水泥物料平衡計算案例綜述水泥物料平衡計算目的在于確定工廠運作的各項技術(shù)指標(biāo)，工廠嚴格按照各生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需的物料量確定生產(chǎn)過程中的運輸量、符合生產(chǎn)要求的工藝設(shè)備選型，并且計算存儲設(shè)施容量。1.1窯的臺數(shù)計算1.1.1窯的參數(shù)(1)窯的選擇本設(shè)計水泥廠采用新型干法預(yù)分解回轉(zhuǎn)窯，在回轉(zhuǎn)窯和旋風(fēng)預(yù)熱器之間加設(shè)分解爐裝置配合窯的作業(yè)，技術(shù)特點是生料在進窯之前，部分燃料提前在分解爐中燃燒分解，使用燃料燃燒產(chǎn)生的熱量以及窯尾熱煙氣使得生料在懸浮預(yù)熱器中得以干燥，這樣一來，生料得到充分分解進入窯內(nèi)得利用率得到明顯提高，增加窯的利用率，而且采用懸浮預(yù)熱器與分解爐相結(jié)合，也可減小分解窯的尺寸，減少占地面積[22]。(2)窯的規(guī)格參照回轉(zhuǎn)窯技術(shù)參數(shù)，本設(shè)計年產(chǎn)120萬噸水泥熟料回轉(zhuǎn)窯選用Φ1.8×72，轉(zhuǎn)速3.65r/min，，斜度3.5，功率為630kw的回轉(zhuǎn)窯，窯的有效內(nèi)徑為1.41m。(3)窯的工作制度本設(shè)計要求水泥熟料年產(chǎn)120萬噸，設(shè)計選用年利用率為0.85的新型干法窯，設(shè)定全年的年工作天數(shù)300天，安排24小時兩班輪換的制工作制度。(4)窯的產(chǎn)量要求回轉(zhuǎn)窯的實際年產(chǎn)量120萬噸水泥熟料，全年窯的使用天數(shù)300天，則要求日產(chǎn)水泥量需達到4000噸，則要求窯的小時工作量為G=考慮運輸，包裝等生產(chǎn)浪費，要達到窯日產(chǎn)4000噸要求，設(shè)定窯的小時產(chǎn)量為180t/h。(5)窯的臺數(shù)m=GYm——窯的數(shù)量；GY——熟料年產(chǎn)量；t/yη——窯的年使用效率，0.85；Gh——窯的小時工作量；180t/h1.1.2熟料產(chǎn)量熟料小時產(chǎn)量：GH=mG熟料日產(chǎn)量：GD=24熟料年產(chǎn)量：GY=8760η根據(jù)式(4-1)計算的出需要窯的臺數(shù)為m1.1.3水泥產(chǎn)量水泥小時產(chǎn)量：GH1=水泥日產(chǎn)量：GD1=水泥年產(chǎn)量：GY1=8760η1.2干原燃材料消耗定額計算1.2.1干原料消耗定額工廠使用燃煤作為燃料，計算各原料的消耗定額時需要充分思考粉煤灰的摻入量，則干原料的定額消耗為D干式中：D干——干生原料的單位消耗量，t/t熟料；Mh——煤灰混合進入熟料的含量，3.16%；I——干生原材料的燒失量，35.45%；S干——生料的生產(chǎn)損失，取4%。計算得出D干=100?3.16各干生原料的單位消耗量：Dⅰ=D干×ⅰ；(4-9)Dⅰ——各原料的單位消耗量，ⅰ——各原料配合比。干石灰石原料的單位消耗量：D石=1.563×84%=1.313(t/t熟料)；干粘土原料的單位消耗量：D粘=1.563×9%=0.141(t/t熟料)；干鐵粉原料的單位消耗量：D鐵=1.563×2.5%=0.039(t/t熟料)；干砂巖原料的單位消耗量：D砂=1.563×1.5%=0.0703(t/t熟料)。1.2.2干石膏的消耗定額Dd式中：Dds——石膏混合量，取5%；h——混合材混合量，取11%；Pd——石膏生產(chǎn)損失，取3%。由式(4-7)算的干石膏的單位消耗量為：Dd1.2.3干混合材料單位消耗量De式中：DdPe——混合材生產(chǎn)浪費率，取4%。由式(4-8)計算干混合材的消耗定額得：De1.2.4燒成用干煤單位消耗量DjQnet.d式中：DjQnet.d——煤的干燥基低為熱值，kJ/kg干煤；Pj——煤的生產(chǎn)浪費率，取4%；Qnet.y——煤的應(yīng)用基低位熱值，kJ/kg原煤；Wy——煤的應(yīng)用基水分。由式(4-9)算得燒成用煤的消耗定額為：Qnet.dDj1.2.5烘干用煤單位消耗量Dp式中：Dp——烘干用煤單位消耗量，t/t熟料；D濕——需要烘干的濕原生料的單位消耗量，t/t熟料；H1、H2——需要烘干的濕生原料的烘干前和烘干后的水分，%；q烘——1kg水分蒸發(fā)所消耗的熱量，kJ/kg水。本設(shè)計水泥廠所使用的原、燃料主要包括了石灰石、粘土、鐵粉、砂巖、煤、石膏和混合材，而且，設(shè)計采用窯外分解爐和懸浮預(yù)熱器讓生料在進回轉(zhuǎn)窯前就進行烘干，充分利用窯尾熱煙氣作為烘干生料的熱源，因此，本設(shè)計不需要單獨烘干其他物質(zhì)。1.3濕原燃料單位消耗量計算1.3.1濕原料消耗定額D濕=式中：D干、D濕——干、濕物料單位消耗量，t/t熟料；Wi——各物料含水率，%。參照表2-2物料水分表計算得各濕原料消耗定額為：濕石灰石的單位消耗量為：D濕石濕粘土的單位消耗量為：D濕粘濕鐵粉的單位消耗量為：D濕鐵濕砂巖的單位消耗量為：D濕砂濕石膏的單位消耗量為：Dd1濕混合材的單位消耗量為：De11.3.2含水濕原煤單位消耗量燒成用煤D1.4物料平衡表計算所得的各個干、濕物料使用單位消耗量分別乘以GH、GD、GY，即可得到各個物料的小時、天、年的需求量，計算數(shù)據(jù)如表1.1物料平衡表所示。表1.1物料平衡表名稱材料水分%生產(chǎn)浪費%單位消耗量(t/t熟料)物料使用平衡DryWetDryWetHourDayYear(萬噸)HourDayYear(萬噸)石灰石241.311.34235.85659.2175.577241.25788.8179.598粘土1240.140.15925.2601.818.76428.62686.8821.31鐵粉1540.0390.0467.02168.485.2278.28198.726.165砂巖640.07020.07512.636303.269.4113.532410.052配合生料3.81.561.638280.86739.2209.084291.847076.16219.538熟料1804320131.028石膏330.0610.06310.98263.528.17611.34272.168.444混合材140.140.14125.2601.818.76425