5、风向：本地区风向年频率见“风玫瑰图”。

夏季多东南东风向，最大风速19.3米/6秒。

1.2.1.3水文、工程地质资料1、洪水位最大标高：海拔33.58米（1963年9月8日），地区水利部门下达设计指标为34米。

2、经钻孔勘测未发现溶洞，裂隙和断层。

3、地震等级：国家地震局、武汉地震大队71年6—7调查。

该地区几十年内地地震烈度定为7度。

1.2.2.3储量计算㈠石灰石矿石的工业指标：根据矿区实际情况确定其技术指标为： a 、最低储量计算标高采用该地区地平面标高32米（历年来未被水淹没）。

b 、开采场边坡角采用 60°，由于矿山为一整体，大部分在开采时可完全采完，故在这些地段不考虑边坡角。

c 、储量计算参数的确定：①、石灰石氧化镁含量不大于2.5%，氧化钙大于48%者划为矿石。

②、矿石体重：经大小体重测定其范围在2.64—2.691吨/米2㈡经过计算求得，C1级贮量6503万吨C2级贮量2985万吨矿区矿石体重测定如表1-3所示，表1-3 矿石体重测定结果表：1.2.3厂址的选择1.2.3.1概述水泥厂厂址选择工作是可行性研究工作的重要环节，在提交可行性研究报告的同时，应同时提交厂址选择报告。

工业企业及其所属工人村的建设地选择是工厂建设的重要环节。

厂址选择的合理与否，将直接影响工厂建设的投资建设进度，同时也长期影响工厂投资后的生产、管理和工厂今后的发展。

因而，对于新建项目的厂址选择，必须予以足够的重视。

厂址选择工作，一般是由负责编制可行性研究的单位按厂址选择不同阶段的要求，提出工程水文地质初堪、地形的测量、环境影响初评、厂外交通供水供电供油等。

具备以上条件后，由筹建单位组织各有关部门进行厂址预选工作。

可行性报告编制单位应根据项目建设和生产的各项要求进行技术、经济和社会等因素的全面分析论证，经多方案比较后，推荐最佳厂址方案和后备厂址方案以及生活区位置，提交厂址选择报告，报主管部门终审。

厂址选择工作是一项综合性工作，需要有关专业有经验的技术人员参加，一般包括：技术经济专业、总图运输专业、原料专业、采矿专业、工艺专业、水道专业、环保专业、电气专业等。

a、工厂总平面布置应有以下指标：⑴工厂和工人村占地面积；⑵用水及用电量；⑶生产用的基本原料、燃料数量；⑷运入及运出的物料周转量；⑸建厂用的主要建筑材料用量；⑹工厂及工人村的基建投资以及必要的各项扩大技术经济指标等。

b、影响厂址选择的主要因素：⑴厂址靠近主要原料基地；⑵厂址靠近铁路接轨车站；⑶在有水运条件的地区，应尽量考虑利用水运及建设码头的可能性，厂址最好靠近主航道的一侧；⑷厂址尽量靠近水源；⑸厂址应靠近电源；⑹厂址应有足够的建厂场地，但必须坚持贯彻国家节约用地方针政策。

尽可能利用荒山野地。

⑺厂址地形最好是宽阔平坦，并捎带倾斜，以利简化工厂的竖向布置与减少平地的土石方量，并利于排水；⑻工程地址条件。

尽量避免死断层、溶洞、滑坡等；⑼水文地质条件；⑽雨水、污水排出的可能；⑾地震，一般6级以下地区不考虑防震措施，6度以上地区要考虑设防震和抗震措施。

9度以上地区不宜建厂；⑿大件设备的运输；⒀合理确定工人村建设场地；⒁与其他方面协作。

c、厂址选择报告的内容和深度要求：⑴厂址选择的依据；⑵各厂址的具体位置、地形、地势和占用土地情况；⑶各厂址的建设条件、交通情况、工程、水文地质、地震烈度、供电供水、防洪要求和施工条件等；⑷工厂的位置和居民区、车站、矿山、附近居民点或企业之间的关系是否合理；⑸对环境保护和生态平衡的预评价；⑹协作条件；⑺各厂址建设投资和经营费用的比较；⑻各厂址建设工期的估算；⑼各厂址优点和缺点的综合评论；⑽推荐方案及其理由；⑾附表1（各种方案对比表）⑿附图（工厂总平面图、各厂址方案的区域位置图）。

1.2.3.3矿山矿石质量矿山矿石质量良好，化学成分稳定，一般氧化钙含量多在52%以上，氧化镁含量多低于1.5%，其他有害杂质含量低。

矿石中未发现游离二氧化硅及其矿物。

矿床储量大，已探明的C1+C2级储量9488万t（其中C2级6503万t）所探明的储量和工作程度完全满足铜山县办好水泥厂的要求。

1.2.3.4地形图（见附表）1.2.3.5方案比较（如表1-5所示）从以上比较情况可见，综合实际和各方面的情况来考察，以C方案为最佳方案。

1.3窑的选型及标定回转窑系统的设计，是根据原料和燃料情况、生产的水泥品种和质量、工厂的自然条件和生产规模来确定窑系统的类型和尺寸，或对已建成的窑进行产量标定，以及计算单位产品的燃料消耗量，在窑的产量和燃料消耗量确定后，对回转窑系统的重要配套设备，如预热器、分解炉、冷却机等设备进行设计选型。

1.3.1窑的标定的意义水泥厂设计过程中，当窑型与规格一旦确定之后，窑产量的标定是选择生产系统设备，计算工厂的烧成能力，和熟料年产量的依据，同类窑在不同的生产条件下，其产量差异相当大，即使同一规格的窑，由于煅烧制度不同，产量也有较大的差别。

窑产量应该是工厂生产能力的限制因素，在窑以前的所有生产车间的生产能力，均以窑的产量为依据进行计算。

窑产量标定过高或过低，均将产生不良后果，如标定过高生产中窑长期达不到设计产量，则浪费辅助设备的生产能力，降低工厂的经济效益；如果产量标定过低，生产中，窑很快大大超过设计产量，不仅使建厂经济效益降低，而且由于配套其它设备的生产能力限制，窑本身的生产能力也得不到正常发挥。

1.3.2 窑的选型计算根据《水泥工业热工设备》P107确定生产能力为日产5000t 的熟料预分解回转窑筒体的尺寸。

① 根据要求的生产能力由（图2-98）查得：回转窑的有效直径 D =4.8m ② 则回转窑的衬砖内径D i ：D i =D-2δ当D ≤4m 时，δ=0.15m 当4m ＜D ≤5m 时，δ=0.18m 当5m ＜D ≤6m 时，δ=0.2m 当D ＞6m 时，δ=0.23m 所以D i =D-2δ=4.8-2⨯0.18=4.44m③ 再由《水泥工业热工设备》P110的图（图2-100、图2-101、图2-102）查得：单位容积产量 2.74~4.92v m =，取平均值3.83t/m 3·日 单位表面积产量F m =126～228，取平均值177kg/m 2·h 单位截面积产量A m =9.0～14.0，取平均值11.5 t/m 2·h ④再由公式 D i =0.096V Fm m L=24Vm m AL/D=250FAm mL ——窑的筒体长度m ，得：D i =0.096×（177/3.83）=4.44m L=24×（11.5/3.83）=72.06m L/D=250×（11.5/177）=16.24考虑衬砖厚度D=D i +2δ=4.44+0.2×2=4.84m考虑窑体数据应取整数，确定回转窑筒体内径为4.8m ，长度为72m 。

φ4.8×72回转窑的窑型技术参数如表1-6所示，说明：* 表示该回转窑配窑外分解系统。

1.3.3 回转窑产量的标定 1.3.3.1 用经验公式计算查《新型干法水泥厂工艺设计手册》所得回转窑产量标定公式， 回转窑技术规格如下：内径 D ＝4.8m ；有效长度 L ＝72m ；因4m ＜D ≤5m ；所选用耐火砖厚度为δ＝0.18m 。

有效内径D i ＝D －δ2＝4.8－2×0.18＝4.44m2.3280.68018.495i G D L = 2.3280.68018.495 4.4472=⨯⨯5005/t d = 1.3.3.2 实际例子（现实生产中Φ4.8×72窑的产量）辽宁工源水泥（集团）有限责任公司、湖南11海螺水泥有限公司、冀东水泥厂、枣庄市金源水泥粉磨有限公司 、中材亨达水泥有限公司、铜陵海螺水泥有限公司、烟台东源水泥有限公司等厂家应用Φ4.8×72回转窑组成日产熟料5000吨的干法烧成线，且达到预期效果；上海新建重型机械有限公司、江苏鹏飞集团股份有限公司、徐州天圣重工机械设备有限公司都定义Φ4.8×72窑外分解系统回转窑日产熟料量为5000吨。

1.3.3.3 结论回转窑的产量是确定工厂生产规模、原料、燃料消耗定额和全厂设备选型设计的依据，因而是水泥厂设计的重要指标。

除了窑的类型和尺寸外，影响回转窑产量的因素很多，特别是近年来，随着生料预均化系统的完善，悬浮预热与窑外分解技术的不断发展，电子计算机过程控制的广泛应用和科学管理的加强，使窑的单位产量指标有所提高。