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生料磨出料均化周期是生料均化系统选择的重要依据之一。一般来说,出磨生料成分的波动不太大,尤其是设有预均化堆场的工厂。计测和控制水平较高时,磨机出料均化周期较短,则可采用连续均化系统。若出磨生料成分波动较大,计测和控制水平不高时,磨机出料均化周期较长,则采用间歇均化系统。本设计生料均化系统采用连续均化系统,混凝土侧卸式带混合室的均化库。
4.1.5 煤粉制备系统
制备煤粉时所用的设备,一般都采用烘干磨,主要有风扫球磨、风扇磨和辊式磨三种。在水泥厂中经常使用的为辊式磨和风扫球磨。其中立磨有占地面积小、细度易于调节、节约能耗、生产操作灵活等优点。
4.1.6 熟料烧成系统的选择
我国熟料烧成设备主要为回转窑与立窑两大类,立窑是干法生产,回转窑则按照其生料制备方法又可分成湿法生产与干法生产。湿法窑有湿法长窑、带料浆蒸发机窑;干法窑有中空干法长窑、立波尔窑、带余热锅炉的发电窑、旋风预热器窑、立筒预热器窑以及预分解窑等短窑。从当今社会水泥工业发展趋势看,干法中空窑及湿法长窑的单机产量低、耗热高;立波尔窑及料浆蒸发机窑则带有操作维修要求高、本身结构复杂、扬尘大等缺点,其单机的产量虽然比较高,但是熟料质量却不如湿法窑;余热锅炉发电窑则由于窑的生产和发电机组的运行互相牵制,会形成恶性循环的恶果,因而使这些窑型在世界水泥工业中所占的比重日益减少。更由于世界性的能源日趋紧张,代之而起的是新型干法悬浮预热器窑和预分解窑。我国近年来已明确要发展新型干法窑生产,新建大中型厂大多数都会采用悬浮预热器窑以及预分解窑,而小型工厂则一般采用立筒预热器窑及机械化立窑,国家不允许再建造没有余热利用装置的中空干法窑。
本设计采用的为预分解窑,预分解技术的特点是在预热器和窑之间建设分解炉,在分解炉中加入占总用量50~60%的燃料,使燃料燃烧的过程与生料的预热和分解过程,在悬浮状态或者沸腾状态下迅速地进行,使入窑的生料分解率能够达90%左右,因此大大减轻了窑的热负荷,而且产量能够成倍增长。其基本流程如下图4-5。
4.1.7 矿渣粉磨系统
本设计采用立磨粉磨矿渣系统,流程简单、烘干、粉磨、选粉的全部过程均在磨中完成。由于是在料床上粉磨,因此粉磨效率高,而且单位电耗低,特别是磨内空间很大,环隙处风速较高,传热快,所以烘干能力很强。这些特点非常适合矿渣水分高、难磨的要求。并且细度细的矿渣强度高,能够增加矿渣的掺入
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量,从而降低熟料的掺加量。其车间工艺流程见图4-6。
4.1.8 水泥制备系统
水泥粉磨工艺的流程总体来说可以分为开路流程和闭路流程两种,其中闭路系统又可分为多个不同的子类。在水泥粉磨过程中,开路系统主要应用在管磨机上,广泛使用高细管磨机。因为开路系统中经常存在过分磨现象十分严重,而且水泥温度经常超标的问题,因此在节能的角度考虑,闭路系统较受欢迎。在当前的流程组合上,总体上来说,人们总是想得到更简单的工艺流程,但是因为简单的流程不能最大程度的降低单位成本并提高产品质量,因而人们只能在简化流程和提高效益中寻求最好的平衡。这也造成了目前粉磨系统发展的两个方面:一是寻求单一的粉磨设备以及尽可能地将流程简化,节约投资,并在此基础上降低粉磨能耗,比如各类高细磨的开发和发展立磨、辊压机终粉磨系统;二是在原有的粉磨设备的基础上开发出可以尽可能降低粉磨能耗的粉磨流程,如各种预粉磨系统、联合粉磨系统等。水泥粉末系统车间工艺流程见图4-7。
4.1.9 水泥库及包装系统的确定
水泥库的圆库型式比较多,其主要区别在于库底的形状各有不同。水泥厂在采用圆库储存物料时,由于圆库的直径规格不宜太多,因此在采用库群布置时,应该使库的高度与直径尽可能统一。
水泥的发运系统主要包括水泥的散装系统以及水泥包装系统。在选择水泥的发运系统时,应该尽量考虑采用水泥散装发运。水泥包装机主要可分两大类:一类是固定式的包装机,一类是回转式的包装机。我国目前固定式包装机有单嘴、二嘴、四嘴。它们的包装能力分别为15~20、30、60t/h 。我国回转式的包装机有6、10、14嘴等几种,其包装能力分别为40~53、85、96t/h 。其包装散装车间工艺流程图如图4-8。
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图4-5预分解窑流程
图4-6 立磨矿渣粉磨系统
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图4-7水泥粉磨系统流程
图4-8 包装散装车间工艺流程图
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4.2 主机设备选型、储库堆场计算
4.2.1 各种主机小时产量(周平衡法)
参考水泥厂主机周运转小时数表,如表4-1。
表4-1 水泥厂主机每周运转小时数
每日运转时间
主机名称
(h/日) 6~7
石灰石破碎机
12~14
生料磨 窑 煤磨
24
水泥磨 回转烘干机
22 22 6~7 12~14
包装机
6~7 12~14
42~49 84~98
7 7
每日一班,每班6~7小时 每日两班,每班6~7小时
168 154 154 36~42 72~84
7 6 6
每日三班,每班6~7小时 每日三班,每班6~7小时 每日三班,每班6~7小时 每日一班,每班6~7小时 每日两班,每班6~7小时
22 24 22
72~84 154 168 154
6 7 7 7
每日两班,每班6~7小时 每日三班,每班6~7小时 每日三班,每班6~7小时 每日三班,每班6~7小时
(h/周) 36~42
(日/周)
6
每日一班,每班6~7小时
每周运转时间
成产周期
生产班制
(1)石灰石破碎机
要求主机的小时产量计算公式为: GH?式中:GH——要求主机小时产量(t/h) Gw——物料周平衡量(t/周) H——主机每周运转小时数
(注:物料周平衡量Gw来自物料平衡表)
预设石灰石破碎机的周运转小时数H:由表4-1选择H=63236=72h
G48593 GH?W??674.9(t/h )
H72选用PF-1622 φ1600×2250mm反击式破碎机,台时产量为500~600t台?h,标定产量为520t台?h。
Gw H25