水泥厂工艺设计概论期末考试复习要点

1.矿山储量的分级及储量要求:分A、B、C、D四级。A级储量是编采掘计划的依据。B级储量是设计首期开采计划的依据。C级是设计依据的主要储量。D级是作远景规划的依据。水泥厂要求的储量熟料年产量每吨熟料所需原料地质储量矿山服务年限；1吨熟料大约需2吨石灰石，0.4吨粘土。2.服务年限：大厂（100万吨熟料/年）50年、中厂（2080万吨熟料/年）50年，小厂（510万吨熟料/年）30年。3.根据测得的储量可初步确定工厂规模.在进行厂址选择时，必须考虑以下因素：厂址在矿山和附近城镇间，靠近城镇。靠近铁路接轨车站。在有水运条件的地区。尽量靠近水源。应靠近电力网。厂址应有足够的建厂场地。厂址地形。 工程地质条件。水文地质条件。雨水、污水排出便利。地震，6级以上需考虑防震措施，9级以上不宜建厂。 大件设备的运输，合理确定工人村建设场地 4.总平面布置设计的任务 ：根据厂区地形、进出厂物料运输方向和运输方式、工程地质、电源进线方向等，全面布置全厂所有建筑物、构筑物、铁路、道路、地上和地下工程管线的平面和竖向的相互位置，使之适合于工艺过程，并与场地地形及绿化、美化相适应，保证劳动者有良好的的劳动条件，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。 5.平面布置：确定全厂建筑物、构筑物在平面上的相对位置，包括生产车间、行政福利设施、住宅区等。（注：提出的是轮廓图，精确图要与车间内的布置结合确定）6.竖向布置：确定建筑物、构筑物的设计标高。目的是既要使工艺流程合理顺畅，又要节省地面平整投资。7.土方工程：解决场地平整、土石方调拨、计算土石方工程运输设计：进行厂内外铁路专用线、公路、道路、码头的设计。8.管线汇总：统筹安排电缆、电线、给排水管道、生产管道、热力管道等地上和地下各种管道。建厂地区的雨水排出设计：解决排除的方式和排出方向。总平面布置的步骤 ：初步设计和施工图设计（资料图：调整布置，规定各建筑物、构筑物、道路、管线的相对位置和标高。成品图：是施工的依据，具体表示各相的座标和标高。）还需绘制：竖向布置图、土方工程图、铁路专用线施工图、厂区道路和雨水排除施工图、管线汇总施工图、绿化设计施工图。9.总平面布置设计的基本原则充分满足工艺要求；布置紧凑但不拥挤；留有扩建的可能性；各类建筑物按功能分区布置；辅助车间和生产服务性设施，应尽量配置在靠近其所服务的主要生产系统区；尽可能缩小占地面积；考虑地形和工程地质条件；满足防火、卫生的要求，考虑风向和采光；工厂与其他各种设施的连接要合理；厂区的整齐与美化。厂内外运输 ：工业企业运输按使用地点分为场外运输和厂内运输。（1）铁路专用线：标准轨距1435mm，窄轨距1000mm，750mm。机车类型：蒸汽、内燃、电力。接轨站道岔始点：是厂内外铁路分界线。进场线与厂区纵向所成角度65。接轨站与工厂纵向最好平行。曲线：专用线平面曲线尽可能设计较大，最小半径为300m，坡度：不得大于3，为能接纳直达列车，专用线和干线限制坡度应相同。若经济合理并经主管铁路局同意，专用线坡度可超过干线限制坡度。（2）厂内铁路：铁路布置方式分为：贯通式、尽头式、环形式。坡度：根据列车重量来决定，不得大于2，最困难时不得大于3。曲线：装卸线应设在直线和平道上，有时设在半径不小于500m的曲线上和不大于0.25的坡道上，但条件困难和视线不受遮拦的场地上，可设计在半径不小于200m的曲线上。铁路与公路的交叉角：平面交叉角，对各级线路不得小于45，对限期使用的线路，不得小于30，立体交叉为90，斜交叉为60、45、30。厂矿道路分为：厂外公路、厂内道路、露天矿山公路。按所处位置和使用条件，可分为：主要干道、次要干道、辅助道、车间行道、人行道。道路宽度：取决于行驶的车辆的型号、大小、种类，通车密度，行车速度，工厂规模。道路行车部分的宽度、路肩宽度、最小转弯半径、纵坡和视距等技术标准。布置方式：尽头式、环形式，取决于生产工艺过程、生产条件、防火要求。常采用并列矩形系统。水泥厂总平面设计的基本原则：建筑物与构筑物的相对位置及其系统和各种设备的布置应按照工艺过程，保证有合理的生产作业线，工艺流程顺畅。进行适当的功能分区。辅助车间和生产服务性设施，应尽量配置在靠近其所服务的主要生产地区。应尽可能缩小工厂的占地面积，并尽可能利用建筑物或构筑物的上部空间。布置工厂的建筑物、构筑物是必须考虑地形起伏和工程地质及水文地质条件，以便保证以最少的建筑费用达到较好的建筑质量。应根据工厂的发展计划考虑工厂今后发展的可能性。必须满足防火卫生要求。工厂与铁路干线、公路、动力、工程和地区内其他各种设施的连接，应当合理。工厂的总平面，应具有合理的建筑艺术。总平面布置的竖向布置：平坡式系统（宽度不大，自然坡度3%5%以下，建筑基础深度不应超过12.5m）。阶梯式系统（有不同标高的整平面组成，自然坡度大于5%的场地。当场地宽度超过400500吗，自然坡度小于2%）。混合式系统（当场地很大时）。工艺设计的基本原则 ：根据任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计； 主机能力应与工厂规模相适应；选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备；解决生产、厂外运输和物料储备的关系 ；注意设备能力储备 ；合理考虑机械化、自动化水平 ；消音除尘，满足环保要求 ；方便施工、安装，方便生产、维修。车间工艺流程选择的基本方法 ：首先要进行熟料烧成车间工艺流程的选择，然后，再选择生料粉磨车间、水泥粉磨车间工艺流程的选择。 在单个车间工艺流程选择时，必须考虑车间加工物料的性质、数量、产品的质量要求，还须考虑车间布置、场地的限制等条件。总之，车间工艺流程选择只能在客观现实的条件下选择技术先进、经济效果相对较好的工艺流程。受条件的限制，常有理论上最好、最先进的流程未被选用。车间工艺设备选型的基本方法：（1）确定车间工作制度，选定设备年利用率，计算出主机要求小时产量（2）选定主机的型号和规格（3）标定主机的生产能力，标定生产能力的主要依据：设备的技术性能说明，经验公式的计算，与已投入使用的同类型同规格设备的实际生产数据对比。必须保证标定的生产能力既先进又可靠，还需说明设备达标的具体条件和采取的措施。 （4）计算主机台数（5）核算主机年利用率。附属设备的选型：与主机配套的设备都属附属设备。选型原则：保证主机生产连续、均衡。因此附属设备对主机应有一定的储备能力。选型方法基本与主机相同。应尽量减少台数，对需经常维修和易出故障设备，必要时设置备用设备。 （一）输送设备：输送设备选型的原则A、根据物料形态（固态、液态）、尺寸（大块、小块、粒状、粉状）、输送的具体情况（垂直、水平、倾斜），选择经济合理的输送方式和设备。B、尽量减少同一条输送线上设备的台数，规格尽量统一，以避免物料多次转运和减少设备备件的种类和数量。C、输送能力应比要求的输送能力有一定的储备。 皮带输送机 ：水平、倾斜，输送量大、运转费用低、距离长、可靠，工作环温度1040，物料温度70。耐热皮带可输送120以下的物料。石灰石、粘土。螺旋输送机：水平，粉状、细颗粒、磨琢性、粘性小、不易结块的物料，物料温度200，长度370m，最好50m，传动装置尽量在出料口端，使螺旋轴受拉。生料、水泥、粉尘等斗式提升机：环链：结构、制造简单，与料斗连接牢固，磨琢性大的物料对链条磨损小，但自重大。板链：自重轻，结构可靠，提升量大，但板链铰链处易磨损，制造复杂。胶带：结构简单，磨损比板链小，但不宜磨琢性大的物料，物料温度60，耐热胶带料温达150，环链和板链料温达250。注：垂直，块状、粒状、粉状，提升高度30m，若高度较高时，最好采用多级提升。粉碎后的原料、生料、水泥等链斗输送机：水平、倾斜（倾斜度达45），耐较高温度，熟料。适用范围广。对一般输送设备难以正常输送的高温、大块度、磨琢性强，具有锋利棱角的物料的输送具有独特优势。 （二）喂料、计量设备：按主机要求的喂料准确性，选不同的喂料设备。对准确控制喂料的主机，最好采用微机控制系统，以定量喂料自动调节。 按主机处理的物料种类（固体、液体）、性质（干料、湿料）等的不同，选相应的设备。 喂料设备必须连续运转，以保证主机的正常运转。（三）除尘设备生产车间工艺布置的要求：最大限度的满足工艺生产、设备维修的要求；充分有效地利用本车间建筑面积和建筑体积；要为本车间技术经济指标的先进合理创造条件；对车间将来的发展和厂房的扩建留有余地；本车间所采用的的劳动安全和工业卫生等措施应符合有关的规范和规定；本车间与相关车间在总平面图布置中的位置要适当，力求做到布置紧凑、缩短输送距离；避免人流和物流平面交叉；充分注意建厂地区的气象、地质、水文等条件对车间工艺布置的特殊要求；征求和了解其他专业对车间工艺布置的要求；车间工艺设备选型的基本步骤：确定车间的工作制度；选择主机的型式和规格；标定主机的生产能力；计算主机的数量；核算主机的年利用率。车间工艺布置的方法和步骤：1. 工艺人员根据本车间在总平面上的位置，生产工艺流程和物料进出方向，确定本车间的方向，厂房跨度和柱距。2. 把已经选定的主机设备和部分大设备，按比例（1：100）绘制设备外形图，为便于多方案比较，可用硬纸板制备设备外形图案。3. 按比例（1：100）绘制车间工艺、立面轮廓草图4. 在平面、立面轮廓草图上，用设备外形图案进行设备布置，反复考虑设备的最佳位置，得到不少于二个方案后，绘制成车间的平、立面工艺布置初步图纸5. 以初步图纸为基础，征求有关专业的意见，从各方面比较优缺点，集思广益选择较为理想的方案，根据意见作必要的修改6. 绘制成正式的车间工艺布置图破碎系统的选择和破碎设备的选型 ：根据要求产量、破碎比、物料的物理性质、破碎机的特性，选择破碎系统的段数和适宜的破碎机。 系统的选择：1.物料的性质物料的硬度、水分、形状和杂质含量将直接影响破碎系统的经济技术指标，所选系统一定要与被破碎物料的物理性质相适应。2.物料的粒度：进料块度；出料粒度 ；破碎比 ； 进料块度。破碎系统的最大进料块度即矿山开采的最大块度，取决于工厂规模、矿山爆破方法、装料设备、卸料设备、破碎机的型式和规格。不同类型和规格的破碎机对最大进料块度的要求也不同，额式、圆锥破碎机最大进料块度一般为进口宽度的8085。反击式、锤式、辊式破碎机的最大进料块度按破碎作业（粗、中、细碎）和物料实际情况而定。出料粒度：取决于破碎后的生产工艺对物料粒度的要求（即下一工序的进料粒度要求）。最佳的出料粒度是使破碎机和磨机的产量均较高而单位电耗均较低的效果。确定最适宜出料粒度的基本原则：硬度高、易磨性差的物料，出料细些；粒度不均齐，粗料较多的物料，出料细些；干法和开路粉磨，出料细些；不同型式的磨机对石灰石进料粒度的要求不同，球磨机和管磨机要求较细：1525mm；单仓磨比双仓、多仓磨细些；棒球磨可适当放宽：2040mm；轮辊磨较粗：50100mm；无介质磨：150300mm。破碎设备的选型：进行选型时应考虑的因素1、破碎车间要求小时产量破碎机的规格和台数2、物料的物理性质硬度、块度、杂质含量、形状3、石灰石破碎 。我国石灰石大多属中等硬度，因此可供选择的破碎机也较多。当含较多粘性夹缝土时，采用破碎兼烘干流程，用锤式、反击式破碎机。当石灰石属片状时，选用旋回圆锥式。（额式，片状石灰石易从机腔滑下）在锤式、反击式破碎机前必须设置铁件分离装置。常在粗碎后、中碎前的胶带输送机上，安装电磁吸铁装置。熟料破碎：因熟料硬、磨耗大，因此我国大、中型水泥厂一般采用慢速锤式破碎机，或反击式、圆锥式破碎机；小型厂多采用额式。煤和石膏的破碎：煤常用锤式，也用反击式；石膏常用额式。（煤的最大块度200300mm，石膏最大块度一般在300mm左右）。熟料烧成车间工艺设计及布置主要内容：各种新型干法窑的型式、规格与特性；熟料煅烧系统选择的原则； 烧成系统的设计计算（1.回转窑的设计计算2.分解炉的设计计算3.悬浮预热器主要结构及技术参数的确定 4.熟料冷却机的选型计算5.喂料喂煤系统6.烧成系统余热利用及除尘7.风机的计算与选型8.电收尘器的选型计算9 煤粉燃烧器的选用）；烧成车间工艺布置及图例 。熟料煅烧系统选择的原则： 原则：综合考虑原料和燃料的情况、产品质量要求、工厂规模、建厂的各种具体条件、不同烧成系统的特点，进行正确的判断，选择技术先进、经济合理的烧成系统。节能是煅烧系统最突出的问题之一，应给予充分重视。注意的问题：1、大、中型厂优先考虑预分解窑，中、小型厂可选立筒预热器、旋风预热器窑和机械化立窑。2、窑和分解炉用煤作燃料3.采用冷却效率高的冷却机，充分利用冷却机热气体作为烘干热源。4.采用烘干兼粉磨的煤磨，充分利用系统余热作为烘干煤的热源。5.充分利用余热作为烘干生料及其它物料的热源。6.保证窑和管道系统的密封装置情况良好，减少系统漏风和压力损失，选适当的风机。7.选适当的窑衬，采用良好的窑体隔热措施。8.采用高效收尘器，回收窑灰并利用。9.配置易烧性好的生料，选适当的热工参数物料均化的意义：物料的均化，可以提高物料成分的均匀性。物料成分均匀性的提高，不仅可以提高产品质量，稳定生产工艺过程，而且可以利用劣质原料和燃料，扩大原料资源，延长矿山使用寿命等，具有较高的技术经济价值。是近些年得到迅速发展和被工厂广泛应用的新工艺、新技术。 尤其是水泥厂生产工艺过程中的广泛应用。