物料平衡计算 - 副本

物料平衡计算

烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算

1．年平衡法

（1）要求的熟料的年产量： Qy=

100?d?eGy

100?P式中Qy－要求的熟料年产量（t熟料/年） Gy－工厂规模（t水泥/年） d－水泥中石膏掺入量（％） e－水泥中混合材的掺入量（％） P－水泥的生产损失（％），可取为3～5％

150万吨普通硅酸盐水泥，石膏掺入量为3％，混合材的参入量为8％。水泥的生产损失取为4％。

150万吨普通硅酸盐水泥熟料量为700000×（1-0.03-0.08）=1335000吨 水泥厂每年除去检修的日子生产水泥的天数为330天 日产熟料量为1335000/330=4045t/d Qy=

100?d?eGy=（100-3-8）1500000/（100-4）=1390624（t熟料/年）

100?P（2）窑的台数： n=

Qy7920?Qh,l

式中n－窑的台数

Qy－要求的熟料年产量（t熟料/年） Qh,l－所选窑的标定台时产量（t /台?h）

η－窑的年利用率，以小时表示。不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90；传统干法窑0.85；机立窑0.8～0.85；悬浮预热器窑、预分解窑0.85；

7920－全年除去检修日子外窑工作的小时数，全年的工作日为330天。

参目 项生产能力 操作 转速 t/d t/h r/min 停留 时间 min 物料 负荷率％ 窑内 物料量t 数方案 物料运动功耗 KWh/h 单位熟料 物料耗功KWh/t 单位有效计算容积产量 窑衬厚mm t/m3·D 计算简式 Φ4.0×64m 斜度:4.0％ L/D=16 T?2350 97.6 4.2 19.3 6.4 42.4 206.2 1.55 200 4.92 80.94n??0.20293G熟料n n=

Qy7920?Qh,l=1390624/(7920×0.85×97.9)=1.98

（3）烧成系统的生产能力可按下列各各式计算： 熟料小时产量：Qh?nQh,l=1.98×97.9=193.8 (t /h) 熟料日产量：Qd?24Qh=24×193.8=4652.2(t /d)

熟料年产量：Qy?7920?Qh=7920×0.85×193.8=1304661.6 (t/y) （4）工厂的生产能力可按下列各式由烧成车间的生产能力求得： 水泥小时产量：Gh?100?PQh=（100-4）193.8/ (100-3-8)=225(t /h)

100?d?e水泥日产量：Gd?24Gh=24×225=5400(t /d)

水泥年产量：Gy?7920?Gh=7920×0.85×225=1514700(t/y) 2. 原、燃材料消耗定额的计算 （1）、材料消耗定额

①考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量

KT?100?S

100?I式中K干——干生料理论消耗量（t/t熟料） I——干生料的烧失量（%）

S——煤灰掺入量，以熟料百分数表示（%） 单位熟料耗煤量为myr=1.19 kg/kg-熟料

S= GA×myr=1.741×1.19×1000/84.03=20.7%（t/t熟料）

I=[49.57×135.73+4.378×(28.24-0.2)+1.442×2.31] /

[1.741+135.73(1-0.0103)+(28.24-0.2)(1-0.00876)+2.31(1-0.03608)] =41.14%

KT?100?S100?20.7??1.35（t/t熟料）

100?I100?41.27②考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗定额：

K生1?100KT100?1.35==1.33（t/t熟料）

100+GA100+1.741③考虑生产损失时，1t熟料的干生料理论消耗定额

K生?100K生1100-P生?100?1.33?1.39（t/t熟料）

100?4式中K生——干生料消耗定额（t/t熟料） P生——生料的生产损失（%），一般3%～5% ④各种干原料消耗定额

K原?K生x

式中K原——某种干原料的消耗定额（t/t熟料）

x——干生料中该原料的配合比

名称

干生料中该原料的配合比（%） 干原料的消耗定额

石灰石 82.67 1.17

粘土 15.50 0.22

铁粉 0.77 0.01

煤灰 1.05 0.015

（2）干石膏消耗定额

Kd?d3.5??0.0396（t/t熟料）

(100?d?e)100-3.5-8.2式中Kd——干石膏消耗定额（t/t熟料）

d、e——分别表示水泥中石膏、混合材的掺入量（%）。 （3）干混合材消耗定额

Ke?e8.2??0.0929（t/t熟料）

(100?d?e)100?3.5?8.2式中Ke——干混合材消耗定额（t/t熟料） （4）烧成用干煤消耗定额

Kf1?q3350??0.012 gQDW(100?Pf)2813.26（100?3）单位熟料耗热q为3350kJ/kg-熟料，煤的Qnet,ad=28532.63（kJ/kg） 式中Kf1——烧成用干煤消耗定额（t/t熟料） q——熟料烧成热耗（kJ/kg熟料） QgDW——干煤低位热值（kJ/kg干煤） Pf——煤的生产损失（%），一般取3%。 （5）烘干用干煤的消耗定额

Kf?q烘M湿?1??2100 ??g?Q烧100??2QDW100?Pf式中Kf——烘干某种湿物料用干煤消耗定额（t/t熟料） M湿——需烘干的湿物料量，用年平衡法时以t/a表示。 Q烧——烧成系统生产能力，用年平衡法时以熟料年产量表示。 ω1、ω2——分别表示烘干前、后物料的含水量（%）

q烘——蒸发1kg水分的消耗量（kJ/kg水分），可参考烘干机经验数据，而准确的数据应通过具体烘干机的热工计算求得。

蒸发1千克水的耗煤量q=lI2/HQyDW=2.56×1940/0.85×20700=0.28kg／kg水 ① 干粘土用干煤的消耗定额 M粘=25.72Q烧／100

Kf3?M粘Q烧??1??2q烘100 ?g?100??2QDW100?Pf=[0.2572×(6-0.2)×0.28×100]/[(100-0.2)×2813.263×(100-4)] =0.00000155（t/t熟料） ②烘干矿渣用干煤的消耗定额

M矿=0.082×1220107.68=100048.83 (t/y)

Kf4?M矿?1??2q烘100=0.000000482（t/t熟料） ??g?Q烧100??2QDW100?Pf③烘干煤用干煤的消耗定额 M煤= myr×Q烧

Kf5?M矿?1??2q烘1003?0.20.28100??g??1.19????3.46?10-6Q烧100??2QDW100?Pf100?0.22813.26100?4（t/t熟料）

④烘干石膏用干煤的消耗定额

Kf6?q烘M石?1??21001?0.20.28100??g??0.04????4.07?10?7Q烧100??2QDW100?Pf100?0.22813.26100?4Kf2?Kf3?Kf4?Kf5?Kf6?1.63?10?5?5.6?10?4?3.46?10?6?4.07?10?7?5.8?10?4（t/t熟料）

上述各种干物料消耗定额换算为含天然水分的湿物料消耗定额时，可用下式计算：

K湿?100K干

100??1式中K湿，K干——分别表示湿物料、干物料消耗定额（kJ/kg熟料） ω1——该湿物料的天然水分（%）。

3.、原料、燃料、材料需要量的计算和物料平衡表的编制

将各种物料消耗定额乘以烧成系统生产能力，可求出各种物料的需要量。例如，将湿石灰石消耗定额乘以熟料周产量，便得出石灰石每周需要量；乘以熟料年产量，便得出湿石灰石每年需要量。

将计算结果汇总成物料平衡表，其格式见表3-2

表3-2 水泥厂物料平衡表

天然水分 2 生产损失 3 消耗定额 （t/t熟料） 干料 4 1.17 0.23 含天然 水分料 5 1.13 0.23 h 6 114.5 21.53 物料平衡 干料 d 7 2749.032 516.912 a 8 含天然水分料 h 9 d 10 2772.528 516.912 a 11 914934.24 170580.96 12 备注 物料名称 1 石灰石 粘土 13.98 54.29 2.46 11.22 9071115.580.56 12 170521.5380.96 8

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