畢業(yè)設計--日產5000噸熟料水泥廠水泥磨系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設計的任務是5000t/d水泥熟料新型干法生產線水泥磨系統(tǒng)工藝設計。目前國內外所采用的水泥粉磨系統(tǒng)主要有三種：球磨機系統(tǒng)、立磨機系統(tǒng)和輥壓機預粉磨系統(tǒng)。經綜合分析比較本設計采用輥壓機聯合粉磨系統(tǒng)，其特點是輥壓機自稱系統(tǒng),提高其循環(huán)量提高輥壓效率，分選后的細粉粒度小而均勻更有利于磨機的配球，故粉磨效率高,輥壓機吸收高達與系統(tǒng)磨機

2、相等的能量，承擔的粉磨工作量大大增加，節(jié)能效果得以提高?；谖锪掀胶庥嬎愫驮O備選型計算，選擇了兩臺生產能力可以達到164.9t/h的合肥水泥設計院的高產高細水泥磨，以及HCF160-120輥壓機。本次設計主要內容有：1.物料平衡計算：采用湊配法，借助EXCEL編制程序經多次驗算得出恰當的率值：KH=0.892、SM=2.085、IM=1.073。2.工藝流程選擇。本設計選擇輥壓機配V型選粉機擠壓聯合粉磨系統(tǒng)開路粉磨工藝。3.生產車間工藝

3、設計及主機設備選型：依據物料平衡計算的結果，借助經驗公式并查閱表格得出合適的主機設備。4.附屬設備選型：附屬設備包括斗提、輸送機、空氣斜槽等設備。在設計過程中，查閱了很多資料、手冊、網上文獻乃去水泥廠參觀考查實地設備，在設計中理論</p><p>　　關鍵詞：新型干法生產線，高產高細水泥磨，聯合粉磨</p><p><b>　　Abstract</b></p&g

4、t;<p>　　The task is to design 5000 t / d new dry process cement clinker production line cement mill system . Used at home and abroad, threr are mainly three types of cement grinding system: ball mill system,

5、vertical mill system and pre-grinding roller press system. After comprehensive analysis and comparison, I choose the and pre-grinding roller press system, which is characterized by roller press claiming system to im

6、prove its circulation rate and increased rolling efficiency, after sorting the small </p><p>　　Key words: new violates the law the production line, High yield and fine cement mill, Pre-grinding</p>&l

7、t;p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　第一章 總論5</b></p>&

8、lt;p>　　1.1 設計任務及其依據，論述設計產品意義5</p><p>　　1.1.1 設計任務5</p><p>　　1.1.2 生產產品的種類及意義和價值5</p><p>　　第二章 配料及物料平衡計算7</p><p><b>　　2.1基本條件7</b></p><p&g

9、t;　　2.1.1、基本條件：7</p><p>　　2.1.2生料配合比計算8</p><p>　　第三章 總平面布置和工藝流程- 13 -</p><p>　　3.1 水泥總平面設計的步驟- 13 -</p><p>　　3.1.1初步設計- 13 -</p><p>　　3.1.2施工圖設計- 14

10、-</p><p>　　3.2 工藝設計的基本原則和程序- 14 -</p><p>　　3.2.1 工藝設計的基本原則- 14 -</p><p>　　3.2.2 本設計的工藝選擇- 14 -</p><p>　　第四章 主機設備選型計算- 16 -</p><p>　　4.1輥壓機主機計算及選型- 16

11、-</p><p>　　4.2水泥磨選型計算- 19 -</p><p>　　4.3 收塵系統(tǒng)- 21 -</p><p>　　4.3.1 V型選粉機后氣箱脈沖袋收塵器選型- 21 -</p><p>　　4.3.2 磨尾氣箱脈沖袋收塵選型- 23 -</p><p>　　4.3.3 V型選分機選型計算-

12、25 -</p><p>　　4.4 斗式提升機選型計算- 25 -</p><p>　　4.4.1 水泥斗式提升機選型計算- 25 -</p><p>　　4.4.2 空氣輸送斜槽選型- 28 -</p><p>　　4.5 主機能力平衡表- 29 -</p><p>　　4.6設計經濟性評價- 31

13、-</p><p>　　結束語- 32 -</p><p><b>　　致謝- 33 -</b></p><p>　　參考文獻- 34 -</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　粉磨作業(yè)是水泥生產中的重要環(huán)節(jié)，無論是生料還是水泥都要通過粉磨來獲得

14、，如果燃料是煤，亦需磨成煤粉才能入窯燃燒?？梢哉f粉磨將直接影響到水泥生產的質和量以及技術經濟指標。水泥熟料的粉磨任務是提供一定顆粒組成的成品。水泥磨作為水泥廠生產環(huán)節(jié)中極重要的一個環(huán)節(jié)，粉磨質量的好壞、節(jié)能水平將直接影響工廠效益乃至品牌影響力和長久發(fā)展?，F代水泥粉磨技術新觀點認為：好水泥是“磨”出來的。當今世界水泥粉磨技術已呈現多元化趨勢，且粉磨設備也向大型化、低耗高效及自動化方向發(fā)展。粉磨技術的進展除了更好地適應原燃料的性能，充分滿足

15、工藝要求之外，主要圍繞節(jié)能來進行。粉磨技術主要包括粉磨工藝和粉磨設備兩個方面。工藝是主導、設備是基礎。設備要有工藝來帶動，工藝要有設備來實現。隨著科學技術的不斷進步，水泥粉磨機理已不再局限于傳統(tǒng)的低效率球、煅研磨方式，而是逐步向高效節(jié)能的輥磨過渡。世界各國的水泥工業(yè)致力于大幅度地降低能源消耗，是一項重要而長期的任務，其關鍵在于提高粉磨效率，降低粉磨作業(yè)電耗。降低粉磨電耗已成為粉磨技術進步的重要標志。目前，水泥生料粉磨已廣泛采用立磨，其優(yōu)

16、越性已獲得公認，市場占有率遠遠超過傳統(tǒng)的球磨系統(tǒng)。然</p><p>　　水泥粉磨工藝現狀及發(fā)展趨勢縱觀現代水泥粉磨工藝，絕大部分工藝流程仍以管磨機作為粉磨設備。擠壓粉磨技術及設備已有相當程度的發(fā)展,在這方面，德國的K.Sc hnert教授進行了開拓性的研究工作，并取得了具有突破性的成就。1979年和1984年，他發(fā)表文章從粉碎物料的能量觀點出發(fā)，對傳統(tǒng)的粉磨方式進行了系統(tǒng)的實驗研究和理論探討，首次闡述了高壓作用

17、下的“料床粉碎”這一全新理念，并引發(fā)了粉磨行業(yè)中的一次重大變革。隨后，德國兩家著名的公司很快汲取了該項技術，于1985年迅速推出了各自的輥壓機產品，即波利鴻斯公司的高壓粉碎輥和洪堡公司(KHD HumboldtWedag AG)的輥壓機。接著，世界各大水泥機械制造公司、丹麥史密斯公司(FL.Sm idth)及美國富樂公司(FullerC ompany)競相開發(fā)研制了輥壓磨，許多水泥廠家也爭相應用。試驗 證 明 ，輥壓機的運轉速度應設定在

18、一定的范圍內，其生產能力隨速度的增加而增加，但超過其最高臨界值時，輥面和料層間的滑動增大，其可導致產能下降。而且壓縮區(qū)間排擠的空氣過多，將使設備產生劇烈的震動。所以輥壓機的速度不隨輥徑而變，基本保持常數。至于輥壓 機半</p><p>　　目前國內主要的粉磨系統(tǒng)有①球磨機系統(tǒng)：影響球磨機粉磨效率的因素較多，包括研磨體級配、磨機通風、熟料溫度和粉磨工藝等。應優(yōu)先采用配高效選粉機的圈流球磨工藝，圈流磨利于產品細度和溫

19、度的調節(jié)和控制，粉磨效率比開流磨高10%～20%，成品越細優(yōu)勢越明顯。 ②輥磨機（立磨）：根據料床粉磨的原理，通過相對運動的磨輥、磨盤裝置來粉磨物料的機械。輥式磨相比球磨機而言其粉磨效率高，烘干能力強，系統(tǒng)簡單，入磨物料顆粒粒度大，控制方便，噪音低漏風少，運轉率高，但它不適于粉磨腐蝕性大的物料，使用壽命短，維修頻繁且維修費用高昂。③輥壓機預粉磨系統(tǒng)：輥壓機與球磨機組成的各種預粉磨系統(tǒng)（包括循環(huán)預粉磨、聯合粉磨、終粉磨等）已經成為水泥粉磨

20、的主要方案，這是由于輥壓機的粉磨效率約為球磨機的2倍左右，可以大幅度節(jié)電。輥壓機系統(tǒng)節(jié)電水平取決于輥壓機消耗功率的大小，輥壓機每消耗1kWh/t,主機電耗（輥壓機+球磨機）可降低0.8 kWh/t～1kWh/t。輥壓機的功率消耗與投影壓力成線性關系，循環(huán)預粉磨輥壓機投影壓力為5500kN/m2～6500kN/m2，聯合粉磨投影壓力略低，控制在5000kN/m2～6000kN/m2。</p><p>　　水泥粉磨技

21、術的改造措施1、閉路粉磨工藝 ①采用預粉碎工藝。為尋求磨機的增產節(jié)能途徑，國內粉碎工作者經多年科學實驗與生產實踐，推出了“縮小入磨物料粒度，多碎少磨，提高磨機產量，降低電耗”的預粉碎工藝，即將入磨物料粒度縮小到3mm，將球磨機的第一倉工作移到磨外由破碎機來完成，而破碎機的效率達25％～40％。 ②預粉磨工藝。水泥粉磨采用預粉磨工藝，在新型干法日產2000噸以上的生產線中得到普遍采用，已成為新建工廠或老廠技術改造的流行趨勢，預粉磨設備主要

22、是輥壓機和立磨（輥式磨）。 從能量利用率的情況來看，輥壓機略高于立磨，但是從運轉的穩(wěn)定性和對喂料粒度的適應性來看，立磨要優(yōu)于輥壓機。從國內使用情況看，無論利用輥壓機或CKP立磨作為預粉磨設備，均可獲得增產節(jié)能的效果，增產幅度達33％～100％。相比之下，輥壓機的使用維護難度稍大一些，輥面磨損周期約為6000小時，之后必須拆下重新堆焊加工修復。而CKP立磨運轉率高，輥面使用周期達到20000小時以上，維護工作量較少，但從投資上比較，CKP

23、立磨要高于輥壓機。 2開路粉磨系統(tǒng) 開路粉磨系統(tǒng)的技術改造主要是采用高細高產磨技術，它與普通開流管磨有以下不同</p><p>　　總結起來，選用輥壓機聯合粉磨閉路循環(huán)系統(tǒng)，依據是節(jié)能、降耗、環(huán)保并且產品質量得以提高。</p><p><b>　　本次設計的任務是</b></p><p>　　1．配料設計和物料平衡計算并填寫物料平衡表和物料貯存

24、庫（生料均化庫）明細表；</p><p>　　2．破碎、生料磨系統(tǒng)主要設備選型計算，確定設備型號規(guī)格和主要技術參數，并填寫主機設備生產能力平衡表；</p><p>　　3．繪制全廠工藝流程圖及車間流程圖各一張</p><p>　　4．一套能反映主機設備安裝位置和各設備連接關系的工藝布置圖樣6～7張；</p><p>　　5．手工圖4－5張，計

25、算機繪圖2～4張。</p><p>　　6．編制設計計算說明書。按規(guī)定要求翻譯與本專業(yè)有關論文。</p><p>　?。ㄓ捎诒救嗽O計水平有限，在設計過程中難免出現紕漏，望指導老師批評指正）</p><p><b>　　第一章 總論</b></p><p>　　1.1 設計任務及其依據，論述設計產品意義</p>

26、;<p>　　1.1.1 設計任務</p><p>　　日產5000噸水泥熟料水泥廠水泥粉磨系統(tǒng)工藝設計 </p><p>　　1.1.2 生產產品的種類及意義和價值</p><p>　　一 生產產品的種類及定義</p><p>　　復合硅酸鹽水泥是由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材料、適量

27、石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，稱為復合硅酸鹽水泥（簡稱復合水泥）。水泥中混合材料總摻加量按質量百分比應大于15%，不超過50%。國家標準對復合硅酸鹽水泥的技術要求有：</p><p>　　1）氧化鎂：熟料中氧化鎂的含量不得超過5.0%。如水泥經壓蒸安定性試驗合格，則熟料中氧化鎂的含量允許放寬到6.0%。</p><p>　　2）三氧化硫：水泥中三氧化硫的含量不得超過3.5%。</p&

28、gt;<p>　　3）細度：80μm方孔篩篩余不得超過10%。</p><p>　　4）凝結時間：初凝不得早于45min,終凝不得遲于10h。</p><p>　　5）安定性：用沸煮法檢驗必須合格。</p><p>　　復合水泥與普通水泥的區(qū)別就是摻合料摻量，復合水泥摻合料多，普通水泥少。</p><p>　　一般來說，普通水泥

29、更適合用于拌制混凝土，復合水泥宜配制低強度砂漿。</p><p>　　二 產品的意義和價值</p><p>　　水泥是建筑工業(yè)三大基本材料之一。使用廣，用量大，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。其單位質量的能耗只有鋼材的1/5～1/6，合金的1/25，比紅磚還底35%。根據預測，下一個世紀的主要建筑材料，還將是水泥和混凝土，水泥的生產和研究仍然極為重要。水泥粉磨和攪拌后，表面的熟料礦物立即與水發(fā)

30、生水化反應，放出熱量，形成一定的水化產物。由于各種水化的溶解度很小，就在水泥顆粒周圍析出。隨著水化作用的進行，析出的水化產物不斷增多，以致互相結合。這個過程的進行，使水泥漿體稠化而凝結。隨后變硬，并能將其攪拌在一起的混合材或礦渣、石等膠粒膠結成整體，逐漸產生強度。因此，水泥成水泥混凝土的強度是隨齡期延長而逐漸增長的。早期增長快，但是，只要維持適當的溫度和濕度，其強度在幾個月、幾年后還會進一步有所增長。另一方面，也可能在幾十年后尚有未水化

31、的部分殘留，仍具有繼續(xù)進行水化作用的潛在能力。</p><p>　　作為膠凝材料，除水硬外，水泥還有許多優(yōu)點：水泥漿有很好的可塑性，與石拌合后仍能使混合物具有和易性，可澆注成各種形狀尺寸的構件，以滿足設計的不同要求；適應性強，還可以用于海上、地下、深水或者嚴寒、干熱的地區(qū)，以及耐侵蝕、防輻射核電站等特殊要求的工程；硬化后可以獲得較高的強度，并且改變水泥的組成，可以適當調節(jié)其性能，滿足一些工程的不同的需要；尚可與纖

32、維或者聚合物等多種有機、無機材料匹配，制成各種水泥基復合材料，有效發(fā)揮材料的潛力；與普通的鋼鐵相比，水泥制品不會生銹，也沒有木材這類材料易于腐朽的特點，更不會有塑性年久老化的問題，耐久性好，維修工作量小等等。因此水泥不但大量用于工業(yè)和民用建筑，還廣泛應用于交通、城市建設、農林、水利及海港等工程，制成各種形式的混凝土，鋼筋混凝土的構件和構件物。而水泥管、水泥船等各種特殊功能的建筑物、構筑物的出現有了可能。此外，如宇宙工業(yè)、核工業(yè)以及其他新

33、型工業(yè)的建設也需要各種無機非金屬材料。其中最為基本的是以水泥為主的新型復合材料。因此，水泥工業(yè)的發(fā)展對保證國家建設計劃順利進行，人民生活水平提高具有十分重要的意義，而且，其他領域的新技術也必須滲透到水泥工業(yè)中來，</p><p>　　第二章 配料及物料平衡計算</p><p><b>　　2.1基本條件</b></p><p>　　2.1.1、

34、基本條件： </p><p>　　1）采用窯外分解窯生產熟料；</p><p>　　2）水泥品種：P.C32.5級</p><p>　　3）物料參數見表2-1～2-3；</p><p>　　4）要求熟料三個率值：KH=0.89±0.01、SM=2.10±0.10、IM=1.10±0.10；</p>

35、<p>　　5）單位熟料熱耗：3132kJ/kg；</p><p>　　6）生產損失：生料、水泥按1%計算，其它按3%計算。</p><p>　　表2－1 原燃料化學成分（%）</p><p>　　表2－2 進廠原燃料水分及粒度</p><p>　　表2－3 煤的工業(yè)分析</p><p>　　2.1.2

36、生料配合比計算</p><p><b>　　一 假設原料配比</b></p><p>　　石灰石:粘土:鐵粉=0.826:0.146:0.028</p><p>　　二 計算白生料化學成分</p><p>　　三 計算灼燒基生料化學成分</p><p>　　A/(100-L)=A/(100-34.

37、78008)</p><p>　　四 計算熟料標準煤耗</p><p><b>　　煤的工業(yè)分析</b></p><p>　　單位熟料熱好:3035kj/kg</p><p>　　標準煤耗=熟料熱耗/煤熱值=3132/26426=0.11852</p><p><b>　　五 計算煤灰摻

38、入量</b></p><p>　　=0.11852×17.91×100/100=2.2269% 公式（2-1）</p><p>　　( 其中A:煤收到基灰分含量（%）；S：煤灰沉落于熟料中的百分率（%），一般取100 )</p><p>　　六 計算熟料化學成分（%）</p><p><

39、;b>　　七 計算率值</b></p><p>　　KH=（CaO-1.65Al2O3-0.35Fe2O3）/2.8SiO2=0.892 （0.88～0.90）公式（2-2）</p><p>　　SM=SiO2/( Al2O3+ Fe2O3)=2.085 (2.00~2.20) 公式（2-3）</p><p>　　IM

40、= Al2O3 /Fe2O3=1.073 (1.00~1.20) 公式（2-4）</p><p>　　經驗算滿足設計要求，可取</p><p><b>　　八 計算熟料料耗</b></p><p><b>　　1.理論料耗</b></p><p><b&

41、gt;　　公式（2-5）</b></p><p>　　=（100-2.12269)/(100-34.78008)=1.50073 t/t熟料</p><p><b>　　2.實際料耗</b></p><p><b>　　公式（2-6）</b></p><p>　　=1.50073/(1-

42、1%)=1.51589 t/t熟料</p><p><b>　　九 計算實物煤耗</b></p><p><b>　　公式（2-7）</b></p><p>　　=0.11852/(1-3%)=0.12219 t/t熟料</p><p>　　濕煤料耗=0.12219/(1-8%)=0.13282 t

43、/t熟料</p><p>　　十 計算干基實際消耗定額</p><p>　　干石灰石=1.51589×0.826/（1-3%）=1.26477 t/t熟料</p><p>　　干粘土=1.51589×0.146/（1-3%）=0.22355 t/t熟料</p><p>　　干鐵粉=1.51589*0.028/(1-3%)=

44、0.04287 t/t熟料</p><p>　　十一 計算濕基實際消耗定額</p><p>　　濕石灰石=1.26427/（1-1%）=1.27755 t/t熟料</p><p>　　濕粘土=0.22356/（1-13%）=0.25696 t/t熟料</p><p>　　濕鐵粉=0.04288/(1-3%)=0.04420 t/t熟料<

45、/p><p>　　濕原煤=0.13281/（1-8%）=0.15011 t/t熟料</p><p>　　十二 計算石膏消耗定額</p><p><b>　　干石膏消耗定額</b></p><p><b>　　公式（2-8）</b></p><p>　　=100×4/(1

46、00-4-15)(100-3)=0.05091t/t熟料</p><p>　　其中，d-石膏摻入量，取4%</p><p>　　e-混合材摻入量，取15%</p><p><b>　　pd-石膏生產損失</b></p><p><b>　　濕石膏消耗定額</b></p><p&g

47、t;<b>　　公式（2-9）</b></p><p>　　=100×0.05091/(100-2%)=0.1909 t/t熟料</p><p>　　十三 計算混合材消耗定額</p><p><b>　　干混合材消耗定額</b></p><p><b>　　公式（2-10）<

48、;/b></p><p>　　=100e/(100-d-e)(100-pe)=100×15/(100-4-15) (100-3)=0.19091 t/t熟料</p><p>　　其中，d-石膏摻入量，取4%</p><p>　　e-混合材摻入量，取15%</p><p>　　pe-石膏混合材生產損失</p>&l

49、t;p><b>　　濕混合材消耗定額</b></p><p><b>　　公式（2-11）</b></p><p>　　=100×0.19091/(100-18%)=0.23282 t/t熟料</p><p><b>　　十四 計算水泥產量</b></p><p&g

50、t;<b>　　水泥小時產量</b></p><p><b>　　公式（2-12）</b></p><p>　　=208.3×(100-3)/(100-4-15)=249.45t/h</p><p>　　水泥日產量Gd=24 Gh=5986.80</p><p>　　水泥年產量Gy=876

51、0ηGh17340858t/y</p><p>　　其中η為主機年利用率=290×3×8/8760=0.795</p><p><b>　　計算濕物料配合比</b></p><p>　　濕物料配合比=1.57870</p><p>　　根據以上內容編制物料平衡表如下：</p><p

52、><b>　　物料平衡表</b></p><p>　　第三章 總平面布置和工藝流程</p><p>　　工廠總平面設計的任務，是根據廠區(qū)地形，進出廠物料運輸方向和運輸方式，工程地址，電源進線方向等，全面衡量，合理布置全廠所有建筑物，構筑物，鐵路，道路以及地下和地上工程管線的平面和豎向的相互位置，使之適合于工藝流程，并與場地地形及綠化，美化相適應，保證勞動者有良好

53、的勞動條件，從而使工廠組成一個有機的生產整體，以使工廠能發(fā)揮其最大的生產效能。</p><p>　　現代化的水泥企業(yè)，從生產所需原料的機械化開采起，經過一系列的運輸和加工，到水泥的包裝或散裝輸出為止，系一級其復雜而科學的生產過程，故其總平面圖設計必須處理許多復雜的技術問題。而總平面設計的合理與否，對工廠的建設，生產以及將來的發(fā)展都有直接而深遠的影響。因此，工廠的主管部門和設計等建筑單位都必須十分重視平面布置的設計

54、。</p><p>　　3.1 水泥總平面設計的步驟</p><p>　　在兩階段設計中，工廠總平面圖設計亦按初步設計及施工圖設計兩階段進行。每個設計階段又分為資料圖和成品圖兩個步驟進行工作?，F將各階段工作分別敘述如下：</p><p><b>　　3.1.1初步設計</b></p><p>　?。?）工廠總平面輪廓圖（

55、資料圖）</p><p>　　工藝專業(yè)人員根據與有關專業(yè)人員商定的各項建筑物設想的外形輪廓尺寸，并結合所選廠址的廠區(qū)地形，主導風向，鐵路專用線及公路布置，電源等具體條件，繪出生產車間總平面輪廓資料圖。在布置過程中應考慮廠內外道路及預留各種管線</p><p><b>　　位置。</b></p><p>　?。?）工廠總平面圖（初步設計成品圖）&

56、lt;/p><p>　　在調整、補充、完善工廠總平面輪廓圖的基礎上，繪制工廠總平面布置圖，作為初步設計主要附圖之一，由總圖專業(yè)人員完成。</p><p>　　3.1.2施工圖設計</p><p>　?。?）工廠總平面資料圖</p><p>　?。?）工廠總平面布置施工圖：</p><p>　　① 豎向布置圖：具體表示廠區(qū)設

57、計標高的關系和邊坡處理。</p><p>　?、?土方工程圖：具體表示廠區(qū)場地平整土石方的調撥和工程量。</p><p>　?、?鐵路專用線施工圖：表示鐵路專用線坐標、標高、橋涵、縱橫剖面等施工要求。</p><p>　?、?廠區(qū)道路及雨水排除施工圖。</p><p>　?、?管線匯總施工圖：表示廠區(qū)內地上、地下各種管線的關系位置。</

58、p><p>　　3.2 工藝設計的基本原則和程序</p><p>　　3.2.1 工藝設計的基本原則</p><p>　　① 根據計劃任務書規(guī)定的產品品種、質量、規(guī)模進行設計。</p><p>　?、?主要設備的能力應與工廠規(guī)模相適應。</p><p>　?、?選擇技術先進、經濟合理的工藝流程和設備。</p>

59、<p>　　④ 全面解決工廠生產，廠外運輸和各種物料的儲備關系。</p><p>　?、?注意考慮工廠建成后生產挖潛的可能和留有工廠發(fā)展的余地。</p><p>　?、?合理考慮機械化、自動化裝備水平。</p><p>　?、?重視消音除塵，滿足環(huán)保要求。</p><p>　?、?方便施工、安裝，方便生產、維修。</p>

60、;<p>　　3.2.2 本設計的工藝選擇</p><p>　　輥壓機配V型分級機擠壓聯合粉磨系統(tǒng)開路磨</p><p>　　熟料、石膏及混合材（粉煤灰等粉狀料直接入磨）等按一定比例配料后，由皮帶機、提升機送入穩(wěn)流稱重倉內，經輥壓機擠壓后，再由提升機送入V型分級機，出V型分級后的粗粉返回穩(wěn)流稱重倉進行二次擠壓，細粉（半成品）由風帶入旋風筒收集后入磨，出磨水泥即為成品再由輸送設

61、備送入水泥庫。</p><p><b>　　圖3.1</b></p><p>　　第四章 主機設備選型計算</p><p>　　4.1輥壓機主機計算及選型</p><p>　　要求：設計兩條水泥粉磨系統(tǒng)，總產量為249.45t/h，每條產量124.7t/h，主機功率滿足要求。</p><p>　　

62、通過量GR=3600Bevρs</p><p>　　B-輥子寬度，m；e-輥子間隙，m；v-輥子圓周速度m/s; ρs-產品密度，t/m3;v-輥子速度，m/s</p><p>　　e=(γ1/γ2-γ1)(1-cosα)D,GR=3600B(γ1/γ2-γ1)D(1-cosα)vρs 公式（3-1）</p><p>　　γ1-熟料容重，t/m

63、3, γ2-過輥后物料容重，t/m3,D-輥直徑，m，α-壓力角</p><p>　　①方案一：選用HFCG160-120，功率2×900kw,通過量580~670t/h</p><p>　　γ1取1.55，γ2取2.45，α取80.v取1.5m/s，ρs=2.5</p><p>　　e=1.55/(2.45-1.55)(1-cos8°) 

64、15;1.6</p><p>　　GR=3600×1.2×(1.55/2.45-1.55) ×1.6×(1-cos8°) × 1.5×2.5=433t/h</p><p>　　功率計算NI=(1.15~1.20) ×2βγTvQ(vQ=DBV)</p><p>　　(NI-輥壓機功率，k

65、w，β-輥壓機作用力作用角，PT-輥壓機最大投影壓力，vQ-輥壓機規(guī)格潛能)</p><p>　　N1=1.18×2×0.05×5000×1.6×1.2×1.5=1699kw</p><p>　?、诜桨付哼x用HFCG160-140，功率2×1120kw,通過量680~780t/h</p><p>

66、;　　GR=3600×1.4×(1.55/2.45-1.55) ×1.6×(1-cos8°) × 1.15×5.5=505t/h</p><p>　　N2=1.18×2×0.05×5000×1.6×1.4×1.5=1982.4kw</p><p>　　方案一、二

67、均滿足，但是一更節(jié)省成本且節(jié)約電力，故選擇方案一</p><p>　　表4.1 輥壓機的選型計算</p><p>　　表4.2 輥壓機的技術性能參數</p><p>　　4.2水泥磨選型計算</p><p>　　開流高產高細磨，取消了選粉部分，簡化了流程，易于操作。由于高產高細磨內部隔板的特殊設計自身具有選粉功能，并能大幅節(jié)電，所以選用高

68、產高細磨是一個很好的選擇。要求：設計兩條水泥粉磨系統(tǒng)，總產量為249.45t/h，每條產量124.7t/h，物料循環(huán)負荷取300%，主機功率滿足要求。</p><p>　　N0=0.2V.Di.n.(G/V)0.5 公式（3-2） </p><p>　　其中，N0

69、-磨機粉磨物料所需功率，kw；V-磨機有效容積，m3；Di-磨機有效直徑，m;n-磨機轉速，r/min；G-研磨體裝載量，t。</p><p>　　Q= N0.q. ?/100 公式（3-3）</p><p>　　其中，Q-磨機小時產量t/h，N0-磨機所需功率kw，q-單位功產量，kg/(kw.h), ?-流程系數，q. ?取50

70、kg/(kw.h)</p><p><b>　　1）工作制度</b></p><p>　　三班制，每班工作8小時，每年工作290天</p><p>　　2）確定主機年利用率</p><p>　　η=k·k2·k3/8760=290×3×8/8760=0.795</p>

71、<p>　　(其中，K-年工作日，K2-每日工作班數，K3-每班工作時長)</p><p>　　3）主機要求小時產量</p><p>　　Gh= Gy/8760η</p><p>　　水泥小時產量= 5000/24=(100-3/100-4-15) ×5000/24=249.45t/h</p><p>　　(p:水泥生產

72、損失，取3%，d:水泥中石膏摻入量，取4%，e:水泥中混合材摻入量，取15%)</p><p>　　水泥日產量=24Gh=5988t/d</p><p>　　水泥年產量=8760ηGh=8760×0.8×249=1734086t/y</p><p><b>　　4)設備的選型</b></p><p>

73、　　選用合肥水泥設計院的高產高細磨</p><p>　　特點：適用于各種水泥粉磨系統(tǒng)，達到增產20~40%，節(jié)電17~30%，改善水泥性能，適用于開流、圈流，適用于輥壓機組成的擠壓、聯合粉磨，改造的投資省、時間短、見效快</p><p>　　擬選設備型號及參數如下表：</p><p><b>　　表4.3</b></p><

74、p><b>　　5）生產能力標定</b></p><p>　　Q=0.22VDn(G/V)0.8qη/1000</p><p>　　式中：Q-標定磨機產量</p><p>　　V-磨機有效容積（V=0.785D2L）</p><p><b>　　D-磨機有效直徑</b></p>

75、<p>　　n-磨機轉速（r/min）</p><p>　　G-磨機研磨體裝載量（t）</p><p>　　q-磨機單位功率產量，按磨機需要功率計算（kg/kw·h）</p><p>　　η-流程系數，開路系統(tǒng)η=1，閉路1.15~1.5</p><p>　　①D1取3.8m,V1=0.785×3.82×

76、;13=147m2,n取16.6r/min,q=50kg/ kw·h, η=1</p><p>　　Q1=0.22×147×3.8×16.6×(180/147)0.8×50×1/1000=119.9t/h</p><p>　?、贒2取4.1m,V1=0.785×4.12×13=147m2,n取16.6

77、r/min,q=50kg/ kw·h, η=1</p><p>　　Q2=0.22×147×3.8×16.6×(180/147)0.8×50×1/1000=164.9t/h</p><p>　　綜合考慮選第二種4.2×13的磨機，需要n=Gh/Gh-l=249/164.9=1.51t/h，需要2臺</p&

78、gt;<p>　　6）計算主機年利用率</p><p>　　η= (Gh/Gh-ln) η0=(249/164.9×2) ×0.795=0.61</p><p><b>　　4.3 收塵系統(tǒng)</b></p><p>　　4.3.1 V型選粉機后氣箱脈沖袋收塵器選型</p><p>　　

79、PPC氣箱式脈沖袋除塵器適用范圍廣泛，主要用于建材行業(yè)，如水泥廠的破碎、包裝、庫頂、篦式冷卻機、和各種磨機的收塵系統(tǒng)，即對帶O-Sepa選粉機的含塵濃度高達1000 g/Nm3的粉磨收塵系統(tǒng)也只要直接選用PPC系列產品，而不需要另行設置旋風收塵器的初級除塵器，既節(jié)省了成本，又減少了占地面積和系統(tǒng)設備阻力。PPC氣箱式脈沖袋除塵器還可適用于冶金行業(yè)，機械鑄造行業(yè),化工和耐火材料行業(yè)等工礦企業(yè)中工業(yè)性粉塵的凈化和收塵。也適用于煤磨收塵，但要

80、增設防燃防爆措施，收塵器結構也要相應改變。對于我國北方嚴寒地區(qū)，還需增加加熱保溫裝置后才能適用。</p><p>　　氣體性質：根據V型選粉機風量及選粉狀況，每小時的風量為270000m3/h，選粉量為122.9t/h,粉塵濃度為455.2g/m3。</p><p>　　V型選粉機后氣 箱脈沖帶收塵器選型</p><p><b>　　過濾面積的確定 <

81、;/b></p><p><b>　　A=Q/V</b></p><p>　　A-總過濾面積，m2；Q-處理氣體量，m3；V-毛過濾風速，m/min查表取1.0m/min</p><p>　　帶入數值得：A=270000÷60÷1.0=4500 m2</p><p><b>　?、诖_

82、定濾袋數量n</b></p><p><b>　　n=A/f</b></p><p>　　總過濾面積，m2；f-每條濾袋的過濾面積。采用Ф130mm濾袋，長度L取5m， 過濾面積為2.5 m2。</p><p>　　n=4500÷2.5=1800條</p><p>　　③確定每個室的濾袋數n1<

83、;/p><p><b>　　n1=n2.n3</b></p><p>　　n2-每個室的噴吹管數，取4根；n3-每根噴吹管噴吹的濾袋數，取16條。</p><p>　　n1=4X16=64</p><p><b>　?、艽_定慮室數N</b></p><p>　　N=A/ n1=2

84、2.5</p><p><b>　　取24個。</b></p><p>　　處理后氣體含塵濃度：由于氣箱脈沖帶收塵器自身攜帶預處理裝置，含塵氣體由進風道進入灰斗，粗塵粒直接落入灰斗底部，故收塵器實際處理的粉塵小于122.9t/h，設粗粉含量為40%，處理后氣體含塵濃度122.9X106gX0.6X（1-99.9%）/270000m3=27.31mg/m3<30m

85、g/m3,滿足排放標準。</p><p>　　綜上所述，查表得FMQDⅢ128-2X12型氣箱脈沖帶收塵器滿足要求。參數如下：處理風量269100 m3，過濾面積3728 m2，濾袋數量3072條，阻力1470-1770pa，廢氣含塵濃度<1300g/ m3，保溫層面積322 m2，重量96400kg。</p><p>　　表4.4 氣箱式脈沖袋除塵器選型計算</p>

86、<p>　　4.3.2 磨尾氣箱脈沖袋收塵選型</p><p><b>　　1）磨機通風量計算</b></p><p>　　V=π/4Di2(1- ?)w. 3600 公式（3-3）</p><p>　　V-磨機通風量，m3/h；Di -磨機有效直徑，取4.1m；?

87、 -填充系數，取0.32；w-磨機風速取0.5m/s。代入上式得</p><p>　　V=π/4Di2(1- ?)w. 3600=π/4X4.12X(1-0.32)X0.5X3600=16153 m3/h</p><p>　　2）氣體性質：參考有關文獻，取粉塵濃度為130g/m3，氣體溫度90℃。</p><p>　　3）過濾面積的確定 </p>&l

88、t;p>　　A=Q/V </p><p>　　A-總過濾面積，m2；Q-處理氣體量，m3；V-毛過濾風速，m/min，取1.0m/min</p><p>　　帶入數值得：A=16153÷60÷1.0=539 m2</p><p>　　4)確定濾袋數量n </p><

89、p>　　n=A/f </p><p>　　總過濾面積，m2；f-每條濾袋的過濾面積。采用Ф130mm濾袋，長度L取5m， 過濾面積為2.5 m2。</p><p>　　n=539÷2.5=216條</p><p>　　5)確定每個室的濾袋數n1</p><p&

90、gt;　　n1=n2.n3 </p><p>　　n2-每個室的噴吹管數，根，取3根；n3-每根噴吹管噴吹的濾袋數，取16條。</p><p>　　n1=3X16=48</p><p>　　6)確定慮室數N </p>&l

91、t;p>　　N=A/ n1=12 </p><p><b>　　取24個。</b></p><p>　　7)處理后氣體含塵濃度：由于氣箱脈沖帶收塵器自身攜帶預處理裝置，含塵氣體由進風道進入灰斗，粗塵粒直接落入灰斗底部，故收塵器實際處理的粉塵小于160g/m3，設粗粉含量為20%，處理后氣體含塵濃度160X103X

92、16153mgX(1-99.9%）/80700m3=25.62mg/m3<30mg/m3,滿足排放標準。</p><p>　　綜上所述，查表得FMQDⅢ96-2X6型氣箱脈沖帶收塵器滿足要求。參數如下：處理風量80700 m3，過濾面積1121m2，濾袋數量1152條，阻力1470-1770pa，廢氣含塵濃度<1300g/ m3，保溫層面積210 m2，重量30240kg。</p>&l

93、t;p>　　表4.5 氣箱式脈沖袋除塵器選型計算</p><p>　　4.3.3 V型選分機選型計算</p><p>　　按配套的輥壓機通過量，V型選粉機設計處理量Q為700t/h，氣料比C取3kg/m3，那么V型選粉機的處理風量L為：</p><p>　　L=1000Q/C/60=1000X700÷3÷60=3889 m3/min

94、 公式（3-4）</p><p>　　查表得選V4000型，處理風量270000 m3/h，配備風機規(guī)格為處理風量270000 m3/h，全壓4500pa，轉速980r/min，電機規(guī)格為YKK500-6，功率560kw。</p><p>　　表4.6 V4000型選粉機技術性能參數</p><p>　　4.4 斗式提升機選型計算 &l

95、t;/p><p>　　4.4.1 水泥斗式提升機選型計算</p><p>　　斗式提升機具有輸送量大，提升高度高，運行平穩(wěn)可靠，壽命長顯著優(yōu)點，其主要性能及參數符合JB3926----85《垂直斗式提升機》（該標準等效參照了國際標準和國外先進標準），牽引圓環(huán)鏈符合MT36----80《礦用高強度圓環(huán)鏈》,本提升機適于輸送粉狀，粒狀及小塊狀的無磨琢性及磨琢性小的物料，如：煤、水泥、石塊、砂、粘

96、土、礦石等，由于提升機的牽引機構是環(huán)行鏈條，因此允許輸送溫度較高的材料(物料溫度不超過250 ℃)。一般輸送高度最高可達40米.TG型最高可達80米。</p><p>　　1）水泥斗式提升機選型計算</p><p>　　要求：輸送水泥124.7t/h，輸送高度35m，水泥堆積密度0.9t/ m3。</p><p>　　初選環(huán)鏈式斗式提升機，提升速度1.5m/s，料斗

97、填充系數取0.8。</p><p>　　i/a=Q/(3.6vρη)=125÷（3.6×1.5×0.9×0.8）=32.2 L/m 公式（3-5）</p><p>　　查表得TDG400型斗式提升機，料斗采用sh型，料斗容積16L，間距a=420mm，提升速度1.5m/s。核算斗式提升機能力：</p><p>　　Q=3.6

98、 i/a. vρη=3.6×16÷0.42×0.9×0.8×1.5=148t/h 公式（3-6）</p><p>　　能滿足生產要求，電機為Y180M-4型，功率18.5kw</p><p>　　表4.7 水泥斗式提升機規(guī)格</p><p>　　2）輥壓機提升機選型計算</p>&l

99、t;p>　　要求：輸送被輥壓物料499t/h，輸送高度36.6m，物料堆積密度2.45t/ m3。</p><p>　　初選環(huán)鏈式斗式提升機，提升速度1.6m/s，料斗填充系數取0.7。</p><p>　　i/a=Q/(3.6vρη)=499÷（3.6X1.6X2.45X0.7）=50.5L/m</p><p>　　查表得TDG800型斗式提升機，

100、料斗采用sh型，料斗容積64L，間距a=580mm。核算斗式提升機能力：</p><p>　　Q=3.6 i/a. vρη=3.6X64÷0.58X2.45X0.7X1.65=1124t/h</p><p>　　能滿足生產要求，電機為Y200L-4型，功率30kw。</p><p>　　表4.8輥壓機斗式提升機規(guī)格</p><p>

101、　　3）磨頭倉提升機選型計算</p><p>　　要求：輸送熟料+石膏+礦渣133.8/h，輸送高度20m，物料堆積密度1.55t/ m3。</p><p>　　初選環(huán)鏈式斗式提升機，提升速度1.5m/s，料斗填充系數取0.6。</p><p>　　i/a=Q/(3.6vρη)=133.8÷（3.6×1.5×1.55×0.6）

102、=26.6L/m</p><p>　　查表得TDG400型斗式提升機，料斗采用sh型，料斗容積16L，間距a=420mm。核算斗式提升機能力：</p><p>　　Q=3.6 i/a. vρη=3.6×16÷0.42×1.55×0.6×1.5=178.6t/h</p><p>　　能滿足生產要求，電機為Y180M-4

103、型，功率18.5kw。</p><p>　　表4.9輥壓機斗式提升機規(guī)格</p><p>　　4.4.2 空氣輸送斜槽選型</p><p>　　空氣輸送斜槽是流態(tài)化輸送的一種特殊形式，斜槽槽體由透氣層分為上下兩層，風機產生的壓縮空氣經軟管進入槽體下層，后經過透氣層上的微孔使上層中由卸料口落入的物料充氣成流態(tài)化，由于斜槽具有一定的傾斜度和物料自身的重力作用，使得物料像

104、流體一樣從高處像低處流動，然后從卸料口出料。本設計中所用空氣輸送斜槽主要用于輸送來自旋風收塵器的生料至入庫斗式提升機的拉鏈機。</p><p>　　磨尾進斗提以及袋收塵送往成品處空氣輸送斜槽，需輸送物料量124.7t/h,查表11-108知選擇XZ400型，槽體寬度為400mm，傾斜角4°，輸送能力為130t/h可滿足要求</p><p>　　本設計采用9節(jié)槽體標準節(jié)，總長180

105、00mm，需要風量</p><p>　　V=60.a.B.L 公式（3-7）</p><p>　　V-耗氣量，m3/h；a-單位面積透氣層耗氣量，多孔板取1.5 m3/ （m2.min）；B-斜槽寬度，m；L-斜槽長度，m。</p><p>　　V=60.a.B/1000.

106、L=60×1.5×0.4×18=648 m3/h</p><p>　　表4.10 XZ400空氣輸送斜槽的技術性能參數</p><p>　　磨頭倉進斗提空氣輸送斜槽，需輸送物料量133.8t/h，查表11-108知選擇XZ315型，槽體寬度為315mm，傾斜角8°，輸送能力為140t/h可滿足要求</p><p><

107、b>　　耗氣量計算如下</b></p><p>　　V=60.a.B/1000.L=60×1.5×0.315×18=510.3m3/h</p><p>　　查手冊，其規(guī)格參數如下表：</p><p>　　表4.11 XZ630空氣輸送斜槽的技術性能參數</p><p>　　4.5 主機能力

108、平衡表 </p><p>　　表4.12 主機能力平衡表</p><p>　　4.6設計經濟性評價</p><p>　　任何設計、經濟性活動都有效用和費用的比較問題。可以說設計的評價性因素中經濟性良好是設計成果與否的標志，畢竟對于企業(yè)工廠，所建項目都是以盈利為目的的，能否獲得良好的經濟效果都和設計過程中很多步驟息息相關。在本次設計中，絕大部分的設備選型比較都是以經濟

109、效益來度量取舍的，綜合考慮產能耗能以及成本收益等方面因素得出最佳選型，而所選主機選擇高產高細磨能夠大幅增產20%～40%，節(jié)電17%～30%。另外輥壓機，袋收塵等設備選擇也是綜合考慮經濟效果?？梢哉f在這方面本設計還是比較合理的。</p><p><b>　　結束語</b></p><p>　　本次畢業(yè)設計總時歷經近三個月時間，從考察整理資料，到實地去水泥廠參觀實習，選

110、題計算畫圖到最好設計說明書，可以說畢業(yè)設計將我們整個大學所學得以應用，某些專業(yè)課程知識得以加深理解。</p><p>　　設計從原始資料入手，進行工藝的選擇與配料計算以及全廠物料平衡計算，以求出符合要求熟料組成的原料配合比和各種物料的消耗定額。以全廠物料平衡表為依據進行主機的選型和標定。同時還根據工藝流程對對工廠和車間進行了合理的布置。</p><p>　　本文重點論述了水泥粉磨車間。通過

111、對水泥粉磨流程進行了對比，選擇了高產、低電耗、環(huán)保的工藝流程。其中包括磨機、選分機、電收塵器的選型和生產能力的標定等，然后通過對這些設備的通風量的計算來進行其它附屬設備（皮帶輸送機以及風機等）的計算和選型。</p><p>　　在設計中由于知識和實際的生活常識缺乏。所以設計只是在工藝流程的層面上。所以與實際生產有一定的差距，希望能夠諒解。</p><p><b>　　致謝<

112、/b></p><p>　　在本次畢業(yè)設計歷經近三個月，大半個學期終于完成，在設計的過程中,老師嚴謹的教學風格、精益求精的工作態(tài)度以及誨人不倦的工作態(tài)度，豐富扎實的學術知識始終激勵著我。督促著自己按時完整認真的完成畢業(yè)設計的各項任務，另外在帶領我們實習的過程中，幾位老師給予了我們無微不至的關懷，在此謹向各位老師致以誠摯的謝意！</p><p>　　另外需要感謝學院、學校給予我們安排的

113、畢業(yè)設計以及實習、參觀、答辯各項機會，讓我們把四年所學得以發(fā)揮充實利用。使我們對所學理解更深，增強了動手能力，以及獨立思考的獨立完成項目的能力，更培養(yǎng)了我們持之以恒的毅力和創(chuàng)新精神，相信對以后的學習和工作都有很大的幫助。</p><p>　　感謝和我一起做畢業(yè)設計的設計組的同學們，在設計過程中我們互相討論、互幫互助，增強了學習能力更增進了彼此的友誼。在這種濃厚的氛圍中我們更能發(fā)揮出自己的水平。</p>

114、<p>　　最后向將給我們進行答辯以及批閱設計成果的老師們致以謝意！ </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]金容容.水泥廠工藝設計概論［M］.武漢：武漢理工大學出版社，1993</p><p>　　[2]王偉君，李祖尚.水泥生產工藝計算手冊［M］. 北京：中國建材工業(yè)水泥出版社，2001<

115、/p><p>　　[3] 金容容.水泥廠工藝設計概論[M]，武漢：武漢理工大學出版社</p><p>　　[4] 張慶今.硅酸鹽工業(yè)機械及設備[M]，廣州：華南理工大學出版社 </p><p>　　[5] 王軍偉.新型干法水泥生產工藝讀本[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2006年</p><p>　　[6] 嚴生、常捷、程麟.新型干法水泥廠工藝設計

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117、2006年</p><p>　　[10] 姜洪舟.無機非金屬材料熱工設備[M]，武漢：武漢理工大學出版社</p><p>　　[11] 熊會思.新型干法燒成水泥熟料設備[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社</p><p>　　[12] 劉志江.新型干法水泥技術[M]，北京：中國建材工業(yè)出版社，2005年</p><p>　　[13] 李海濤.新型

118、干法水泥生產技術與設備[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2006年</p><p>　　[14] 芮君渭、彭寶利著.水泥粉磨工藝及設備[M]，北京：化學工業(yè)出版社，2006年</p><p>　　[15] 彭寶利.《水泥生產工藝流程及設備參考圖冊》[M]，武漢工業(yè)大學出版社</p><p>　　[16] 黃書謀.第五屆全國新型干法水泥生產技術交流會論文集［C］. 北京：

119、中國建材工業(yè)水泥出版社，2003</p><p>　　[17] 沈威.水泥工藝學［M］.武漢：武漢理工大學出版社，1991</p><p>　　[18] 劉永麗.水泥廠粉磨設備的選型方案探討[J].中國水泥,2004,(5):38-40</p><p>　　[19] J.W.Moody，Marquette’s rodpeb mill pioneer New grin