日产4000吨分解炉课程设计资料

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日产3000吨熟料预分解窑的分解炉设计

程设计说明书目录1初始条件 (6)1.1原料的原始数据 ............................................................................................................... 6 1.2燃料煤的原始数据 ........................................................................................................... 6 1.3其他资料 ........................................................................................................................... 6 2配料量的计算 (6)2.1煤的低位发热量的计算 ................................................................................................... 6 2.2煤灰掺入量的计算 ........................................................................................................... 7 2.3率值的选取及水泥化学成分的计算 ............................................................................... 7 2.4累加试凑计算 ................................................................................................................... 7 2.5熟料料耗的计算 ............................................................................................................... 8 2.6生料配比计算 ................................................................................................................... 8 3燃料燃烧计算 (9)3.1理论空气量、烟气量及烟气组成的计算 ....................................................................... 9 3.2空气过剩系数的选取 ....................................................................................................... 9 3.3实际空气量、烟气量及烟气组成的计算 ..................................................................... 10 4物料平衡、热量平衡计算 . (11)4.1理论干生料消耗量gy m 与水泥熟料形成热sh Q 的计算 (11)4.1.1列出配料计算的结果 .......................................................................................... 11 4.1.2理论干生料消耗量gy m 的计算 ............................................................................ 11 4.1.3水泥熟料形成热sh Q 的计算 ................................................................................ 12 4.2热平衡的计算 .. (12)4.2.1原始资料 (12)4.2.1.1物料的化学成分 ....................................................................................... 12 4.2.1.2煤的元素分析组成 ................................................................................... 12 4.2.1.3其他原始资料 . (13)程设计说明书4.2.2确定平衡系统与平衡计算的依据 (14)5设备尺寸的计算 ........................................... 错误！未定义书签。

分解炉培训资料

未燃烧的煤到C5内燃烧，引起温度倒挂现象。
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2、炉温控制
分解炉内煤粉的燃烧反应速
率要比CaCO3分解反应慢，分解炉内CaCO3的分解率主要取决于炉温，在850℃左右，生料在炉内若需停留3-5s，因此提
高入窑分解率，必须合理控制
好炉温。分解炉的温度控制还
应考虑产量及物料的情况。当产量较低,即喂料量较小,回转窑的转速亦较慢,此时应相应降低分解炉温度。
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二
、
分
解
炉
的
主
要
设
计
参
数
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三、分解炉操作探讨
1、分解炉气流特点与控制调节
•
分解炉采用旋流（三次风）与喷腾（窑）
形成的复合流，兼具纯旋流与纯喷腾流的气特
点，二者强度的合理配合强化了物料的分散，
若三次风风阀损坏和失效，不能正常调节，使
窑、炉用风比例失调，造成煤粉不完全燃烧，
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2、分解炉设计依据
分解炉具体尺寸设计主要取决于燃料所需的燃烬时间。
在分解炉内主要存在碳酸钙分解和燃料燃烧两种反应。在连
续稳定的状态下，二者进行的吸热和放热的速率是平衡的。
碳酸钙分解从600~700℃时开始，800℃时分解速度明显加快，
900℃时分解反应迅速。但就燃料燃烧反应而言，其在前期
状态。因此，基本上可以认为分解炉内的分解过程主要受控
于燃料燃烧速度。
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分解炉设计依据
随着气体中氧含量迅速降低，其后期的燃烧速度明显下降，较难燃烬。这就表明在分解炉内，对于碳酸钙分解进程来说，其前期主要受控于碳酸钙分解速度，而后期主要受控于燃料燃烧速度。但在分解炉内，燃料的着火和初期燃烧均进行较快，物料在悬浮态下被迅速加热，体系快速升温，分解炉在绝大部分时间内都处于相对稳定平衡状态。因此，基本上可以认为分解炉内的分解过程主要受控于燃料燃烧速度。

日产7000吨熟料预分解窑的分解炉设计精品

日产7000吨熟料预分解窑的分解炉设计精品日产7000吨熟料预分解窑的分解炉设计1 原料配比计算1.1煤的低位发热量计算1.1.1燃料煤的原始资料1.1.2低位发热量计算. 3391030109()25 =33962.59+1030 4.20-109-0.31-25 1.01=24667.5(kJ/kg-)net ad ad ad ad ad adQ C H O S M =+---（8.12）煤1.2煤灰掺入量计算根据参考文献[1]中p175相关知识，取水泥熟料的实际形成热q = 2900kJ/kg -熟料，取煤灰沉落率%100 =S ，可知：100290022.6110010024667.52.66%ad A net adqA SG Q =??=?=，1.3配料方案原始数据1.3.1率值、热耗预设查阅参考文献[1] 中p174相关信息，预设：KH = 0.90，SM = 2.30，IM = 1.70，∑=97.5%1.3.2熟料成分预算23100%(2.81)(1) 2.65 1.3597.50100%(2.80.901)(1.701) 2.30 2.65 1.7 1.353.52%Fe O KH IM SM IM ∑=?++++=??+?+?+?+=2323 () 1.7 3.52% 5.98%Al O IM Fe O ==?= 22323 () 2.2(5.98% 3.52%) 21.85%SiO SM Al O Fe O =+=?+= 22323 () 97.50%(21.85%+5.98%+3.52%) 66.15%CaO SiO Al O Fe O =∑-++=-= 1.4递减试凑求配合比过程1.4.1原料的原始资料1.4.2递减试凑过程及核算熟料化学成分与率值根据参考文献[1]中176页的相关知识，利用递减配料计算如下：表1-3 递减法配料计算表（以100kg 熟料为基准）1.4.3配合比计算 1.4.3.1干物料配比及烧失量计算根据上表可求煅烧100kg 熟料所需各种干原料用量为：石灰石 = 121.12kg 粘土 = 27.15kg 铁粉 = 2.52kg各种原料配合比为：121.12100%121.1227.15 2.5280.32%=?++=石灰石 27.15100%121.1227.15 2.5218.01%=?++=粘土2.52100%121.1227.15 2.521.67%=?++=铁粉干生料烧失量Ls=?∑各原料所占百分比该原料的烧失量=80.32%43.13%18.01% 4.32% 1.67% 1.25%=35.44%?+?+?1.4.3.2湿物料配比及水分计算各种湿生料用量=1-各种干生料用量各种湿生料含水率湿生料总含水率Ws=*∑各原料所占百分比该原料的含水率=80.28%×1.0%+18.00%×1.0%+1.72%×4.0%=1.052%各种物料损失均按3%计算，所以不影响各组分的含量。

日产4000t水泥熟料烧成系统工艺流程的设计与工艺计算

日产4000t水泥熟料烧成系统工艺流程的设计与工艺计算专业课程设计报告4000t/d水泥熟料烧成系统工艺流程的设计与工艺计算1．引言1.1 设计目标本设计本着技术先进、可靠，切合实际，经济技术合理的原则，参考实际工厂的情况进行设计，本设计采用达到国内先进水平的技术，在保证产量的同时更保证产品的质量。

设计的工厂达到能耗低、高效利用资源、节约能源、生产效率高、熟料质量好、环境污染小、运行平稳，收入稳定，投资回报率高等优点。

工厂布局合理，方便生产及设备的操控和检修，考虑生产的实际，交通方便，运输设施布局合理，更兴建一些福利设施，保证员工在工作之余能得到充分的休息，劳保设施可以保证员工免受职业病的困扰[1]。

对整个工厂的除尘、绿化等的考虑，使该工厂建成后摆脱传统水泥工厂粉尘大、污染严重的旧形象，成为清洁、绿色的新型水泥工厂[2]。

本设计依据工厂的实际和社会的实际，设计了一座现代化的水泥厂。

1、生产规模：日产4000吨水泥熟料水泥工厂。

2、水泥品种：P.O32.5#、P.O42.5#普通硅酸盐水泥。

如表1-1所示，用来确定普通硅酸盐水泥中熟料的含量。

表1-1P.O水泥成分设计（wt%）种类矿渣粉煤灰石膏熟料P.O 325 15 10 5 70P.O 425 13 9 5 731.2厂址选择该厂选择建在辽宁省的凌源市三十家子镇。

1.2.1 地理位置凌源市隶属辽宁省朝阳市，因大凌河发源地而得名，位于辽宁、河北、内蒙古三省（区）交汇处，是连接京沈两大都市群、沟通内蒙古腹地与沿海港的重要交通接点城市。

距沈阳435公里，距北京371公里。

凌源市属辽西丘陵山区的一部分，境内沟壑纵横，山峦重叠。

地势西北高，东南低。

全市总面积3278平方公里，人口约65万。

辖8个街道办事处，11个镇、11个乡、239个行政村。

在其境内发现的牛河梁红山文化遗址2007年列入中国申报世界文化遗产预备名单。

凌源市地处辽宁西部边陲。

北与建平县、内蒙古宁城县毗连，东北及东与喀左县接界，西及西北与河北省平泉县相邻，西南与河北省宽城县、平泉县接壤，南与建昌县、河北省青龙县相连，东南与建昌、喀左两县搭界。

日产4000吨分解炉课程设计

课程设计说明书日产4000吨熟料现代化干法生产水泥厂设计（重点车间：分解炉）学院：材料科学与工程学院课程名称：制品机械设备课程设计专业班级：无机非金属材料工程班学生姓名：学号：指导教师：摘要水泥是社会经济发展最重要的建筑材料之一，在今后几十年甚至是上百年之内仍然是无可替代的基础材料，对人类生活文明的重要性不言而喻。

现代最先进的水泥生产技术就是新型干法预分解窑。

预分解窑是在悬浮预热器与回转窑之间增设分解炉，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碳酸盐分解的吸热过程在悬浮状态或沸腾状态下迅速进行，从而使入窑生料的分解率从悬浮预热窑的30%-40%提高到85%-90%，使窑的热负荷大为减轻，窑的寿命延长，而窑的产量却可成倍增长。

与悬浮预热器窑相比，在单机产量相同的条件下，预分解窑具有:窑的体积小，占地面积减小，制造、运输和安装较易，基建投资较低，且由于一半以上的燃料是在温度较低的分解炉内燃烧，，产生有害气体NOｘ较少，减少了对大气的污染。

为了符合当今水泥行业的发展需求同时也是对大学本科四年所学知识的考查，我选择了“日产4000吨熟料现代化干法生产水泥厂初步设计”这个课题作为我的毕业设计课题。

设计范围主要是分解炉，通过配料计算、工艺平衡计算等得出结果，并结合实际对主机及附属设备进行选型，进而对各种设备进行工艺布置，对全厂的设备进行简单规划。

关键词：水泥；新型干法预分解窑；分解炉设计任务书第一节设计目的此次课程设计是进入大学以来的第一次设计课程，也是在参加了生产实习后的一次总结。

基于在学习了《制品机械设备课程设计》，并结合本专业的发展特色而开设的一项重要的实践学习环节。

其目的在于通过课程设计的锻炼，树立正确的设计思想，培养我们认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

在设计过程中培养我们学生掌握绘图、计算、研究等科学设计方法，提高工程设计计算,锻炼我们分析解决实际问题的能力。

第二节设计原则与指导思想1.根据任务书规定产品品种、质量、规模进行设计；2.选择技术先进、经济合理的工艺流程和设备；3.主要设备的能力应与生产规模相适应；4.满足工艺要求，确保工艺畅通；5.充分考虑安全因素，确保安全生产。

课程设计--日产3200吨熟料预分解窑的分解炉设计

目录1 初始条件 (1)1.1 原料的原始资料 .................................................................................................................................. 1 1.2 燃料煤的原始资料 .............................................................................................................................. 1 1.3 各种物料损失均按3%计算 ................................................................................................................ 1 1.4 其它资料 .............................................................................................................................................. 1 2 配料计算 . (1)2.1 煤的低位发热量计算 (1)2.1.1 燃料煤的原始资料 .................................................................................................................. 1 2.1.2 计算低位发热量 ...................................................................................................................... 1 2.2 计算煤灰掺入量 .................................................................................................................................. 2 2.3 估算熟料化学成分 .............................................................................................................................. 2 2.4 累加试凑计算 .. (2)2.4.1 原料的原始资料 ...................................................................................................................... 2 2.4.2 累加试凑计算 .......................................................................................................................... 3 2.5 计算熟料料耗 ...................................................................................................................................... 3 2.6 计算生料配比 ...................................................................................................................................... 3 2.7 校验熟料化学成分与率值 .................................................................................................................. 3 2.8 将干燥原料配合比换算成湿原料配合比 .......................................................................................... 4 3 燃料燃烧计算 .................................................................................................................................................. 5 4 物料平衡、热平衡计算 . (5)4.1 原始资料 .............................................................................................................................................. 5 4.2 物料平衡与热量平衡计算 (7)4.2.1 物料平衡计算 .......................................................................................................................... 7 4.2.2 热量平衡计算 ........................................................................................................................ 13 4.2.3 平衡核算 .. (16)5 主要热工技术参数 (17)5.1 主要热工技术参数的计算 (17)5.1.1 回转窑的发热能力 ................................................................................................................ 17 5.1.2 分解炉的发热能力 ................................................................................................................ 18 5.1.3 水泥熟料的实际烧成热耗 .................................................................................................... 18 5.1.4 熟料形成热 ............................................................................................................................ 18 5.1.5 回转窑系统的热效率 ............................................................................................................ 18 5.1.6 回转窑内燃烧带的空气过剩系数 ........................................................................................ 18 5.1.7 分解炉内燃烧带空气过剩系数 ............................................................................................ 18 5.2 主要热工技术参数一览表 ................................................................................................................ 19 6 分解炉结构尺寸计算与设计 (19)6.1 相关参数： ........................................................................................................................................ 19 6.2 分解炉工作风量 .. (20)6.2.1 分解炉内的实际烟气量V fl (20)6.2.2 分解炉中CaCO 3分解产生的CO 2量2CO V (20)6.2.3窑气量V k (20)6.2.4通过分解炉的工作态气体量V Ff (21)6.3分解炉直筒部位的有效截面积A F与有效内径D F (21)6.4分解炉的有效高度H (21)6.5分解炉锥体部位的有效高度H2 (21)6.6分解炉直筒部位的有效高度H1 (21)6.7分解炉锥体下端口直径d F (21)6.8入分解炉三次风管直径d i (21)6.9入分解炉三次风管进风口宽度a和高度b (22)6.10分解炉生料进料口直径d s (22)6.11分解炉燃料进口直径d r (22)6.12分解炉主要结构尺寸一览表 (22)7耐火材料选材计算与散热计算 (23)7.1耐火衬料的设计理念 (23)7.2材料的主要参数 (23)7.2.1粘土砖的部分性质 (23)7.2.2碳钢的部分性质 (23)7.3厚度计算 (23)7.3.1已知参数 (23)7.3.2厚度计算 (24)7.4散热量计算 (24)7.5耐火材料厚度对分解炉筒体尺寸的修正 (25)8设计评述 (25)9参考资料 (26)日产3200吨熟料预分解窑的分解炉设计1初始条件1.1原料的原始资料表1.1 原料与煤灰的化学成分(%)项目物料烧失量SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3K2O Na2O H2O 石灰石43.05 1.79 0.64 0.71 53.10 0.71 1.00 粘土 4.74 65.47 16.94 5.99 4.04 0.91 1.01 0.7 1.00 铁粉 1.02 38.01 2.05 52.97 3.95 1.99 4.05 煤灰57.11 27.15 9.11 3.41 1.26 2.311.2燃料煤的原始资料表1.2 煤的元素分析数据C ad H ad N ad O ad S ad A ad M ad65.5 5.1 1.1 6.0 0.4 20.5 1.41.3各种物料损失均按3%计算1.4其它资料：本设计工厂有自己的矿山，其它条件均符合建厂要求，工厂气象条件符合设计要求。

日产4000吨水泥预分解窑烧成系统的初步设计

摘要“十一五”规划明确提出：全面落实科学发展观，建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展循环经济，加强资源综合利用，全面推行清洁生产，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式；加大环境保护力度，降低污染物排放，切实保护好自然生态。

本设计在遵循这一原则的基础上，结合大量水泥厂的现实数据，对新型干法窑烧成系统进行了初步设计。

本文包括总体设计和预分解窑窑尾设计两部分。

在总体设计中，主要进行了配料计算，全场物料平衡，主机平衡和储库计算。

在车间设计中则包括分解炉和预热器系统热工计算和窑尾工艺设备选型。

该设计主要的特点应用了预分解窑。

预分解窑是在悬浮预热窑的预热器和回转窑之间增设了一个分解炉作为第二热源，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在悬浮态或流化态条件下及其迅速地进行，从而减轻了回转窑的热力强度，并使入窑生料的碳酸盐分解率提高到85%-95%，使窑的生产能力成倍增长。

关键词：新型干法；预分解窑；旋风预热器；工厂设计Abstract“Eleveth Five-year Plan” made clear:the full implementation of the scientif ic development concept and building a resource-saving and environment-friendly society;vigorously develop the circular economy and strengthen the comprehensive utilization of resources,the full implementatiom of clean production,the formation of low-input,low consumption,low emissions and efficient-saving mode of growth;intensify environmental protection,and reduced pollutant emissions,and effectively protect the natural ecology.In this paper, including the design and pre-kiln back-end design in two parts. In the overall design, the main ingredients for the calculation, the material balance of the audience, the host computing balance and storage. Design in the workshop include preheater and calciner system thermal calculation and back-end process equipment selection. The design of the main features of the application of the pre-kiln. Precalciner kiln is preheated in the suspension preheater kilns and between the addition of a rotary kiln calciner as a second heat source, so that the exothermic fuel combustion process and raw materials endothermic carbonate decomposition process, in the suspended state or fluidization conditions and rapid manner, so as to reduce the heat intensity of the rotary kiln.Raw materials into the kiln and the carbonate decomposition rate to 85 % -95%, so the kiln production capacity doubled.Key words:NSP; Suspension preheater; Cyclone preheater ;Plant design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1水泥工业及水泥行业形势 (1)1.2国内外烧成技术现状 (2)1.2.1 国际烧成技术现状 (2)1.2.2 国内烧成系统现状 (3)1.2.3 新型节能烧成系统 (4)1.3烧成系统发展趋势 (5)1.4本设计的意义 (7)第2章物料平衡计算 (9)2.1水泥熟料成分设定 (9)2.2物料平衡的计算 (10)2.2.1 物料平衡计算 (10)2.2.2 原料消耗定额 (11)2.2.3 烧成用干煤的消耗定额 (11)2.3全厂物料平衡计算 (12)2.3.1 相关参数的确定 (12)2.3.2 计算步骤及计算公式 (14)2.3.3 全厂物料平衡表 (16)第3章主机平衡 (18)第4章烧成系统热平衡计算 (19)4.1原始资料 (19)4.2物料平衡计算 (20)4.3热量平衡计算 (21)第5章主要设备及设备的选型 (25)5.1主机设备选型 (25)5.1.1 石灰石破碎机选型 (25)5.1.2 生料粉磨系统选型 (27)5.1.3 预热器及分解炉选型 (28)5.1.4 回转窑 (29)5.1.5 篦冷机选型 (31)5.1.6 煤磨 (32)5.1.7 水泥磨 (34)5.1.8 包装机 (35)5.2预分解窑主要设备的设计计算 (36)5.2.1 回转窑规格的确定 (36)5.2.2 回转率所需功率 (36)5.2.3 电机功率 (37)5.2.4 回转窑内物料运动速度 (37)5.2.5 窑内物料负荷率 (37)第6章回转窑的规格设计及附属设备的选型计算 (38)6.1确定各段窑长 (38)6.2回转窑厚度 (38)6.3回转窑的技术性能 (38)6.3.1 回转窑的技术性能 (38)6.3.2 分解炉规格的确定 (39)6.3.3 熟料篦冷却机的选型计算 (40)6.4附属设备的选型计算 (40)6.4.1 旋风筒的设计计算 (40)6.4.2 风机的计算及选型 (41)6.4.3 入分解炉专用风管直径(三次风管) (41)6.4.4 烟囱的设计计算 (42)6.4.5 增湿塔的设计计算 (42)6.4.6 电收尘器 (42)6.4.7 煤粉制备系统的计算 (42)致谢 (43)参考文献 (44)附录1 (1)附录2 (2)附录3 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。

日产6000吨预分解窑的分解炉系统设计-课程设计任务书

课程设计任务书学生姓名：专业班级：材科1202指导老师：工作单位：材料学院题目：日产6000吨熟料预分解窑的分解炉系统设计一、初始条件：1、原料的化学分析结果2、燃料煤的元素分析结果：C ad H ad N ad O ad S ad A ad M ad69.1 3.5 1.3 4.2 0.1 20.3 1.53、各种物料损失均按3％计算。

4、其他资料:本设计工厂有自己的矿山，其他条件均符合建厂要求，工厂气象条件符合设计要求。

大气压强（夏季）：720 mmHg温度：- 4℃～ 40℃，相对湿度：70％～ 80％，地下水位：2m ～ 2.5 m二、要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）：设计计算说明书应包括以下内容：①配料计算，燃烧计算,物料平衡计算和热量平衡计算，有关设备的选型计算或结构尺寸计算，附属设备的选型计算，耐火材料选材计算与散热计算，有关性能指标计算，设计及附属设备一览表，设计评述，参考资料。

②画出有关设备的工艺布置图和主要剖面图（A2图纸）以及流程图(A3图纸)。

③热工测量计算说明数包括以下内容：原始数据、平衡计算、结果分析。

三、设计要求：⑴要求每个人独立完成，允许讨论，但不能抄袭，鼓励创新。

⑵说明书要求:①设计说明书必须包括有关计算部分的方法，步骤和结果。

②有关设备的选型，设计说明书中应说明其选项取依据，有关经验数据的选取亦说明其来源。

⑶图纸的要求：①图纸必须按工程图示准绘制，鼓励用电脑绘图。

②图纸上必须注明设备主要民族尺寸及有关说明，图面应清洁，整齐。

四、时间安排：2015.6.1~2015.6.7 (第1周)：查阅有关资料，进行有关设计计算；2015.6.8~2015.6.14 （第2周）绘制相关的图纸；2015.6.15~2015.6.20（第3周）整理计算说明书，图纸以及其他设计资料。

指导老师签名：李洪斌 2015年5月31日系主任(或责任教师)签名：年月日设计方案与设计步骤流程图目录1.配料计算 (1)1.1计算煤灰掺入量 (2)1.2计算熟料化学成份 (2)2.燃料燃烧计算 (5)3. 物料与热量平衡计算 (6)3.1物料平衡 (6)3.2热量平衡 (14)4分解炉尺寸计算 (16)4.1选择窑型和分解炉的结构尺寸计算 (16)4.2入分解炉的三次风管直径 (16)4.3 生料进料口直径 (18)4.4燃烧器选择 (18)5耐火材料选材与散热计算 (19)5.1 耐火材料总体设计 (19)5.2 材料主要性质 (19)5.3 散热量计算 (19)5.4耐火材料厚度对分解炉筒体尺寸的修正 (20)6 设计评述 (20)参考书目 (21)日产6000吨熟料预分解窑的分解炉设计1.配料计算1.1煤灰掺入量由参考资料[2]P233，根据设计任务书给出的煤元素分析结果得：由参考资料[3]P196，由此可得煤灰掺入量：式中：G A ——熟料中煤灰掺入量；q ——单位熟料热耗，取3300kJ/kg 熟料；Q net,ad ——煤的低位热值；为25240kJ/kg ； A ad ——煤的空气干燥基灰分含量，为22.110%； S ——； P ——煤耗，kJ/kg 熟料。

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现代最先进的水泥生产技术就是新型干法预分解窑。

与悬浮预热器窑相比，在单机产量相同的条件下，预分解窑具有:窑的体积小，占地面积减小，制造、运输和安装较易，基建投资较低，且由于一半以上的燃料是在温度较低的分解炉内燃烧，，产生有较少，减少了对大气的污染。

为了符合当今水泥行业的发展需求同时害气体NOｘ也是对大学本科四年所学知识的考查，我选择了“日产4000吨熟料现代化干法生产水泥厂初步设计”这个课题作为我的毕业设计课题。

基于在学习了《制品机械设备课程设计》，并结合本专业的发展特色而开设的一项重要的实践学习环节。

其目的在于通过课程设计的锻炼，树立正确的设计思想，培养我们认真的科学态度和严谨求实的工作作风。

在设计过程中培养我们学生掌握绘图、计算、研究等科学设计方法，提高工程设计计算,锻炼我们分析解决实际问题的能力。

第三节设计任务本设计的设计任务是：1.建设项目：日产4000吨水泥熟料生产线（重点：分解炉）；2.建厂规模：日产水泥熟料4000吨；3.产品品种：普通硅酸盐水泥4.生产方法：新型干法回转窑；第四节设计内容和要求一、总体设计1、设计的目的和意义；2、初始条件；3、平衡计算；4、设备选型计算二、设计要求的起止日期本课程设计日期为2016年6月13日-6月26日，所有的的设计工作必须如期完成。

三、要求⑴设计说明书文字要通顺、层次清楚、工艺方案选择合理、选定的参数要有依据、计算正确、各种符号应注有文字说明，必要时列出计算表格；⑵设计说明书文字一般不少于500字；⑶设计说明书格式可参考其他样式编写。

目录1.初始条件 (1)1.1 原料的原始资料 (1)1.2原料配比计算 (1)1.3煤的低位发热量计算 (1)1.3.1燃料煤的原始资料 (1)1.3.2低位发热量计算 (1)1.2.煤灰掺入量计算 (1)1.3.计算干燥原料配合比 (2)1.4.计算生料和湿物料的配合比 (3)2.物料平衡与热平衡计算 (4)2.1.物料平衡计算 (4)2.1.1收入项目 (5)2.1.2支出项目 (9)2.2热量平衡计算 (12)2.2.1收入项目 (12)2.2.2支出项目 (14)2.3列出收支热量平衡方程式 (15)2.4物料平衡、热量平衡表 (16)2.4.1物料平衡表 (16)2.4.2热量平衡表 (17)2.5主要热工技术参数 (17)2.5.1水泥熟料的实际烧成热耗 (17)2.5.2窑的发热能力 (17)2.5.3分解炉的热负荷 (17)2.5.4熟料烧成热效率 (18)2.5.5主要热工技术参数一览表 (18)3 分解炉尺寸计算与设计 (18)3.1相关参数 (18)3.2分解炉工作风量 (19)3.2.1分解炉用燃料产生的烟气量 (19)3.2.2分解炉内释放出来的CO2量 (19)3.2.3入分解炉的出窑废气量 (20)3.2.4分解炉工作风量 (20)3.3分解炉直筒部位的有效截面积AF 与有效内径DF (20)3.4分解炉锥体部有效高度 (20)3.5分解炉锥体下端口直径 (20)3.6分解炉的有效高度 (21)3.7分解炉直筒部位的有效高度 (21)3.8入分解炉三次风管直径di，进风口宽度a和高度b (21)3.9分解炉生料进料口直径 (21)3.10分解炉燃料进口直径 (21)3.11分解炉主要结构尺寸一览表 (21)4.耐火材料选材计算与散热计算 (22)4.1 耐火衬料的设计理念 (22)4.2 材料的主要参数. (22)4.3 厚度计算 (22)4.4 散热量计算 (23)4.5 耐火材料厚度对分解炉筒体尺寸的修正 (23)总结： (24)参考资料 (25)1.初始条件1.1 原料的原始资料(%)表1 原料与煤灰的化学成分(%)数据物料烧失量 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO 总和石灰石 41.55 2.29 1.86 0.84 50.65 0.76 98.63 砂页岩 2.29 89.03 2.38 2.55 2.18 0.65 99.08 粉煤灰 2.49 52.98 30.29 5.42 4.6 0.51 96.29 铁矿石 2.79 51.39 6.17 30.19 1.86 1.88 94.28 烟煤煤灰4934.097.682.391.694.761.2原料配比计算设定比例为：石灰石 ----0.844 砂页岩 ----0.090 粉煤灰 ----0.032 铁矿石 ----0.0351.3煤的低位发热量计算1.3.1燃料煤的原始资料表2 煤元素分析结果Car Har Nar Oar Sar Aar Mar 65.652.640.993.190.5119.028.01.3.2低位发热量计算.3391030109()25 =33965.65+1030 2.64-10924482.4-0.51-258.0=(kJ kg-)3/net ar ar ar ar ar arQ C H O S M =+---⨯⨯⨯⨯（3.19）煤1.2.煤灰掺入量计算根据参考文献[1]中p175相关知识，取水泥熟料的实际形成热q = 3176kJ/kg -熟料，取煤灰沉落率%100 =S ，可知：r100317619.0210010024482.432.47%A net a qAarS G Q =⨯⨯=⨯=，1.3.计算干燥原料配合比已知假设原料配合比为：石灰石84.4%,砂页岩9%,粉煤灰3.2%，铁矿石3.5%，计算生料化学成分表3 干燥原料配合比煤灰参入量Ga=2.47%,则灼烧生料配合比为：100%-2,47%=97.53%.按此计算熟料的化学成分表4 干燥熟料配合比名称配比烧失量 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO CaO 无灰熟料 97.53 —— 21.18 4.54 3.28 65.24 1.19 煤灰 2.47 —— 1.21 0.84 0.19 0.06 0.01 熟料100——22.395.383.4765.31.23由此计算熟料率值：KH =（ CaO-1.65×Al 2O 3-0.35 Fe 2O 3 ）/(2.8×SiO 2) =(65.3-1.65×5.38-0.35×3.47)/(2.8×22.39)=0.881 SM = SiO 2/( Al 2O 3+ Fe 2O 3)=22.39/(5.38+3.47)=2.53物料配合比烧失量 SiO 2 Al 2O 3 Fe 2O 3 CaO MgO CaO 石灰石 84.4 35.072.511.60.7142.75 0.64 砂页岩 90.21 8.01 0.21 0.230.2 0.06粉煤灰 3.2 0.08 1.7 0.97 0.170.150.02铁矿石 3.5 0.1 1.80.221.06 0.07 0.07 配合生料 10035.4614.02 3 2.17 43.17 0.79 灼烧生料100.0 ___21.72 4.65 3.36 66.89 1.22IM= Al 2O 3/ Fe 2O 3=5.38/3.47=1.55经比较可得该率值符合标准，及该配比符合标准。

1.4.计算生料和湿物料的配合比生料的配比：石灰石 = 84.4/(84.4+9+3.5) ×100%=87.1% 页岩石=9/(84.4+9+3.5) ×100%=9.3% 铁矿石=（100-87.1-9.3）%=3.6%干生料烧失量Ls =⨯∑各原料所占百分比该原料的烧失量Ls =87.1%41.55%9.3% 2.29% 3.6% 2.79%=35.46%⨯+⨯+⨯湿基配比：根据原始资料知入磨各原料水分分别为：石灰石1%，粘土1%，铁粉4.00%，则入磨湿基配比计算如表3.1所示：表5 湿基物料配比及计算过程名称湿基用量（份）湿基配比（%）石灰石84.410085.251001⨯=-00.8710099.9725.85=⨯砂页岩91009.091001⨯=- 28.910099.9709.9=⨯ 铁矿石 3.51003.65100 4.00⨯=-72.310099.9765.3=⨯合计97.99100计算湿物料水分含量s W ： %11.1%40372.0%10928.0%187.0w s =⨯+⨯+⨯=2.物料平衡与热平衡计算：（1）温度a. 入预热器生料温度：50℃；b. 入窑回灰温度：50℃；c. 入窑一次空气温度：30℃；d. 入窑二次空气温度：1300℃；e. 环境温度：30℃；f. 入窑、分解炉燃料温度：60℃；g. 入分解炉三次空气温度：1100℃；h. 气力提升泵输送生料空气温度：50℃； i. 熟料出窑温度：1360℃； j. 废气出预热器温度：290℃； k. 飞灰出预热器温度：330℃；（2）入窑风量比（%）分别取K 1=8，K 2=90，K 3=2；（3）燃料比（%）回转窑（Ky ）：分解炉（K F ）=40:60；（4）出预热器飞灰量：0.1 kg/kg 熟料；（5）出预热器飞灰烧失量：35.0%；（6）各处过剩空气系数：窑尾：y α=1.05 分解炉混合室出口：L α=1.15 预热器出口：f α=1.3; 其中：预热器漏风量占理论空气量的比例4K =0.1，气力提升泵喂料带入空气量占理论空气量的比例5K =0.09，折合料风比为19.8 kg/Nm ³；（7）分解炉及窑尾漏气量（包括分解炉一次空气量）占分解炉用燃料理论空气量的比例6K =0.05；（8）电收尘和增湿塔综合收尘效率为99.99%；（9）系统表面散热损失：430 kJ/kg 熟料; (10) 生料水分含量：1.11%(11) 窑的日产量：4000t/d(或166.67t/h)。