工艺流程及技术方案.docx
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工艺流程及技术方案
都江堰拉法基水泥有限公司
二线扩建工程项目
工艺培训讲义
天津水泥工业设计研究院
二〇一八年九月
一、
设计条件
1.工厂规模
拟扩建工程二线能力为3500t/d熟料。
按照烧成系统年运转320天计算,年产熟料1120000t,年产水泥约1497200t。
现有一线生产能力为3500t/d熟料,年产熟料1120000t。
两条线将形成年产熟料2240000t,年产水泥约2994400t.
2.产品品种
水泥品种
销售比例
PO42.5R
56.0%
PO32.5R
15.0%
PF32.5
21.7%
PC32.5R
4.3%
PO52.5
3.0%
TOTAL
100%
3.产品发运
水泥品种
散装
袋装
PO42.5R
90%
10%
PO32.5R
60%
40%
PF32.5
30%
70%
PC32.5R
40%
60%
PO52.5
90%
10%
散装和袋装水泥的发运全部采用汽车运输出厂。
4.原、燃料和混合材的物理性能
原料
进厂输送
粒度
水分
石灰石
胶带机
≤80(>90%)
<4.0
页岩
汽车
≤500
<15.0
砂岩
汽车
≤100
<9.0
硫酸渣
火车
≤50
<18.0
粉煤灰
汽车
粉状
<1.0
石膏
火车
≤350
<2.0
矿渣
火车
≤1
<23.0
混合材-石灰石
胶带机+汽车
≤80(>90%)
<2.0
原煤
火车
≤40
<18.0
5.煤的工业分析
水分
灰分
挥发分
硫
热值
1.30%
27.13%
25.66%
2.00%
23413kJ/kg
6.原料配比
石灰石
砂岩
页岩
硫酸渣
理论料耗
(kg/kg)
配比
79.69%
3.84%
16.10
1.37%
1.5022
7.水泥配比
水泥品种
熟料
石膏
石灰石
矿渣
粉煤灰
比表面积
PO42.5R
79.0%
6.6%
6.6%
7.8%
3400cm2/g
PO32.5R
78.5%
6.5%
6.8%
8.2%
2900cm2/g
PF32.5
58.0%
6.0%
6.0%
30.0%
4500cm2/g
PC32.5R
64.8%
6.3%
16.2%
4.2%
8.5%
4500cm2/g
PO52.5
89%
6.0%
5.0%
3900cm2/g
8.熟料热耗
单位熟料热耗:
3053kJ/kg
9.物料平衡表
扩建工程物料平衡表(3500t/d)
物料名称
天然水分
(%)
物料配比
(%)
消耗定额(kg/t-CLINKER)
干燥的物料量
含天然水分的物料量
干基的
湿基的
每小时(t/h)
每天(t/d)
每年(t/a)
每小时(t/h)
每天(t/d)
每年(t/a)
原料
石灰石
4.00
78.69
1194.02
1218.39
174.13
4179.1
1337304
177.68
4264.4
1364596
砂岩
9.00
3.84
58.27
64.03
8.50
203.9
65259
9.34
224.1
71713
页岩
15.00
16.10
244.30
287.41
35.63
855.0
273613
41.91
1005.9
321897
硫酸渣
18.00
1.37
20.79
25.35
3.03
72.8
23283
3.70
88.7
28393
生料
1517.37
221.28
5310.8
1699459
熟料
145.83
3500.0
1120000
PO42.5R
矿渣
23.00
7.80
98.73
128.23
8.60
206.4
66059
11.17
268.1
85791
石灰石
4.00
6.60
83.54
85.25
7.28
174.7
55896
7.43
178.2
57037
石膏
2.00
6.60
83.54
87.03
7.28
174.7
55896
7.58
182.0
58225
熟料
79.00
87.12
2090.8
669059
水泥
109.17
2620.1
838442
PO32.5R
矿渣
23.00
8.20
104.46
135.66
2.42
58.1
18602
3.15
75.5
24158
石灰石
4.00
6.80
86.62
88.39
2.01
48.2
15426
2.05
49.2
15741
石膏
2.00
6.50
82.80
86.25
1.92
46.1
14745
2.00
48.0
15360
熟料
78.50
23.19
556.5
178078
水泥
29.24
701.8
224583
PC32.5R
矿渣
23.00
4.20
64.81
84.18
0.36
8.5
2731
0.46
11.1
3547
粉煤灰
1.00
8.50
131.17
132.50
0.72
17.3
5528
0.73
17.4
5583
石灰石
4.00
16.20
250.00
255.10
1.37
32.9
10535
1.40
33.6
10750
石膏
2.00
6.30
97.22
101.27
0.53
12.8
4097
0.56
13.3
4268
熟料
64.80
5.49
131.7
42140
水泥
8.38
201.2
64380
PF32.5
粉煤灰
1.00
30.00
517.24
522.47
12.82
307.7
98453
12.95
310.8
99448
石灰石
4.00
6.00
103.45
105.56
2.56
61.5
19691
2.62
62.8
20093
石膏
2.00
6.00
103.45
107.76
2.56
61.5
19691
2.67
64.1
20511
熟料
58.00
24.78
594.8
190343
水泥
42.30
1015.3
324896
PO52.5
矿渣
23.00
5.00
56.18
72.96
0.30
7.1
2269
0.38
9.2
2946
石膏
2.00
6.00
67.42
70.22
0.35
8.5
2722
0.37
8.9
2836
熟料
89.00
5.26
126.2
40379
水泥
5.85
140.4
44916
合计
矿渣
11.67
280.2
89661
15.16
363.9
116442
石灰石
13.22
317.3
101548
13.49
323.8
103620
粉煤灰
13.54
324.9
103981
13.68
328.2
105031
石膏
12.65
303.6
97151
13.18
316.2
101199
水泥
194.95
4678.8
1497217
燃料
煤
18.00
132.64
161.76
19.34
464.3
148561
23.59
566.2
181172
说明:
1.烧成系统每年按照运行320天计算,熟料理论料耗为1.5022kg/kg熟料。
2.热耗为3053kJ/kg熟料,煤的低位热值为23413kJ/kg煤。
3.生产耗损:
原料、石膏及混合材为1%,煤为3%。
4.水泥品种比例:
PO42.5R:
PO32.5R:
P.F32.5:
PC32.5:
PO52.5=56%:
15%:
21.7%:
4.3%:
3%
10.物料储存
No.
物料名称
储存形式
规格(m)
储存能力(t)
储存期(days)
备注
1
石灰石
圆库
25x45.8
20,000
2.3
(B)(C)
露天堆场
V1
V1
V1
2
砂岩和硫酸渣
砂岩
堆棚
71x20
1,600
3.6
(B)(C)
硫酸渣
800
4.5
3
页岩
预均化堆场
60
14,000
7.0
(B)(C)
4
生料
圆库
1-15x47
6,400
1.2
(A)(D)
5
熟料
基本方案
圆库
1-45x45
60,000
17.1
V1
V1
V1
V1
V1
6
原料粉磨
石灰石
料仓
1-8x17
470
2.3hr
(A)(D)
砂岩
料仓
1-6x17
230
22.0hr
页岩
料仓
1-6x17
200
4.3hr
硫酸渣
料仓
1-6x17
200
54.1hr
7
水泥粉磨
基本方案
(3台球磨)
熟料
料仓
1-280
1-400
Av.4.1hr
(A)(D)
供水泥磨使用
矿渣
料仓
1-170
1-240
Av.18.4hr
石灰石
料仓
1-160
1-230
Av.8.5hr
粉煤灰
圆库
1-10x24.5
1-620
0.53
石膏
料仓
1-150
1-230
Av.20.5hr
选择方案
(辊压机+球磨)
熟料
料仓
1-370
Av.2.2hr
矿渣
料仓
1-220
Av.10.0hr
粉煤灰
圆库
1-10x24.5
1-620
0.55
石灰石
料仓
2-170
Av.7.3hr
石膏
料仓
2-160
17.3hr
8
水泥
圆库
6-15x37
6-4,500
6.8
(C)仅供二线水泥磨
圆库
4-15x37
4-4,500
3.8
(D)仅供一线水泥磨
9
矿渣
露天堆场
4,000
5.0
(B)(C)
10
石膏
露天堆场
8,000
12.5
(B)(C)
11
原煤
预均化堆场
60
7,000
6.2
(B)(C)
说明:
1.“(A)”表示供扩建生产线使用。
2.“(B)”表示供扩建和现有生产线使用。
3.“(C)”表示现有设施。
4.“(D)”表示扩建设施。
5.砂岩、页岩、硫酸渣、煤、石膏和矿渣露天堆场的储量为列入上表。
11.主机设备
No.
名称和类型
能力(t/h)
数量
年运转率(%)
日工作时间(h/d)
班制d/w×h/d
备注
1
石灰石破碎机
一段石灰石破碎机
进料粒度:
≤1200mm
出料粒度:
90%≤80mm
600
1
52.1
14.2
7x16
现有设施
(B)
二次石灰石破碎机(选择方案)
进料粒度:
90%≤80mm
出料粒度:
90%≤25mm
450
1
34.7
9.5
7x12
(A)
2
页岩破碎机
二次破碎机
进料粒度:
≤500mm
出料粒度:
90%≤80mm
200
1
41.7
11.4
7x16
现有设施
(B)
二次破碎机(选择方案)
进料粒度:
90%≤80mm
出料粒度:
90%≤25mm
150
1
27.8
7.6
7x24
(A)
3
页岩取料机
150
1
55.6
15.2
7x24
现有设施
(B)
4
原料磨
辊式磨(基本方案)
进料粒度:
90%≤80mm
产品细度:
12%,80m筛筛余
喂料水分:
≤6%
成品水分:
<0.5%
250
1
77.9
21.2
7x24
(A)
风扫球磨(选择方案)
进料粒度:
90%≤25mm
产品细度:
12%,80m筛筛余
喂料水分:
≤6%
成品水分:
≤0.5%
250
1
5
烧成系统
预热器:
五级双列
分解炉:
TSD分解炉(基本方案)
TDF分解炉(备选方案)
回转窑:
4.3x66m
冷却机:
控制流TC-1270
出口温度:
环境温度+65℃
145.83
1
87.7
24.0
7x24
(A)
6
石膏破碎机
锤式破碎机
进料粒度:
≤350mm
出料粒度:
90%≤25mm
用于破碎石膏和混合材(石灰石)
120
1
39.1
10.7
7x24
现有设施
(B)
7
水泥磨
球磨(基本方案)
规格:
4.2x13m
进料粒度:
90%≤25mm
详见备注3
3
69.61
19.7
7x24
(A)
球磨+辊压机(选择方案)
规格:
4.2x13m
辊压机规格:
RP120-80
进料粒度:
90%≤25mm
详见备注
2
8
煤预均化
堆料机
150
1
27.7
7.5
7x8
(B)
取料机
80
1
51.9
14.2
7x24
9
煤磨-辊式磨
喂料水分:
<18%
成品细度:
12%,80m筛筛余
成品水分:
<1.0%
32
1
73.3
20
7x24
(B)
10
水泥包装及装车
现有设施
90
2
39.6
10.8
7x14
供扩建生产线
扩建设施
80
1
供现有生产线
11
水泥汽车散装
现有设施
200
4
21.4
5.8
7x8
供扩建生产线
扩建设施
200
4
供现有生产线
说明:
1.“(A)”表示供扩建生产线用。
2.“(B)”表示供现有和扩建生产线用。
3.水泥粉磨系统能力如下:
备注:
水泥品种
熟料
石膏
石灰石
矿渣
粉煤灰
比表面积(cm2/kg)
每套水泥粉磨能力(t/h)
球磨
辊压机+球磨
PO42.5R
79.0%
6.6%
6.6%
7.8%
3400
90
135
PO32.5R
78.5%
6.5%
6.8%
8.2%
2900
115
170
PF32.5
58.0%
6.0%
6.0%
30.0%
4500
85
125
PC32.5R
64.8%
6.3%
16.2%
4.2%
8.5%
4500
80
120
PO52.5
89%
6.0%
5.0%
3900
65
95
二、生产工艺描述
1.石灰石破碎
现有生产能力为600t/h的石灰石破碎系统,为满足两条生产线的要求,现有破碎机系统的工作班制将改为两班工作制,每天运行14.2小时可满足两条线的生产要求。
原料磨采用风扫球磨方案时,需要设置二次石灰石破碎。
现有石灰石破碎机出料粒度为90%小于80mm。
二次破碎系统采用锤式破碎机,能力为450t/h,出料粒度为90%小于25mm。
二次破碎系统设施在现有石灰石库的边上。
但原料磨采用辊式磨时,不再有此二次破碎系统。
二次破碎系统需要三班工作制。
2.石灰石储存
不扩建新的石灰石储存库。
现有规格为Φ25x45.8m的碎石库,储存量为20000t,可满足两条线原料磨的生产储存要求。
3.页岩破碎
现有一次和二次ZGMAG双辊破碎机,能力为200t/h。
可满足扩建后两条生产线的要求,不扩建新的。
但是,当原料磨采用球磨方案时,在页岩预均化堆场之后需要设置150t/h的三次破碎机;当采用立磨时则不需要。
4.页岩预均化
现有页岩预均化堆场的储量为14,000t,可满足两条生产线的储存要求。
但是页岩取料机实际能力仅为125t/h,需要改进。
页岩取料机的改进可更换减速机及其传动装置,提高输送设备的运行速度。
在改进后,页岩取料机的能力可以达到150t/h,为满足两条线的生产要求,每天需要运行15.2小时。
5.砂岩和硫酸渣的储存
现有71x20m的砂岩和硫酸渣(储量:
砂岩800t;硫酸渣1300t)堆棚,重新布置料堆后,砂岩和硫酸渣的储存量分别为:
砂岩1,600t;硫酸渣800t,可以满足两条线的生产要求,不再扩建新的设施。
6.原料磨和废气处理
设置一座新的原料配料站供新线使用。
有四个配料仓分别是石灰石仓、砂岩仓、页岩仓以及硫酸渣仓。
各物料从仓中卸出经喂料秤计量后由胶带机输送至原料磨。
另外,配料站预留有第五个喂料仓的位置。
原料粉磨系统现有两个方案可供选择。
(1)基本方案
原料粉磨采用一台辊式磨,用于原料的烘干和粉磨。
进料粒度90%小于60mm,物料综合水分为6%,产品细度为80m筛筛余12%时,磨机能力为250t/h。
(2)选择方案
原料粉磨采用一台球磨作为原料的烘干和粉磨。
进料粒度90%小于25mm,物料综合水分为6%,产品细度为80m筛筛余12%时,磨机能力为250t/h。
来自窑尾的废气,一部分抽取用于煤磨作为煤的烘干。
其余部分经增湿塔后,一部分或者全部进入原料磨作为原料的烘干热源。
最终经袋收尘器收尘后排入大气。
在原料磨运行时,增湿塔沉降的和袋收尘器收集的窑灰将被送入生料均化库。
但是,当增湿塔湿底时,湿物料降被排除系统外。
当原料磨停时,增湿塔沉降的和袋收尘器收集的窑灰将不被送入生料均化库,而是通过螺旋输送机直接入窑喂料提升机入窑。
在总图上预留了一个用于建造磨停时储存窑灰的中间仓。
提供一台烧油热风炉供原料磨启动时使用。
7.生料均化库和窑喂料系统
在新线中,拟采用一座规格为Φ15x47m、储存量为6,400t的生料均化库,生料在生料库中进行均化。
生料从生料库卸出后,进入标准仓,在经其下面的流量控制阀,并计量后由空气输送斜槽和提升机被送入一级预热器的入口管道中。
8.熟料烧成系统
熟料烧成系统主要由低压损5级双列预热器和TSD或TDF(备选方案)分解炉、三次风管、规格为4.366m的回转窑、第三代篦冷机组成,在篦冷机出口有锤式破碎机。
系统能力为3,500t/d,热耗小于3053kJ/kg-clinker(730kCal/kg-clinker)。
TCDRI提供的是新型预热器,主要表现在热交换效率很高,且压力损失较小。
入窑物料分解率大于90%。
正常情况下,出C1级预热器的废气温度不超过350C。
出冷却机的熟料温度为环境温度+65C。
出冷却机的废气经冷却器冷却后,其温度小于200C,并经袋收尘器除尘后排入大气。
9.煤储存和预均化
现有煤预均化堆场储存能力为7,000t,可以满足两条线的生产要求。
不扩建新的设施。
但是,现有取料机的能力为60t/h,需要改进将其能力提高到至少80t/h。
通过更换减速机及其传动装置,提高输送设备的运行速度,以提高其取料能力。
经改造后,取料机能力达到80t/h,每天需要运行14.2小时。
改造工作不包括在本标书中。
10.煤粉制备
采用一台辊式磨作为煤的烘干和粉磨,能力为32t/h。
从预热器抽取的废气作为烘干热源。
煤磨能力将满足下列要求:
在原煤水分为18%,煤粉水分为1%时,煤磨的能力保证新线的供应;
按一线运行能力为3500t/d熟料计算,补充一线煤粉用量。
因原煤水分大,现有煤磨能力不足(现有煤磨能力为约20–21t/h)。
从扩建新煤磨煤粉仓到一线现有煤粉仓的煤粉采用气力输送系统。
因可利用原料磨用的热风炉,因此煤粉制备车间不设置单独的热风炉。
11.熟料储存
设置一座规格为45x45m、储量为60,000t的熟料库。
熟料从库底经弧形阀卸出,由胶带机送至新老水泥磨磨头仓。
现有和新建熟料输送系统将交叉连接,允许现有熟料库的熟料送至新建水泥磨系统,同时,又允许新建熟料库的熟料被送至现有水泥磨系统。
12.石膏破碎和混合材储存
现有储量40,000t的矿渣堆场和储量8,000t的石膏堆场。
现有石膏破碎机的能力为120t/h,可以满足两条线的要求。
现有石膏破碎车间为满足两条线的生产要求,其工作班制应为三班。
13.水泥粉磨
熟料、石膏、石灰石、粉煤灰及矿渣分别储存在各自的磨头仓中。
从喂料仓中卸出,经喂料秤计量,由胶带机输送至水泥磨系统。
水泥粉磨有两个方案可供选择。
(3)基本方案
设置3套不带辊压机的球磨闭路粉磨系统作为新线水泥粉磨系统,磨机规格为4.213m。
经粉磨的物料送入选粉机,选粉机选出的粗粉返回磨内继续粉磨,成品水泥由袋收尘器收集,并经空气输送斜槽和胶带机输送至水泥库。
为避免水泥交叉输送,现有水泥磨系统输送改为连接至新建水泥库,新建水泥磨输送系统连接至现有水泥库。
(4)选择方案
设置2套带辊压机预粉磨系统+闭路球磨系统作为新线水泥粉磨系统,磨机规格为4.213m,辊压机作为预粉磨设备,其规格为TRP120-80。
14.水泥库及散装
设置4座4-15x37m水泥圆库,储存量为4-4,500t。
水泥从水泥库底卸出,经空气输送斜槽和胶带机输送至水泥包装。
水泥库下设置4套水泥散装装车机,每台装车能力为200t/h。
每台散装站下设置100t的汽车衡。
15.水泥包装及发运
设置一台8嘴回转式包装机供新线使用。
为提高装车效率,在包装系统的装车平台上设置2套汽车袋装装车机。
16.压缩空气站
提供两个压缩空气站。
一个压缩空气站用作新线从原料处理到熟料库顶的袋收尘器、气动装置、仪表和预热器等吹堵供气用。
设置4台空压机,每台提供压缩空气量为20.5m3/min。
另一个压缩空气站用作新线从熟料库底到水泥散装(水泥粉磨、水泥储存、水泥包装区)的供气。
设置4台空压机,每台提供压缩空气量为20.5m3/min。
17.质量控制和化验室
下列各点设置质量控制、自动取样装置:
Ø出磨成品生料
Ø窑喂料生料
Ø出磨成品水泥
上述从取样点到现有化验室的运送采用人工送样。
另外,其他物料预留人工取样装置。
现有化验室有所有质量控制所需的仪器和器械如仪表、玻璃器皿、化学药品等。
因此,二线不扩建化验室。
三、主要工艺方案的选择
1.原料粉
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- 工艺流程 技术 方案