⽇产5000吨⽔泥⽔泥⼚的总体设计及⽣料粉磨系统设计综合设计任务书 ⽬录
第⼀章设计任务 .................................................................................
1. 设计任务： .................................................................................................
.2 ⽣产产品的种类及定义 ............................................................................ 第⼆章总平⾯布置和⼯艺流程.............................................................. 1 ⽔泥⼚总平⾯设计的步骤 ..............................................................
2.初步设计................................................................................................................
⼀.⼯艺设计的基本原则和程序...........................................................
⼆. ⼯艺设计的基本原则 ..............................................................................
三⼯艺设计的程序........................................................................................
四.⼯艺流程简介 ..................................................................................
五⽣料制备 ..................................................................................................... 第三章⽣料车间设计................................................................................
3.1配料及物料平衡计算 ...................................................................... 3.1.1基本条件...................................................................................................
3.1.2⽣料配合⽐计算.......................................................................................
3.1.3.理论料耗...................................................................................................
3.1.6.计算是物料配合⽐...................................................................................
3.1.7.物料平衡表............................................................................................... 第四章主机设备选型计算........................................................................
4.1 ⽯灰⽯破碎系统 ...........................................................................
4.1.1 破碎设备................................................................................................
4.3 收尘系统 .......................................................................................
4.3.1 旋风收尘器..............................................................................................
4.3.2 电收尘器................................................................................................
4.3.3 增湿塔....................................................................................................
4.4 输送设备 .......................................................................................
4.4.1 带式输送机(由配料站⼊磨) .................................................................
4.4.2 螺旋输送机............................................................................................
4.4.3 ⽃式提升机............................................................................................
4.4.4 空⽓输送斜槽........................................................................................
4.4.5 链式输送机............................................................................................
4.5 主机能⼒平衡表 ........................................................................... 结论..............................................................................................................
第⼀章总论
1.综合设计项⽬：⽇产5000t/d的新型⼲法⽔泥⼚的总体设计及
⽣料制备车间⼯艺设计
2.⽣产品种： PO:425 PC:325
3.⽣产产品的种类及定义
普通硅酸盐⽔泥简称普通⽔泥。凡由硅酸盐⽔泥熟料、6%-15%的混合材料及适量⽯膏磨细制成的⽔硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐⽔泥，简称普通⽔泥。国家标准对普通硅酸盐⽔泥的技术要求有： （1）细度筛孔尺⼨为80um的⽅孔筛的筛余不得超过10%，否则为不合格。
（2）凝结时间初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10⼩时。
（3）标号根据抗压和抗折强度，将硅酸盐⽔泥划分为325、425、四个标号。
普通硅酸盐⽔泥由于混合材料掺量较少，其性质与硅酸盐⽔泥基本相同，略有差异，主要表现为：
（1）早期强度略低
（2）耐腐蚀性稍好
（3）⽔化热略低
（4）抗冻性和抗渗性好
（5）抗炭化性略差
（6）耐磨性略差
1.1.3 产品的意义和价值
⽔泥是建筑⼯业三⼤基本材料之⼀。使⽤⼴，⽤量⼤，素有建筑⼯业的之称。其单位质量的能耗只有钢材的1/5～1/6，合⾦的1/25，⽐红砖还低35%。根据预测，下⼀个世纪的主要建筑材料，还将是⽔泥和混凝⼟，⽔泥的⽣产和研究仍然极为重要。⽔泥粉磨和搅拌后，表⾯的熟料矿物⽴即与⽔发⽣⽔
化反应，放出热量，形成⼀定的⽔化产物。由于各种⽔化的溶解度很⼩，就在⽔泥颗粒周围析出。随着⽔化作⽤的进⾏，析出的⽔化产物不断增多，以致互相结合。这个过程的进⾏，使⽔泥浆体稠化⽽凝结。随后变硬，并能将其搅拌在⼀起的混合材或矿渣、⽯等胶粒胶结成整体，逐渐产⽣强度。因此，⽔泥成⽔泥混凝⼟的强度是随龄期延长⽽逐渐增长的。早期增长快，但是，只要维持适当的温度和湿度，其强度在⼏个⽉、⼏年后还会进⼀步有所增长。另⼀⽅⾯，也可能在⼏⼗年后尚有未⽔化的部分残留，仍具有继续进⾏⽔化作⽤的潜在能⼒。
作为胶凝材料，除⽔硬外，⽔泥还有许多优点：⽔泥浆有很好的可塑性，与⽯拌合后仍能使混合物具有和易性，可浇注成各种形状尺⼨的构件，以满⾜设计的不同要求；适应性强，还可以⽤于海上、地下、深⽔或者严寒、⼲热的地区，以及耐侵蚀、防辐射核电站等特殊要求的⼯程；硬化后可以获得较⾼的强度，并且改变⽔泥的组成，可以适当调节其性能，满⾜⼀些⼯程的不同的需要；尚可与纤维或者聚合物等多种有机、⽆机材料匹配，制成各种⽔泥基复合材料，有效发挥材料的潜⼒；与普通的钢铁相⽐，⽔泥制品不会⽣锈，也没有⽊材这类材料易于腐朽的特点，更不会有塑性年久⽼化的问题，耐久性好，维修⼯作量⼩等等。因此⽔泥不但⼤量⽤于⼯业和民⽤建筑，还⼴泛应⽤于交通、城市建设、农林、⽔利及海港等⼯程，制成各种形式的混凝⼟，钢筋混凝⼟的构件和构件物。其中最为基本的是以⽔泥为主的新型复合材料。因此，⽔泥⼯业的发展对保证国家建设计划顺利进⾏，⼈民⽣活⽔平提⾼具有⼗分重要的意义，⽽且，其他领域的新技术也必须渗透到⽔泥⼯业中来，传统的⽔泥⼯业势必随着科学技术的发展⽽带来新的⼯艺变⾰和品种演变。应⽤领域必将有新的开拓，从⽽使其在国民经济中起到重要的作⽤。
第⼆章总平⾯布置和⼯艺流程⼯⼚总平⾯设计的任务，是根据⼚区地形，进出⼚物料运输⽅向和运输
⽅式，⼯程地址，电源进线⽅向等，全⾯衡量，合理布置全⼚所有建筑物，构筑物，铁路，道路以及地下和地上⼯程管线的平⾯和竖向的相互位置，使之适合于⼯艺流程，并与场地地形及绿化，美化相适应，保证劳动者有良好的劳动条件，从⽽使⼯⼚组成⼀个有机的⽣产整体，以使⼯⼚能发挥其最⼤
的⽣产效能。
现代化的⽔泥企业，从⽣产所需原料的机械化开采起，经过⼀系列的运输和加⼯，到⽔泥的包装或散装输出为⽌，系⼀级其复杂⽽科学的⽣产过程，故其总平⾯图设计必须处理许多复杂的技术问题。⽽总平⾯设计的合理与否，对⼯⼚的建设，⽣产以及将来的发展都有直接⽽深远的影响。因此，⼯⼚的主管部门和设计等建筑单位都必须⼗分重视平⾯布置的设计。
2.1 ⽔泥⼚总平⾯设计的步骤
在两阶段设计中，⼯⼚总平⾯图设计亦按初步设计及施⼯图设计两阶段进⾏。每个设计阶段⼜分为资料图和成品图两个步骤进⾏⼯作。现将各阶段⼯作分别叙述如下：
2.1.1初步设计
（1）⼯⼚总平⾯轮廓图
⼯艺专业⼈员根据与有关专业⼈员商定的各项建筑物设想的外形轮廓尺⼨，并结合所选⼚址的⼚区地形，主导风向，铁路专⽤线及公路布置，电源等具体条件，绘出⽣产车间总平⾯轮廓资料图。在布置过程中应考虑⼚内外道路及预留各种管线位置。
（2）⼯⼚总平⾯图
在调整、补充、完善⼯⼚总平⾯轮廓图的基础上，绘制⼯⼚总平⾯布置图，作为初步设计主要附图之⼀，由总图专业⼈员完成。
2.2 ⼯艺设计的基本原则和程序
2.2.1 ⼯艺设计的基本原则
①根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进⾏设计。
②主要设备的能⼒应与⼯⼚规模相适应。
③选择技术先进、经济合理的⼯艺流程和设备。
④全⾯解决⼯⼚⽣产，⼚外运输和各种物料的储备关系。⑤注意考虑⼯⼚建成后⽣产挖潜的可能和留有⼯⼚发展的余地。⑥合理考虑机械化、⾃动化装备⽔平。⑦重视消⾳除尘，满⾜环保要求。⑧⽅便施⼯、安装，⽅便⽣产、维修。 2.2.2 ⼯艺设计的程序
2.3⼯艺流程简介
⽔泥⽣产过程可概括为⽣料制备、熟料煅烧、⽔泥粉磨。
⽣产⽅法依⽣料制备⽅法不同分为⼲法和湿法。湿法⽣产产量低、熟料热好⾼、耗⽔量⼤，逐渐被⼲法⽣产取代。⼲法⽣产主要包括⼲法回转窑⽣产、悬浮预热窑⽣产、预分解窑⽣产，其熟料的煅烧⼤致分为预热、分解及烧成三个过程。其中窑外分解技术是将⽔泥煅烧过程中的不同阶段分别在旋风预热器、分解炉和回
转窑内进⾏，把烧成⽤煤的50~60%放在窑外分解炉内，是燃料燃烧过程与⽣料吸热同时在悬浮状态下极其迅速的进⾏，时⼊窑物料的分解率达到90%以上，使⽣料⼊窑前基本完成硅酸盐的分解。预热分解窑⽣产⼯艺，煅烧系统的热⼯布局更加合理、窑⽣产效率⾼、产品质量好、能源消耗低、窑内衬体寿命长，环境保护诸多⽅⾯具有更加优越的性能。
本⼯程⽔泥⽣产⼯艺采⽤先进的预分解窑⼲法⽣产⼯艺，其⼯艺流程简述如下：2.3.1 ⽣料制备
原料破碎、输送及均化
⽯灰⽯破碎车间设在矿区，采⽤⼀段破碎。⾃卸汽车将⽯灰⽯倒⼊板式喂料机，再喂⼊单段锤式破碎机破碎，破碎后，由长带式输送机送到⼚区的圆形⽯灰⽯均化库，由悬臂堆料⽪带机⼈字形堆料，由桥式刮板取料机取料将预均化后的⽯灰⽯由带式输送机送⾄⽯灰⽯调备库。
砂岩由汽车运进⼚先⼊砂岩堆场储存，由铲车卸⼊破碎机破碎，选⽤⼀台单段锤式破碎机，经破碎后的砂岩由带式输送机送⼊砂岩库。
铁粉矿由汽车运进⼚先⼊铁粉堆棚储存，由铲车卸⼊下料仓后经带式输送机送⼊铁粉库。
各物料的配料在各⾃的调备库内进⾏，配料采⽤多种元素荧光分析仪和微机组成的⽣料质量控制系统、⾃动调节的定量给料机。四种原料由各⾃的定量给料机计量后，由带式输送机送⼊⽣料磨。
所有物料破碎与转运点设有除尘器，确保粉尘达标排放。
⽣料粉磨与废⽓处理
⽣料粉磨采⽤带外循环的⽴式磨系统，利⽤窑尾排出的⾼温废⽓作为烘⼲热源。⽣料由锁风阀进⼊磨内，经磨辊碾磨后的物料在风环处被⾼速⽓流带起，经分离器分离后，粗物料落回磨内继续被碾压，细粉随⽓流出磨，经电收尘收集，收下的成品经空⽓输送斜槽、⽃式提升机送⼊⽣料均化库。出电收尘的废⽓经循环风机后，⼀部分废⽓作为循环风重新回磨；剩下的含尘废⽓进⼊磨废⽓处理系统，经
净化后排⼊⼤⽓。
当⽣料磨停磨⽽烧成系统运转时，窑尾废⽓经增湿塔作调质处理后，直接进⼊窑尾收尘器净化处理，增湿塔喷⽔量根据增湿塔出⼝废⽓温度⾃动控制，使废
⽓温度处进窑尾袋收尘器的最佳范围内，废⽓经净化后排⼊⼤⽓。
由袋收尘器收下的粉尘，经链运机、空⽓输送斜槽，由提升机送⼊⽣料库。增湿塔下的窑灰直接与出库⽣料搭配，喂⼊预热器系统。
⽣料均化及⽣料⼊窑
⽣料均化库内分⼋个卸料区，⽣料按⼀定顺序分别由各⾃的卸料区卸出进⼊均化⼩库，由库内重⼒切割和均化⼩库的搅拌实现均化，均化后的⽣料由⽃式提升机、空⽓输送斜槽送⼊⽣料缓冲仓，经计量器计量后由空⽓输送斜槽送⼊⽓⼒提升泵再送⾄窑尾预热器的进⼝。
第三章⽣料车间设计
⽣料粉磨是⽔泥⽣产的重要⼯序，其主要功能在于为熟料煅烧提供性能优良的粉末状⽣料。对粉磨⽣料要求：⼀是要达到规定的颗粒⼤⼩（可以细度，⽐⾯积等表⽰）；⼆是不同成分的化学原料颗粒混
合均匀；三是粉磨效率⾼，耗能少，⼯艺简单，易于⼤型化，形成规模化⽣产能⼒。由于⽣料粉磨设备，⼟建等建设投资⾼，消耗量⼤（⼀般占⽔泥电耗的1/4以上）。因此采⽤⾼新技术，优化⽣料粉磨⼯艺，对⽔泥⼯业现代化建设起到重⼤的作⽤和意义。本设计为⽇产12000吨⽔泥熟料新型⼲法⽔泥⽣产线⽣料磨系统设计。根据相关⽂献及产量要求对⽔泥的配料⽅案、物料平衡和⽣料车间系统设备的选型设计与计算，并据此对⽣料粉磨车间的主要粉磨设备及相关的附属设备的型号进⾏选择。本次设计本着“优质、环保、节能”的原则，对⽣料粉磨⼯艺⽅案与粉磨车间设备进⾏仔细斟酌与取舍，并对设计车间主视图及剖⾯图进⾏了绘制。
3.1配料及物料平衡计算
3.1.1基本条件
基本条件及原燃料的化学成分
(1）采⽤窑外分解窑⽣产熟料；
(2）⽔泥品种：P.O 42.5级；
(3）物料参数见表3-1～3-3；
(4）要求熟料三个率值：KH=0.90、SM=2.66、IM=1.36；
(5）单位熟料热耗：3020kJ/kg；
(6）来⾃芜湖海螺的数据，不计⽣产损失。
3.1.2⽣料配合⽐计算
计算标准煤耗P及煤灰掺⼊量G A
P=单位质量熟料热耗/单位质量煤热值
=3045kj/kg/25360kj/kg
=0.1479(kg煤/kg熟料）（2-1）
G A=P.A.S/100
=0.1479X0.2089X100/100=3.0890% （2-2）
A-煤的灰分;S-煤灰掺⼊量，新型⼲法⽣产线取100。
计算配合⽐
取⽯灰⽯87.1%，砂岩6.6%，铁粉15% ，粘⼟2.1%
表3-4熟料化学成分（%）
三率值：
KH=（Cc-1.65Ac-0.35Fc）/2.8Sc （2-3）
=0.90
SM=Ac/（Fc+Ac）（2-4）
=2.66
IM=Ac/Fc （2-5）
=1.38
3.1.3.理论料耗
⽣料理论料耗Hl=(100-Ga)/（100-⽣料烧失量）=1.4796kg⽣料/kg熟料⽣料实际消耗Hs=Hl=1.4796实际煤耗Pˊ=P）=0.1479煤/kg熟料
3.1.6.计算是物料配合⽐
湿⽯灰⽯+湿砂岩+湿铁粉+湿粘⼟=1.5189
湿⽯灰⽯：湿砂岩：湿铁粉：湿粘⼟=85.7:7.00:4.8：2.5
3.1.7.物料平衡表
表3-5 物料平衡表
第四章主机设备选型计算
4.1 ⽯灰⽯破碎系统
4.1.1 破碎设备
续表4-1
表4-2 双转⼦反击式破碎机的技术性能参数
表4-4 CK-490 ⽴式磨技术性能参数
4.3 收尘系统
