毕业设计
日产5000吨水泥熟料生产线（粉磨）工艺设计—参数
摘 要
本设计是针对5000t/d熟料新型干法生产线（粉磨）的工艺设计，水泥粉磨是水泥制造的最后工序，其主要功能在于将水泥熟料(及缓凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等表示)，形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结，硬化要求。
本次设计在配料计算基础上，进行了物料平衡、储库平衡、主机平衡计算，并以此为依据，对全厂储库、主机及辅机进行了选型和工艺布置；重点对水泥粉磨进行了工艺计算、设备规格设计、工艺布置设计。采用的是目前大多数大型水泥生产线水泥粉磨系统的优选方案之一，即带辊压机的挤压联合水泥粉磨系统，最大限度的降低能耗，设计熟料烧成能耗2950kJ/kg，减少基建投资，又最大限度的提高产量、质量，做到环保，技术经济指标先进、合理。
关键词：水泥厂设计, 水泥挤压联合粉磨，球磨机，辊压机
I
5000 T/D CEMENT CLINKER PRODUCTION LINE ( GRINDING) PROCESS DESIGN-TWO PARAMETERS
ABSTRACT
This design is aim at the end of kiln technics for 5000t/d ripe material new type dry process calcinations workshop. Cement grinding is at the end of the cement manufacture process. Its main function is to cement clinker grinding to suitable particle. Form certain particle grading. Increase its hydration area, accelerate the hydration rate, and satisfy the Cement slurry condensation, the hardening requirements.
This design carried on the material balance, reservoir balance and host balance calculation which were based on the calculation of the ingredients, and as a basis, the whole plant reservoir, main and auxiliary machinery having been selected and carried on the layout process; and then it was carried on the process calculation, equipment specification design, process layout design which were focus on the Cement grinding. Using the most current large-scale cement production line cement grinding system one of the preferred options, with a roller press to squeeze the Joint cement grinding system, it could maximum decrease the energy consumption, energy consumption for clinker design 2950kJ/kg, investment of capital construction, in the same time, it also maximum enhance the yield and quality, satisfy the requirement of protecting environment and make the technical economic index advanced and reasonable.
KEY WORDS: cement clinker design, cement extrusion joint grinding, ball mill，roller press
II
目 录
前 言 ..................................................................................................... 1 第1章
工艺设计的指导思想与原则 ............................................... 2 1.1.1指导思想 ......................................................................... 2 1.1.2设计原则 ......................................................................... 2 1.1.3 厂址选择 ........................................................................ 5
第2章
配料计算 .............................................................................. 7
2.1毕业设计原始资料 ................................................................... 7 2.2设计内容 ................................................................................... 8 2.3配料计算 ................................................................................... 8
2.3.1 确定熟料的率值 ............................................................ 8 2.3.2 熟料热耗的确定 ............................................................ 8 2.3.3 计算煤灰掺入量 ............................................................ 8 2.3.4 用EXCEL计算干生料的配合比 .................................. 9 2.3.5 将干料配比折算成湿料配比 ....................................... 13
第3章
物料平衡 ............................................................................ 14 3.1.1 窑型和规格的选取 ...................................................... 14 3.1.2 窑的台时产量标定 ...................................................... 15 3.2 原、燃材料消耗定额的计算 ................................................ 15
3.2.1 生料消耗定额 .............................................................. 15 3.2.2 设计任务书要求 .......................................................... 16 3.2.3 干石膏消耗定额 .......................................................... 17 3.2.4 干混合材消耗定额 ...................................................... 17 3.2.5 干煤的消耗定额量 ...................................................... 18 3.2.6 设计水泥产量 .............................................................. 18
第4章 主机平衡 ................................................................................ 20
4.1主机设备及工作制度 ............................................................. 21
III
1.1总体设计 ................................................................................... 2
3.1烧成车间生产能力和工厂能力的计算 .................................. 14
5章 储库平衡 .................................................................................... 24
5.1库的预计储期及储量 ............................................................. 25 5.2生产工艺流程及特点 ............................................................. 25
5.2.1工艺流程描述 ............................................................... 25 5.2.2物料储存方式、储存量及储存期 ................................ 30 5.3水泥粉磨系统的比较和选择 ................................................. 31 5.4工艺流程简介 ......................................................................... 33
5.4.1熟料储存及输送 ........................................................... 33 5.4.2水泥配料库及输送 ....................................................... 33 5.4.3水泥粉磨 ....................................................................... 33 5.4.4水泥储存及散装 ........................................................... 33 5.4.5水泥包装及成品库 ....................................................... 34
第六章 重点车间工艺计算 .............................................................. 34
6.1磨机计算 ................................................................................. 34
6.1.1 磨机功率 ...................................................................... 34 6.1.2 磨机产量 ...................................................................... 35 6.1.3 磨机通风 ...................................................................... 35 6.2磨机系统计算 ......................................................................... 35
6.2.1选粉机最大循环负荷率................................................ 35 6.2.2收尘器选型 ................................................................... 36 6.2.3风机选型 ....................................................................... 36 6.2.4出磨提升机选型 ........................................................... 37 6.2.5斜槽选型 ....................................................................... 37 6.3 辊压机系统 ............................................................................ 38
6.3.1 辊压机选型 .................................................................. 38 6.3.2 V型选粉机选型 .......................................................... 38 6.3.3 旋风除尘器选型 .......................................................... 38 6.3.4 循环风机选型 .............................................................. 38 6.3.5 入料提升机选型 .......................................................... 39
第七章 全场质量控制网 .................................................................... 40
IV
结 论 ................................................................................................... 42 谢 辞 ................................................................................................... 43 参考文献 ............................................................................................. 44 附 录 ................................................................................................... 46 外文资料翻译 ..................................................................................... 47
V
前 言
毕业设计是学生完成所有理论课和实验实习课程后的一个教学环节，它在教师的指导下，由学生综合运用学过的专业基础理论和实践生产知识，查阅工具书和各种技术资料以达到计算绘图编写说明书等来解决实际技术问题的教学环节，也是从事技术工作的一次技术演习，与先前教学过程相比，具有较强的综合性、实践性和探索性，是学生在校学习的最高阶段。
通过毕业设计，不仅要使学过的知识得以巩固，提高，而且要进一步培养、检查我们的独立思考、独立设计及解决实际技术问题的能力，使自己的学识和工程实践能力有一个长足的提高，最终完成水泥专业技术人员在校的训练。
水泥粉磨是水泥工业生产中耗电最多的一个工序。近年来，随着新型干法水泥生产的发展，为了提高粉末效率，节约能源，提高经济效益，水泥粉磨设备在大型化的同时，也得到了不断的改进和发展。粉磨的好坏直接影响水泥的质量，本次设计的课题为粉磨车间设计，采用的是辊压机+球磨预粉磨系统，相比传统的球磨系统有如下优点：
(1) 比立磨-球磨机联合粉磨系统效率更高。
(2) 最后由球磨机进行终粉，颗粒级配及颗粒表面形状好。
(3) 耗电量更少。本次设计的带辊压机的联合闭路粉磨系统对比传统球磨系统单位电耗节省近25%，成本明显降低。
(4) 更加环保。带辊压机的联合闭路粉磨系统，配置有高效涡流选粉设备，袋式除尘器和电除尘。尽量减少粉尘的排放，达到节能环保的标准。
1
第1章 工艺设计的指导思想与原则
1.1总体设计
1.1.1指导思想
水泥工业及水泥工厂设计有如下几个特点：
1. 水泥厂需要用大量的矿物原料（如石灰石）等，因此水泥厂大都自行开采矿山，并靠近矿源建厂。
2. 产品（水泥）、燃料（煤）等物料运输量大，且价格底，因此要求要有良好的运输条件。
3. 水泥工业能耗和电耗较大，因此，在水泥厂设计中要注意确保能源供应，并充分重视节约能源的问题。
4. 水泥厂采用的主机多属重型设备，重量大，建构筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地质条件好的场地建厂。
5. 水泥厂设备种类多，布置复杂。因此，工艺布置应同土建设计紧密结合。 6. 水泥厂用水量大，且水无卫生要求。因此，一般水泥厂多建在远离城市的地方，且自备水源。
7. 水泥厂存在粉尘和噪音两大污染。因此，设计时必须加强收尘措施，尽量搞好厂区绿化。
8. 从发展来看，水泥工业的发展逐渐趋向大型化和自动化。因此在设计时，应尽量采用新技术，新方案并要重点考虑节约能源。
从水泥厂的整体设计来说，工艺设计是主体，它的主要任务是确定工艺流程，进行工艺设计的选型和布置。但工厂设计是各专业共同完成的一个整体。因此，工业设计与其它专业的设计有着密切的联系，特别是工艺布置和其土建的关系更密切。生产设备的布置直接影响到建筑物的结构形式和尺寸。因此，工艺人员只有与其他人员相互配合，共同研究，才能产生较好的方案。
1.1.2设计原则
1. 根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计
2
计划任务书规定的产品规模往往有一定的范围，设计规模在该范围之内或略超出该范围，都认为是合适的；但如限于设备选型，设计达到的规模略低于该范围，则说明原因，取得上级同意后，才能继续设计。
对于产品品种，如果认为计划任务书的规定在技术上或经济上有不当之处，也应阐明理由，建议调整，并取得上级部门的同意。
窑、磨等主机的产量，除了参考设备说明书和经验公式计算外，还应根据国内同类型主机的生产数据并参考国内外近似规格的主机产品进行标定。在工厂建成后的较短时期内，主机应能达到标定的产量，同时标定的主机产量应符合优质、高产、低消耗和设备长期安全运转的要求。既要充分发挥设备的能力，但又不能过分追求强化操作。
2. 主要设备的能力应与工厂规模相适应
大型工厂应配套与之相适应的大型设备，否则将造成工艺线过多的现象。在现代大中型水泥厂的设计中，一般只采用一条或两条由大型设备组成的工艺线。
3. 选择技术先进经济、合理的工艺流程和设备
工厂的工艺流程和主要设备确定以后，整个工厂设计可谓大局已定。在选择生产工艺流程和设备时，应尽量考虑节省能源，采用国内外较成熟的先进经验和先进技术。如在原料的破碎方面，采用一级反击式反击式锤式破碎机代替二级或三级破碎系统；在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系统；在水泥粉磨系统采用辊压、机球磨、高效选粉机（如O—SEPA选粉机等）的混合粉磨系统。
对于新技术、新工艺、新设备，必须经过生产实践鉴定合格后，才可应用于新建厂的设计中。
工艺流程和设备的选择应进行方案比较，以达到技术先进、经济合理的目的。
在进行具体设备的选型时，应注意下列一些问题：尽量选用结构新、体型小、质量轻、效率高、消耗省且操作可靠维修方便、供应有保证或能自行加工制造的设备。各种附属设备的型号、规格应尽量统一，以便于生产管理和减少配、备件的种类。
4. 全面解决工厂生产、厂外运输和各种物料储备的关系
3
由于工厂生产要求长期连续运转，而回转窑、磨机和破碎机等设备则需一定的时间进行计划检修；同时受各种复杂条件如厂外运输等因素的制约，所以各种物料都应有适当的储备。各种堆场、储库的容量，应满足各种物料储存期的要求。储存期的确定应使生产有一定的机动性，以利于工厂均衡连续地生产。但储存期也不应太长，以免增加基建工程量和费用及占用工厂的流动资金。
5. 注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能和留有工厂发展余地
工厂从设计到建成投产往往要好几年时间，而生产技术却是向前发展的。因此设备能力应能切实满足生产要求并留有余地。此外应结合设计的国内外未来时期水泥需求情况的预测，以及当前国民经济发展的方针政策，考虑在设计中是否需要或应留有多大的扩建余地。
考虑工厂扩建的原则是：既要便于今后的扩建，使工厂扩建时尽量不影响原有的生产，又要尽可能不增加当前建厂的占地面积的投资。
6. 合理考虑机械化、自动化装备水平
机械化水平应与工厂规模和装备水平相适应，特别是连续生产过程中大宗物料的装、运、卸，必须实现机械化。重大设备的检修、起重以及需要减轻繁重体力劳动的场合，也应尽可能实现机械化。
生产控制自动化，具有反应灵敏控制及时调整精确的特点，是保证现代化连续性大生产安全稳定进行的必不可少的手段。如在原料配料和粉磨过程中，新型干法生产广泛地采用电子秤-X荧光分析仪-电子计算机自动调节系统，控制原料配料，实现了原料配料的自动控制。在水泥粉磨系统已广泛采用电子定量喂料秤、自动化仪表、电子计算机控制生产。其主要利用电耳、提升机负荷和选粉机回料量等进行磨机负荷控制。
7. 重视消音除尘，满足环保要求
贯彻执行国家环保、工业卫生等方面的规定。我国水泥生产最高容许排放浓度为50mg/m3。今后，由于对环保要求愈睐愈高，应采取积极措施，减少环境污染，以保护职工身体健康和延长设备生产寿命。
为减少环境污染，应广泛的采用新型高效除尘设备，在物料储存设计上采用以“圆库”为主方案。与此同时，也应重视噪音防治、污水治理、绿化环境，使水泥厂工业实现文明生产。
8. 方便施工、安装、方便生产、维修
4
工艺布置做到生产流程顺畅、紧凑、便捷。力求缩短物料的运输距离，并充分考虑设备安装、操作、检修和通行的方便，以及其它专业对工艺布置的要求。
1.1.3 厂址选择
厂址选择工作，一般是由负责编制可行性研究的单位按厂址选择不同阶段的要求，提出工程水文地质初堪、地形的测量、环境影响初评、厂外交通供水供电供油等。具备以上条件后，由筹建单位组织各有关部门进行厂址预选工作。可行性报告编制单位应根据项目建设和生产的各项要求进行技术、经济和社会等因素的全面分析论证，经多方案比较后，推荐最佳厂址方案和后备厂址方案以及生活区位置，提交厂址选择报告，报主管部门终审。
厂址选择一般包括：技术经济专业、总图运输专业、原料专业、采矿专业、工艺专业、水道专业、环保专业、电气专业等。
1. 工厂总平面布置应有以下指标： (1) 工厂和工人村占地面积； (2) 用水及用电量；
(3) 生产用的基本原料、燃料数量； (4) 运入及运出的物料周转量； (5) 建厂用的主要建筑材料用量；
(6) 工厂及工人村的基建投资以及必要的各项扩大技术经济指标等。 2. 影响厂址选择的主要因素： (1) 厂址靠近主要原料基地； (2) 厂址靠近铁路接轨车站；
(3) 在有水运条件的地区，应尽量考虑利用水运及建设码头的可能性，厂址最好靠近主航道的一侧；
(4) 厂址尽量靠近水源； (5) 厂址应靠近电源；
(6) 厂址应有足够的建厂场地，但必须坚持贯彻国家节约用地方针政策。尽可能利用荒山野地。
(7) 厂址地形最好是宽阔平坦，并捎带倾斜，以利简化工厂的竖向布置与减少平地的土石方量，并利于排水；
(8) 工程地址条件。尽量避免死断层、溶洞、滑坡等； (9) 水文地质条件；
5
(10) 雨水、污水排出的可能；
(11) 地震，一般6级以下地区不考虑防震措施，6度以上地区要考虑设防震和抗震措施。9度以上地区不宜建厂；
(12) 大件设备的运输；
(13) 合理确定工人村建设场地； (14) 与其他方面协作。
3. 厂址选择报告的内容和深度要求： (1) 厂址选择的依据；
(2) 各厂址的具体位置、地形、地势和占用土地情况；
(3) 各厂址的建设条件、交通情况、工程、水文地质、地震烈度、供电供水、防洪要求和施工条件等；
(4) 工厂的位置和居民区、车站、矿山、附近居民点或企业之间的关系是否合理；
(5) 对环境保护和生态平衡的预评价； (6) 协作条件；
(7) 各厂址建设投资和经营费用的比较； (8) 各厂址建设工期的估算； (9) 各厂址优点和缺点的综合评论； (10) 推荐方案及其理由；
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第2章 配料计算
2.1毕业设计原始资料
原、燃、材料化学成分如表2-1：
表2-1 原、燃、材料化学成分（%）
项目 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 合计 天然水分 0.80 0.62 0.62 51.5 51.6 1.22 0.71 0.36 5.1 1.6 32.5 0.7 0.6 1.6 3 石灰石 41.5 3.6 砂岩 铁粉 1.10 94.8 0.67 2.05 28.6 8.4 粉煤灰 1.76 53.9 32.04 2.51 石膏 煤灰 5.25 1.12 53.7 34.69 4.32 3.52 1.56
煤的工业分析如表2-2：
表2-2 煤的工业分析
工业分析（%） Mad 1.0 Cad 47.5 Aad 24.20 Vad 27.2 发热量Qnet.ad KJ/Kg 24702 原煤水分：2.21
其它：(1) 年平均气温: 15℃
(2) 当地气压: 752mmHg (3) 地下水位: -11m
(4) 水泥品种： P.O42.5 20% P.F32.5 80%
(5) 袋散比： 30%:70%
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2.2设计内容
毕业设计题目为:《5000t/d新型干法水泥熟料生产线设计》,重点车间：水泥粉磨系统的工艺设计。
2.3配料计算
2.3.1 确定熟料的率值
为了获得较高的熟料强度，良好的物料易烧性以及控制生产，选择适宜的熟料三率值是非常必要的。本次设计为一台窑外分解窑，在生产工艺上要求煅烧高饱和比 高硅率的生料，这样能提高熟料的质量并能减少预热器分解炉系统的堵塞和回转窑烧成带的结圈。生产P042.5 PF32.5号硅酸盐水泥熟料。对于新型干法水泥生工艺，水泥熟料率值大致为：KH=0.88～0.91，SM=2.4～2.7，IM=1.4～1.8。故根据生产实践和设计工艺条件确定熟料的率值：KH=0.90±0.02 SM=2.55±0.1 IM=1.6±0.1。
2.3.2 熟料热耗的确定
随着新型干法水泥煅烧技术的不断提高，熟料的热耗不断降低，单位熟料热耗依国内新型干法厂现状，熟料热耗取2950KJ/kg熟料。
2.3.3 计算煤灰掺入量
Aad=Aar（100-Mad）÷（10ar0-M） 式中：Aad—空气干燥基灰分
Aar—收到基灰分 Mar—收到基水分
已知：Aad=24.20 Mar=2.21 Mad=1.0 得 ：Aar=23.90%
Qnet.ar=（Qnet.ad+25Mad）（100-Mar）÷（100-Mad）-25Mar 式中：Qnet.ar—收到基低位发热值
Qnet.ad—空气干燥基低位发热值
8
Mad—空气干燥基水分。
已知：Qnet.ad=24702 Mad =1.0 Mar=2.21 得：Qnet.ar=24369.53KJ/Kg 最后得出煤灰掺入量： GA=
qAarS =2950×23.90%×100%÷23665.68=2.89%
Qnet,ar式中：Qar—煤的收到基低位发热值
Q—熟料的热耗 Aar—煤收到基灰分
S—煤灰沉降率一般取100%
2.3.4 用EXCEL计算干生料的配合比
为了获得较高的熟料强度，良好的物料易烧性以及易于控制生产，选择适宜的三率值是非常必要的。由于其牵涉到非线性方程的求解，用手工计算需反复试凑，难以达到结果最优，而各种简化计算方法不容易掌握，采用办公软件EXCEL做配料计算，可直接通过表格计算求解，几秒钟就可算得最优解，操作简便，结果准确，本设计参考《用办公软件做配料计算》（南京化工大学材料学院 简淼夫，张薇《水泥》2001 (10)）等资料采用这种方法进行计算:
1. 在Excel表中输入数据
在Excel表中输入上述数据，本设计为四组份配料，因此可以控制三个率值：KH、SM、IM。
2. 假设原料配比
在Excel表中填入假设的各原料配比，可以将初始配比设为石灰石20、页岩20、铁矿20,最后砂岩一项应填上“＝100-（鼠标点）石灰石配比的单元格-页岩配比的单元格-铁矿配比的单元格”，再敲回车键，这样才能保证配比之和为100。
3. 计算生料成分
在Excel表中适当的位置计算根据假设的原料配比而得到的生料成分。生料化学成分=各原料化学成分与其配比的乘积之和。方法是：在生料化学成分对应的Loss单元格中输入“=sumproduct(B5:B8,$I5:$I8)/100”回车。其中B5:B8
9
为各原料Loss含量所在的单元格，$I5:$I8为各原料配比所在的单元格。生料的其他化学成分可以通过对生料Loss单元格的拖拉来获得。方法是点击生料Loss单元格,将鼠标移到该单元格的右下角，将光标变为黑十字时，按下鼠标左键，向右拖拉至生料成分对应的SO3单元格H9,松开鼠标左键即可。
4. 计算灼烧基生料成分
水泥生料在煅烧后，原料中的Loss就没有了，因此为了计算熟料成分，就必须计算生料去除Loss后的化学成分，即灼烧基生料成分。生料灼烧基成分=原生料成分/(1-Loss/100)。方法是：在Excel表中相应灼烧生料SiO2的单元格中C10输入“=C9/(1-$B9/100)”回车。其中C9为原生料SiO2的单元格位置，B9为原生料Loss的单元格位置。灼烧生料的其他化学成分也可通过对SiO2单元格的拖拉来获得。
5. 计算煤灰掺入量
组成熟料的一小部分是燃料燃烧后产生的煤灰。煤灰掺入量计算公式是：煤灰掺入量（煤灰占熟料的百分比）=烧成热耗÷煤热值×煤灰分。于是在对应的煤灰比例中（本例为I11）输入“=A15/A17×A19”回车。其中A15为烧成热耗所在单元格，A17为煤热值所在单元格，A19为煤灰分所在单元格。熟料的另一部分为灼烧生料，其比例为100-煤灰比例。于是在对应的灼烧生料比例中I10输入“=100-I11”回车，得到灼烧生料在熟料中的比例。其中I11为煤灰比例所在单元格。
6. 计算熟料成分和率值
有了灼烧生料、煤灰的化学成分和比例就可以方便地算出熟料成分。方法是：在
Excel
表中相应熟料
SiO2的单元格中
C12
输入
“=sumproduct(C10:C11,$I10:$I11)/100”回车。其中C10:C11为灼烧生料、煤灰的SiO2单元格位置，$I11:$I12为它们的比例单元格位置。得到熟料的SiO2值，再通过对SiO2单元格的拖拉可以获得熟料其他化学成分。
在Excel表中适当的位置计算熟料的率值，计算KH时输入“=(F12-1.65×D12-0.35×E12)/2.8/C12”回车，计算SM时输入“=C12/（D12+E12）”回车，计算IM时输入“=D12/E12”回车。
7. 求解原料配比
点击菜单“工具”，选择“规划求解”弹出窗口，清空“设置目标单元格（E）”,
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在“可变单元格（B）”中选择Excel表中石灰石、砂岩、铁粉比例单元格，即为$I$5:$I$7。
按“添加(A)”加约束条件KH，在“单元格引用位置”选择熟料实际KH值单元格$C$21,中间约束符选“=”，约束值选Excel表中熟料目标KH单元格$A$21。再按“添加(A)”加另一约束条件SM，于“单元格引用位置”选实际SM单元格$C$23，中间约束符选“=”，约束值选熟料目标SM单元格$A$23。再按“添加(A)”加又一约束条件IM，于“单元格引用位置”选实际IM单元格$C$25，中间约束符选“=”，约束值选熟料目标IM单元格$A$25。
按“确定”返回，再按“求解”就会得到最后的求解结果。点击“确定”保存规划求解结果。还可在Excel表中的适当位置输入其他参数（如：白生料理论料耗、生料配煤量、干湿基换算、生料CaCO3滴定值）的计算公式，就可得到相应的参数。
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配料计算表如表2-3:
表2-3 配料计算表
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 煤灰 熟料 项目 石灰石 砂岩 铁粉 粉煤灰 生料 A B 原料化学成分（%） LOSS 41.5 1.1 2.05 1.76 35.15 灼烧生料 SiO2 3.6 94.8 28.6 53.9 13.77 21.23 53.7 22.16 C D Al2O3 0.8 0.67 8.4 32.04 2.82 4.48 34.69 5.35 熟料实际KH 0.90 熟料实际SM 2.55 熟料实际IM 1.6 E Fe2O3 0.62 0.62 51.5 2.51 2.15 3.31 4.32 3.34 CaO 51.6 0.71 5.1 5.25 43.91 67.71 3.52 65.85 F G MgO SO3 1.22 0.36 1.6 1.12 1.16 1.79 1.56 1.79 0 0 0 H 比例 84.11 7.03 I 2.78 6.08 97.11 2.89 14 烧成热耗（KJ/Kg熟料） 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 24.2 熟料目标KH 0.9 熟料目标SM 2.55 熟料目标IM 1.6 2950 煤发热量（KJ） 24702 煤灰分 12
2.3.5 将干料配比折算成湿料配比
原料操作水分：石灰石0.7% 砂岩为0.6% 铁粉1.6% 粉煤灰3% 则湿原料质量配比是：
湿石灰石=84.11÷（100－0.7）%=84.70 湿砂岩=7.03÷（100－0.6）%=7.07 湿铁粉=2.78÷（100－1.6）%=2.83 粉煤灰=6.08÷（100－3）%=6.27 合计：100.87
将上述质量比换算为百分比： 湿石灰石%=84.70÷100.87=83.97% 湿砂岩%=7.07÷100.87=7.01% 湿铁粉%=2.83÷100.87=2.81% 粉煤灰%=6.22÷100.87=6.22%
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第3章 物料平衡
通过物料平衡可计算得到各种原料燃烧的需要量以及从原料进厂直至成品出厂，各工序所需处理的物料量，依据这些数据可以进一步确定工厂的物料运输量、工艺设备选型以及堆场储库等设施的规模，因此，物料平衡计算是主机平衡与储库平衡计算的基础和依据。
3.1烧成车间生产能力和工厂能力的计算
3.1.1 窑型和规格的选取
1、NSP窑的直径
.07923将窑长公式 L=15.36D1代入: i.07923 L=15.36D1=73.06m i （3-4）
L的选取：根据GB321《优先数和优先数系》，回转窑长度一般取整，且多为偶数。
故选择L=74m
初步确定窑的规格为Φ4.8×74m 即D=4.8 m，L=74 m 故实际Di=4.8-2×0.23＝4.34m。 3、NSP窑产量的标定
根据经验公式核准窑产量，将Di =4.34米，L=74米代入 G=8.495Di2.382L0.680 =8.495×4.342.382×740.680 =5232.9t/d 另外一些实际厂选用的窑型和规格如表3-1。
表3-1 一些水泥厂5000t/d生产线窑规格
厂名 窑直径（m） 窑长（m） 设计产量（t/d） 实际产量（t/d） 池州海螺 4.8 74 5000 5400 铜陵海螺 4.8 74 5000 5540 14
华新 4.8 74 5000 5360 黄河同力 4.8 72 5000 5400
据此，窑规格定位：Φ4.8×74m窑型，产量为5000t/d 实际熟料小时产量：G=5460t/d
3.1.2 窑的台时产量标定
一些厂家5000t/d生产线台时产量如表3-2：
表3-2 一些厂家5000t/d生产线台时产量
厂名 设计产量（t/d） 平均窑台时（t/h） 标定窑台时（t/h） 池州海螺 5000 208.3 218.75 铜陵海螺 5000 208.3 229.17 华新水泥厂 5000 208.3 208.5 黄河同力 5000 208.3 ＞208.3
根据我国目前水泥生产情况，标定窑台时产量为227.5t/h。
3.2 原、燃材料消耗定额的计算
3.2.1 生料消耗定额
生料消耗定额方法如下： 由表2-3可知： 干生料烧失量：35.15% 煤灰的掺入量：2.89% 则： Kt=
1002.89100100S100×=×=1.55（kg/kg熟料）
100L100P10035.151000.4式中：Kt—干生料消耗定额，Kg/Kg熟料 S—煤灰掺入量%, I—干生料的烧失量%, P—生产损失,取0.4%
石灰石消耗定额：K1=Kt×X1=1.55×84.11%=1.30(t/t熟料) 砂岩消耗定额： K2=Kt×X2=1.55×7.03%=0.109(t/t熟料) 粉煤灰消耗定额：K3=Kt×X3=1.55×6.08%=0.094(t/t熟料)
15
铁粉消耗定额：K4=Kt×X4=1.55×2.78%=0.043(t/t熟料) 含自然水分时：
石灰石消耗额：K1=K1÷（100－0.7）×100=1.31（t/t熟料） 砂岩消耗定额：K2=K2÷（100－0.6）×100=0.110（t/t熟料） 粉煤灰消耗定额：K3=K3÷（100-3）×100=0.097（t/t熟料） 铁粉消耗定额：K4=K4÷（100-1.6）×100=0.044（t/t熟料）
3.2.2 设计任务书要求
设计两种水泥：42.5普通硅酸盐水泥(20%),32.5粉煤灰水泥(80%)。 凡是由硅酸盐水泥熟料＞5%且≤20%混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料（简称普通水泥），代号P.O。
其中允许用不超过5%的窑灰或不超过水泥质量8%的非活性混合材料来代替。
按照国家标准《普通硅酸盐水泥各龄强度数值》（GB175—2007）， 混合材的掺加原则：
1、符合国家标准规定（见表3-3）；
2、混合材的掺加量不得在规定范围的边缘； 3、在规定的混合材掺加量范围内，尽量提高水泥的强度。
混合材的掺加量 ： 设计要求生产P.O 42.5(20%)、P.F 32.5(80%) 两种水泥。 根据给的原材料两种水泥的混合材都选用粉煤灰。
表3-3 水泥国标对以上两种水泥的质量要求：
项目 SO3（%） 细度 强度（3d、28d） 混合材掺加量 P.O42.5 ≤3.5 比表面积不小于300m/kg 比表面积不小于300m/kg 2217MPa、42.5MPa 10MPa、32.5MPa 5%—20% P.F32.5 ≤3.5 20%—40% 16
普通硅酸盐水泥P.O 80≤熟料a≤95 5≤混合材≤20 粉煤灰硅酸盐水泥P.F 60≤熟料a≤80 20≤混合材≤40 注：a为硅酸盐水泥熟料中熟料和石膏的总和
以100 kg普通硅酸盐水泥为基准，按国家标准规定，普通硅酸盐水泥中的三氧化硫含量不得超过3.5%，假设100 kg普通硅酸盐水泥掺入的石膏为X，则X×32.5%≤100×3.5%，由此可得X10.77 kg，即100㎏普通硅酸盐水泥中掺加的石膏量最多不得超过10.77kg。
设定掺入量为：P.O 42.5：石膏7kg 混合材：14kg；P.F.32.5石膏：7kg 混合材：32kg
3.2.3 干石膏消耗定额
P.O 42.5: Kd1=d÷[(100－d－e)(1－P)]
=7÷[(100―7－14)×(1－0.5%)]=0.089(kg / kg熟料)
P.F 32.5: Kd2=d÷[(100－d－e)(100－P)]
=7÷[(100－7－32)×(1－0.5%)]=0.115(kg / kg熟料)
所以干石膏的消耗定额:
Kd=0.089×20%+0.115×80% =0.0178+0.092=0.1098(kg / kg熟料)
3.2.4 干混合材消耗定额
在《水泥厂工艺设计概论(1982年版)》中，关于石膏和混合材的单位消耗定额公式是这样的:
干混合材消耗定额: Ke=
100e
(100de)(100Pe)式中:Ke—干混合材消耗定额，t/t熟料 Pe—混合材的生产损失，% P.O 42.5: Ke1=e÷[(100－d－e)(1－Pe)
=14÷[(100―7－14)×(1－0.5%)]=0.178(kg / kg熟料)
17
P.F 32.5: Ke2= e÷[(100－d－e)(1－Pe)
=32÷[(100―7－32)×(1－0.5%)]=0.527(kg / kg熟料)
所以干混合材消耗定额:
Ke= 0.178×20%+0.527×80%=0.0356+0.4218=0.4574(kg / kg熟料)
3.2.5 干煤的消耗定额量
Kf100q0.1189 (kg / kg熟料)
Qy(400Pf)式中：Kf—烧成用干煤消耗定额（kg / kg熟料）；
Pf—煤的生产损失，一般取3%； q—熟料烧成热耗(kJ/kg);
Qy—干煤低位热值(kJ/kg)。
含水分煤：K=Kf÷(100-P)×100=0.13(kg / kg熟料)
3.2.6 设计水泥产量
P.O 42.5 ：Gk=
100P×Q×20%
100714=
1000.5×227.5×0.2=57.31(t/h）
100714P.F 32.5 ：Gk=
100P×Q熟×80%
100732=
1000.5×227.5×0.8=287.44(t/h）
100732
18
物料平衡表如表3-4：
表3-4 物料平衡表
生消耗定额 物料 天然产含水干料 分 时 日 周 时 日 周 水分 埙失 石灰石 砂岩 铁粉 粉煤灰 燃煤 生料 石膏 ---- 0.3 1.55 ----- 352.63 8463 59241 2.21 0.5 0.12 0.13 27.3 655.2 4586.4 29.58 ------- 709.92 ------- ------- 4969.44 ------- ------- 3 0.5 0.094 0.097 21.38 513.24 3592.68 22.07 529.62 3707.34 1.6 0.5 0.043 0.044 9.78 234.78 1643.46 10.01 240.24 1681.68 0.6 0.4 0.109 0.110 24.80 595.14 4165.98 25.03 600.6 4204.2 0.7 0.4 1.30 1.31 295.75 7098 49686 298.0 7152.6 50068.2 物料需要量(t) 干料 湿料 0.5 0.1098 ----- 24.98 599.5 4196.56 ------- 混合材 熟料 水泥 0.5 0.4 0.4 0.4574 1.0 1.57 0.46 ----- ----- 104.06 2497.4 17481.8 104.5 2509.96 17569.73 227.5 5460 38220 ------- ------- ------- ------- ------- 356.54 8557.0 59898.7 -------
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第4章 主机平衡
在物料平衡计算选定车间工作制度的基础上，根据各种设备工作情况，为选定各车间的型号、规格和台数提供依据。
水泥厂参考主机工作时间及班制如表4-1：
表4-1 水泥厂参考主机工作时间及班制
主机名称 每日运转时间（h/日） 石灰石 破碎机 生料磨 窑 水泥磨 闭路 煤磨 包装机 20 12-14 140 84-98 7 7 每班6-7小时 三班8小时 每日两班， 0.7 0.4 12-14 24 24 24 60-70 154 168 168 5 7 7 7 每周运转时间(h/周) 生产周期（日/周） 每日两班， 每班6-7小时 三班8小时 三班8小时 三班8小时 0.75 0.85 0.8 0.3 生产班制 年利用率
根据《水泥厂工艺设计概论》（1993版 金容容 主编）P43公式3-27：
GHGW H式中 GH－要求主机小时产量（t/h）； GW－物料周平衡量（t/h）； H－主机每周运转小时数。 石灰石破碎机：GH=
50086.2=834.47-715.17（t/h）
607020
生 料 磨：GH=
59241=384.68（t/h） 154干 法 窑：GH=227.5（t/h） 煤 磨: GH=
4969.44=35.50（t/h） 14059898.7=356.54（t/h） 168水泥磨闭路：GH=
包 装 机：GH=
59898.730%=213.9-183.36（t/h）
8498（包装按生产总量的30%进行） 主机周平衡表如表4-2:
表4-2 主机周平衡表
周平衡表主机名称 (t) 石灰石 破碎机 生料磨 回转窑 煤磨 水泥磨 包装机 50068.2 59241 38220 4586.4 59898.7 17969.61 1 1 1 1 2 2 60-70 154 168 140 168 84-98 834.47-715.17 384.68 227.5 32.76 356.54 213.9-183.36 0.3 0.75 0.85 0.8 0.7 0.4 台数 (h) (t) (%) 主机每周运转时间要求主机小时产量年利用率
4.1主机设备及工作制度
主机设备及工作制度如下页表4-3：
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表4-3 主机设备及工作制度
序车间名称 号 生产能力：800t/h 1 石灰石破碎 单端锤式破碎机 进料块度：<1500mm 出料粒度：<75mm 占90% 石灰石圆形预2 均化堆场 砂岩、铁矿石 3 反击式破碎机 破碎 出料粒度：≤70mm 占90% 生产能力：300 t/h 4 原煤破碎 锤式破碎机 进料块度：≤500mm 出料粒度：≤70mm 占90% 侧式悬臂堆料机 侧式刮板取料机辅助原料、原 5 煤预均化堆场 (辅助原料) 桥式刮板取料机取料能力：110t/h (原煤) 生产能力： 410t/h 入磨水分：<12% 出磨水分：<0.5% 辊式磨 入磨粒度：≤75mm 出磨细度：80μm 筛原料粉磨与废 6 气处理 风量：900000m3/h 窑尾高温风机 风压：7500Pa 风量：820000m3/h 原料磨风机 风压：10200Pa 电收尘器 处理风量：900000m3/h 22
年利用主机名称 型号、规格、性能 数量（台） 率(%) 1 24.3 堆料机 取料机 堆料能力：2000t/h 1 取料能力：500t/h 生产能力：300 t/h 进料块度：≤500mm 1 24.3 38.9 14.3 1 14.2 堆料能力：350t/h 取料能力：110t/h 1 1 28.8 39.1 1 38.8 1 56.5 余12% 1 85 1 1 56.5 85
烟气温度：90~150 oC 入口含尘量：≤80g/Nm3 出口含尘量：≤50mg/Nm3 风量：900000m3/h EP排风机 风压：2000Pa NST—I 型五级双系列预 热器+在线分解炉 C1—4×Φ4.5m 预热器与 分解炉 C2—2×Φ6.7m C3—2×Φ6.7m C4—2×Φ7.1m C5—2×Φ7.1m 分解炉Φ7.5×30m 7 烧成系统 回转窑 Φ4.8×74m 斜度：4% 转速：0.35-4 r/min NC39325 控制流篦式冷却机 篦床面积：121.20m2 入料温度：1400℃ 出料温度：65℃+环境温 度 生产能力：≥40t/h (磨损后期) 入磨水分：<10% 8 煤粉制备 辊式磨 出磨水分：<1% 入磨粒度：<50mm 出磨粒度：80μm 筛余12-14% 烘干机 9 混合材烘干 Φ3×20m 生产能力:80t/h 物料初水份:5% 23
1 85 1套 85 1 85 1 85 1 53.5 1 49.2
物料终水份:1% 转速:4.95r/min 斜度:3.5% 生产能力：75t/h 10 水泥粉磨 Φ4.0×13m 圈流磨 入磨粒度：<25mm 成品细度： 3200cm2/g~3400cm2/g 包转能力：120 t/h 11 水泥包装 回转式包装机 平均计量精度: 50kg+0.3kg,-80g 12 13 熟料汽车散装 水泥汽车散装 散装机 散装机 能力：300 t/h 能力：120 t/h 3 4 33.4 20.2 2 40.4 2 64.7
5章 储库平衡
为保证工厂生产的连续进行和水泥的均衡出厂，为满足生产过程中质量控制的需要水泥厂必须设置各种物料储备库。
24
5.1库的预计储期及储量
表5-1 物料储期储量表
物料名称 一般储存期(d) 储期(d) 储量(t) 35763 6006 3707.34 7207.2 7099.2 12549.81 25389 27300 59898.7 17985.24 5 10 7 30 10 5 3 5 7 30 5-10 10-30 10 20-40 10 20-30 3-5 7-10 6-10 30-45 石灰砂岩 石 粉煤灰 铁粉 煤 混合材 生料 熟料 水泥 石膏
5.2生产工艺流程及特点
5.2.1工艺流程描述
1. 石灰石破碎及输送
石灰石破碎车间设在矿山，采用一台单段锤式破碎机破碎石灰石，破碎能力800 t/h，进料块度≤1500mm，出料粒度≤75mm（90%）。破碎后的碎石经约1000m长的带式输送机送至厂区石灰石预均化堆场。
2. 石灰石预均化
石灰石采用的是带盖Ø90m 圆形预均化堆场，堆场最低储量47000t。来自破碎车间的石灰石由堆料机进行分层堆料，堆料机能力2000 t/h；取料机能力
25
500 t/h；取出的石灰石由带式输送机送至原料配料站石灰石配料库。
3. 辅助原料破碎及输送
硅石、铁矿石经自卸汽车运进厂区，卸在硅石、铁矿石露天堆场，由装载机喂入卸车坑，也可直接喂入卸车坑，再经板式喂料机喂入一台反击式破碎机中破碎，破碎机能力300t/h，进料块度≤500mm，出料粒度≤70mm（90%）。破碎后的硅石、铁矿石经带式输送机送至辅助原料预均化堆场。
粉煤灰由散装汽车运输进厂后，直接打入一座粉煤灰库储存。 4. 辅助原料、原煤预均化
硅石、铁矿石和原煤共用一座带盖的长形预均化堆场，均化堆场内设有一台堆料机、两台取料机。辅助原料、原煤利用侧式悬臂堆料机进行分堆、分层堆料。辅助原料由侧式刮板取料机取料，取出的辅助原料由带式输送机送至原料配料站的各自配料仓中。原煤由桥式刮板取料机取料，取出的原煤经带式输送机送至煤磨的原煤仓中。在入磨带式输送机上设有电磁除铁器，以去除原煤中可能的铁件。在带式输送机头部设有金属探测器，检测原煤中是否残存铁件，以确保辊式磨避免受损。
5. 原料配料站
原料配料站设置石灰石、砂岩、铁矿石三个配料仓。各配料仓底设置预喂料机和定量给料机，三种原料分别由各自的定量给料机按配料要求的比例卸出，配合料经带式输送机、磨机入口锁风阀喂入原料磨中。同时在靠近原料磨旁设置一座粉煤灰库，经计量后的粉煤灰由斜槽直接送至原料粉磨车间循环斗式提升机进料口。
在入磨带式输送机上设有电磁除铁器，以去除原料中可能的铁件。在带式输送机头部设有金属探测器，检测原料中是否残存铁件，以确保辊式磨避免受损。生料质量采用萤光分析仪和原料配料自动调节系统来控制。
6. 原料粉磨与废气处理
原料粉磨与废气处理系统采用一套三风机辊式磨系统，系统粉磨能力410 t/h。利用来自增湿塔的窑尾高温废气作为烘干热源，物料在磨内进行研磨、烘干，从辊式磨风环中落下的块料由卸料设备、斗式提升机送回辊式磨继续粉磨。出立磨的气体携带合格的生料粉，经旋风分离器分离后，收下的生料经空气输送斜槽、斗式提升机送入生料均化库。含尘气体一部分作为循环风返回磨中，
26
其余的与来自窑尾增湿塔的废气混合进入窑尾电收尘器，净化后的气体排入大气。
在原料磨停止运行时，废气由增湿塔增湿降温后，全部进入窑尾电收尘器。增湿塔喷水量将自动控制，使废气温度处于窑尾电收尘器的允许范围内。经收尘器净化后废气由排风机排入大气，粉尘排放浓度≤50mg/Nm3。由增湿塔收集下来的窑灰，经输送设备送至生料入窑喂料系统或生料均化库。
7. 生料均化及生料入窑
生料库应满足储存期至少3天的用量。取豫鹤同力生料库高52米库存密度1.3t/m3所以库存容积V=
m24242.4==18648m3
1.3p19530v==10.93m
π×52πh由此可计算出生料库的半径: R=
考虑到富裕容量，取R=12m，所以直径取24m。
设置一座Φ24m 连续式生料均化库储存和均化生料，其储存量为30000t。由于生料库规格比较大，下面设有17个下料库，在下料过程中已完成了生料均化，库中的生料经过交替分区充气卸至混合室，生料在混合室中被充气搅拌均匀。所需的压缩空气由配置的罗茨风机供给。均化后的生料粉通过计量系统计量后，经空气输送斜槽和斗式提升机，再通过分料阀、锁风阀分别喂入双系列预热器的两个进料口中。
8. 熟料烧成系统
烧成车间由五级双系列悬浮预热器、分解炉、回转窑、篦式冷却机组成，日产熟料5000t。喂入预热器的生料经预热器预热和分解炉中分解后，喂入窑内煅烧；出窑高温熟料在水平推动篦式冷却机内得到冷却，大块熟料由破碎机破碎后，汇同漏至风室下的小粒熟料，一并由熟料链斗输送机送入熟料库储存。
通过熟料床的热空气除分别给窑和分解炉提供高温二次风及三次风外，一部分作为煤磨的烘干热源，其余废气经电收尘器净化后由排风机排入大气，粉尘排放浓度≤50mg/Nm3。
9. 熟料储存、输送及散装
水泥熟料的储存期为5天，储存量为27300 吨，堆积密度为1.45t/m3，
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采用圆库储存则体积V=
27300=18827.59m3 1.45用一个圆库储存，设库高40米，则其半径：r=
18827.59=12.24m
3.14×40考虑富余容量。则半径取15米，所以直径取30米，数目一个。 设置一座Φ30m 圆库储存熟料，其储量为48000t。熟料经库底卸料装置卸出后，由耐热带式输送机送至水泥配料站的熟料配料库和火车散装站，散装外运熟料通过设在各仓底的无尘散装头直接装车。
10. 原煤破碎及输送
原煤由火车运进厂区，卸在原煤露天堆场储存，由铲斗车卸入原煤卸车坑，由带式输送机送至振动筛分选后卸入锤式破碎机中破碎，碎煤经带式输送机送至带盖的辅助原料、原煤预均化堆场。
11. 煤粉制备及计量输送
煤粉制备采用一套辊式磨系统。利用从冷却机排出的中温废气作为烘干热源。原煤由原煤仓下的定量给料机喂入煤磨进行烘干粉磨，出磨煤粉随气流进入袋式收尘器，合格煤粉被收集下来，由螺旋输送机送入带有荷重传感器的煤粉仓。煤粉经计量后分别送往窑头燃烧器和窑尾分解炉燃烧。含尘气体经净化后由排风机排入大气，粉尘排放浓度≤50mg/Nm3。
煤粉仓与袋式收尘器均设有CO 检测器装置，并备有一套CO2 自动灭火装置，煤粉仓及收尘器等处均设有防爆阀。
12. 混合材(矿渣、钢渣)烘干及输送
混合材的储存期为5天。储存量12549.81吨，堆积密度 0.64t/m3，所以体积v=径
r=
19609.08=12.49m
3.14×4012549.81=19609.08m3由于是粉料，采用圆库储存设其高40米。则其半0.64考虑富余量则半径取15米。所以直径为30米，数目一个。
湿矿渣、钢渣由自卸汽车运进厂区，卸入堆棚中，也可卸入露天堆场储存，由装载机送至受料斗中，经带式输送机送至烘干车间湿仓中。
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矿渣、钢渣烘干用煤由装载机自堆棚附近的原煤预均化堆场中取煤送至受料斗中，经斗式提升机送至矿渣、钢渣烘干车间碎煤机，破碎后的碎煤储存于矿渣、钢渣烘干车间碎煤仓中。
湿矿渣、钢渣经回转烘干机烘干后由耐热带式输送机及斗式提升机送入水泥配料站干矿渣、钢渣库中。矿渣、钢渣烘干系统设有热风炉提供烘干机热源，物料烘干后的废气由袋收尘器收尘处理后排入大气。粉尘排放浓度≤50mg/Nm3。
13. 石膏破碎和水泥配料
石膏由自卸汽车运进厂区，卸入露天堆场，由装载机转运至破碎机前受料斗中，喂入一台颚式破碎机破碎，破碎后的石膏经带式输送机、斗式提升机送至水泥配料站的石膏配料仓中。
水泥配料站设有熟料、石膏、矿渣、钢渣四座配料库，各配料库库底均设有电子皮带秤。根据生产水泥的品种，四种物料按照预定配比配好后，经带式输送机分别送入两套水泥粉磨系统。
14. 水泥粉磨
水泥粉磨采用二套Φ4.2×13m 球磨机和高效选粉机组成的闭路粉磨系统，单套生产能力为180t/h。
出磨水泥经斗式提升机和空气输送斜槽送入O-SEPA 选粉机。粗粉经空气输送斜槽返回磨内重新粉磨。成品水泥由高效袋收尘器收集，经空气输送斜槽送至水泥库。出磨废气与各处扬尘废气作为选粉用一次风。净化后的废气由系统风机排入大气。粉尘排放浓度≤30mg/Nm3。
15. 水泥储存、水泥包装及散装
储存期为7天，储量59898.7吨。堆积密度为1.35tm3，采用圆库储存，则体积为 V=
m59898.7==44369.41m3，用6个圆库储存则单个体积为
1.35pV=44369.41÷6=7394.9m3，设库高30m。则半径r=
7394.9=8.858m。
3.14×30考虑富余容量则其半径取10米，所以直径为20米。
考虑到生产品种的多样性，采用六座Φ20m圆库储存水泥，最低储量60000t。出库水泥经电动流量控制阀、空气输送斜槽及斗式提升机分别送至水泥汽车散装站、成品包装车间。
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水泥汽车散装车间设有四套水泥汽车散装机,可同时供四辆散装汽车装车。成品包装车间设两台八嘴回转式包装机，包装后的袋装水泥可直接装车，也可堆存于成品库中待发。袋装水泥与散装水泥的比例按30%：70%考虑，可根据市场需求随时进行调整。
16. 设一座中央化验室，负责全厂原燃料、半成品和成品的检验；设一座空压机站供全厂生产用压缩空气。
5.2.2物料储存方式、储存量及储存期
物料储存方式及储量储期如表5-2：
表5-2 物料储存方式及储量储期
序号 1 石灰石 圆形预均化堆场 Φ90m 配料库Φ10×23m 2 砂岩 露天堆场 35×100m 长形预均化堆场 22×90m 配料仓 Φ10×20m 3 铁矿石 露天堆场 35×60m 长形预均化堆场 22×60m 配料仓Φ10×20m 4 5 粉煤灰 原煤 圆库 Φ12×22m 露天堆场 30×180m 长形预均化堆场 22×200m 6 7 生料 熟料 圆 库 Φ22.5×62m 圆 库 Φ45×35m 30
物料名称 储存方式及规格 数量（个） 储存量（t） 储存期（d） 1 47000 9.1 1 1 1 1000 11000 2×4300 4.7h 26.7 2×10.4 1 1 1 400 5800 2×2400 23.3h 37.67 2×15.6 1 1 1 1 400 900 8800 2×5900 2.6 1.7 15.5 2×10.4 1 1 20000 48000 3.3 12
散装库6.5×7m 配料库Φ10×23m 8 石膏 露天堆场 35×70m 配料库Φ8×20m 9 10 11 12 水泥 散装水泥 袋装水泥 混合材 圆库 Φ20×30m 方库 6.0×6.0×20m 成品库Φ30×48m 圆库Φ30×40m
1 1 1 1 6 1 1 1 1500 1200 7000 800 60000 1800 800 18000 63.3 11.6 5.3水泥粉磨系统的比较和选择
随着预分解窑发展口趋完善，熟料生产热耗大幅度降低，而水泥生产综合电耗却长期居高不下。20世纪80年代，人们重点关注粉磨技术的改进和突破。关注利用挤压粉磨技术代替冲击粉磨技术的研究，以提高粉磨功的利用率，降低水泥生产综合电耗。因此，水泥粉磨技术创新，对于提高水泥产品质量、节约能源消耗、降低水泥成本，使新型干法水泥生产更具经济竞争力，具有重要意义。
方案1(辊压机+球磨预粉磨系统)
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方案2(球磨系统)
表5-3水泥粉磨系统方案比较
方案 粉磨系统 系统套数 产品品种 生产能力（t/h） 比表面积（m2/kg） 1 辊压机+球磨预粉磨系统 1 P.O42.5 150～160 360~380 1．辊压机：CLF150-90 功率：2-710kW 2．球磨机：Φ4.2×13m 功率：3150kW 系统设备 3．O-SepaN-3000选粉机 功率：132kW 4．系统风机功率：560+450kW 5．提升机两台，功率：2×75kW 系统装机容量（kW） 单产装机容量（kW/t） 单产电耗（kWh/t） 设备重量（t） 单产设备重量（t/t） 5968 37.3 30.0 885（磨机+辊压机+球） 6.4 2 球磨系统 2 P.O42.5 160 360~380 1．球磨机：2-Φ4.2×13m 功率：2×3550kW 2．2-O-SepaN-2500选粉机 功率：2×110kW 3．系统风机 功率 ：2×400kW 4．提升机，两台，功率：2×90kW 9220 57.6 40.5 1462 （磨机+球） 9.8
由以上两种粉磨系统方案比较可知：在水泥工业中，以传统的球磨机为主的粉磨作业耗电量约为总耗电量的65%~70%。而球磨机的粉磨有效功仅占提供给磨机运转总能量的2%~5%，有85%以上转变成了热能损耗，能量利用率非常的低。而带辊压机的联合粉磨系统，物料入磨前先进辊压机进行预粉磨，不仅
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能有效改善物料的入磨粒度，提高物料易磨性，而且将磨机的破碎功能完全转移到预粉磨设备中进行，能够充分发挥球磨机研磨效率高的特点，所以本次粉磨站设计采用的是带辊压机的联合粉磨系统。
5.4工艺流程简介
内容包括：熟料储存及输送，水泥配料及输送，水泥粉磨，水泥储存、散装及输送，水泥包装及成品堆存等。
5.4.1熟料储存及输送
熟料储存由一个Φ45×35m的圆库,1个6.5×7m的散装库和Φ10×23m配料库组成，熟料由链式输送机送入熟料库中的一座，再经两路阀和链板输送机送入另一座。黄料送入废品库。如需散装，熟料入散装库。
5.4.2水泥配料库及输送
水泥配料库由熟料，粉煤灰，石膏，炉渣，矿渣库组成。烘干后的粉煤灰由气力输送入库，库底由调速螺运机按配比卸出，由冲击式流量计计量，卸到入磨皮带机上。熟料，石膏，和其他混合材分别由库下电子皮带称按设定配比卸出，经皮带机送至水泥磨系统。
5.4.3水泥粉磨
水泥粉磨由1套带辊压机和球磨预粉磨系统组成的水泥预粉磨系统。配合物料经皮带机送入辊压机，进行预粉磨，然后入圈流水泥磨，进行粉磨，出磨水泥由斗式提升机送往水泥库中储存。出磨气体经袋收尘器收尘后排放。
5.4.4水泥储存及散装
水泥储存采用6个20×30m的圆库和一个6.0×6.0×20m的方库，出磨水泥由斗式提升机和链式输送机分别卸到水泥库中储存，库底通入高压空气进行搅拌和卸料，经链运机和斗式提升机送至包装车间。在库的一侧设有库侧汽车散
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装机，还设有水泥火车散装系统，提供散装水泥出厂。
5.4.5水泥包装及成品库
水泥由提升机卸入振动筛，筛去杂物后进入衡压仓，再进入6RS型回转式包装机包装成袋装水泥，由电子称计量，经皮带机送至20×30M成品库。采用4台八嘴回转式包装机，包装好的袋装水泥可直接汽车装车或火车装车发运。
第六章 重点车间工艺计算
6.1磨机计算
6.1.1 磨机功率
N0=0.148WDnK1
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W-----磨机装球量，t D-----磨机有效内径，m n-----磨机转速，r/min K1----装球量系数
N0=0.148×209×4.1×15.8×1.3=2604.9kW N= K2 N0 =1.28 N0 =3334.3 kW
6.1.2 磨机产量
G1= N0 qk3/1000=3334.3×36/1000=120.0t/h (入磨粒度≤25mm〉 粒度修正：G2=（d1/d2）mG1=(25/2)0.15120.0=185.3t/h 磨机产量设计值：180 t/h。
6.1.3 磨机通风
KVV￠=400×185.3=74120(m3/h) 1000KGG=1000×0.42×180=75600 (m3/h)
考虑磨尾漏风10%，则Q=74120×1.1=81532(m3/h) 收尘器风管：R2=81532/3600×3.14×15.8
R=0.676mm
选用管道直径φ1500mm.
6.2磨机系统计算
根据设备厂提供的样本当成品为110~180t/h 时，O-Sepa选粉机为N4000型，通风量4000m3/min。
6.2.1选粉机最大循环负荷率
O-Sepa选粉机最大通过量500t/h，磨机产量180t/h。选粉机最大循环负荷率：
L=（500-180）/180=177.8%
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6.2.2收尘器选型
O-Sepa选粉机为N4000型，通风量4000m3/min，则： 收尘风量为： 4000×60=240000 m3/h。 考虑系统漏风10%：Q=1.1×240000=264000m3/h。 含尘气体浓度： 180×1000/264000=681.8g/m3 袋式除尘器过滤面积，过滤风速按1.2m/min 计： 264000/(60×1.3)=3384.6m2
根据布置选择PPCA128-2×12气箱式脉冲袋式收尘器,过滤面积：3384.6m2，处理风量264000m3/h。
6.2.3风机选型
风机风量为264000×1.1=290400 m3/h。
系统压力计算： 管道阻力：P=∑0.04（1+u）Lw2r/2gD
局部阻力：P=∑ξα（1+0.8u）w2r/2g
前负压： 500Pa 磨机阻力： 298 Pa
磨机到选粉机管道： 51+110+105+30=296 Pa
选粉机阻力： 2000Pa 袋式除尘器阻力： 2000Pa 选粉机到除尘器管道： 36 Pa 除尘器到风机管道： 109 Pa
总阻力： 5239 Pa
风机风压为 5239×1.2=6287 Pa
根据计算选择Y5-53-11耐磨离心锅炉通风机，风量290400 m3/h，风压为7500Pa，采用变频调速控制。
收尘器风管：R2=264000/3600×3.14×22
R=1.015m
选则管道直径φ2100mm.
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6.2.4出磨提升机选型
G斗提K1LG1.251154%180571.05t/h
式中，G斗提：提升机提升能力,t/h L：选粉机循环负荷
K：提升机提升物料不均衡系数K=1.2～1.3，取1.25 G：磨机产量,t/h 要求输送量：V=G/ρ=571.05/1.1=519.55
式中，ρ：输送物料的密度，查《水泥厂工艺设计概论》，ρ=1.1m3/t,故选择sh型斗提，这种是一种深斗，一般适合输送干燥的、松散的且易抛出的流动性物料。如水泥、煤块。故本次选TGH1000（配用sh型料斗）斗提。
6.2.5斜槽选型
1. 出磨斜槽
应满足O-Sepa选粉机最大通过量500/h。选用XZ500×7150mm，斜度10°，能力570t/h。
耗气量：v=60aBL/1000=429 m3/h。 2. 入O-Sepa选粉机斜槽
根据布置选择XZ500×14000mm，斜度10°，能力570t/h。 耗气量：v=60aBL/1000=840 m3/h。 3. 出O-Sepa选粉机斜槽
应满足350t/h，根据布置选用XZ400×14300mm，斜度10°，能力380t/h。 耗气量：v=60aBL/1000=686m3/h。 4. 出旋风细粉分离器选粉机斜槽
能力应为磨机喂料量（即产量）180t/h，根据布置选择XZ400×9300mm，斜度6°，能力185t/h。
耗气量：v=60aBL/1000=446 m3/h。
5. 水泥成品斜槽能力应满足磨机产量180～190t/h，生产P.F32.5复合水泥时，粉煤灰掺加量约20～25%，磨机产量按180t/h，则根据布置选用：XZ400×63000mm，斜度6°，能力220t/h。
耗气量：v=60aBL/1000=3024 m3/h。
37
6.3 辊压机系统
6.3.1 辊压机选型
一般要求辊压机的能力为粉磨系统产量的3～5倍，按粉磨系统产量180～190t/h、循环4.1次计，则要求辊压机通过能力558 t/h。
选用CLF170100-D-DS辊压机，通过量450~640t/h。
6.3.2 V型选粉机选型
V型选粉机最大喂料量180+640=820t/h。以含尘气体浓度900g/m3计，V型选粉机处理风量为820×900/4=184500 m3/h。
根据设备厂设备性能指标选择VX6817选粉机，处理风量为140000 ~200000m3/h，设备阻力1000~1500Pa。
6.3.3 旋风除尘器选型
根据处理风量184500m3/h，选择φ3550双旋风分离器，处理风量为200000m3/h，设备阻力1000~1300Pa。
6.3.4 循环风机选型
风机风量为184500×1.05=193725 m3/h。
系统压力计算：管道阻力：P=∑0.04（1+u）Lw2r/2gD 局部阻力：P=∑ξα（1+0.8u）w2r/2g
V型选粉机阻力： 1150 Pa V型选粉机到双旋风分离器管道：48 Pa 双旋风分离器阻力： 1250Pa 双旋风分离器到风机管道阻力： 206Pa 风机到V型选粉机管道阻力： 161 Pa
总阻力： 2815 Pa 风机风压： 2815×1.2=3378 Pa
根据计算选用 Y5-53-11No.24D ，风量193725 m3/h，风压 3500Pa，采用
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变频调速控制。
收尘器风管：R2=193725/3600×3.14×19
R=0.902m
选择管道直径φ1800mm.
6.3.5 入料提升机选型
提升机应满足辊压机最大通过量640t/h加上配料站来料200t/h，即840t/h。根据布置选择NSE800×43250mm。
提升机功率：
N0=H（AG+Bqw）/367=43.25×(1.13×840+0.8×1000×0.9)/367=197kW 选用电机： Y355M-4 220kW
表6-1 工艺设备表 编号 设备 台数 型号 规格 规格：NSE800×43250（右）输送能力:700～850t/h 提升01 斗式提升机 1 高度:43250mm 料斗速度:65m/min 物料容重：1.3t/m3 头尾轮间距：43250mm 规格：VX6817最大喂料量:820t/h 带料能力：180t/h 阻02 03 静态选粉机 喂料仓 1 1 力：≤1500Pa 风量:140000--200000m3/h 规格：3300×3300×5000mm 有效储量:35t 规格：CLF170100-D-DS 通过能力: 450~640t/h 最大喂料粒度:35mm 辊子规格:Φ1700×1000 mm 辊子线速04 辊压机 1 度:1.60m/s 冷却水用量: 进水温度<25℃ 辊子轴承：4×2t/h 挤压辊：2×2t/h 减速机润滑装置：2×4t/h 规格：YRKK500-4 电压:10kV 功率:900kW 转04M 04P 主电动机 主减速机 2 2 速:1485r/min 规格：RPG28-80 规格：Φ3550双旋风分离器 处理风量: 200000m3/h 入05 旋风收尘器 1 口浓度: 1000g/m3 进口风速: 16.7m/s 压力损失: <1300 Pa 气体温度:<110℃ 39
规格：Φ4.2×13m 型式:双仓管磨 支撑方式：双滑履 06 水泥磨 1 生产能力:150t/h(P.O 42.5, 3500cm2/g) 筒体转速: 15.6r/mi 装球量:209t 冷却水用量: 主轴承及其稀油站:18m3/h 主减速器油站:25m3/h 规格：JGF320 传递功率:3550kW 输入转速:745r/min 06P 减速机 1 输出转速:16.0r/min 规格：YRKK 900-8 功率:3350kW 转速:745r/min 电06M 主电动机 1 压：10kV 规格：生产能力:110～180t/h 最大喂料量：500t/h成品细高效水平涡07 流选粉机 N4000 右旋 电动机（主07M 传动） 减速器（主O7P 传动） 气箱式脉冲08 袋收尘器 1 1 1 1 度:比表面积3200～3600cm2/g 转子转速:135～170r/min 选粉空气量:3000～4700m3/min 设备阻力：1.6~1.8kPa 规格：Y355L2-4 功率:315kW 规格：B2SV-8速比:i=8 规格：PPCA128-2X12处理风量:264000m3/h 气体温度:120℃ 含尘浓度:入口
第七章 全场质量控制网
全场质量控制网如图7-1所示
表7-1全厂质量控制网
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名称 进厂石灰取样点 石灰石取样次数 控制项目 全分析 CaO>48% 控制指标 MgO<2.5% 输送中石 转站 1次/2小时 粒度 全分析 1次/月 K2O+Na2O<0.7% Cl-<0.025 <25mm SO3<1% AL2O3>30% Na2O+K2O<2.2 进厂粉煤堆场 灰 1次/季 烧失量 水分 28d抗压强度比 全分析 <5.0% <20% >62% Fe2O3>35% K2O＋Na2O<3 MgO<12% SO3<8% 进厂铁粉 堆场 1次/批 水分 粒度 <6% <20mm 挥发份>21% 灰份<23% 硫<1% 附着水<5.0% 结晶水>12%
1次/批 全分析 粒度 全分析 进厂原煤 堆场 一次/批 工业分析 进厂石膏 堆场 SO3>30% <400mm KH±0.02 SM±0.1 IM±0.1 目标值0.2% 出磨生出磨生料 料取样机 1次/小时 80μm筛筛余 200μm筛筛余 <1.0% 1次/班 1次/天 1次/小时 1次/半班 水分 全分析 80μm筛筛余 水分 灰分 挥发分 灰分全分析 全分析 <0.9% <2.0% 相邻2次2.0% 相邻2次2.0% KH±0.02 SM±0.1 IM±0.1 <1.0% 成品绞出磨煤 刀 1次/班 1次/月 入磨生料 入磨生1次/两小时 41
料取样器 入窑物料 C5下料 篦冷机熟料 下料管 1小时/次 f—CaO <1.5 1次/天 全分析 KH±0.02 SM±0.1 IM±0.1 1次/天 全分析 不定期 分解率 90.2%
结 论
本人自毕业设计开始，在参考文献的基础上，结合在各个水泥厂实习的经
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验，同时吸收国内各大水泥厂的生产实际，设计了此日产5000吨水泥熟料生产线。在设计过程中，就所选技术方案及工艺参数进行了论证，比较和说明，通过计算，设计了一套可行的粉磨系统，在此过程中，经常和指导老师联系，解决在设计过程中遇到的一些困难，实在不能解决的，就翻阅资料。在计算完相关的数据后，就开始绘制图纸，绘制了全厂工艺布局图，全厂工艺流程图和粉磨系统相关的剖面图。最后详细、规范的书写了设计说明书，并将设计图纸清晰、正确的打印出来，顺利完成了设计工作。
通过完成本次毕业设计使我熟悉了水泥厂工艺设计的基本内容和方法，提高了自己的动手能力和学习能力，综合分析问题及解决问题的能力。
谢 辞
首先我要向徐国辉老师表示最诚挚的感谢。在他们严格的要求，富有启发
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性的指导下，我顺利完成了5000t/d水泥生产线的工艺设计。在整个设计过程中他们对我的毕业设计给出了许多建设性的意见，为我提供了许多参考资料，老师严谨的治学态度、高度的敬业精神、平易近人的处事方式和对工作的执着精神给我留下了深刻印象。虽然他们工作很忙，但还是给予了我悉心的关怀和精心的指导，是我在毕业设计的过程中开阔了视野，能够刻苦钻研，这些都为我顺利完成毕业设计打下了良好的基础。在老师的指导下，通过完成本次毕业设计使我熟悉了水泥厂的工艺设计的基本内容和方法。提高了自己的动手能力和学习能力，综合分析问题及解决问题的能力。
再次，还要感谢在设计过程中给予我帮助的同学们，在他们的帮助下，我才能集思广益，顺利完成我的毕业设计。
最后，我感谢在大学四年中老师们的辛勤培养，感谢所有给予我关怀的老师和同学，谢谢你们！
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院.2010.1
45
1. 水泥粉磨车间1-1剖面图 2. 水泥粉磨车间2-2、3-3剖面图3. 水泥粉磨车间3-3、4-4剖面图4. 水泥粉磨车间0.000平面 录
46
A0图纸A1图纸Al图纸Al图纸附
5. 水泥粉磨车间工艺流程图 A1图纸 6. 水泥粉磨车间20.000平面、12.500平面图 Al图纸 7. 厂区工艺流程图 A1图纸 8. 厂区总平面布置图 Al图纸 9. 设计说明书一份
外文资料翻译
Portland cement paste early creep
The survey carried out a systematic study of the maturity of the creep of cement paste. Selected two cement ratios. Sealed and unsealed specimens of two
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points, respectively. Test was carried out under controlled humidity. Specimens were loaded between 18-28 hours after the casting. Stored for 28 days under load. The entire stress intensity ratio remained at 0.15 unchanged. It was found that these tests are not linearly proportional, and that the stress intensity ratio of the value of a mature cement paste. The survey also shows that we can see from the data obtained with low viscosity mechanisms, if present, can only represent a small portion of the creep mechanism.
1 Introduction
Creep, which is concrete continuous time-dependent deformation under load has been studied more than 60 years. Until now, more than 1,300 documents have been published on various aspects of creep. However, little attention has been paid creep, especially in the early creep of cement paste. For mature concrete, that concrete is 28 days or longer, it has been shown to creep essentially linearly dependent on the stress intensity ratio, that is, and creep is directly proportional to the stress intensity as a percentage of the line on the basis of sex. Neville, who found that the numerical method, which makes the calculation of creep applied stress can change. Or the pressure remains constant, the other stress vary, but this has not been confirmed. When the concrete at a relatively early time is loaded, the moisture will speed up his pace.
The survey shows that the creep of concrete does not exceed the initial maturity of concrete creep, but the interpretation of these trials is difficult because they contain two variables, namely, the degree of maturity in the heavy load, stress intensity ratio. Decided to conduct a series of tests of specimens loaded with different maturity under different pressures, and the stress intensity ratio remained unchanged. According to the same Should Bu, increasing load.
2 Test Operation
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In the current test, the creep of cement paste specimens to all practical purposes. Others have a lot of work has been carried out, allowing to predict the creep of concrete, cement paste according to the relevant data.
Experiments were carried out, respectively, 0.3 and 0.5 in the next two rate values. This would enable him to isolate the independent maturity. Rate value for each test is still unsealed, and a host of other seals, eliminating drying and carbonation shrinkage.
This whole trial is divided into four series as follows: 1) w / c ratio = 0.5; unsealed; specific .0.5 US, 2) w / c ratio = 0.3; unsealed; specific 0.3 US, 3) w / c ratio = 0.5; seal; specific 0.5US, 4) w / c ratio = 0.3; seal; specific 0.3 US.
All series of specimens stored at a temperature of 24 ℃ and 75% relative humidity of the space, especially in order to achieve this purpose in the building shell. Temperature and humidity control about two percent, plus or minus. High-strength cement used in the experiment because it is the early high strength cement in order to obtain the premise.
3 Experimental details
Sample size of 35.56 × 12.70 × 7.62 cm, by 10 cm long, measured using the measurement of strain. Five vertical and five horizontal lines and measure the scope of the assessment is located on the surface of each specimen. Additional regulatory line is placed in the face to determine the loading platen restraint. Pressure gauge on the sample point was, so that as soon as possible after casting load measurement points. Line provides a measure of the level of the Poisson creep measurement, because it is the first guess, in the early part of the viscous flow creep may be a mechanism to explain.
Creep of the pneumatic drilling platform built on the principle of the load, easy to adjust at the same time, several creep specimen loads. Constructed a total of 11
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rigs. 6 of which light, while the other five by a compact machine construction. The portable devices are set out in the following content.
In the framework of design is to sit the same unit, individual and unit load is an exception. The difference is that the specimen is supported by the top way. In the case of individual units, samples support the top plate, and in the case of the unit they were attached to the frame spindles support frames. Coarse load regulation is arranged by means of the spindle.
4 test procedure
All the specimens and cylinder number must be fixed, and within the scope of certain and for 16 hours, after this specimen bosses. Then this specimen where necessary mark and seal. Specimens preserved in there until test humidity removed. When Water slurry into initial creep, time in test specimen can be. Initial parameter is read, specimens in within the time required began to creep. Then, we put these specimens in each time and do precisely on loader symmetry. A load equivalent installed in cylinder from the strength of the sample test get 15 percent of. Instantaneous elasticity index is obtained respectively lateral and longitudinal directions. Later the instantaneous readings, stress intensity record rates last the loading time freshwater.
Elastic coefficient measured by mechanical strain gauge is unavoidable, some creep into elastic strain readings. Time is equal to infer the features, but this did not introduce errors about 0.5 percentage points more than the 28 days of vermicular any change observations. Resistance measurement instrument USES not considered viable, because their installation will take too long, and will therefore not permitted in 18 hours later on.
The six creep specimens in packed in shell mould, then respectively to 0.75, 1,3,7,14 and 28.75 days casting. All specimens preserved creep, continuous 28 days in a constant stress intensity than and load. An additional flexibility in the same
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strain specimens also stresses intensity creep sample scale, but it is in the middle of time unload and loading provide additional elastic strain values. 5 test results and discussion
With the strength of different period of change series (0.5 w/C ratio and seal test, is basically the same as strength. Mentioned here, it can be made for each 35.56 partial prismatic specimens and a centimeters of compressive strength of the specimen.
This time curves for the two 0.3 w/c ratio experiment, experiment should simultaneously in conditions change specimens were stripped, because they occur in the same conditions. Yet here specific mention of difference between individual constants, when seal specimens advantage too high, with publishing strength than curve w/C, and determine the change of specimen is basically should change rate curve. This is a false assumption, so I've been weighing mixed gas of the
ingredients are sealed test. Because the didn't find until all the creep test is over, all the stress by sealing series specimens too high.
A typical period creep graph is given. This obviously can see, this specimen in time of 18 hours or more, the loading specimens can be loaded 28.75 days for. Middle period in loading produce intermediate creep curves. Due to the stress by all specimens is equal to 15%, compressive strength, namely to a constant stress intensity ratio, should all curve coincide, already at the loading mature independent creep and mature process, should be based on the specimen continuous load. Based on linear relationship between the creep and stress intensity changing proportion, so far, all curve should have coincide.
The typical creep curves as shown , showing the poison creep early time increases, the pressure is fairly small, average approximately 20% of loaded creep.
It shows the creep change poison series 1 ratio. A lot of scattering has the very obvious creep poison ratio. This kind of scattered, in poison’s ratio measurement usually have error of time, often become important poison creep measurement. The
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shrinkage and transverse between total strain readings are small. Total lateral strain readings are small. Specimen of shrinkage and creep between smaller, thus greatly small sampling bias changed poison creep values.
A slight signs that creep poison in earlier periods early mature slurry load rate slurry high. Average can draw the conclusion and trust is quite high, and if the mechanisms of viscous flow in the implementation of the green concrete creep, it can play a minor role. In a pure viscous flow mechanism, creep rate poison’s ratio must be equal to 0.5.
It explains all experienced creep and test of specimens. In all the creep tests than load pressure loading creep any change.
It is of interest to note that, creep time in loading curve linear logarithmic figure, when curve of 0.3 w/C ratio, seal test comes the bigger intensity, curve appear convergence to 85 days in 35 loading time range. These slopes can be in their curvilinear coordinates and explain the differences in the analysis of the space within the gel proportion of calculation, cement particle residue, not hydration surface treatment and the load time effect. The curve fitting already through the least-squares regression method.
These tests show that, creep is not a linear function. In the cement stress intensity than under the condition of invariable, greater strength should according to load strength. Here is a mechanism with time the execution of a logarithmic attenuation. A hypothesis can explain observed advanced nonlinear creep and stress the intensity between than. 6 conclusions
Sample early creep rate than mature water slurry specimens high. Creep of the amplitude, the slurry creep than mature early slurry high.
Conclusion think, mature cement creep not linear, relative to proportional pressure and strength than. In any longitudinal can increase creep stress intensity and compression load time, can load related time is as follows:
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Here: = creep after a long time the stress intensity ratio. = loading time
= w/c ratio according to watt constants, surface treatment and duration, continuous load, etc. Different surface.
Creep and time in the slope, related load is basically the same two same w/C opened than and seal specimen’s begins.Increased at a higher speed of lateral creep the first day of the load. After that it often will achieve a constant value. The data obtained from the longitudinal and lateral creep to definitively proof, creep is pure viscous phenomenon. Creep poison’s ratio value is less than 0.50 in-between 0.02 and 0.4, towards this early range of high pressure.
硅酸盐水泥浆体早期蠕变
这项调查对系统研究水泥浆体的成熟蠕变进行了系统的研究。选择了两个水泥比率。试样分密封和非密封两种分别使用。试验是在受控湿度内进行的，
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标本被装18小时至28天之间后铸造，在负载下保存28天。如果把所有的应力强度的比值维持在0.15，我们就会发现测试结果不是线性正比,并将应力强度比值认为是成熟的水泥浆体值。调查还表明，从获得的数据可知如果存在粘性低的机制，只能代表一小部分的蠕变机制。
1介绍
蠕变，这是混凝土持续荷载下的时间依赖性变形，已经研究了超过60年。到现在为止，超过1300份文件已经发表了关于蠕变的各个方面的研究。然而，很少有人去关注蠕变，特别是水泥浆体的早期蠕变。对于成熟的混凝土，即混凝土是28天，或时间更长，它已被证明蠕变基本上是线性依赖于应力强度比，也就是说，蠕变是成正比的作为应力强度的百分比，在此基础上的线性行为。内维尔等人发现的数值方法，这使蠕变的计算可以根据外加应力的变化进行。或者压力保持不变，其他应力各不相同，只不过这样没有得到证实。当混泥土在一个相对较早的时间被加载，会加快他的保湿速度。
各项调查显示，初期混泥土的蠕变不超过成熟混凝土的蠕变，但这些试验的解释是困难的，因为他们包含两个变量，即在重载时的成熟程度，应力强度比。于是决定进行一系列试验, 成熟程度不同的标本加载在不同压力下，而应力强度比保持不变。根据受力不同，不断增加载荷。
2试验操作
在目前的测试中，水泥浆体标本发生蠕变达到所有实际的目的。其他人也有大量工作已进行了，允许对混凝土蠕变进行预测，根据水泥浆体的有关数据。
试验被进行，分别在0.3和0.5两个率值下。这样能够让他分离出独立的成熟度。每一个率值，测试仍然启封，而其他一系列密封，消除干燥和碳化收缩。
整个试验计划是这样划分为四个系列如下： w/c比率=0.5; 启封；特定的.0.5US， w/c比率 =0.3; 启封;特定的0.3 US,
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w/c 比率 = 0.5;密封; 特定的 0.5US, w/c 比率= 0.3; 密封; 特定的 0.3 US.
把所有系列的标本存放在摄氏24℃和75％相对湿度的空间内，尤其是在为了达到这一目的而构建的外壳里。温度和湿度控制正负在百分之二左右。高强度水泥用于整个实验，因为它是为了获得早期高强度水泥的前提。
3实验细节
试样尺寸为35.56 × 12.70 × 7.62 cm，是由10厘米长,测量应变计量使用。五纵五横线条和衡量评估范围是位于每一个标本的表面。附加规线被载入放置在面孔来确定压板克制。压力计点也被放在标本内，使装载铸造后尽快成为可能测量点。线的水平提供了衡量的泊松蠕变测量，因为它是第一个推测，在早期蠕变可能部分由粘性流动的一种机制解释。
蠕变钻井平台上构建了气动负荷的原理，便于在同一时间调节几个蠕变试样负荷。一共构建了11个钻井平台。其中6个轻便的 ，而另外5个由一个紧凑机兴建。该便携式装置的详情载于下面内容。
所有的框架设计是相同的单位，个人与单位装载是一个例外。不同之处在于该标本是采用顶部支持的方式。在个别单位的情况下，标本支持顶级板，而在案件的单位他们被附加到帧纱锭支持框架。粗负荷调节是通过主轴安排的手段。
主轴应用框架顶部通过焊接两个顶端六角螺母的框架水平通道的方式。该主轴下部是由中空和应变测量，以检查样本量。
4 测试程序
所有的标本和柱面数必须是固定的，而且在一定范围内持续16个小时，之后将标本脱模。然后该标本在必要时标记和密封。标本保存在里面，直到测试湿度时取出。水泥浆体进入初始蠕变，时间在测试标本时可以获得。最初的参数被读出，标本在要求的时间内开始蠕变。然后，我们把这些标本在各个时间段放在装载机中并做到精确对称。一个负荷相当于从装机时到圆筒试样试验得
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到的强度的百分之15。瞬时弹性指数分别是取得纵向和横向两个方向。稍后记录瞬时读数，应力强度0.15比率维持整个加载时间。
弹性系数由机械应变计测出，一些蠕变是难免引入弹性应变读数。推断出时间为零时的特征，但是，这并没有引进的错误比约0.5个百分点的28天蠕变更大的观察。电阻测量仪使用不被认为可行，因为它们的安装将采取太长，因此将不会允许在18小时后施加。
这六个蠕变标本被装在壳模里，然后分别到0.75， 1，3，7，14和28.75天后铸造。所有标本保存蠕变，连续28天在一个恒定应力强度比与负载下。一个额外的弹性应变标本也存放在相同的应力强度蠕变试样的比例，但它是在中间的时间卸载和加载提供额外的弹性应变值。
5 测试结果与讨论
对不同时间段与强度的变化系列。0.5w/ C比率和密封试验，基本上是相同的强度。这里提到的, 它可以为每个35.56分批制造的材料棱柱体和一厘米的抗压强度的标本。
这个时间段曲线进行了两个0.3w /c的比例实验，试验应同时在条件发生变化时标本被剥去，因为他们都是发生在相同的条件下。然而这里特别提到了区别个别的常数，当密封标本优势太高的时候，随着出版强度w/ C比曲线的变化，确定该标本为比率曲线基本上应该变化的情况。这是一个错误的假设,所以一直在称量混合气体的成分为密封试验。由于这个没有发现，直到所有的蠕变试验已经结束，所有密封系列标本受到的应力太高。
一个典型的时间段蠕变曲线中给出。这显然可看到，该标本的时间段在18小时以上加载，则装载标本可以为28.75天。中间的时间段在加载产生中级蠕变曲线。由于所有标本受到的应力等于15％，抗压强度，即以一恒定应力强度比，应该所有曲线相吻合，已在装载成熟独立的蠕变和成熟的过程，应根据标本持续的负荷。根据线性关系之间的蠕变和应力强度的比例变化，到目前为止，所有曲线应该有相吻合。
典型的蠕变曲线，显示了泊松蠕变早期时间段的增加，该压力是相当小的，平均大约有20％的被加载蠕变。
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显示了蠕变变化泊松系列1的比率。大量的散射有着很明显的蠕变泊松比。这种分散，在泊松比的测量通常有失误的时候，往往会成为重要的泊松蠕变测量。之间的横向收缩率和总应变读数相差很小。总侧向应变读数很小。标本之间的收缩和徐变小样本偏差小，从而大大改变了泊松蠕变值。
有轻微迹象表明，蠕变泊松在较早的时间段初期浆体负载率较成熟浆体高。平均可以得出结论与信任程度相当高，如果有粘性流动的机制是执行中的绿色混凝土蠕变，它可以扮演一个次要角色。在一个纯粘性流动的机制，蠕变率泊松比必须等于0.5。
所有有经验的蠕变并对标本进行测试。在所有的蠕变试验中载入压力比对后加载蠕变更大。
有趣的是注意到，蠕变时间在加载曲线线性对数图中，当曲线的0.3w/ C比值时，密封试验出现更大强度，曲线出现收敛在35至85天的加载时间范围内。这些斜坡，可以在他们的曲线坐标中分析差异和解释在凝胶空间的比例内进行计算，对未水化水泥颗粒残留物，表面处理和时间效应下的负荷。曲线拟合已通过最小二乘回归方法。
这些测试表明，蠕变不是一个线性函数。在水泥应力强度比不变的情况下，获得更大强度应根据负荷强度。这里是一个机制的执行与时间呈对数衰减。一个假说可以解释观察到的先进非线性蠕变和应力之间的强度比。
6 结论
试样早期的蠕变率比成熟水泥浆体标本高。蠕变的幅度，水泥浆体蠕变前期也比成熟浆体高。
结论认为，成熟的水泥蠕变不是线性的，相对于比例压力与强度比。在任何纵向可以增加蠕变应力强度和压缩载荷时间，可以加载相关的时间如下：
这里：
=蠕变后很长一段时间应力强度比。 =加载时间
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= 根据w/c比值瓦特常数，表面处理及持续时间,持续荷载等。
在蠕变和时间有关的斜坡载入中，基本上是相同的两个启封与相同w/ C比和密封标本始发时间。
以更高的速度增加侧向蠕变第一天的负荷。在此之后它往往会达到1 个常数值。
从获得的数据的纵向和横向蠕变决定性地证明，蠕变是不是纯粹粘滞现象。蠕变泊松比的值小于0.50，它介于0.02和0.4，而朝着这个早期范围的高度加压。
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