沈阳建筑大学毕业设计
日产3000吨熟料新型干法水泥厂工艺设计
第一章 绪论
1.1基本建设程序
所谓基本建设程序，一般是指基本建设中各项工作进行的先后次序，水泥工业其基本建设工作较为复杂，无论是新建、扩建或改建的工程，其技术要求都较高，工艺系统复杂、自动化程度很高，工程的综合性极强。因此，整个基本建设工作必须严格按照一定的基本建设程序有计划、有步骤、有秩序地进行，以确保工厂建设能顺利进行，并取得预期的良好的投资效果。
1.1.1确定矿山资源
着眼于生产经济效果，水泥厂往往以靠近石灰石矿山建厂为宜，还要注意矿山邻近有无可供建厂的场地。
1.1.2项目建议书编制
项目建议书除阐明项目坚实的必要性，落实建厂条件及资金并做出效益评估外，还必须对建厂规模及生产方式做出选择。
1.1.3可行性研究
项目建议书经评估审查批准后即可开展可行性研究工作。可行性研究工作的任务主要是论证基建项目在技术、经济方面的可行性与合理性。工厂的厂址应在可行性研究工作的最后确定。
1.1.4初步设计
厂址批准后，对厂区、矿区进行工程地质、水文地质勘探、测量，并落实电源和交通运输等方面的具体技术条件，然后根据可行性研究的要求，开展初步设计工作。
1.1.5施工图设计
初步设计经批准 ，即全面开始施工图设计。
1.1.6施工和安装
工程列入国家年度计划后，即可按施工图设计内容进行施工和安装。
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1.1.7竣工验收
工厂建成后须经过试生产、进行竣工验收和交付生产使用。
1.2生产方法的选择
本设计采用预分解窑干法生产。其主要点有以下四个方面：
预分解窑熟料单位热耗低，单机生产能力大，并可利用窑的预热烘干物料。其电耗略高，但其综合能耗低于湿法。
由于原料预均化和生料均化积水的发展应用，使干法生产的熟料质量得到了保证。并由于采用了旁路放风等新技术措施，并不断改进燃烧系统，增强了新型干法生产对原料及燃料的适应性。
由于收尘设备及技术的发展，使干法厂在环境污染方面有了很大的改善。 与产量相同的湿法窑及干法长窑相比，预分解窑的设备质量轻，占地面积小，基建投资较省。
1.3原料矿床质量要求
水泥原料的质量指标一般为：
石灰质原料CaO≥48%;MgO≤3.0%；K2O+Na2O≤1.0%；石英及燧石≤4.0%； 粘土质原料 一类：硅率2.7～3.5，铝率1.5～3.5；二类：硅率2.0～2.7、3.5～4.0，铝率不限；MgO≤3.0%；K2O+Na2O≤4.0%；SO3≤2.0%。
硅质校正原料 硅率≥4；K2O+Na2O≤4.0%；MgO≤3.0%；SO3≤2.0%；抗压强度最好小于100Mpa。
铁质校正原料 Fe2O3>40%； 铝质校正原料 Al2O3>30%。
对于悬浮预热器窑及预分解窑，其生料及燃料中的有害成分，尚需符合下列要求：碱含量≤1.0%；氯含量≤0.015%；硫、碱摩尔比SO3/ K2O+（1/2）NaO≤1.0%;燃料中硫含量≤3.0%。
如遇特殊情况，必须选用有害成分含量超过上述指标的原、燃料时，则在悬浮预热窑或预分解窑烧成系统的设计中必须采取相应的技术措施。
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1.4厂址选择
根据项目建议书的内容，按照类似工厂的建设资料、根据指标和设计文件，拟定工厂的总平面布置草图。在进行厂址选择时，必须考虑下列各项因素： 厂址靠近主要原料基地
生产水泥的主要原料是石灰石质与粘土质原料。一般生产1吨熟料约需1.3～1.5t石灰石，0.3t粘土质原料，因此厂址如需靠近石灰石矿山，可缩短石灰石运输距离，并便于采用经济可靠的运输方式，以节约投资和运输费用。 厂址靠近铁路接轨车站
最理想的厂址是在石灰石矿山与铁路接轨车站之间。 厂址尽量靠近水源
水源必须水质合格、水量充足、保证不间断供水。水源与厂址的距离越近越好，一般不应该超过10km。但应切记不与农业争水。如地表水不足时，应尽量利用地下水。
厂址应靠近电源
水泥厂是耗电量很大的企业，制造1t水泥约需288～468MJ(80～130kw.h)电。单位电动机总容量0.02～0.03kw/t水泥。有部分设备如回转窑、泥料浆的搅拌装置、空气压缩机及附属装置、电子计算机等均属以及负荷，要求有两个相互独立的电源，故厂址最好靠近电力网，并有方便的供电条件。 厂址应有足够的建厂场地
必须坚持贯彻国家节约用地方针政策，不占良田、少占农田，尽可能利用荒山野地。
合理确定工人村建设场地
一般以将工人村设置在附近大城镇与工厂之间为好。在不占良田、少占农田、免受工厂灰尘污染、免受设备噪音干扰的前提下，应尽量靠近工厂。另外，工厂应位于住宅区和城镇主导风向的下风侧。
1.5初步设计说明书及图纸的内容
1.5.1总论
(1)主要设计原则
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本设计的工厂是日产量为3000t的新型干法水泥厂，产品主要以普通硅酸盐水泥为主，计划一次性建成。原料和燃料采用预均化堆厂，可以使产品质量波动较小。主要的生产设备按照主机小时产量选定，并注意设备的生产质量和价格。 (2)厂址
该厂位于沈阳郊区，符合厂址选择原则，交通便利，高速公路、铁路、国道四通八达，可以及时的将水泥销售。 (3)主要原料及燃料
① 原料主要来源于附近石灰石矿，主要组成如表1-1所示
表1-1原料的原始化学组成（%）
原料 石灰石 砂页岩 铁粉 煤灰 烧失量 43.45 5.32 — — SiO2 2.34 70.11 32.27 53.45 Al2O3 0.28 14.78 11.45 35.48 Fe2O3 0.19 5.22 48.54 4.33 CaO 52.25 1.45 3.88 4.82 MgO 0.57 0.92 0.08 1.19 总和 99.08 97.80 96.22 99.27
②燃料主要取自于抚顺煤矿，主要组成如表1-2所示
表1-2煤的工业分析数据
挥发物 21.35% 固定碳 50.23 灰分 17.32 热值 21330kJ/kg 水分 0.5% 煤灰沉降率 100% 注：a新型干法窑对煤的要求：灰分<30%，挥发分18～355，热值>20736kJ/kg b混合材来自于鞍钢水淬渣
1.5.2生产工艺
(1)说明内容 ①设计原则
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该设计采用预分解窑干法生产，分解炉为NSF型，产品袋装与散装的比例是3:1，采用铁路和公路运输。原料的配合比为石灰石：82.15%、粘土：13.80%、铁粉：4.05%，燃料的应用基低位热值为20930KJ/kg.烧成热耗3528KJ/kg。 ② 列表物料平衡关系（见第二章）
③ 列表表示各种物料的存储方式、存储量及存储期（见第二章） ④ 主机设备型号、规格，数量及年利用率的确定（见第二章） ⑤ 主要生产车间的工作制度（见第二章） (2)图纸内容
① 工艺生产流程
本设计工艺生产流程的特点是：工艺分为两磨一烧，注意工艺流程的连续化，原料粉磨采用具有粉磨兼有烘干功能的烘干磨，生料均化采用简单实用的机械倒库；烧成车间采用预分解窑，大大的降低了能耗、环境污染，并且使用高效的窑尾除尘系统。水泥粉磨采用闭路系统，使粉磨效果提高并降低粉尘。总之，本工艺既注意生产水泥的质量又注意节约能耗、降低成本；是一个较为合理的工艺流程。 ② 全厂生产工艺平面布置图和各部分平面图、剖面图
内容主要包括车间内的主要设备、主要非标准件的外形轮廓及其定位相互连接关系，设备与柱各层楼面、平台、检修台等布置关系、尺寸等。各种料仓、储库、堆厂、物料运输走廊、管道等的容积、物料名称和主要尺寸。各生产车间、生活间的平面空间位置。厂房或构筑物的轮廓，一般应表示出主要的梁、门、窗、楼梯、安装及检修孔以及地坑等，标出厂房 跨度、柱距尺寸及各层标高。
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