工厂工艺设计：工艺计算

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1、第三章工艺计算及工艺设备选型工艺计算包括物料平衡计算、工艺设备选型计算及储存设施的计算。第一节物料平衡计算一、物料平衡计算在设计中的作用物料平衡计算是以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础，对工厂生产过程中各工序物料量的一种近似计算方法。物料平衡计算的作用：1．计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量，作为确定车间生产任务、设备选型及人员编制的依据。2．计算各种原料、辅助材料及燃料需要量作为总图设计中确定运输量、运输设备和计算各种堆场、料仓面积的依据。3．计算水、电和劳动力的需要量，确定原材料、燃料等的单位消耗指标，作

2、为公用设计和计算产品成本等的依据。二、物料平衡计算的基础资料1．水泥厂物料平衡计算的基础资料：——工厂规模，生料各组分配合比及生料外加物比例、水分、消耗定额；水泥各组分配合比、水分；燃料品种、水分、热值；熟料烧成热耗，物料烘干热耗和车间工作制度等。生料各组分配合比——配料计算确定；水泥各组分配合比——水泥中熟料、石膏和混合材的比例，视水泥品种和质量要求而定；车间工作制度——生产周制度，生产班制度。2．陶瓷厂主要工艺参数:1）各种原料的灼烧减量及自然含水率；坯釉料加工过程中泥浆、泥料、生坯和生坯干燥后的含水率。2）坯釉料配方、坯釉比、坯料烧失率

3、（灼烧减量）、熔块烧失率等。3）成品和半成品单重。4）各工序损失率。5）各工序废品率。6）其它生产工艺参数。3．玻璃厂物料平衡计算的基础资料：工厂的生产规模、生产方法和产品品种，各种厚度玻璃的产品分配或百分比、玻璃原板的厚度、拉引速度、主机利用率、总成品率、搅玻璃水率、碎玻璃损失率；粉料各组分配合比、水分，燃料品种、水分、热值，熔窑热耗；年工作日等等。计算的基准——熔制车间的生产能力。三、物料平衡计算的方法和步骤（一）水泥厂的物料平衡计算1．烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算1）年平衡法计算步骤是：按计划任务书对工厂规模(水泥年产量）的要求

4、，先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。（1）要求的熟料年产量可按下式计算：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——水泥中石膏的掺入量（％);e——水泥中混合材的掺入量(％);p——水泥的生产损失(％)，可取为3～5％。（2）窑的台数可按下式计算:式中n——窑的台数;Qy——要求的熟料年产量(t/年);Qh.1——所选窑的标定台时产量(t/台.h);η——窑的年利用率，以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数

5、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;8760——全年日历小时数。（3）烧成系统的生产能力按下式计算:熟料小时产量Qh=nQh.1(t/h)熟料日产量Qd=24Qh(t/d)熟料年产量Qy=8760ηQh(t/年)（4）工厂的生产能力按下列各式由烧成车间的生产能力求得:水泥小时产量水泥日产量Gd=24Gh水泥年产量Gy=8760ηGh2）周平衡法计算步骤是：按计划任务书对工厂规模(熟料日产量)的要求，选择窑型和规格，标定窑的台时产量，计算窑的台数，然后再核算出烧成系统和工厂的每周生产能

6、力。2．原、燃材料消耗定额的计算1）原料消耗定额:（1）考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量:式中KT——干生料理论消耗量(t/t熟料)；I———干生料的烧失量(%)；s——煤灰掺如量，以熟料百分数表示(%)。（2）考虑煤灰掺入量时，1t熟料的干生料消耗定额：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%；（3）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）；P生—干生料消耗定额（t/t熟料）；x—干生料中该原料的配合比(%)。2）干石膏消耗定额式中Kd——干石膏消耗定

7、额（t/t熟料）；d、e——水泥中石膏、混合材的掺入量（%)。3）干混合材消耗定额式中Ke——干混合材消耗定额（t/t熟料）；d、e——水泥中石膏、混合材的掺入量（%)。4）烧成用干煤消耗定额式中Kf1——烧成用干煤消耗定额（t/t熟料);q——熟料烧成熟耗(kJ/kg熟料);Q——干煤低位热值(kJ/kg干煤);Pf——煤的生产损失，一般取3%。5）烘干用干煤消耗定额式中Kf2——烘干用干煤消耗定额（t/t熟料)；M湿——需烘干的湿物料量，用年平衡法时以t/年表示，用周平衡法时以t/周表示；Q烧——烧成系统生产能力，用年平衡法时以熟料年产量

8、表示；用周平衡法时以熟料周产量表示；w1、w2——分别表示烘干前、后物料的含水量（%）；q烘——蒸发1kg水分的耗热量(kJ/kg水)；可参考烘干机经验数据，而准确