摘 要
选题意义：
衡量水泥生产先进与否的标准主要有3个：即产品质量、能耗和环保，而其中能耗是目前各家水泥厂处于领先地位以及保持有效利润必须控制好的一项指标。选取日产5000t的水泥生产线煤磨车间立磨的工艺设计其目的就是更加深刻的熟悉立磨的工作原理，从而全面了解立磨在工作过程中出现的问题，以及解决问题的办法，最终达到节约煤粉制备过程消耗的能量，使水泥厂的利润得到有效提高。
立磨的优点：
1. 由于它是垂直的结构，只需要占用很小的场地面积。 2. 由于结构紧凑，只需要很小的空间。
3. 立式辊磨运行噪音低，其主要的噪音源自棍磨工作、传动马达、减速机系统、密封风机。
4. 能够喂入较粗的物料，物料粒径大约为磨辊平均直径的5%~8%，可节省预破碎能量消耗。
5. 金属的磨损量很低，大约比管磨机低25%，同时更换磨辊轮胎的时间非常短，因此只要很低的维修费用。
6. 在一台机器中同时粉磨、均化、烘干、选粉和输送物料。
7. 在粉磨和选粉空间中，粗粉能再循环，使之在粉磨/选粉过程中具有非常高的烘干效率。
8. 立式辊磨具有很高的运转率，在水泥工业生产中是一窑配一磨，可得到最高的投资效益。 设计原则：
本次毕业设计的题目为5000t/d水泥熟料生产线煤磨系统工艺设计。在设计中本着节约资源、降低成本、减少污染、提高效率的原则，顺应新型干法生产线建设规模向大型化发展的趋势，参考近年来大型水泥厂的设计原则、设计参数和设备规格，吸取他们设计的成功经验，采用他们的设计优点，使用一些新设备，如在石灰石预均化方面采用投资省的漏天矩形预均化堆场；在生料粉磨车间采用产量大、能耗低的辊式磨；在水泥粉磨车间采用粉磨能力大的辊压机+管磨系统。
关键词：煤磨；收尘器；物料平衡
ABSTRACT
Topics meaning：
There are three main standards to measure Cement production is advanced or is Product quality ,Energy Consumption ,Environmental Protection . Which is the energy consumption of various plant in a leading position and to maintain effective control of profits a good indicator . The Objection to Selection 5000t/d of cement production lines grinding raw materials coal mill Workshop Process Design is More deeply familiar with the work of the vertical mill
Principle,Thus a comprehensive understanding of coal mill in the process of emerging issues and The solution to the problem , Ultimately achieve savings raw material grinding process of the energy consumption ，enable the plant to be effective in improving profit. the major advantages of Vertical mill:
1. Because it is perpendicular to the structure, occupied only a small area. 2. Because of its compact structure, need very little space.
3. Low noise operation, The main grinding noise from the club, drive motors, drive system, a closed fan.
4. To feed thicker materials ,the Material particle size is averagly 5% ~ 8% of the approximately Roller average diameter.
5. low Metal wear , Possession of less than 25% lower mill; Roller replacement tires very short period of time,Hence, Require low maintenance costs.
6. In a machine grinding the same time, both, drying, separator and transportation of materials.
7. In the grinding and separator materials space, Classifier longer cycle , Bring it grinding / separator process with a very high efficiency of drying
8. Roller mill has high operating rates , Production in the cement industry is a kiln assigned a mill , get the highest returns on investment .
The graduation design on the topic of 5000 t / d coal production line of raw material grinding process design workshop . In the design, According to the conservation of resources
and lower costs, reduce pollution and improve efficiency principles, NSP conform to the production line to build large-scale development of the trend , Reference design principles, design parameters and equipment specifications of Large Cement Plant in recent years. learn the successful experience of design, used the design advantages, Use some new equipment,For example, in Pre-both of Limestone, Using less investment in the province are expected rectangle of the yard. In raw material grinding shop , Using output, and low consumption of the Roller Mill; In cement grinding shop , Using a grinding capacity of roller press + tube mill system. The Objection of design:
This design Will be since four years of the University of knowledge and production with the practice of one drill , It makes me initially grasped the cement process in the whole design process ,and Initial awareness and understanding of the raw material grinding shop in the whole plant has played an important Significance of this design is not only design of a production line and raw material grinding shop by myself ,but Work toward an important practical
intergovernmental process. I will make a good theoretical knowledge and practice of combining production. It will play an important role in my future study and work.
Key words: coal mill; dust-precipitator; material balance
目 录
1绪 论
水泥，陶瓷，玻璃被称为三大传统无机非金属材料，然而水泥作为建筑材料的重要组分，对国民经济的发展起着至关重要的作用，尤其是近年来混凝土行业的发展使得对水泥的需求量更是大大的增加。
近几年来，随着水泥生产技术的改革，水泥工业向预分解窑新型干法生产发展。预分解窑熟料单位热耗低，单机生产能力大，并可利用窑的余热烘干物料，电耗虽然较高，但其综合能耗低；由于水泥产品的增加对资源的利用不当，导致高品位资源越来越少，今天发展水泥工业新型工业化道路，应该考虑可持续发展，走可持续发展道路需要考虑到问题：改变生产水泥要用高品位石灰石、硅质材料及烟煤的传统观念，最大限度的利用各种品位的原燃料，尤其是低品位石灰石及辅助材料的综合利用，还有低发热量煤、无烟煤和可燃工业废弃物的应用。要使新型干法自身的技术要与信息化相结合，要向大型化，高科技，向能消纳工业废弃物、生活废弃物的方向发展。把水泥厂的最终产品扩大到商品混凝土，充分运用现代分别粉磨与混合配置，超细粉、外加剂等技术，最大限度的利用工业废弃物和人类生活垃圾，减少熟料用量。
目前我国水泥工业的基本情况是，生产规模持续增长，新型干法水泥产量以超过水泥总量的60％，产业集中度不断提高，重大关键技术和设备国产化取得新的进展，水泥能耗降低，经济效益大幅度提高。由此看来，走一条科技含量高，经济效益好，资源能源消耗低，环境污染少，人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子，才是我们水泥行业必行的。因此我们要大力发展技术最先进，装备最精良，大型化的新型干法窑，并综合考虑经济、效益，优化生产和在资源、市场及运输条件允许的条件下，大力投产建设4000t/d及大于4000t/d熟料生产线，创造低能耗高效益，实现水泥行业的可持续发展。因此我们必须改变不适宜的传统观念，用新的思维，下大力气，谋求跨越式发展。以现代管理理念，增强质量和竞争意识，以勇于创新的精神和科学务实的态度，不断开发新工艺，新设备，加快水泥结构调整步伐，全面提高水泥生产水平。
因此，结合实际情况，本设计为5000t/d水泥熟料生产线，设计题目是煤磨系统的工艺设计，即从煤堆棚，然后经煤磨粉磨制备成煤粉，以满足窑头窑尾烧成对煤粉的要求。
2 建厂条件
原始资料数据
2.1.1原、燃料的化学组成
原、燃料的化学组成见表2-1。
表2-1 原、燃料的化学组成（%）
名称 石灰石 砂岩 铁粉 煤灰 石膏 — Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 — — — — 合计 2.. 原、燃料水分
表2-2列出了原、燃料的水分。
表2-2 原、燃料水分
物料名称 水分% 石灰石 砂岩 铁粉 矿渣 石膏 烟煤 烟煤的工业数据分析
烟煤的工业数据分析见表2-3。
表2-3 烟煤的工业数据分析
组分 含量% Wf Af Vf Cf Qdwf（kJ/kg） 23275 建厂条件
建厂地点及自然条件
(1) 地点：山东某市郊区；
(2) 厂区地形：平坦，地上无建筑物； (3) 气温：最高；最低；月平均最高；最低； (4) 降雨量：年总降雨量㎜；最大日降雨量㎜；
(5) 风频：主导风向：东南；平均风速：1.8m/s； (6) 地耐力：>×102kN/m2 2.2.2主要建厂条件：
（1）交通运输条件：离铁路干线较近、公路交通方便； （2）原材料： 石灰石：矿山距厂区，储量丰富，成分稳定；
砂岩：矿山距厂区3km，储量丰富，成分稳定； 铁粉：山东莱芜； 石膏：山东泰安； 矿渣：山东济南； 烟煤：山东泰安；
（3）水源：充足；
（4）电源：充足，可稳定供电。
3 工艺平衡计算
配料计算
水泥的质量和性能取决于熟料的矿物组成，而熟料的性能和矿物组成取决于熟料的组成成分，熟料的成分又与生料的成分有着密切相关。因此，生料组分是水泥生产的关键。一种天然生料成分很难满足需要，必须将各种原料按一定比例进行混合，才能满足煅烧生料成分的要求。因此配料的合理性是水泥生料制备的主要保障，是保证熟料质量和水泥产品质量的前提。
由烟煤工业分析数据换算为应用基：
100?Wy100?6.53fA??A??22.60?21.36
100?1.12100?WfyVy?Cy?Qydw100?6.53?23.06?21.80
100?1.12100?6.53?53.07?50.17
100?1.12?(Qfdw100?Wyy?25?W)??25W?21864.8（kJ/kg） f100?Wf则熟料中煤灰掺入量为：
qA'S2990?21.36GA?y??2.92%
Qdw?10021864.8?100式中：GA－熟料中煤灰的掺入量，% ；
q－单位熟料的烧成热耗，取为2990kJ/kg熟料； Qdwy－煤的应用基低位热值 kJ/kg煤； A‘－煤的应用基灰分 %；
S－煤灰沉落率，由于本设计采用预分解窑，无电收尘时，煤灰沉落率为90%左右；
有电收尘时，煤灰沉落率为100%；本设计取S=100%。
3.1.2选择熟料率值
石灰饱和系数KH、硅率SM、铝率IM这三个率值关系着熟料质量，也关系着烧成时的热工制度和烧成操作，因而成为生产控制的中心环节，生料配料控制的目的就是保证
这三个率值符合产品质量要求。石灰饱和系数KH高，熟料矿物中C3S就多，C2S少，水泥强度高，而烧成较困难；KH低，则水泥早期强度偏低，烧成温度也较低。硅率SM过高烧成时液相少，烧成困难；过低则因为硅酸盐矿物少而影响水泥强度，且易结大块和结圈而影响操作。铝率IM关系着熟料水化速度的快慢，又关系着液相粘度而影响烧成操作表3-1列出了不同窑型的硅酸盐水泥熟料的各率值范围，表3-2为部分生产厂家的熟料率值。
表3-1 硅酸盐水泥熟料各率值范围
窑型 预分解窑 现代立窑 干法窑 KH ～ ～ ～ SM ～ ～ ～ IM ～ ～ ～ 熟料热耗（kJ/kg） 2920～3750 3150～5000 5850～7520 表3-2部分生产厂家的熟料率值
名称 柳州水泥厂 鼎新水泥厂 济南山水水泥厂 琉璃河水泥厂
KH ± ± ± ±
SM ± ± ± ±
IM ± ± ± ±
因此确定熟料的率值为：
KH=± SM=± IM=±
根据熟料率值，估算熟料化学成分：Σ=
Fe2O3???3.56
(????????(IM?1)SM?2.6IM?1.35Al2O3?IM?Fe2O3?1.5?3.56?5.34
SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3)=×+=
CaO=Σ-（ SiO2+Al2O3+Fe2O3）=－++ =
其他=
以100kg熟料为基准，累加试凑计算如表3-3。
表3-3累加试凑表
要求熟料成分 煤灰（+） 石灰石（+） 砂岩（+） 铁粉（+） 累计熟料成分 石灰石（） 累计熟料成分
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
SO3
R20
合计
原料的质量比：石灰石：砂岩：铁粉=122：： 配制100kg熟料所需干原料如下：
干石灰石=122/×100=123.24 kg 干砂岩=×100=23.84kg 干铁粉=×100=1.82kg 生料的干原料配合比： 干石灰石=++）×100%=% 干砂岩=++）×100%=16% 干铁粉=++）×100%=%
根据原料配合比验证率值，列生料熟料化学成分如表3-4。
表3-4生料熟料化学成分表
名称 配合比 石灰石 砂岩 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 R20 合计 铁粉
生料 100
灼烧生料 灼烧生料 煤粉
100 —
—
— 0
熟料 100 —
计算熟料率值：KH= SM= IM=。符合KH=± SM=± IM=±的设计要求。
全厂物料平衡
（1） 本次设计采用预分解窑
结合实际情况，参考国内先进预分解窑的技术指标（表3-5），在保证质量的基础上力求先进，确定5000T/D熟料生产线的预分解窑熟料热耗为2990KJ/Kg熟料。
表3-5国内先进预分解窑的技术指标
窑型 RSP NSF DD SCS RSP
规格m Φ×90 Φ×80 Φ× Φ×82 Φ×75
产量t/d 5000 5000 3960 5520 3500
熟料热耗kJ/kg
3262 3145 3077 2974 3075
由公式 Di=（G/K）1/3 （K=50~60）
D=Di＋2δ耐火砖 （δ耐火砖=220㎜）
其中：D为回转窑的直径； Di为回转窑的有效内径； δ耐火砖为耐火砖的厚度；
故确定回转窑的规格为Φ×74m，斜度4%，转速~4r/min，有效内径为。 3.2.1.2 运用经验公式验证窑的产量 1) 由天津水泥设计研究院公式1：
G=2.6388L
2) 由日本预分解窑中间调查报告： G= t/d 3) 由日本水泥协会统计公式：
G=1.5L=× t/d
4） 根据南京水泥工业设计研究院的统计，窑径为—6.2m时，产量为2500—13000t/d：
a. G理想= b. G=2.328L t/d
3.2.1.3 根据窑内物料的负荷率反求计算
由《水泥生产工艺计算手册》P163预分解窑的窑内物料负荷率公式：
Φ=M×R÷（3600××Di2×Vm×γm）×100%
= M×R÷（2826×Di2×Vm×γm）×100%
式中，Φ—窑内物料负荷率，由《水泥预分解技术与热工系统工程》 当斜度=4%时，窑内物料负荷率一般为10%。 M—窑的小时产量，t/d 待求 Di—窑的有效内径，Di=
Vm—物料在窑内的运行速度，Vm=L/（60τ） 其中，L=74m
τ—物料的停留时间τ=α÷（β×Di×h） αm—物料的休止角取αm =35o；
n—窑的转速，min； β—回转窑的斜度为β=; 所以 τ =（min） Vm= L/（60τ）=s
R—燃烧每kg熟料所需窑内物料量kg/。 R=[（Ks－λ）＋1]/2
λ—表观分解率，预分解窑的表观率在—，取 Ks—生料料耗，取Ks=计算； R=[（－×）＋1]/2=（kg/） γm—窑内物料平均容重，kg/m3
由日本水泥协会处理方法，对预分解窑： γm=（γ生料＋γ熟料）/2=（＋）/2=（kg/） 故，当Φ=10%时，
Φ=M×÷（2826×××）×100% 得M=（t/d）
故G=M×24=×24=（t/d）
反求计算是根据近年来窑的实际生产能力来标定窑的产量的计算方法，并且有一定的生产基础，可依赖性较大。
由理想熟料产量5449t/d与反求计算结果7259t/d来考虑，结合淄博山水等5000t/d熟料生产线实际生产5600t/d的实例，故选定Φ×74m的窑型，能达到设计要求，标定窑的小时产量为215t，即日产熟料5160t。 计算窑的台数
n=Qd/（24Qhl）
式中, n—窑的台数 Qd—要求熟料的日产量 Qhl—所选窑型的台时产量，为215t/h
即 n=5000/（24×215）=≈1（台） 故确定回转窑为一台。 烧成系统的生产能力
熟料的小时产量：Qh=1×215=215（t） 熟料的日产量： Qd=24×215=5160（t）
熟料的年产量： Qw=8760×215=1883400（t）
其中：24—一天的小时数； 8760—一年的小时数； 水泥的生产能力
设计该厂生产标号为的水泥。
水泥的小时产量： Gh= Qh×（100－P）/（100－d－e）
其中：P——水泥的生产损失，取% d——水泥中石膏掺量，取4% e——水泥中混合材掺量，取10% Qh——熟料的小时产量为215t
故：Gh=215×（100－）÷（100－4－10）=（t/h）
原、燃料消耗定额计算
（1）考虑煤灰掺入量，干生料消耗定额
100?（100?s）K生?
（100?I）?（100?P生）式中K生——干生料消耗定额，t/t熟料；s——煤灰掺入量，%；
I——干生料的烧失量，%；P生——生料的生产损失，取%；
100?（100?3.08） 故：K生? ?1.50(t/t熟料）（100?34.519）?（100?1.5）3.3.2 各种原料的消耗定额
(1) 各种干原料的消耗定额
Kx=K生*X
其中, Kx—干原料的消耗定额，t/t熟料；
X—干生料中该原料的配合比； K生—干生料的消耗定额，t/t熟料
故：
干石灰石消耗定额，K干石灰石= K生×%=×%=（t/t熟料） 干砂岩消耗定额， K干砂岩 = K生×16%=×16%=（t/t熟料）
干铁粉消耗定额， K干铁粉 = K生×%=×%=（t/t熟料） （2） 各种湿原料的消耗定额
K湿?K干?100
100?W0式中，K湿、K干—表示湿、干物料的消耗定额，t/t熟料；
W0—该物料的水分含量，%。 故 K湿石灰石= K干石灰石×
K湿砂岩 = K干砂岩 ×K湿铁粉 = K干铁粉×
100100=×?1.253（t/t熟料）
100?0.89100?0.89100100=×=（t/t熟料）
100?11.05100?11.05100100=×=（t/t熟料）
100?6.64100?6.64表3-6原料消耗定额表
列表见表3-6。
名称 K干（t/t熟料） K湿（t/t熟料） 石灰石 砂岩 铁粉
1) 石膏消耗定额 a. 干石膏消耗定额
Kd?100?d
(100?d?e)(100?Pd)式中，Kd—干石膏消耗定额，t/t熟料；
Pd—石膏生产损失,取%;
d、e—分别表示石膏、混合材掺入量，%； 故 Kd?100?4?0.047(t/t熟料）
(100?4?10)(100?1.5)b. 湿石膏消耗定额
K湿?Kd?100
100?W0式中，K湿、K干—表示湿、干石膏的消耗定额，t/t熟料；
W0—石膏的水分含量，%。 2） 混合材的消耗定额 a. 干混合材的消耗定额
Ke?100?e
(100?d?e)(100?Pd)式中, Ke—干混合材消耗定额，t/t熟料；
Pd—混合材生产损失，取%；
d、e——分别表示石膏、混合材掺入量，%。 故 Ke?100?10?0.118(t/t熟料）
(100?4?10)(100?1.5) b. 湿混合材的消耗定额
K湿?Ke?100
100?W0式中，K湿、K干—表示湿、干混合材的消耗定额，t/t熟料；
W0—混合材的水分含量，% 3） 烧成用煤消耗定额 a. 烧成用干煤消耗定额
Kf?100?q100gyy Q?(Q?25W)?dwdwgyQdw?（100?Pf）100?W式中，Kf—烧成用干煤消耗定额，t/t熟料；
q—熟料烧成热耗，2990 kJ/kg熟料；
Qdwg、Qdwy—煤的干燥基、应用基低位热值，kJ/kg干煤； Wy—煤的应用基水分，%； Pf—煤的生产损失，取%。
g故 Qdw?(21864.8?25?6.53)?100 ?23566.97(kJ/kg干煤）100?6.53b. 烧成用湿煤消耗定额
式中：K湿——烧成用干煤消耗定额，t/t熟料；Pf——煤的生产损失，取%；
Qdwy——煤的应用基低位热值，kJ/kg干煤； 4) 烘干用煤消耗定额
a. 烘干用干煤消耗定额
Kf2?K湿?式中, Kf2—烘干用干煤消耗定额，t/t熟料；
K湿—需烘干的湿物料消耗定额，t/t熟料； w1、w2—需烘干的湿物料烘干前后的水分，%； q烘—蒸发1kg水分的耗热量，KJ/kg水. ① 对于矿渣, q烘=5500 kJ/kg水 ② 对于砂岩, q烘=5800 kJ/kg水
100?q烘w1?w2 ?g100?w2Qdw?(100?pf) 所以 Kf1?Kf1矿渣?Kf1砂岩?0.000599?0.00560?0.0062(t/t熟料)
b. 烘干用湿煤消耗定额 ① 对于矿渣, q烘=5500 kJ/kg水
② 对于砂岩, q
烘
=5800 kJ/kg水
所以K湿f2?Kf2湿矿渣?Kf2湿砂岩?0.00065?0.00603?0.00668(t/t熟料) 根据以上计算结果, 列物料平衡表如表3-7。
表3-7 物料平衡表
物料名称
水分%
生产损失%
石灰石 砂岩 铁粉 配合生料 熟料 石膏 矿渣 水泥 烧成用煤 烘干用煤 燃煤合计
254636
274412
11677
12619
— —
1883400 88520 222241 2157588 242959
89462 229775 261793
—
267
6409 1238
2339182 452016 34466 2825664
269
6465 1393
2359900 508518 36915 2905333
消耗定额 干料 湿料
物料平衡量（t）
干料 湿物料
小时 日 年 小时 日 年
4 工艺设备选型与计算
全厂主机平衡计算
4.1.1 相关车间主机年利用率设定及工作班制安排
表4-1主机年利用率设定及工作班制安排
主机名称 石灰石破碎机 砂岩破碎机 石膏破碎机 原煤破碎机 生料磨 煤磨 水泥磨 砂岩烘干机 矿渣烘干机 包装机
年利用率
生产班制 每日两班 每日两班 每日一班 每日两班 每日三班 每日三班 每日三班 每日三班 每日三班 每日两班
4.1.2 主机选型
4.1.2.1．石灰石破碎机
（1）. 选型依据： ①石灰石年需要量Gy?235990t
②设定入料粒度≤1000mm，出料粒度≤25mm
（2）. 安排两班工作制，取年利用率??60%.
计算要求小时产量Gh?（3）. 查产品目录，选定MB70/90型锤式破碎机。
生产能力：600t/h；
进料口?，入料1100?1100mm； 出料粒度25mm，筛余5%；
锤头90kg?70个?20rPm,V型皮带传动，（锤头在转盘中分成7排，每排10个）；
Gy8760???235990?449(t/h)
8760?60%主电机功率1200kw?6P。 （4）. 本设计标定产量G?600t/h， （5）. 核算实际年利用率：
??Gy8760?G?235990?45% 适当。
8760?6004.1.2.2． 砂岩破碎机
（1）. 选型依据： ①砂岩年需要量Gy?508518t
②出料粒度≤25mm
（2）. 安排两班工作制，取年利用率??60%，
计算要求小时产量Gh?Gy8760???508518?96.8(t/h)
8760?60%（3）. 查产品目录，选择2台REH100/105型反击式破碎机。
生产能力：60t/h；
转子?1000mm×1050mmL×；
进料口575mm×1050mm，最大粒度500mm,出料粒度25mm筛余5%。 （4）. 本设计标定产量G?60t/h （5）. 核算实际年利用率：
??Gy8760?G?508518?48%适当。
8760?1204.1.2.3． 石膏破碎机
（1）. 选型依据： ①石膏年需要量Gy?89462t；
②入料粒度≤300mm，出料粒度≤ 25 mm
（2）. 石膏用量较少， 安排一班工作制， 取年利用率为30%。
计算要求小时产量Gh?Gy8760???89462?34(t/h)
8760?30%（3）. 查机电产品目录，由于进厂石膏粒度较大，故采用反击锤式破碎机：
型号：PFC-1609 生产能力：50-70t/h
进料粒度：<600mm； 出料粒度：<25mm （4）. 标定台时产量 G?50t/h。 （5）. 核算年利用率
??4.1.2.4．原煤破碎机
（1）. 选型依据： ①原煤年需要量Gy?89462t；
Gy8760?G?89462?20% 适当。
8760?50②入料粒度≤200mm，出料粒度≤ 25 mm
（2）. 安排两班工作制， 取年利用率为60%。
计算要求小时产量Gh?（3）. 查机电产品目录选用锤式破碎机：
型号：PC-1212 生产能力： 70-90t/h； 转子转速：720r/min 进料粒度：≤200mm； 出料粒度：≤20mm； （4）. 标定台时产量G?70t/h。 （5）. 核算年利用率
Gy8760???274412?52(t/h)
8760?60%??4.1.2.5． 生料磨
（1）. 选型依据： ①生料年需要量Gy?290533t；
Gy8760?G?274412?45% 适当。
8760?70②入磨物料粒度≤25mm，出磨物料粒度0.08mm，方孔筛筛余≤12%，
（2）. 考虑三班工作制，设定其年利用率为?=80%
生料磨要求小时产量为：Gh?Gy8760???2905333?414.6(t/h)
8760?80%（3）. 选用ATOX50辊式磨，生产能力430t/h，入料最大粒度175mm （4）. 标定台时产量G?430t/h。 （5）. 核算主机年利用率
??4.1.2.6. 砂岩烘干机
（1）. 选型计算依据 砂岩年需要量Gy?508518t （2）. 安排工作制度 每日三班。设定年利用率?=
Gy8760?G?290533?77% 适当.
8760?430计算要求台时产量Gh?508518Gy??72.6(t/h)
8760??8760?80%（3）由于砂岩的初水分是%，而采用的生料磨又是立式烘干磨，因此终水分初步设定为1%，所以选用1台Φ×25m回转烘干机，
基本参数如下：斜度：4%；筒体转速：min；电动机 型号：JQO291-4；功率： 50kW；减速机 型号：ZL100-16-Ⅰ；重量：； （4）标定台时产量G?75t/h. （5）. 核算年利用率
??4.1.2.7．矿渣烘干机
（1）. 选型计算依据 矿渣年需要量Gy?229775t （2）. 安排工作制度 每日三班。设定年利用率?=
508518Gy??77% 合适
8760?G8760?75计算要求台时产量G?（3）.选用Φ3.0 m×21m的顺流式回转烘干机. 初水分：<5% 有效容积：56.2 m3 减速机型号：TSFP1150 主电机型号：JEZ1000-S （4）.标定台时产量G?37t/h. （5）. 核算年利用率
Gy8760???229775?32.8(t/h)
8760?80%??4.1.2.8. 煤磨
Gy8760?G?229775?71% 合适
8760?37（1）. 选型计算依据 煤年需要量Gy?261793t （2）. 安排工作制度：每日三班。设定年利用率?=
计算要求台时产量Gh?（3）. 选用ZGM113G辊盘立式磨
生产能力:40t/h 入磨物料力度：0～50mm 产品细度（筛余）：80um筛余≤12% 产品水分：<1% 主电机功率：630kw 设备重量：146t
（详情见重点车间设计）
4.1.2.9. 水泥磨
（1）. 选型计算依据 磨机年处理物料量Gy?2157588t （2）. 安排工作制度：每日三班。设定年利用率?=
计算要求台时产量Gh?(3). 选用2台棍压机配管磨系统：
棍压机：型号 HFCG160-140；喂料粒度:≤80mm；通过量: 610~750t/h；
功率2?1120kw；
管磨：型号 Φ4.2m×13m；装机功率 3500kw；生产能力 150t/h； (4). 标定产量为G?160t/h。 (5). 核算年利用率
Gy8760???261793?37.4(t/h)
8760?80%Gy8760???2157588?308(t/h)
8760?80%??4.1.2.10. 水泥包装机
Gy8760?G?2157588?77% 适当.
8760?160?2(1). 选型计算依据 水泥年产量Gy?2157588t，水泥散装率为80% (2). 安排工作制度 每日两班。设定年利用率?=
计算要求台时产量Gh?Gy8760???2157588?0.2?82.1(t/h)
8760?60%(3). 选用一台RS八咀回转包装机，标称生产能力为98 t/h。
(4). 标定台时产量为G?98t/h。 (5). 核算年利用率
??Gy8760?G?2157588?0.2?50% 适当.
8760?98 表4-2全厂主机平衡表
主机名称
主机型号规格
标称台时产量（t/台·h）
石灰石破碎机 砂岩破碎机 石膏破碎机 原煤破碎机 生料磨
MB70/90型锤式破
碎机 REH100/105型反击式破碎机 PFC-1609反击锤
式破碎机 PC-1212锤式破碎
机 ATOX50辊式磨
430
1
430
77
70
1
52
70
45
50—70
1
34
50
20
60
2
60
48
600
1 主机台数（台）
要求主机小时产量（t/h） 449
600
45
标定产量（t/h）
年利用率（%）
煤磨 水泥磨
ZGM113G立式磨 Φ×13m棍压机配
管磨
40 160
1 2
308
40 160
- 77
回转窑 砂岩烘干机 矿渣烘干磨 包装机
Φ×74m Φ×25m 回转烘干机 Φ×21m 回转烘干机 RS八嘴回转包装
机
— 75
— 1
—
— 75
85 77
37 1 37 71
98 1 98 50
堆场与储库计算选型
为了保证水泥生产的连续进行和水泥成品的均衡出厂，以及足生产过程中质量控制的需要，须按物料的性质设置各种储库设施。
各种物料的储存期如下：
表4-3 水泥厂各物料的储存期
物料名称 储存期（天） 石灰石 5 砂岩 10 煤 10 混合材 10 铁粉 30 石膏 30 （说明：砂岩等六种辅材储期不包括辅材预均化堆场）
表4-4 物料的堆积密度
物料名称 石灰石 砂岩 铁粉 石膏 煤
堆积密度
物料名称 矿渣 生料 熟料 水泥
表4-5物料的休止角
物料名称 石灰石 砂岩 铁粉 石膏 煤
休止角 40° 40° 40° 40° 40°
物料名称 矿渣 生料 熟料 水泥
休止角 40° 40° 40° 40° 堆积密度
4.2.1堆场（棚）的选型设计
物料储存在计算时，首先确定储存期，并计算要求的储存量，而后选择储存设施的型式、规格，并计算出数量、容积、或面积，并将计算的结果汇总成储库一览表。
A、堆场的选型公式
堆场形式确定后，料堆高度即可确定，根据料堆高度和宽度即可计算料堆的长度：
4Q??H2ctg?(B-Hctg?)3L?
H?(B-Hctg?)公式使用条件：L和B＞2Hctgα
式中,L—物料料堆的底边长度，m； Q—物料在露天堆场的储存量，t；H—料堆高度，m；
B——料堆底边宽度，m；γ——物料的堆积密度，t/m3；α—— 物料的休止角度。
求出堆场内各种物料料堆的占地面积之和，并考虑堆场面积利用系数（一般为—）后即可计算出露天堆场占地总面积。
B、堆棚的选型公式
堆棚所需面积取决于被储存物料的种类、堆积密度及料堆的高度。一般情况下原料的存放面积可按下式计算：
S=Q/(Hργ) 式中, S—原料的堆放面积，m2； Q—原料的储存量，t；H—原料的储存高度，m；
γ—原料的堆积密度，t/m3；ρ—原料的有效体积系数，一般在～的范围。
石灰石来源于附近本厂矿山，开采的石灰石由汽车运输进厂，经破碎后输送进入预均化堆场。石灰石的均化，可以提高石灰石成分的均匀性。石灰石成分均匀性的提高，不仅可以提高产品的质量，稳定生产工艺过程，而且可以利用劣质原料，扩大原料资源，延长矿山的使用寿命等。具有较高的技术经济价值。 石灰石要求的储量：
Q=Gd·T=6636×5=33180t
式中, Q—石灰石要求的储量；Gd—每天需要的石灰石量； T—物料石灰石的储存期。
总的料堆量：Q=kQ=×33180=33180t 式中，K－堆场系数，在～范围内，取。 因此，采用圆形预均化堆场：
规格：Φ80； 储量：35000t； 堆料能力： 1000t/h; 取料能力：500t/h; 4.2.1.2矿渣堆棚 矿渣要求的储存量
Q=Gd·T=×10=
式中, Q—矿渣要求的储量；Gd—每天需要的矿渣量； T—物料矿渣的储存期。
根据堆棚计算公式：
取H=8m（用推土机堆料）； γ=m3 ； ρ=；
则S=（8××）=；
设计堆棚为：30×25，棚高10m。 4.2.1.3湿煤露天堆场
湿煤要求的储存量：
Q=Gd·T= ×10=（t）
式中, Q—湿煤要求的储量；Gd—每天需要的湿煤量；T—物料湿煤的储存期。
4Q??H2ctg?(B-Hctg?)3根据公式 L?
H?(B-Hctg?)取H=10m；γ=m3；α=40°
即 B＞2Hctgα=2×10×ctg40°=（m）； 则取B=30m
考虑堆场利用系数（一般为—），取η= 占地面积S=×30/=㎡
故堆场实际规格为：L=55m B=30m 4.2.1.4原煤预均化堆场
原煤要求的储存量：
Q=Gd·T= ×10=（t）
式中, Q—原煤要求的储量；Gd—每天需要的原煤量；T—物料原煤的储存期。
4Q??H2ctg?(B-Hctg?)3根据公式 L?
H?(B-Hctg?)取H=10m；γ=m3；α=40°
即 B＞2Hctgα=2×10×ctg40°=（m）； 则取B=30m
考虑堆场利用系数（一般为—），取η= 占地面积S=×30/=㎡
故堆场实际规格为：L=55m B=30m 4.2.1.5 砂岩堆棚
砂岩要求的储存量：
Q=Gd·T= （t）
式中：Q——砂岩要求的储量；Gd——每天需要的砂岩量；T——物料砂岩的储存期。
根据堆棚计算公式取H=8m（用推土机堆料）； γ= t/m3 ； ρ=； 则S=14293/（8××）=；
设计堆棚为，58×30，棚高10m。 4.2.1.6湿铁粉堆棚
湿铁粉要求的储存量：
Q=Gd·T= ×30=3096（t）
式中, Q—湿铁粉要求的储量；Gd—每天需要的湿铁粉量；T—物料湿铁粉的储存期。
根据堆棚计算公式取H=8m（用推土机堆料）； γ= t/m3 ； ρ=； 则，S=3096/（8××）=；
设计堆棚为，20×20，棚高10m； 4.2.1.7石膏露天堆场
石膏要求的储存量：
Q=Gd·T=×30=7353（t）
式中, Q—石膏要求的储量；Gd—每天需要的石膏量； T—物料石膏的储存期。
4Q??H2ctg?(B-Hctg?)3根据公式 L?
H?(B-Hctg?)取H=10m；γ=m3；α=40°
即 B＞2Hctgα=2×10×ctg36°=（m）； 则取B=30m
考虑堆场利用系数（一般为—），取η= 占地面积S=×30/=㎡
故堆场实际规格为：L=55m B=30m 全厂堆场、堆棚一览表如表4-6所示。
表4-6全厂堆场、堆棚一览表
名称 石灰石预均化库 矿渣堆棚 煤露天堆场 原煤预均化堆场 砂岩堆棚 湿铁粉堆棚 石膏露天堆场
储存期（天）
5 10 10 10 10 30 30
规格（L×B×H）
Φ80 55×30×8 55×30×10 55×30×10 58×30×8 20×20×8 55×30×10
4.2.2储库的选型计算
4.2.2.1．圆库及水泥成品库储存期设计
表4-7 配料库的储存期设计
物料名称 储存期（h） 石灰石 2 砂岩 8 铁粉 8 石膏 36 矿渣 4 表4-8储存库的储存期设计
物料名称 储存期（天） 生料 2 熟料 5 水泥 7 成品 3 4.2.2.2．物料在库内的堆积密度按下表：
表4-9物料的堆积密度
物料名称 石灰石 砂岩 铁粉 石膏 堆积密度 1．4 物料名称 矿渣 生料 熟料 水泥 堆积密度 4.2.2.3．石灰石配料库
储量Q=269×2=538(t)
选定Ф8×10m平底圆库，容积502.4m3，有效容积为452m3 （设计圆库利用系数为，下同）
储量=452×=656（t） 实际储存期：T?656?2.4(h) 2694.2.2.4．砂岩配料库
储量Q=58?8=464（t）
选定Ф8×10m平底圆库，容积502.4m3，有效容积为452m3 储量=452×=633（t） 实际储存期：T?633?10.9(h) 584.2.2.5. 铁粉配料库（两个下料口；+）
铁粉要求储量Q=?=（t）
选定Ф5×4m平底圆库，容积78.5m3，有效容积为70.6m3 铁粉储量=××=53（t） 实际储存期：T?53?12.6(h) 4.214.2.2.6．矿渣配料库
储量Q=×4=（t）
选定Ф5×6m平底圆库，容积118 m3，有效容积为106 m3 储量=106×=159（t） 实际储存期：T?159?6.1(h) 26.234.2.2.7．石膏配料库
储量Q=×36=（t）
选定Ф6×11m平底圆库，容积311 m3，有效容积为279 m3 储量=279×=（t） 实际储存期：T?390.6?38.2(h) 10.224.2.2.8．生料均化库
要求储量 Q=Gd×T=7748×2=15496（t）
选用1座IBAUФ×48m的生料均化库，有效容积为12800m3，储量16000t， 实际储存期：T?4.2.2.9．熟料库
熟料库的储存期取5天：
16000?2.1(d) 7748Q=Gd×T=5160×5=25800（t）
选用1座Ф30×30m 平底库，有效容积为18356 m3，储量26616t 实际储存期：T?4.2.2.10．水泥库
水泥库的储存期取7天： Q=Gd×T=×7=41378（t）
选用8—Ф15×32m，有效容积为6带减压仓式水泥库，储量5300t 实际储存期：T?5300?8?7.17(d)
5911.226616?5.2(d) 51604.2.2.11．成品库
成品库的面积可用下列公式表示：
式中 F—要求成品库的面积，m2； c—储存水泥总量，t；
?—成品库的有效利用系数，一般取；
t—单位面积上水泥堆入量，t/ m2 ，一般取2 t/ m2；
?—袋装水泥量占日产水泥的百分量，取20%。 考虑储存期为3天，则
取成品库的大小为F=2700 m2，则可选用规格为30×90m成品库。
表4-10各库规格及其参数一览表
储库名称
规格（m）
数量 （个）
石灰石配料库 砂岩配料库 铁粉配料库 矿粉配料库 石膏配料库 生料均化库 熟料库 水泥库 成品库
库容量 （m3/个）
118 311 12800 18356 5300 2700
总容量 （t） 656 656 53 159 16000 26616 42400 3500
（h） （h） （h） （h） （h） （d） （d） （d） 3（d） 储存期
?8×10m平底圆库 ?8×10m平底圆库 ?5×4m平底圆库
1 1 1 1 1 1 1 8 1
?5×6m平底圆库 ?6×11m平底圆库 ?×48mIBAU平底库 ?30×30m平底圆库 ?15×32m平底圆库
30×90m
备用库 ?5×4m平底圆库 1 全厂生产工艺流程
石灰石破碎 砂岩堆棚 铁粉堆棚 煤堆场 矿渣堆棚 石膏堆场 预均化堆场 砂岩破碎 煤破碎 矿渣烘干 石膏破碎 原煤预均化堆场 矿渣库 石膏库 石灰石配料库 砂岩配料库 铁粉配料库 生料磨 计量 计量 计量 生料均化库 煤磨 预热器+分解炉 回转窑 冷却机 熟料库 计量 水泥库 散装库 包装机 水泥磨 散装车 成品库 出厂 出厂 5.重点车间——煤粉制备车间工艺设计计算
设计内容简介
煤粉制备车间是水泥厂日产5000t/d 熟料配套的煤粉制备部分，原煤由碎煤输送装置送至原煤仓，粉磨后的煤粉经天平计量系统按比例喂入窑头，窑尾燃烧器，设计范围从磨头原煤仓开始，至煤粉煤粉输送管道结束。
计算条件和依据
5.2.1用煤量计算
(1) 回转窑产量：日产5000t 熟料（小时产 215t 熟料） (2) 单位熟料热耗：2990kJ/kg熟料 (3) 煤的干燥低位热值：23275kJ/ (4) 原煤水分：%
(5) 煤粉细度：4900孔筛筛余 10% (6) 煤粉水分：1%
(7) 分解炉用煤：窑头用煤=60%：40% (8) 煤粉用量：
其中窑尾用煤： ×60%=h 窑头用煤： ×40%=h 5.2.2 磨机系统确定
(1) 磨机选型
煤粉用量：考虑备用 20%，则
×=h
选用ZGM113G辊盘式煤磨
215?299023275=h 27.621?0.01?27.9t/h
(2) 磨机规格及性能
磨机规格： ZGM113G 磨盘直径： Ф2250mm（中径） 磨辊直径： Ф1850mm（中径） 磨盘转速： r/min
磨机通风阻力： <6540pa(包括分离器) 磨机出力入口一次风量：28.02 kg/s 生产能力： 40t/h (80um筛余12%) 单重： 主电机
型号：YMKQ600-6 功率:630kw 转速：990r/min 主减速机
型号：SXJ1608 额定功率：570kw
煤粉制备车间热工计算
5.3.1计算辊式磨气体量和热平衡的基本条件
辊式磨气体量和热平衡的基本条件见表5-1。
表5-1热工计算的基本条件
项目
入磨物料水分（%） 入磨物料温度（oC） 入磨热气体温度（oC） 环境温度（oC） 电动机额定功率（kW）
数据 20 180 20 630
项目
出磨物料水分（%） 出磨物料温度（oC） 出磨热气体温度（oC）
磨机产量（t/h）
数据 1 70 75 40
5.3.2热平衡计算
计算基准：物料基准为1kg物料，温度基准为0℃。 平衡范围：磨机进出口界限。 设定条件：忽略空气带入的水汽量。
计算目的：通过立式磨系统的热平衡求得入磨废气（或热烟气）需用量。 5.3.2.1热量收入部分：
(1)废气或热烟气带入热量：
Q1?V0?c?t1
式中, Q1—热风带入热量（kJ/h）； t1—入系统热风温度（℃）； c——入磨热风平均比热(kJ/Nm3??C)， 0℃—450℃时取； V0——入磨热风量（Nm3/h）。 所以 Q1?V0ct1?V0?1.435?180?258.3V0
1）磨机产生的热量：
Q2?3599N????1?k?f
式中，Q2—磨机产生的热量（kJ/h）； N—磨机配用电机的功率（kW）； η——减速机、电动机传动效率，取η=；
η1——动力传递到粉磨作用力时的有效系数，取η1=； k——磨机中能量转化为热量的系数，k=；
f——辊式磨相对球磨能量转化为热量的修正系数，f=。
则 Q2?3599N????1?k?f?3599?630?0.9?0.9?0.7?0.6?771359.27(kJ/h)
2）系统漏风带入热量：
Q3???V0?ta?ca
式中，Q3—系统漏风带入的热量（kJ/h）； ξ—系统漏风系数，以小数表示，ξ=；
V0—入磨热风量（Nm3/h）； ta—环境温度（℃）； ca—环境温度下空气的平均比热(kJ/Nm3??C)，取ca =。 所以 Q3???V0?ta?ca?0.2V0?20?1.256?5.02V0
3）湿物料带入系统热量：
'Q5?Gts[cr?4.185(w1?w2)]
100?w1式中，Q5—湿物料带入系统热量（kJ/h） G—磨机标定产量（kg/h）； cr—干烟煤的比热(kJ/Nm3??C)，取cr =； ts'—入磨物料温度（℃）； w1、w2—入磨、出磨物料水分（%）。 则 Q5?40?103?20?[1.61?热量收入总和为：
Q收= Q1+ Q2+ Q3+ Q4
4.185?(6.50-1)?1484941（kJ/h)
100-6.50 =+++148494 =+ 5.3.2.2热量支出部分
1) 蒸发物料水分消耗热量
'Q1?w(2490?1.883t2'?4.185ts)
w?Gw1?w2
100?w1式中, G—磨机标定产量（kg/h）； w—水分蒸发量（kg/h）；
—水蒸汽的比热(kJ/kg??C)；2490—每千克水变成水蒸气所需的汽化热（kJ/kg）； t2、ts'—出磨气体温度、入磨物料温度（℃）； w1、w2—入磨、出磨物料水分（%）。
'所以 Q1?40?103?6.50?1?(2490?1.883?75?4.185?70)?5501000(kJ/h)
100?12）物料带出热量：
''Q'2?G?cr?ts
式中，G—磨机标定产量（kg/h）； cr—干烟煤的比热(kJ/Nm3??C)，取cr =； ts''—出磨物料温度（℃）。
''?40?103?1.61?70?4508000(kJ/h) 则Q'2?G?cr?ts3）进末端收尘器废气带走热量：
'Q3?f1?V0?c2?t2
式中，Q3'—进末端收尘器废气带走热量（kJ/h）； V0—入磨热风量（Nm3/h）；
f1—系统排风机系数，取f1=； c2—废气的比热(kJ/Nm3??C)，取c2 =； t2—进收尘器废气温度（℃），取t2=75℃。
'?f1?V0?c2?t2?1.5V0?1.381?75?155.36V0 所以 Q34）设备散失的热量：
'Q'4?0.05(Q1?Q'2)
式中，Q4'—设备散失的热量（kJ/h）； Q2'—物料带出热量（kJ/h）； Q1'—蒸发物料水分消耗热量（kJ/h）。
'?Q'2)?0.05?(5501000?4508000)?500450(kJ/h) 则 Q'4?0.05(Q15）其他损失热量：
'Q5?0.056?Q1?0.056?t1?c?V0
式中，Q5'—系统中不可测的其他热量损失（kJ/h）；
c—入磨热风各成分平均比热(kJ/Nm3??C)，c=kJ/Nm3??C； t1—入系统热风温度（℃）。
'?0.056?t1?c?V0?0.056V0?180?1.435?14.46V0 则 Q5热量支出总和为： Q支= Q1'+ Q2'+ Q3'+ Q4'+ Q5' =5501000+4508000++500450+ =+
5.3.2.3根据热量收支平衡
Q收=Q支
即+=
V0=（Nm3/h）
储煤仓和计量设备的选择
5.4.1储煤仓的选择
储煤仓是用来存储煤的仓，分为原煤仓和煤粉仓，原煤仓是用来存储大块（<50mm）原
煤的，储存的原煤经喂料称，为入立式磨用来粉磨，煤粉仓是用来存储煤粉的，煤粉经给料称分别进入窑头和窑尾。 原煤仓
规格：Ф5000mm（内径）?10280mm
有效容积：133 m3；
储存量：120t；
煤粉仓（2台）
规格： Ф4m?8m； 有效容量：60t ； 5.4.2计量设备的选择
计量设备是煤粉制备过程中不可缺少的一种设备，计量设备为煤的合理输入提供保障，尤其是在给窑头窑尾提供煤粉时，计量设备需要的精度很高，要合理而准确的选择计量称，给立式磨提供煤计量的设备是定量给料机，给窑头窑尾提供计量的设备是转子秤。
定量给料机（密封式1台）
规格：DPG6017500； 给料能力：5~55t/h； 计量精度：<±% ； 煤质要求：粒度≤50mm； 原煤水分：≤10%； 转子秤（1套用于窑头）
型号：； 最大喂料量：18 t/h； 操作量：16t/h； 计量精度：<±%； 煤粉湿度：<1%； 煤粉细度：90um方孔筛筛余10%； 重量:5300kg； 转子秤（1套用于分解炉）
型号：； 最大喂料量：22 t/h； 操作量：20t/h； 计量精度：<±%； 煤粉湿度：<1%； 煤粉细度：90um方孔筛筛余10%； 重量:5300kg；
附属设备选型
5.5.1收尘设备选型 5.5.1.1袋式收尘器选型
为了保证水泥厂环境的清洁，在物料的输送过程中采用袋式收尘器。 袋收尘器的选型原则：
(1) 袋收尘器的主要技术参数为风量，气体温度，含尘浓度与湿度。根据工艺设计的风量，气体温度，含尘浓度的最高值，按略小于技术性能表中的数值为原则，其相对应的收尘器型号，即为所需要的收尘器型号，采用的滤料则根据入口浓度，气体温度，湿含量确定。
(2) 压缩空气消耗量栏中，所提出的消耗量为该型号设备的最大耗气量。
(3) 当系统负压超过6000pa时，如选用时，需要事先说明，以便加强壳体强度和刚度。
(4) 可根据工艺需要设置收尘器灰斗卸料系统。
(5) 袋式收尘器设备参数栏中所列的允许入口温度为采用涤纶针刺毡滤料时的连续使用温度，若温度高于滤了的使用温度，需采用耐温性能较高的滤料或采取相应的降温措施。
因此, 综合考虑车间情况，采用一台气箱式脉冲袋收尘器，它是高效除尘设备之一，集分室反吹风和喷吹脉冲两种清灰方式的优点，具有体积小、结构简单、操作维护简便、入口允许含尘浓度高、清灰效果好等优点，且可不停机维修。其性能参数如下：
型号: FGM96-2X10； 处理风量:110000 m3/h； 气体温度:?120 ?C； 含尘浓度: 入口?550 g/m3(标)、出口?30 mg/m3(标)； 过滤面积: 总1860 m2；压力损失:1500?1700 Pa； 清灰用压缩空气: 气量30 m3/min、压力 MPa； 脉冲阀(带电磁阀): 40个/台；规格?460 mm； 气缸(带电磁阀): 20个/台、型号QGA100×250MF； 气源三连体:
1个/台、型号398-112；
储气罐: 2个/台、规格?300×900 mm；
防爆门： 20个 规格: FGM965.5.2输送设备选型 5.5.2.1 螺旋输送机
螺旋输送机是一种最常用的粉体连续输送设备。其优点是构造简单，在机槽外部除了传动装置外，不在有转动部件；占地面积小；容易密封；管理、维护、操作简单；便于多点装料和多点卸料。其缺点是运行阻力大、动力消耗大、机件磨损大，不宜输送块状、磨琢性大的物料且输送距离不宜过长；因此在充分发挥螺旋输送机优点，克服其缺点的前提下，本次设计只增湿塔收集下来的粉尘灰料输送到提升机入料口用螺旋输送机， 其性能参数如下：
（1）用于收尘器底部螺旋输送机（2台）：
型号规格：LS500×11740㎜；输送能力：62 m3/h；主轴转速：40r/min； 减速电动机：
型号：；功率：4kW；
（2）用于送至煤粉仓的螺旋输送机（1台）
型号规格：LS500×6000㎜；输送能力：62 m3/h；主轴转速：40r/min； 减速电动机：
型号：；功率：4kW； 5.5.3风机设备的选型
水泥工厂中的风机选型是服务主机，使主机达到设计指标功能的重要条件，如预分解窑的排风风机设计得当，，既保证主机的正常运转，又必须经济合理。选择风机，首先了解风机的使用条件，如介质温度，含湿量，含尘性质及浓度，粉尘的粒度，磨琢性，磨蚀性等，并以此进行合理的选择。 5.5.3.1 袋式收尘器后选用离心式风机
离心式风机的特点为：
（1） 效率高，节约电力，最高效率可达93%以上； （2） 运转平稳，噪音低，噪音的比声功率级较小； （3） 结构完善，出风口可以自行调节，便于维修； 型号: 6-30-14；风量: 127000 m3/h；全压:11700Pa； 电动机： 型号: Y160L-4； 功率: 5.5.3.2 罗茨风机选型
（1）罗茨风机（用于分解炉） 2台，一台备用 型号：L81WD； 进风量：113m3/h； 风压：； 电动机型号：Y355M2-6； 功率：185kw； 转速：6p； （2）罗茨风机（用于回转窑） 2台，一台备用 型号：ZG-200； 进风量：h； 风压：；
电动机型号：Y2315S-4； 功率：110kw； 转速：6p；
15 kW；
车间质量控制制度
入磨烟煤质量控制
控制原煤粒度≤50mm，水分≤10%。
出磨煤粉质量控制
重点控制煤粉粒度80um筛余<5%，煤粉湿度<1%。
车间工作制度及劳动定额
5.7.1车间工作制度
煤粉制备一般都连续运转，采用三班制工作，磨机连续工作，其他各辅助主机也跟着连续运转。由于现在水泥厂的自动化程度比较高，中控操作员可以根据所出现的问题来调节各参数，以保证煤磨系统的正常运行，因此现场岗位工所需的人数就特别少了，因为煤粉制备车间隶属熟料车间，所以许多工种不宜配备专门的岗位工他们可由熟料车间提供，如变电工等。因此劳动定员安排如表5-2.
表5-2劳动定员安排
工程名称 磨机工 收尘器工 设备 辊盘式磨 各种收尘器 计算单位 人/台.班 人/台.班 定员（人） 1 1 机数 1 1 四班三倒共计 4 4 8 车间总人数 重点车间工艺流程
本着流程简单，操作方便，实用的原则，设计重点车间工艺流程（见下页）：
6总平面布置图说明
工厂的总平面布置是根据工厂的性质、规模、生产过程的组织及特点，在已选定的厂址上，对合理地布置厂区内的建筑物、构造物、堆场、道路、工程技术管网、生活福利设施、管理保卫机构和厂区的美化绿化等所进行的总体设计和竖向布置，并全面的解决它们互相间的协调问题。
总平面布置的设计程序
(1) 根据工厂的生产性质和规模确定工厂组成，在深入研究工厂生产过程和特点的基础上，根据总平面设计的原则进行厂区划分，并确定它们间的位置。
(2) 根据工艺生产要求绘制各建筑物、构造物和堆场的面积形状。
(3) 根据厂内外和各车间之间运输量大小及其他条件，选定厂内外和车间相互之间的运输方式和运输设施。
(4) 在以上的基础上，绘制总平面布置图的设计方案。
(5) 按照总平面设计方案，绘制运输线路并确定竖向布置的方式和方法。
总平面布置的基本原则：
(1) 按功能划分厂区：合理划分厂区，可以节约用地建立良好的建筑整体，保证必要的防火卫生要求，合理地组织人流和货流，减少相互干扰。工厂的厂区可分为以下几个部分：①主要生产区，放置生产的主要车间，是整个工厂的生产中心，所以本区常布置于工厂场地的中央部分。②辅助生产区，放置辅助车间如耐火材料、金工等。③仓库、堆场区，要求有较大的面积作为各种原料、燃料、包装材料和废料等的堆存所用。本区的运输量大，应该处于交通运输方便之处。④动力区，由锅炉房、水泵房等组成。⑤厂前区，为行政管理、技术研究、文化福利设施集中之处，对内外联系密切，所以布置在工厂主要出入口和城市较近的位置。
(2) 合理的组织人流、货流：为了合理安排货物的运输，需要研究货流分布与方向是否合理，线路是否短捷等问题，通过货运组织图可以更合理的确定车间的相对位置及正确地布置运输线路。工厂上下班时有大量的工人出入厂区，形成较大的人流，最合理的人流组织是线路最短及与货运的交叉最少或避免交叉。因此，正确的组织人流、货流对工厂的正常生产，提高劳动效率，消灭事故，便利工人的通行和货运的畅通等问题都起着很重要的作用。
(3) 选择建筑形式：工厂的厂房可分为两大类，单层厂房和多层厂房。多层厂房占地面积较小，可以缩短物料的运输路线，生产工序联系较紧密，可以按照生产工艺要求适当选择，如立体空间工艺设施较多的车间。
(4) 布置紧凑：在进行工厂总平面布置时，除了满足各车间生产生产的基本要求和建筑防火卫生要求外，还应该注意节约厂区用地，力求建筑物轮廓简单规整，这样可以保证建筑结构标准，扩大车间有效面积，节省厂地面积。
(5) 考虑扩建和改建：①扩建：在总平面设计时应该注意到以后工厂发展扩建的可能，扩建时要以最少的投资，不影响整个工厂的生产，不打乱原有的生产线，并尽量注
意到新生产线和原生产线的联系，以不损坏原有的平面设计精神和不违反建筑的规范为原则。②由于科学技术的不断发展，新设备逐渐代替旧设备，先进工艺代替落后工艺，因此工厂经过一定时期后，很可能要进行改建。
(6) 防火卫生要求：在总平面设计中按建筑设计防火原则和卫生标准要求，在厂区的建筑物、构造物和居住区之间要保持必要的距离，以免相互影响。烟尘的排放应该符合环保要求，对易产生粉尘飞扬的物料堆场等应该布置在厂区的下风方位。
7主要工艺设备表
主要工艺设备表
编号 01 名 称 型 号 规 格 原煤仓 单位 数量 个 单重总重设备来源 图号厂名备注 见图(34-12S-P01) (㎏) (㎏) 1 ? 5000(内径) x 10280 mm 3 有效容积: 133 m 储存量: 120 t 02 定量给煤机(密封式)：DPG60/7500 台 1 7000 7000 北京电力设备总厂 进出料口中心距: 7500 mm 给料能力: 5～55 t/h 计量精度： ＜±% 煤质要求:粒度 ≤ 50mm ,原煤水份≤10%; 02M1 主驱动电机 （变频调速） 台 1 随设备订货 型号: YTP100-L2-4 功率: 减速机 型号： 1225 02M2 03 清扫电机 kW 辊盘式煤磨 型式: ZGM113G 3 kW 台1 台 1 146405 146405 随设备订货 北京电力设备总厂 原煤容重：m 生产能力(磨损后期) ： 40t/h(80μm筛余≤12%) 总耗水量： m3/h,其中张紧 磨盘直径: φ2250 mm(中径) 液压站： m3/h,主减速机稀 磨辊直径: φ1850 mm(中径) 油润滑装置： 3/h 磨盘转速: r/min 旋转方向： 顺时针 (俯视 ) 磨机通风阻力 < 6540 Pa (包括分离器 ) 磨机设计出力入口一次风量： kg/s 密封风风量： kg/s 8kpa （包括磨头钢平台） 03P 主减速机 型号: SXJ 160B 套 1 26900 26900 随设备订货 额定功率： 570 KW 速比： 03M0 减速机电加热器 功率： KW 03M1 主电动机 型号: 功率: 转速: 电压: 03a 分离器 型号： 转子直径：2550mm YMKQ600-6 630 kW 990 r/min 10000 V 6 （减速机地脚盒1个） 台 1 7100 7100 随设备订货 套 1 随设备订货 叶片正常（最大）旋转速度：57-140r/min 选粉效率：＞95% 03aM 电动机 型号: 调速方式: 功率: 转速: 电压: 台 1 随设备订货 变频调速 37 kW 20～620（740） r/min 380 V 防护等级： IP54 03b 03bM1 主减速机稀油润滑装置 稀油站双速电动机 型号：YD160M-8/4 功率: 5/ kW 套 台 31 1 随设备订货 转速： r/min 冷却方式：水冷却 用水量：21.6m/h 水压：≤ 03c 密封风机 型号: 。 台 1 118 随设备订货 风量: 4000 Nm/h 3 包括：进、出口消声器，过滤器 风压: 03cM 电动机 型号: 功率: 转速: 04 8000 Pa 114 随设备订货 Y200L2-2/37 37 kW 2940 r/min 电动蝶阀 （调节型） 台 1 江苏海陵机械有限公司 型号: ZKJW— 公称直径： DN =1450 mm 安装高度： 300 mm 工作温度： ≤100 ?C 输入信号： 4～20 mA 公称压力： 05 06 防爆阀 FBV DN1500 mm 台 煤磨袋收尘器 型号: FGM96-2x10（M） 110000 m/h ?120 ?C 31 随设备订货 江苏科行 注：1.带检修平台及爬梯 台 1 82000 82000 处理风量: 入口温度: 见订货图(67－12G订－P01) 含尘浓度: 出口 ? 30 mg/m(标) 3 入口 ? 550 g/m(标); 3 过滤面积: 过滤风速: 压力损失: 总1860 m ＜1 m/min 1500～1700 Pa 2 承受负压: 14000 Pa 滤袋:1920个;材质:抗静电涤纶针刺 毡;规格: ?130x2448mm 清灰用压缩空气: 气量: Nm/min; 压 力 MPa 3 脉冲阀(带电磁阀):40个; 规格:2.5” 电压:220V 随设备订货 气缸: 20个; 型号:QGA100x250MF1 气缸配电磁阀: 40个;电压:220 V 气源三连体: 1个; 型号:398-1/2 储气罐: 2个; 规格: ?0.3 m 防爆门: 卸灰阀 规格: 400x400 mm 能力： 70 t/h 减速电动机 型号: 功率: 07 kW 3 随设备订货 随设备订货 随设备订货 随设备订货 随设备订货 随设备订货 20个; 规格: FGM 96 台 6 台 6 随设备订货 螺旋输送机 台 2 见订货图(67－12G订－P02) 型号规格: LS500?11740 mm(可逆) 输送能力: 62 m/h 3 转速： 40 r/min 08 煤粉通风机 型号: 风量: M6-30-14№ 127000 m/h 11700 Pa 3台 1 32320 32320 南通金通灵风机有限公司 逆45°（出风口） 90°（进风口） 轴承冷却水量： m3/h 进口静压: 风温: 80 ?C （max.100?C） 转速: 1450 r/min 08M 电动机(变频调速) 台 1 随设备订货 型号: YKK5001-4 (IP54,F级绝缘) 功率: 电压: 转速: 09 螺旋输送机 型号： LS500×6000 mm(可 630 kW 10000 V 1487 r/min 台 1 2000 2000 逆) 输送能力： 62 m/h 转速： 40 r/min 3 09P 驱动装置 型号： TY112-5 台 1 167 167 随设备订货 09PM 减速电动机 型号： 功率： 4 kW 台 1 10 煤粉仓 直径： Φ4m 有效容量: 60t 套 2 9000 18000 10a 防爆阀 台 2 130 260 瑞安市自动化仪表阀门总厂 型号： FBV DN=800mm 11 转子秤 (用于窑头) 型号： 输送物料: 煤粉 最大喂料量: 18t/h 操作量（正常）: 16 t/h 允许输送最大压力：700 mbar 计量精度: ±% 煤粉湿度: <1 % 套 1 5300 5300 PFISTER GmbH公司 煤粉细度: 90μm方孔筛筛余10% 12 转子秤 (用于分解炉) 套 型号： 输送物料: 煤粉 最大喂料量: 22 t/h 操作量（正常）: 20 t/h 允许输送最大压力：700mbar 计量精度: ±% 煤粉湿度: <1 % 1 5300 5300 PFISTER GmbH公司 、 压力 : 2-3bar 煤粉细度: 90μm方孔筛筛余10% 13 罗茨风机 (用于回转窑) 型号： ZG-200 进风量： min 台 1 4000 4000 章丘鼓风机总厂
日产T水泥熟料生产线煤磨系统工艺设计
