一．设计题目：5000t/d新型干法水泥生产线生料粉磨

二． 课题研究的背景:

水泥是国民经济的基础材料，使用广，用量大，素有”建筑工业的粮食”之称。新型干法水泥生产技术是20世纪50年代发展起来的，到目前为止，日本德国等发达国家，以悬浮预热和预分解为核心的新型干法水泥熟料生产设备率占95%，我国第一套悬浮预热和预分解窑1976年投产。该技术的优点有：传热迅速，热效率高，单位容积较湿法水泥产量大，热耗低。它集中了当代水泥工业最先进的科学技术，代表了当今水泥工业发展的基本方向和主流，是世界水泥生产方法的发展趋势，也是中国水泥工业实现由大变强、走向现代化的基本方向。

新型干法水泥生产，就是以悬浮预热和窑外分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产结合，如原料预均化、生料气力均化、烘干粉磨、各种新型耐热耐磨耐火材料以及电子计算机、自控技术等等。广泛地应用于水泥干法生产的全过程，使水泥生产具有高效、优质、低耗、符合环保要求和大型化、自动化的特征的现代水泥生产方法。新型干法生产包含了一整套现代化水泥生产新技术和与之相适应的现代化科学管理方法。与传统的湿法、干法、半干法水泥生产相比，新型干法水泥生产特点如下1. 生料制备全过程广泛采用现代化均化技术2. 采用高效率多功能设备3. 用悬浮预热及预分解技术代替回转窑内物料的堆积态预热和分解方法4. 装备大型化5. 生产控制实现自动化; 6. 采用新型耐热、耐磨、耐火材料7. 重视消音除尘满足环境保护要求8. 实行现代化科学管理。

三．国内新型干法水泥生产技术现状：[10]

我国水泥工业发展中存在的突出问题：一是立窑等落后工艺生产的水泥占总量的70%以上；二是局部地区新上项目过于集中，产能大于市场需求，出现恶性竞争；三是小水泥企业石灰石资源利用率不足40%，污染，浪费严重。

根据原料的易磨性，磨蚀性和烘干的不同要求，分别开发了管磨，辊磨系统。

1.带组合式高效选粉机的钢球磨系统（管磨系统）：管磨系统对原料的易磨性和磨蚀性的适应性较广，运行可靠。新近开发的TLS型组合式高效选粉机因其分离效率高，产品细度调节灵活，结构紧凑等优势，使系统产量提高，电耗降低，同时简化了流程，降低了基建投资。

2.辊式磨系统：在原料适合的前提下，与管磨机相比，辊式磨具有流程简单，节电和烘干能力强等优点。近年来随着材料工业和机械加工工业的发展，科研设计和装备制造单位在消化吸收国际先进技术的基础上开发出国产化的新一代辊式磨，使磨机的可靠性和易损性使用寿命得到保证，节能效果进一步提高。

新型干法水泥生产过程作为几乎无污染和生态友好型工业的实践，近年来受到了社会的普遍关注。作为传统水泥生产的主要污染源已得到了系统的治理：粉尘排放远低于国家标准允许的排放限度；废水实现了零排放；有害气体的排放也得到了有效的控制。

四．存在的主要问题

进入21世纪后，作为传统产业的水泥行业，我国面临着紧迫的结构调整和产业升级的重任，因而在政府的宏观政策导向之下，我国的新型干法生产线如雨后春笋般发展起来，水泥产能也呈现阶梯式增长。尽管目前我国的新型干法生产技术已经成熟，但因种种原因使已投产的新型预分解窑存在一些问题，久久不能达标、达产，如果不引起重视，必影响效益。这些问题主要体现在：

1.生料均化系统的不合理；如石灰石、煤、入窑生料质量波动较大的省掉预均化库与均化库；或者上一个简易的预均化库；或者预均化库容量小，造成投产后产质量波动大。

2.设备问题，包括设备的选型和各主要设备的工艺布置不合理；如石灰石中游离SiO2指gt;20μm的结晶石英、燧石含量要lt;4％，如gt;4％破碎机的锤耗会增大，而且很难参加化学反应，实践表明：gt;90μm的结晶石英含量gt;6％，不能用辊式磨。如gt;90μm的燧石含量为1％，辊护皮寿命下降3／5。

3.热耗问题；目前我国1000~2500t/d的预分解窑设计塑料热耗指标一半在3135~3344kj/kg，但实际上大部分厂达不到设计值，而世界先进水平是2926kj/kg，差距明显。

其他还包括各主要设备与生产能效间，窑磨间的良好匹配问题等。

五．研究的目的和意义

水泥作为建筑工业的重要材料，不仅具有良好的水硬性，可塑性，和易性。而且耐侵蚀，耐久性能良好。水泥与砂石等集料制成的混凝土是一种低能耗建筑材料，其单位质量能耗只有钢材的1/5~1/6，铝合金的1/25等。因此，水泥不仅大量应用于工业及民用建筑，还广泛应用于交通，城建，水泥等各行业，在国民经济中起着至关重要的作用。此外，我国水泥工业目前与世界先进水平相比有不少差距，大中型水泥厂能耗高的湿法工艺仍占总生产能力的较大比重，小水泥厂成本较高，劳动生产率低，环境污染较严重；鉴于此，本设计采用目前较先进的新型干法水泥生产技术，以高产，高效，节能为宗旨，具有重大意义。[1]

水泥生料粉磨是水泥生产过程中重要的工艺环节，合理选择粉磨流程和设备，对提高粉磨效率、节约能源、提高经济效益具有极其重要的意义。同时也有助于我们对水泥粉磨整个设计过程有更深入地了解。新型干法水泥生产，以悬浮预热和预分解技术为核心，迅速把现代科学技术和工业生产高新技术成就广泛地应用于水泥干法生产的全过程，使水泥生产全过程具有了高效、优质、低耗、符合环境要求和大型化、自动化的特征。同时，水泥工业特别是预分解窑具有的可以有效的降解利用其他工业产生的废渣、废料和有毒、有害危险废弃物的优异功能，赋予了水泥工业环境保护新的内涵，推动水泥工业向同环境协调的可持续发展的方向迈进。

水泥工厂中，物料的粉末量很大，每生产1t硅酸盐水泥至少有3t物料（包括原料，燃料，熟料，混合材，石膏）需要经过粉磨。而粉磨需要的动力约占全厂动力的60%以上。据某干法厂统计，生料粉磨约占30.52%，煤磨约占2.65%，水泥粉磨约占35.90%。湿法生料粉磨的电耗比干法略低。因此，合理地选择粉磨流程和设备，对保证产品质量，降低电耗具有极其重要的意义。

六．建厂的过程

水泥工业以石灰石粘土等矿产资源为原料，必须拥有储量，质量均符合要求的石灰石，粘土等矿产资源才能建设水泥厂。

首先，在建厂之前要选择好厂址。厂址的合理与否将影响工厂建设的投资，投资后的生产及今后的发展，因此，对厂址的选择应高度重视。

其次，要进行全厂布局，全厂布局的好坏会影响水泥生产的流程。在布局过程中需要考虑的因素很多，其中需要注意的还有风向因素，合理的布局要求堆场放在风向的下端和厂址的边端，以保证厂区内的环境卫生。

再次，要进行工艺平衡计算，包括物料平衡，主机平衡以及储库平衡。

第四，要进行生产车间工艺流程的设计，包括从原料的开采，破碎到预均化，粉磨，均化以及后来的悬浮预热，煅烧，磨成水泥等等。因此，这个环节也是工作量最大的环节。