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第1章 基本建设前期工作1

1.1 基本建设程序1

1.1.1 确定矿山资源1

1.1.2 项目建议书的编制2

1.1.3 可行性研究2

1.1.4 初步设计2

1.1.5 施工图设计2

1.1.6 施工和安装2

1.1.7 竣工验收2

1.2 矿山资源和原料2

1.2.1 矿点的选择2

1.2.2 原料工业性能试验和配料3

1.2.3 水泥工业原料矿床质量要求3

1.3.1 黏土质代用原料4

1.3 资源的综合利用4

1.2.4 矿产储量的分级及储量要求4

1.3.2 水泥混合材料6

1.4 项目建议书15

1.4.1 项目建议书的内容和深度16

1.4.2 项目建议书的评估17

1.5 厂址选择17

1.5.1 厂址选择的方法17

1.5.2 厂址选择的主要因素18

1.5.3 厂址选择报告的内容和深度要求20

1.6 项目可行性研究20

1.6.1 可行性研究报告的依据20

1.6.2 可行性研究报告的内容及深度20

1.6.3 可行性研究报告的评估23

1.7.2 初步设计文件的编制原则与内容组成24

1.7 设计阶段和基础资料24

1.7.1 设计阶段24

1.7.3 初步设计说明书及图纸的内容和深度25

1.7.4 初步设计设备表的编制要求27

i.7.5 施工图设计27

1.7.6 各工种互提资料27

1.7.7 设计基础资料27

第2章 配料及工艺平衡计算29

2.1 配料计算29

2.1.1 尝试误差法29

2.1.2 微机计算法32

2.2 物料平衡计算36

2.2.1 所需原始数据36

2.2.2 计算步骤和计算式36

2.3.1 计算条件39

2.3.2 计算方法39

2.2.3 编制物料平衡表39

2.3 主机平衡计算39

2.3.3 主机平衡表41

2.4 储库容量计算42

第3章 工厂总平面及运输设计43

3.1 总图运输设计的内容及步骤43

3.1.1 水泥厂总图运输设计的主要内容43

3.1.2 水泥厂总图运输设计阶段的划分、要求、内容及深度44

3.2 水泥厂厂址选择44

3.2.1 项目建议书阶段44

3.3.1 影响总平面设计的几种主要常见因素45

3.3 水泥厂总平面设计45

3.2.3 基建投资及经营费用比较内容45

3.2.2 厂址方案比较内容45

3.3.2 水泥厂总平面设计的原则及要求46

3.3.3 总平面布置应符合卫生、防火防爆等有关技术规范的要求47

3.3.4 设计基础资料的收集要点47

3.4 水泥厂厂内、外运输设计47

3.4.1 铁路运输47

3.4.2 公路运输49

3.4.3 水路运输51

3.5 水泥厂竖向布置及场地排雨水52

3.5.1 影响厂区竖向设计的几种主要常见因素52

3.5.2 水泥厂竖向布置的常见方式52

3.6.1 原则和要求54

3.6 厂区管网综合54

3.5.4 土石方工程量常用的几种计算方法和平衡问题54

3.5.3 厂内场地竖向布置及排雨水方式的选择54

3.6.2 管线布置55

3.7 环境保护及厂区绿化55

3.8 水泥厂总平面设计实例介绍55

第4章 破碎60

4.1 物料的一般技术特性60

4.1.1 物料粒度及破碎比60

4.1.2 矿石强度及硬度系数61

4.2 破碎设备及特性61

4.2.1 颚式破碎机61

4.2.2 锤式破碎机68

4.2.3 反击式破碎机74

4.2.4 圆锥式破碎机79

4.2.5 辊式破碎机80

4.2.6 风选锤式粉碎机83

4.2.7 立轴锤式破碎机84

4.2.8 其他破碎设备89

4.3 石灰石破碎车间工艺设计89

4.3.1 破碎系统的确定91

4.3.2 破碎系统产量的计算92

4.3.3 破碎机用喂料设备93

4.4 破碎系统工艺布置图实例99

第5章 物料的烘干110

5.1 概述110

5.2 烘干设备及特性110

5.2.1 流态化烘干机110

5.2.2 悬浮式烘干机110

5.3 回转烘干机的形式、规格和特性111

5.2.3 烘干－粉磨系统111

5.4 回转烘干机的设计计算112

5.5 回转烘干机的热工计算116

5.5.1 平衡范围和基准116

5.5.2 热平衡计算116

5.5.3 烘干机系统热效率118

5.6 烘干用燃烧室设计计算119

5.6.1 热耗和耗煤量119

5.6.2 燃烧室炉篦面积119

5.6.3 燃烧室炉膛容积120

5.6.4 空气用量及一、二次空气比例120

5.7.4 除尘设施121

5.7.3 烘干机废气量121

5.7.2 烘干机废气的性质121

5.7.1 环保要求121

5.7 烘干系统的除尘121

5.7.5 排风机选型122

5.8 烘干系统计算举例122

5.8.1 原始资料及设计条件122

5.8.2 烘干机的产量和水分蒸发量123

5.8.3 燃烧室热平衡计算123

5.8.4 烘干机热平衡计算126

5.8.5 燃烧室设计计算127

5.8.6 除尘系统129

5.9 烘干系统工艺设计要点134

5.10 烘干系统工艺布置图例134

6.1 生料粉磨系统140

第6章 物料的粉磨140

6.1.1 风扫式管磨系统141

6.1.2 尾卸提升循环磨系统141

6.1.3 中卸提升循环磨系统142

6.1.4 预破碎烘干系统142

6.1.5 立磨系统143

6.1.6 辊压机预粉磨系统145

6.1.7 各种烘干粉磨系统的选用条件145

6.2 水泥粉磨系统149

6.2.1 粉磨工艺149

6.2.2 水泥粉磨设备153

6.3 矿渣微粉粉磨系统158

6.3.1 管磨系统158

6.3.2 辊压机预粉磨系统159

6.3.3 辊压机终粉磨系统160

6.3.4 立磨系统163

6.4 粉磨设备的规格和性能164

6.5 磨机计算171

6.5.1 管磨计算171

6.5.2 立磨计算176

6.5.3 辊压机计算177

6.6 烘干磨热工计算177

6.6.1 平衡范围和基准177

6.6.2 热平衡计算178

6.6.3 烘干磨热工计算举例180

6.7 选粉机、循环负荷和选粉效率187

6.7.1 选粉机的形式、规格和特性187

6.7.2 选粉机产量或规格的确定193

6.7.3 循环负荷与选粉效率194

6.8.1 圆盘喂料机196

6.8 喂料设备196

6.8.2 振动给料机197

6.8.3 电子皮带秤198

6.8.4 斗式配料电子秤201

6.8.5 螺旋计量秤202

6.9 粉磨系统的通风与除尘203

6.9.1 通风的作用203

6.9.2 管磨通风量的计算204

6.9.3 立磨的通风206

6.9.4 环保要求206

6.9.5 废气的性质207

6.9.6 除尘设备208

6.9.7 除尘系统的计算217

6.10.1 配料仓（库）的布置220

6.10 配料装置设计220

6.10.2 磨头喂料仓221

6.10.3 磨机和磨房的布置222

6.11 粉磨车间工艺设计及布置图例222

6.11.1 干法生料粉磨车间工艺设计222

6.11.2 水泥磨车间工艺设计223

6.11.3 粉磨车间布置图例224

第7章 物料的均化与储存242

7.1 概述242

7.1.1 均化对水泥生产的意义242

7.1.2 均化效果的评价242

7.1.3 物料均化的基本原理245

7.2 物料均化设施和均化单元的原理及结构247

7.2.1 均化堆场247

7.2.2 小型断面切取式原料均化库254

7.2.3 利用储存库均化物料的单元255

7.2.4 剪切流均化库（JQK库）257

7.2.5 ZY型重力式均化库258

7.2.6 间歇式空气搅拌库258

7.2.7 连续式生料均化库263

7.3 水泥生产过程中的物料均化工艺269

7.3.1 均化工艺设计的基本任务269

7.3.2 水泥生产过程中典型的均化工艺269

7.3.3 均化工艺设计的程序271

7.3.4 水泥均化工艺设计计算示例273

7.4 均化设施或单元的设计275

7.4.1 均化堆场的设计275

7.4.2 多库搭配或机械倒库的设计290

7.4.3 间歇式均化库选型和主要技术参数的确定293

7.4.4 连续式混合室均化库（俗称套库）选型和主要技术参数的确定296

7.4.5 CF生料均化库302

7.4.6 IBAU均化库选型和主要技术参数的确定307

7.5 物料的储存311

7.5.1 物料的储存期311

7.5.2 物料的储存设施312

第8章 熟料煅烧319

8.1 悬浮预热窑的型式、规格和特性319

8.1.1 洪堡型旋风预热器321

8.1.2 盖波尔型立筒预热器321

8.1.3 多波尔型预热器321

8.2 预分解窑的型式、规格和特性322

8.3.1 回转窑的产量标定329

8.3 回转窑的设计计算329

8.3.2 回转窑的功率和物料运动速度计算332

8.3.3 回转窑的热工计算333

8.3.4 回转窑热工计算举例340

8.3.5 部分水泥厂物料平衡和热量平衡表347

8.4 分解炉的设计计算350

8.4.1 分解炉规格的计算350

8.4.2 分解炉附属设备的设计353

8.5 悬浮预热器主要结构及技术参数的确定354

8.5.1 旋风预热器354

8.5.2 新型高效低压损旋风预热器360

8.5.3 立筒预热器362

8.6 熟料冷却机362

8.6.1 单筒冷却机362

8.6.2 多筒冷却机363

8.6.3 篦式冷却机（第二代）364

8.6.4 充气梁篦式冷却机（第三代）366

8.6.5 新型固定篦板式冷却机（新四代）367

8.6.6 各种类型熟料冷却机的比较368

8.7 喂料喂煤系统371

8.7.1 喂料系统372

8.7.2 喂煤系统373

8.8 增湿塔376

8.9 水泥行业低温余热发电技术378

8.9.1 我国纯低温余热发电技术的应用现状378

8.9.2 纯低温余热发电技术及装备目前存在的主要问题382

8.9.3 预分解窑水泥熟料生产线可用于发电的余热分布及变化385

8.9.4 提高纯低温余热发电能力的途径386

8.10 湿法回转窑的节能改造388

8.10.1 湿法厂节能改造方案389

8.10.2 决定改造的主要因素389

8.10.3 湿法水泥厂长节能技术改造实例390

8.11 干法回转窑车间的工艺设计及布置图例394

8.11.1 干法回转窑车间的工艺设计394

8.11.2 窑系统布置图例398

第9章 煤粉制备403

9.1 煤粉制备设备和系统流程选择403

9.2 煤粉制备系统流程和设备选择407

9.2.1 直接燃烧系统407

9.2.2 半直接燃烧系统408

9.2.3 间接燃烧系统409

9.3.1 煤的烘干413

9.3 煤粉的计量、喂料、贮存及输送413

9.3.2 煤粉的计量与喂料装置414

9.3.3 煤粉的输送414

9.4 煤粉制备系统的安全要求414

9.5 煤粉制备系统的计算419

9.5.1 煤磨生产能力和要求功率的计算419

9.5.2 煤磨系统的通风量计算421

9.5.3 煤磨系统的热平衡计算422

9.5.4 入磨排风机的废气量和湿含量的计算425

9.5.5 煤磨系统的流体阻力计算425

9.6 试生产及生产中的注意事项427

9.6.2 单机试车428

9.6.3 联动试车428

9.6.1 煤磨慢转428

9.6.4 磨机无负荷试车429

9.6.5 带负荷试车429

9.6.6 生产中的注意事项429

9.7 煤粉制备系统设计及工艺布置实例430

9.7.1 喂煤系统430

9.7.2 煤磨430

9.7.3 分离器或选粉机431

9.7.4 调节阀门431

9.7.5 防爆阀431

9.7.6 燃烧室431

9.7.7 其他432

9.7.8 工艺布置实例432

10.1.1 水泥包装机的发展438

10.1.2 回转式包装机438

第10章 水泥包装与散装438

10.1 水泥包装机械438

10.1.3 固定式包装机443

10.1.4 自动插袋包装机446

10.1.5 回转筛447

10.2 水泥袋的装车装船设备448

10.2.1 火车装车设备448

10.2.2 汽车装车设备449

10.2.3 船运装船设备450

10.3 散装水泥452

10.3.1 散装水泥的定义452

10.3.2 中外散装水泥发展概况453

10.3.3 散装水泥工艺技术与设备459

11.1.1 DTⅡ型固定式输送机应用范围501

第11章 运输设备501

11.1 带式输送机501

11.1.2 部件规格与代码502

11.1.3 DTⅡ型带式输送机的构件504

11.2 斗式提升机519

11.2.1 斗式提升机的应用范围519

11.2.2 斗式提升机的计算520

11.2.3 斗式提升机选型523

11.2.4 NE型板链斗式提升机523

11.2.5 高效斗式提升机530

11.3 螺旋输送机535

11.3.1 螺旋输送机的选用535

11.3.2 设计计算537

11.3.3 LS型螺旋输送机541

11.3.4 LS型螺旋输送机的改进型——GLS型556

11.4 振动输送机565

11.4.1 GZS型惯性振动输送机565

11.4.2 电磁振动输送机568

11.5 埋刮板输送机571

11.5.1 输送原理及特点571

11.5.2 应用范围及选用原则571

11.5.3 布置形式572

11.5.4 基本参数574

11.5.5 传动方式及其功率范围576

11.5.6 水泥专用型埋刮板输送机576

11.6 气力输送与设备601

11.6.1 空气输送斜槽602

11.6.2 双仓泵605

11.6.3 流态式仓泵607

11.6.4 气力脉冲式仓泵609

11.6.5 螺旋泵612

11.6.6 压力输送的计算及有关资料613

11.7 链板、链斗式输送机620

11.7.1 B300双链刮板输送机620

11.7.2 LB型链板式输送机623

第12章 工艺设计制图的基本要求626

12.1 工艺设计制图的一般规定626

12.1.1 图纸幅面626

12.1.2 制图比例627

12.1.3 字体628

12.1.4 图线及其使用628

12.2 工艺布置图及工艺流程图的编制629

12.2.1 各设计阶段应提交的图纸内容629

12.2.2 全厂生产车间布置平剖面图的深度和内容630

12.2.4 施工资料图与成品图的深度和内容631

12.2.3 初步设计资料图的深度和内容631

12.2.5 工艺非标准件图的深度和内容632

12.2.6 工艺流程图的深度和内容636

12.2.7 尺寸、标高等数字与文字的标注方法647

12.2.8 建筑物和构筑物的表示方法651

12.3 工艺设备表和工艺非标准件设备材料表的编制652

12.3.1 各设计阶段的编制要求652

12.3.2 工艺设备表的编制方法652

12.3.3 工艺非标准件设备材料表的编制方法653

第13章 工艺设计所需的其他专业知识654

13.1 建筑结构654

13.1.1 工艺设计与建筑结构设计的关系654

13.1.2 水泥厂建筑物654

13.1.3 建筑结构和构件简介661

13.1.4 主要结构选型672

13.1.5 结构布置673

13.1.6 结构计算673

13.1.7 结构设计674

13.1.8 设计、施工规范（规程）及标准图集679

13.2 给水与排水681

13.2.1 生产给水要求681

13.2.2 给水系统682

13.2.3 排水系统683

13.2.4 中水系统683

13.3 电气683

13.3.1 供配电684

13.3.2 车间配电及拖动装置686

13.3.3 照明689

13.3.4 防雷接地693

13.4.1 概述694

13.4 自动化694

13.4.2 流程控制695

13.4.3 现场控制仪表及专用控制设备702

13.4.4 计算机控制系统718

13.5 采暖通风720

13.5.1 采暖720

13.5.2 通风721

13.5.3 干法水泥厂各工序的采暖通风措施723

13.6 环境保护723

13.6.1 概述723

13.6.2 大气污染与控制724

13.6.3 噪声污染与控制730

13.7.1 基本建设投资739

13.7 技术经济739

13.7.2 财务评价755

13.7.3 设计方案的比较767

第14章 工艺设计常用参考资料770

14.1 常用的有关数据及资料770

14.2 主机设备制造及安装有关标准和规程798

14.2.1 水泥工业用回转窑798

14.2.2 水泥工业用管磨机805

14.2.3 水泥工业用推动篦式冷却机812

14.3 原料试验方法817

14.3.1 水泥原料易磨性试验方法（JC/T 734—1996）817

14.3.2 水泥生料易烧性试验方法（JC/T 735—1988）820

14.4 环境保护有关标准和规程822

14.4.1 水泥生产防尘技术规程（GB/T 16911—1997）822

14.4.2 水泥工业大气污染物排放标准（GB 4915—2004）826

第15章 水泥厂工艺设计中常用的材料和设备833

15.1 常用材料833

15.1.1 铸铁牌号表示方法示例833

15.1.2 钢833

15.1.3 非金属材料872

15.1.4 塑料基复合材料896

15.1.5 润滑材料899

15.1.6 耐磨材料的选用908

15.1.7 轴承909

15.1.8 管件931

15.2 通风设备945

15.2.1 罗茨鼓风机945

15.2.2 常用离心式通风机的形式、型号967

15.2.3 轴流式通风机的形式、型号1015

15.2.4 离心式鼓风机形式、型号1019

15.3 减速器和变速器1032

15.3.1 渐开线圆柱齿轮减速器1032

15.3.2 模块化通用系列齿轮减速器1037

15.3.3 高速渐开线圆柱齿轮箱系列产品1046

15.3.4 FR,FRF型齿轮减速器1049

15.3.5 GH系列高速双圆弧齿轮箱外形尺寸1052

15.3.6 圆锥－圆柱齿轮减速器1053

15.3.7 涡杆减速器1058

15.3.8 M系列立式圆柱蜗杆减速器1067

15.4 电动机1067

15.4.1 Y系列三相异步电动机1067

15.4.2 Y2系列三相异步电动机1078

15.4.3 Y355系列三相异步电动机1083

15.4.4 YB系列隔爆型三相异步电动机1087

15.4.5 YCT系列电磁调速电动机1089

15.4.6 YEJ系列电磁制动三相异步电动机外形及安装尺寸1092

15.4.7 YKK系列中型高压三相异步电动机1092

15.4.8 YKS系列中型高压三相异步电动机1094

15.4.9 YL系列大型立式三相异步电动机外形及安装尺寸1096

15.4.10 YLS系列中型立式高压三相异步电动机外形及安装尺寸1097

15.4.11 YR系列三相异步电动机1098

15.4.12 YRKK系列中型高压三相异步电动机1103

15.4.13 YRKS系列三相异步电动机1105

15.4.14 YZ系列冶金及起重用三相异步电动机1106

15.4.15 YZR系列冶金及起重用三相异步电动机1108

15.4.16 Z4系列直流电动机1111

15.4.17 Z2系列直流电动机1115

15.4.18 YDF,YBDF系列电动阀门用三相异步电动机外形及安装尺寸1119

15.4.19 ZZJ800系列电动阀门用三相异步电动机外形及安装尺寸1120

15.4.20 TK系列大型三相同步电动机外形及安装尺寸1120

15.4.21 YS,YU,YC,YY系列电动机1123

15.5 变频器产品技术数据1126

15.5.1 FRENIC5000G7200V系列技术数据1126

15.5.2 FRENIC5000G7400V系列技术数据1127

15.5.3 FRENIC5000P7200V系列技术数据1127

15.5.4 FRENIC5000P7400V系列技术数据1128

15.5.5 逆变器运行特性及参数、数据1128

15.5.6 BPTS系列变频调速器主要技术参数1130

15.5.7 BPTS系列变频调速器安装尺寸1130

15.5.8 JPS系列变频调速器主要技术参数1131

15.5.9 JPS系列变频调速器外形及安装尺寸1132

参考文献1133