溧阳中材重型机器有限公司-业绩展示

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冀东水泥扶风有限责任公司4000t/d熟料水泥生产线
2010-12-8
冀东水泥扶风有限责任公司4000t/d熟料水泥生产线,是中材国际南京水泥工业设计研究院(即NCDRI)开发设计的首条4000t/d规模在较高海拔投运的熟料水泥生产线。该生产线于2002年9月28日破土动工建设,一年后就投入了稳定的商业运行,且相关技经指标达到了当时国际同类先进水平。该项目荣获建材行业第十一次优秀工程设计一等奖。
概况介绍和指标运行情况
    冀东水泥扶风有限责任公司4000t/d熟料水泥生产线(年产熟料124万t,年产水泥152.50万t)工程项目,由中材国际南京水泥工业设计研究院(即NCDRI)承担工程设计、烧成系统主机成套供货与配套技术咨询服务工作。
    本项目于2002年9月28日,工程正式破土动工建设;2003年4月份开始进入安装阶段;2003年9月28日,熟料烧成主生产线正式点火生产,很快通过72h达标考核,其各项主要技术经指标达到并超过设计指标。
    该项目地处西北,海拔为780米、海拔较高,建设场地为二级湿陷性黄土地质、工程地质特殊。在设计和施工过程中,NCDRI与业主多次进行分析研究和方案优化,使原料处理系统、熟料烧成系统和水泥粉磨系统的能力配置合理,为降低本生产线的投资采取了积极有效的措施。同时,考虑到公司今后总体发展规模,本工程设计中已为将来二期建设的部分做出了必要的投入。因此,将来冀东水泥扶风有限责任公司第二条生产线的建设周期会更短、投资会更省,带给公司的回报会更高。
    目前,该项目烧成系统产量稳定在4300t/d以上,且操作稳定,各项参数正常;烧成系统低阻力高效率(一级筒出口的阻力在4.5kPa左右,一级筒出口的温度小于330℃)。该项目荣获建材行业第十一次优秀工程设计一等奖。
 各项主要技术经指标达到并超过设计指标
主要技术经济指标
设计值
考核验收值
熟料生产能力(t/d)
≥4000
4300
熟料烧成热耗(kJ/kg-Cl)
≤3011
3003
熟料综合电耗(kWh/t)
≤60
58
熟料28天抗压强度(MPa)
≥58 
59
粉尘排放浓度(mg/Nm3)
≤100(窑头、窑尾)
95(窑头、窑尾)
≤50(其他)
32 (其他)
总体技术水平与主要特点
   (1)石灰石矿山。经多方案比较,石灰石矿山开拓运输采用汽车运输方案,既降低了工程投资,又可发挥汽车运输的灵活性,便于石灰石破碎车间选择合适的布置位置;同时最大限度地利用现有矿产资源,增加矿山服务年限,尽可能减少排废。经PC2425锤式破碎机破碎后的石灰石(粒度为≤75mm占95%)则采用长皮带机运输进厂,大大缩短了碎石运距,降低了生产经营费用。
   (2)工艺及装备。本项目是NCDRI开发设计的第一条4000t/d规模在较高海拔投运的熟料水泥生产线,其工艺设备的选型立足于技术成熟、稳定可靠的原则。①原料粉磨选用了总体适应性强、节能低耗、流程简捷、操作方便的一套UM46.4辊式磨系统。虽因本项目的原料条件与规格能力要求等多种因素而采用了进口辊式磨,但采取来图加工的供货方式,其设备投资仅比国产辊式磨增加不足40%;本系统的可靠性能得到有效保证,节电运行效果显著,综合经济效益的可比性好。②生料入库与入预热器的输送、以及出磨水泥成品入库的输送,均选用斗提机的输送方式,大大节省电耗,而且简化了生产流程和控制要求,总体技术效益更具有一定的优越性。③熟料煅烧系统采用NCDRI开发设计的新型双系列五级旋风预热器与带延伸管道的在线型喷腾分解炉(其中分解炉规格为Φ6.6m×30.0m),既考虑了较高海拔对熟料烧成的影响,同时还保证了工厂将来提高生产能力的可能性。由于充分利用地形地貌,窑尾塔架高不足74米高,大大降低了土建等建设费用。④选用与熟料煅烧系统相匹配的引进分交制造的新型控制流冷却机,其篦床有效面积为~78m2,热回收效率高达75%以上,提高了二﹑三次风温,降低了熟料烧成热耗。此外,这种新型冷却机的废气排放量将比第二代篦冷机减少约30%,因而可相应降低熟料静电收尘器的规格,从而减轻了设备重量,降低了投资。⑤煤粉制备采用了广泛成功应用的国产化ZGM95G辊式磨煤机,除简化了工艺生产流程、减低了系统电耗外,还使厂房的土建费用大大降低。此外高浓度气箱脉冲袋式收尘器的使用,有效地提高了控制粉尘排放的可靠性,又使设备重量比采用传统煤磨静电收尘器减轻了约35%,减少了设备投资。⑥水泥粉磨采用了两台国产辊压机(Φ1.2m×800mm)+球磨机(Φ4.2m×11m)预粉磨系统,降低了水泥粉磨电耗。该系统不仅可根据市场需求,同时生产不同品种的水泥,还可避峰用电,降低生产成本。
  (3)总图与运输。全厂物料的进出除石灰石外,均为汽车运输,为避免大量汽车在厂内穿行过深,对厂内环境造成较大影响,全厂设三个进出口,原料进厂﹑成品出厂及人流分别各行其道。充分重视常年风向及总图布置对厂前区的影响,将原料储存均化区布置在厂区的西北侧,将厂前区布置在建设场地的南侧,最大限度地改善厂前区的自然环境。生产区与原料储存区,成垂直布置。总图布局既有效利用了地质条件较好的地形区域,还充分利用地形条件划分了多个“功能区”,既消除了地形与风向对总图布置的不利影响,大大减少了工程土石方量,又使得工艺生产流程非常顺畅紧凑,尽量减少了不必要的生产环节,避免了物料往返运输,最大限度地缩短了生产过程中的物料运距。
   (4)过程控制。过程控制系统采用国内自行开发的软件,用PLC组成可靠的分布式DCS控制系统。从生产实际需要出发取消不必要的测点。本项目主要工艺流程(从预均化堆场至水泥库顶)采用DCS控制系统,中央控制室集中控制原料粉磨系统、熟料煅烧系统、煤磨与煤粉计量系统,水泥粉磨及输送等,监视全厂生产情况。水泥包装另设控制室。通过现场总线构成全厂计算机控制网络,以实现对生产线的信号采集、工艺参数的检测、监视和控制。
工艺流程简述
   (1)矿山开采的石灰石由自卸汽车直接送入破碎机前受料斗中,经板喂机喂入一台国产PC2425锤式破碎机破碎,破碎后的碎石由带式输送机送至Φ10m的碎库中储存。再经库底1.6公里长皮带机送至厂区的41m×311m的长形石灰石预均化堆场。石灰石经侧面悬臂式堆料机按人字形堆料方式交替堆成二个长形料堆,桥式刮板取料机从料堆端部取料,然后由皮带机输送至原料配料站。外购硫酸渣和砂岩由汽车运输进厂区,直接送至送入堆棚储存。粘土由汽车运输进厂后,通过卸料斗由悬臂式堆料机卸在粘土堆棚(39m×95m和30 m×170 m)中储存。作为混合材的石灰石或煤矸石及石膏经破碎机破碎后,由皮带机送入水泥配料园库储存。考虑来车不定,在破碎机附近设有煤矸石、石膏及石灰石临时堆场。储存在堆棚内的硫酸渣、粘土及砂岩经轮式装载机取料后,由皮带机送至原料配料站。原料配料站设有石灰石、粘土﹑砂岩和铁粉四个配料仓,每个仓底均设有定量给料秤按设定的配比准确配料后,由带式输送机送入原料磨粉磨。
   (2)原料粉磨采用一台辊式磨,烘干热源来自于高温风机引入的窑尾预热器废气。生料随出磨气体经旋风分离器分离后,汇集增湿塔、窑尾静电收尘器收下的窑尾废气中的粉尘,经空气斜槽﹑斗式提升机及库顶生料分配器送入?22.5m×54 m生料均化库。出旋风分离器废气经原料磨风机,一部分作为循环风回磨,其余部分与来自增湿塔喷水降温后的多余废气混合后进入窑尾静电收尘器,净化后的废气经排风机与钢烟囱排入大气。当原料磨停磨时,预热器废气由高温风机全部引入增湿塔、经喷水降温至110~150℃后再送至窑尾静电收尘器,净化后的废气排入大气,粉尘排放浓度(标况下)≤100mg/m3。此时增湿塔与窑尾静电收尘器的回灰直接送入生料入窑系统。
   (3)均化后的生料经库底生料计量系统计量后,由空气输送斜槽及斗式提升机送至旋风预热器。生料经五级旋风预热器和分解炉系统预热﹑分解后、进入窑内煅烧。出窑高温熟料经高效篦式冷却机冷却后,由裙板输送机送入熟料库。冷却熟料的热风除满足窑及分解炉所需外,其余部分进入熟料电收尘器净化后排入大气。粉尘排放浓度(标况下)≤100mg/m3
   (4)原煤由汽车运输进厂后,可直接经料斗送至39m×140m原煤预均化堆场;也可卸入70m×30m原煤露天堆场后,再由装载机及皮带机输送至原煤预均化堆场。原煤预均化堆场为长形煤,原煤经侧面悬臂式堆料机按人字形堆料方式交替堆成二个长形料堆,桥式刮板取料机从料堆端部取料,然后由皮带机输送至煤磨的磨头仓。磨头仓底配有锁风型给煤机,定量将原煤喂入辊式磨煤机粉磨,煤磨烘干热源来自窑尾预热器的废气。合格煤粉随出磨气体进入气箱脉冲袋式收尘器,袋收尘器收集的煤粉经螺旋输送机分别送至窑用煤粉仓和分解炉用煤粉仓;经袋收尘器净化后的废气通过煤磨排风机与烟囱排入大气,粉尘排放浓度(标况下)小于50mg/m3。煤粉经仓底煤粉计量系统计量后,气力输送至窑头煤粉燃烧器和分解炉燃烧器。
   (5)熟料库为?70m帐篷库,熟料经库底扇形阀及皮带机卸出后,送至辊压机预粉碎系统,出辊压机熟料粉经分料阀一部分返回入辊压机,大部分则经斗式提升机送至水泥配料站的熟料粉库。由汽车散装车运来的粉煤灰直接由气力输送入水泥配料站粉煤灰库中储存,库下设有转子计量秤。
   (6)水泥配料站共设四个库(仓),分别是熟料粉、石膏、混合材和粉煤灰。根据生产水泥的品种要求,各种物料经仓(库)底定量给料装置,按照预定配比配好后,由胶带输送机分别送入二套Φ4.2m′11m水泥磨+高效选粉机组成的圈流磨系统粉磨。出磨水泥经斗式提升机和空气输送斜槽送入选粉机。粗粉经空气输送斜槽返回磨头重新入磨,细粉由高效袋收尘器收下后作为成品,经斗提机及空气斜槽送入水泥库储存;经袋收尘器净化后的出磨废气由风机排入大气,设计排放浓度(标况下)≤50mg/m3
   (7)考虑到生产水泥品种的多样性,采用6个Φ15m×40m水泥库储存。出库水泥经库底电动流量控制阀,空气输送斜槽及斗式提升机送至包装车间;水泥包装设四台八嘴回转式包装机,每台包装机配置一台汽车装车机,包装后的水泥可直接装车出厂,也可堆存于成品库中待发;在水泥库侧共设置了六套汽车散装系统,每套能力为130t/h。袋装水泥与散装水泥的比例,可根据市场需求随时进行调整。
生产调试及运行
    作为第一条具有自主知识产权烧成系统的4000t/d熟料水泥生产线,本项目在生产调试过程中比较顺利,从未发生过预热器系统的堵塞等问题。只是因西北地区的粘土特性特殊,特别是在2003年下半年,陕西省遇到了百年不遇的大雨,试生产期间曾发生多次因粘土潮湿而堵仓的问题。后经过一段时间的修整和优化后,生产线全线很快达到了较好的水平,系统生产正常。从标定数据看,相关技经指标达到了国际同类先进水平。
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