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SO3，40%；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。35KV11、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：2SiO32OAl32OFeCaOMgOΣW%32.7812.000.6543.1610.7899.3715.00各原料的化学成分分析如表1-1所示，表1-1原材料化学成分分析：名称CaOSiO2Al2O3Fe2O3烧失量其他合计石灰石50.602.711.581.0842.241.7998.21砂岩0.8789.793.511.002.202.6397.37铁粉2.3751.874.8731.852.666.3893.62粉煤灰3.4850.2833.925.402.524.4095.60粘土1.3568.4715.025.696.952.5297.48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）%1.7117.6621.8058.8323405.712、煤灰化学成分：2SiO32OAl32OFeCaOMgO烧矢量合计%50.8132.055.823.072.34094.09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）%2.064.6915.1478.1127756.52、煤灰化学成分：2SiO32OAl32OFeCaOMgO烧矢量合计%47.5234.855.944.391.81094.511.2.1.2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2985万吨表1-2矿石物理性质试验数据：岩石名称数值抗压强度（公斤/厘米）耐磨强度(g/cm)比重(t/m3)体重(t/m3)抗剪断强度垂直（风干）垂直风干平行风干内摩擦角α凝聚力(kg/cm)鲕状灰岩平均值9309302.602.7322.62400215最大值1010960最小值810680致密块状灰岩平均值134010101.7327.32.68390225最大值14501060最小值1180950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：样品编号岩石名称空中称重（g）水中称重（g）排水重量（g）体重(t/m3)1鲕状灰岩8450531031402.6912鲕状灰岩296.2185.9110.32.6853薄层灰岩136.885.451.42.6614块状灰岩12600792546752.6955块状灰岩13684.551.52.6406块状灰岩75.446.928.52.6457生物碎屑108.667.740.92.6558灰岩80.853.027.82.900平均2.67说明：1号为鲕状灰岩大体重样，4号为块状灰岩大体重样8号无代表性未参加平均体重计算表。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）表1-5三中方案的综合比较项目A方案B方案C方案位置距石灰石矿1.1km距砂岩矿1.6km距石灰石矿1.6km距砂岩矿2.0km距石灰石矿0.1km距砂岩矿1.9km地形东低西高，坡度大约2%，有坡地。东低西高，坡度大约3%，有坡地。东低西高，比较平坦，略有坡地。交通厂外交通工程量大，要在大毛山和二毛三毛山之间建条公路以运砂岩，另建一条铁路经长山和奶山之间与茅村站接轨以运产品。厂外交通工程量小于A，在二毛、三毛山东侧70km处新建一条公路通砂岩矿，建一条铁路通茅村，但短于A，为1km左右。石灰石有汽车直接进厂进行二破，砂岩则需要在大毛山、二毛山、三毛山之间建一条公路，其工程量与A差不多，另外在湖上架桥，接公路以运产品。对周围环境卫生的影响由于都是丘陵地带，建厂方案地点周围都无村落，故不存在污染周围村落卫生条件问题。另外，周围无农田，也不存在占用耕地等问题。距水电源距离较远较远最近矿山爆破安全性不受影响不受影响略有影响原料、燃料供给相同生活设施距村落较远最远最近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=4.8m②则回转窑的衬砖内径Di：Di=D-2当D≤4m时，=0.15m当4m＜D≤5m时，=0.18m当5m＜D≤6m时，=0.2m当D＞6m时，=0.23m所以Di=D-2=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2.74~4.92vm，取平均值3.83t/m3·日单位表面积产量Fm=126～228，取平均值177kg/m2·h单位截面积产量Am=9.0～14.0，取平均值11.5t/m2·h④再由公式Di=0.096VFmmL=24VmmAL/D=250FAmmL——窑的筒体长度m，得：Di=0.096×（177/3.83）=4.44mL=24×（11.5/3.83）=72.06mL/D=250×（11.5/177）=16.24考虑衬砖厚度D=Di+2=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，表1-6选定的窑型技术参数表（《新型干法水泥厂工艺设计手册》）规格生产能力筒体内径筒体长度筒体斜度转速功率(kw)支撑数主转（r/min）辅转(r/h)主转辅转φ4.8×72*5000t/d4.8723.5%0.369~3.6911.45630753档说明：*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Di＝D－2＝4.8－2×0.18＝4.44m2.3280.680