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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