水泥粉磨车间初步设计说明书

目录1水泥厂粉磨车间设计依据...............................................................21.1设计依据.....................................................................................................................21.2设计指标.....................................................................................................................22粉磨系统的选择................................................................................22.1粉磨系统确定依据.....................................................................................................22.1.1流程比较...........................................................................................................22.1.2各种闭路粉磨系统的比较...............................................................................32.1.3选粉设备方案比较...........................................................................................32.1.4收尘系统的选择...............................................................................................32.1.5配料系统方案比较...........................................................................................32.2粉磨系统的选择.........................................................................................................43水泥厂粉磨车间设备选型...............................................................43.1磨机的选择.................................................................................................................43.2选粉机的选型.............................................................................................................53.3除尘设备的选型计算.................................................................................................63.4粉磨车间附属设备选型计算.....................................................................................64工艺设备表........................................................................................85参考资料............................................................................................85.1主要设计参考书.........................................................................................................85.2主要设计参考图.........................................................................................................86设计心得............................................................................................9水泥粉磨车间初步设计-2-1水泥厂粉磨车间设计依据1.1设计依据生产水泥的品种、强度等级P·O42.5级水泥水泥年平衡产量500000t/年入磨物料粒度≤25mm要求出磨水泥细度3-5%（4900孔筛筛余）粉尘排放标准≯50mg/Nm3所选的掺和材为粉煤灰，掺量为15%入料温度设为常温25℃（采用通风降温措施）1.2设计指标水泥年产量为536550t/y，满足生产要求水泥细度为6%—8%，可通过其他一些措施来提高细度粉磨水泥的电耗为34.9kwh/t，现行的球磨机闭路系统的电耗标准为34-36kwh/t，电耗量比较合理。2粉磨系统的选择2.1粉磨系统确定依据2.1.1流程比较粉磨系统可以分为两大类型：开路系统和闭路系统。开路系统流程简单，设备少，投资低，操作简单，但是物料必须全部达到产品的细度才能出磨，当有产品的细度要求时，已经被磨细的物料会产生过粉磨现象，妨碍粗料的进一步磨细，降低粉磨效率，增大电耗。闭路系统与开路系统相比可以消除过粉磨现象，提高产量，同时闭路系统兼有产品细度均匀等一系列的优点，考虑到节能以及产品质量需求的提高，现代水泥工厂常采用一级闭路粉磨系统。水泥粉磨车间初步设计-3-2.1.2各种闭路粉磨系统的比较常见的闭路粉磨系统主要有中部卸料粉磨系统和尾部卸料粉磨系统等。中部卸料粉磨系统利用磨机中部的卸料仓周边卸料，烘干热风从磨头、磨尾两路进入，其烘干能力较尾卸磨大，故可磨制水分较大的物料，但其机械设计及维修较为复杂。对于尾部卸料粉磨系统，由于尾卸磨隔仓板限制了磨内的通风量，其烘干能力差，故仅适合磨制水分较低的物料。本次设计是确定水泥粉磨车间的工艺流程，且要求设备方便维修，故采用尾部卸料提升粉磨系统。2.1.3选粉设备方案比较目前，选粉机的类型主要有以下几种：通过式选粉机、离心式选粉机、旋风式选粉机和高效选粉机。通过式选粉机主要应用于风扫式磨机的粗分离；离心式选粉机结构简单，设备费用低，安装空间小，运转可靠，但产品细度的调节范围窄，需大幅度调节时要停机进行，选粉效率低；旋风式选粉机风叶磨损小，运转平稳，调节细度方便，选粉效率较高，但设备占用空间大，单位产品的设备投资和电耗较高；O-sepa选粉机效率高，可较大范围调节产品细度，颗粒级配合理，能将高浓度含尘气体作为分选气流使用，机体小，重量轻，维修简单。本工艺从节约能源，保证水泥质量与提高水泥产量三方面入手，选择O-sepa高效选粉机。2.1.4收尘系统的选择从美国引进的PPC系列箱式脉冲袋收尘器，系高效除尘设备之一，它集分式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、操作维护方便、入口允许含尘浓度高、清灰效果好等优点，且可不停机检修。能直接处理立磨和O-sepa选粉机出口的高含尘浓度的烟气，最高入口含尘浓度可达1300g/Nm3。所以，本设计选用与O-sepa选粉机配合好、脉冲收尘好的箱式脉冲袋收尘器。2.1.5配料系统方案比较物料配料入磨主要有磨头仓配料和库底配料两种形式。磨头仓配料是在磨头设置配料小仓分仓备料，集中配料入磨。这种布置有利于集中控制，可以及时调整流量和配合比；库底配料是在各种物料库底分别设置计量配料设备，向同一胶带输送机按比例供料，该胶带输送机直接向磨机供料，不需要再设中间储仓。这种布置形式可以简化工艺流程。考虑到设计要求工艺流程简单，故采用库底配料。水泥粉磨车间初步设计-4-2.2粉磨系统的选择在设计条件充足的情况下，还应充分考虑选用预粉磨系统，采用预粉磨系统可以在保持同样年产量的情况下，减小球磨机的型号，而且对球磨机的运用更合理，粉磨效果更好，但此次设计的资料不充分，时间紧迫，考虑到设备成本等问题，未选用预粉磨系统。综合以上诸多考虑，本次课程设计采用尾卸提升循环粉磨系统。其流程图如下所示：其中，实线代表物料流，虚线表示气体流。此系统的特点是可将大量新鲜空气引入选粉机内，全部选粉气流均被抽至能处理含尘浓度500—1000g/Nm3的高效收尘器中分离。因此既不需要一次收尘的旋风筒，如用于水泥粉磨也不需要专门的水泥冷却器，具有工艺流程简单，能耗低和产品温度低的特点，是节能和降低水泥温度的理想系统。其中，物料从磨头喂入，经粉磨后从磨尾卸出，由提升机送到选粉机内进行选粉，粗粉由磨头端重新入磨，细粉经收尘后作为成品即水泥产品。3水泥厂粉磨车间设备选型3.1磨机的选择(1)磨机要求生产能力计算根据《水泥厂工艺设备概论》第43页，水泥磨闭路系统年利用率0.82，先预选年利用率η=0.82,再根据设计任务书,要求水泥年平衡产量Q=500000t/年,可以得出磨机的小时产量G=Q/(8760η)=500000/(8760×0.82)=69.6t/h。(2)磨机的规格及性能水泥粉磨车间初步设计-5-根据《水泥厂工艺设计实用手册》第139页，结合磨机的生产能力及以往的经验,拟选磨机φ3.5m×11m，有效容积V=93.8m3，转速n=16.5r/min，有效直径为D=3.3m，研磨体装载量G=152t,中心传动。(3)磨机功率计算N0=0.2×V×D×n×(G/V)0.8=0.2×93.8×3.3×16.5×(152/93.8)0.8=1502.9kw根据《水泥厂工艺设计概论》第94页，k2=1.0~1.10，取k1=1.25,k2=1.06磨机电动机功率N=k1k2N0=1.25×1.06×1502.9=1991.34kw主电动机选型为感应同步,电压6000V，功率2000kw，转速600r/min。(4)磨机生产能力计算根据《水泥厂工艺设计概论》第97页，qη=46~48，取qη=47。Q=0.2DVn(G/V)0.8qη/1000=0.2×3.3×93.8×16.5×(152/93.8)0.8×47/1000=70.6t/h(5)磨机系统工作制度根据其他工厂同类型同型号磨机的生产能力，磨机φ3.5m×11m的水泥产量为65-70t/h，标定φ3.5m×11m的水泥产量为70t/h。磨机的利用系数：η=Ｇy/(GH标×8760)=500000/(70×8760)=0.815（与预选相符）磨机的工作制度应采用三班制，8小时一班，一年365天计。一年365天，除去设备检修时间，平均每天工作21个小时。磨机的年产量Q=70×21×365=536550t/y500000t/y3.2选粉机的选型根据磨机产量为70t/h，查《水泥厂工艺设计实用手册》第190页，O-sepa选粉机选用N1500，空气量1500m3/min，电动机功率30-130kw,选择功率110kw，转速120-260r/min，选用转速240r/min，最大喂料量270t/h。电动机选型为Y315M3