水泥工厂设计规范.doc
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1、中华人民共和国国家标准水泥工厂设计规范Code for design of cement plantGB 50295-1999主编部门:国家建筑材料工业局批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1999年7月1日关于发布国家标准水泥工厂设计规范的通知建标1999 90号根据国家计委一九九三年工程建设标准定额制订修订计划(计综合1993 10号附件五)的要求,由国家建筑材料工业局会同有关部门共同制订的水泥工厂设计规范,经有关部门会审,批准为强制性国家标准,编号为GB 50295-1999,自1999年7月1日起施行。本规范由国家建筑材料工业局负责管理,由天津水泥工业设计研究院负责具体解释工作,由
2、建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部一九九九年三月八日前言本规范是根据国家计委一九九三年工程建设标准定额制订修订计划(计综合1993 10号附件五)的要求,由国家建筑材料工业局负责主编,具体由天津水泥工业设计研究院会同南京水泥工业设计研究院和成都建材工业设计研究院共同编制而成。在规范编制过程中,编制组进行了大量的调查研究,总结了多年来水泥工厂设计和生产的实践经验,吸取了成熟的先进技术成果,参考了国内外有关标准和资料,并广泛征求了全国各有关单位和专家的意见,多次讨论修改。最后经建设部1999年3月8日以建标1999 90号文批准发布。本规范共分14章10个附录,主
3、要内容有:总则、设计规模及依据、厂址选择及总体规划、原料与燃料、矿山、生产工艺、总图运输、电气及自动化、建筑结构、给水排水、采暖通风与空气调节、机修电修和节能。本规范由国家建筑材料工业局负责管理,具体解释工作由天津水泥工业设计研究院负责。各有关单位在实施本规范过程中,请结合工程实际,注意积累资料,总结经验,如发现需要修改和补充之处,请将意见和有关资料寄交天津水泥工业设计研究院(地址:天津市北辰区引河北里1号,邮编:300400),以便今后修改。本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:天津水泥工业设计研究院参编单位:南京水泥工业设计研究院 成都建材工业设计研究院主要起草人:朱祖培 邓中金
4、 刘兆祥 遇广堃 张富 许景曦 陈素云 陈婉贞 张蕴杰 单贻川 李力生 刘子富 张作炜 杨振文 张书臣 于德生 杨福基 赵乃仁 朱聘文钱建成 严家毅 林钟云 欧阳丽云 谭琮 周贤光 黄钤长 陈耀光 胡学文 秦文郁 盛承贵 季庸正 蒋伯云 邓政1 总 则1.0.1 为了在水泥工厂设计中,贯彻执行国家有关法律、法规和方针、政策,做到生产可靠,技术先进,节省投资,提高效益,制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建生产硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥复、合硅酸盐水泥等的工厂设计(含原料矿山、熟料基地、水泥粉磨站及散装站)。1.0.3 水泥工厂
5、设计,应进行综合效益和市场需求分析,从我国国情出发,因地制宜,合理利用矿产资源,节省原材料,节约能源,节约用地、用水,保护环境;选用先进、适用、经济、可靠的生产工艺和装备;降低工程投资、提高劳动生产率、缩短建设周期,做出最优方案。1.0.4 设计应根据地区条件,依托城镇或同邻近工农业在交通运输、动力公用设施、文教卫生、综合利用和生活设施等方面的协作。1.0.5 改、扩建工程应充分利用原有设施、场地及资源。1.0.6 水泥工厂的环境保护和劳动安全卫生设计,必须贯彻执行国家有关法律、法规和标准,并应符合强制性行业标准水泥工业环境保护设计规定、水泥工业劳动安全卫生设计规定。1.0.7 水泥工厂设计除
6、应执行本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 设计规模及依据2.1设计规模2.1.1 水泥工厂生产线的设计规模,可按下列规定划分:1 日产水泥熟料3000t、4000t及以上生产线的工厂为大型厂;2 日产水泥熟料小于3000t至700t生产线的工厂为中型厂;3 日产水泥熟料小于700t生产线的工厂为小型厂。2.1.2 水泥生产方法、生产工艺和装备的选择,应贯彻发展水泥工业的方针政策,根据生产规模、原燃料性能、产品品种、资源和建厂条件等因素综合确定,并应符合下列规定:1 大中型厂应优先选用带窑外分解的新型干法水泥生产线。小型厂宜选用带预热器窑的生产线。2 限制落后生产工艺的建设,禁
7、止新建、扩建湿法回转窑、立波尔窑和干法中空窑等能耗高的生产工艺。3 禁止新建、扩建各种立窑生产线和对直径2.2m及以下的立窑扩径改造。淘汰土(蛋)窑、普通立窑、直径2.2m及以下的机立窑和直径2.2m及以下的干法中空窑、湿法窑生产线(1997年底之前已生产特种水泥的除外)。4 工艺装备与自动化控制水平的确定,在确保实现各项技术经济指标的前提下,应以国情和综合效益为依据,并结合国际上的技术发展水平。5 需要从国外采购的设备、部件和仪表,应进行技术经济论证后确定。2.2 设计依据2.2.1 建设单位应向设计单位提供设计基础资料,并保证其准确可靠。设计基础资料应包括下列主要内容:1 在作项目可行性研
8、究,时应有批准的项目建议书(或项目预可行性研究报告);在作初步设计时,应有批准的项目可行性研究报告(简称可研报告);在作施工图设计时,应有批准的初步设计文件。2 经国家或省级矿产资源主管部门批准的资源勘探报告(石灰石和硅铝质原料)。3 批准的厂址选择报告。4 原燃料工艺性能试验报告。5 厂区及厂外设石灰石破碎车间场地的工程地质和水文地质勘探报告。6 水源地水文地质和工程地质勘探报告,附水源地及输水线路的地形图1:2000或1:1000;或供水意向书或协议书或可研报告。7 供电与通信意向书或协议书或可研报告。8 外购原料、燃料供应意向书或协议书。9 交通运输(承担运量、接轨方案、水运、公路运输等
9、)意向书或协议书或可研报告。10 主管部门同意征用建设用地的书面文件。11 下列地形测量图:1)区域地形图1:10000、1:50000或1:5000;2) 厂区及矿区地形图:可行性研究、初步设计阶段1:2000或1:1000,施工图设计阶段1:1000或1:500;3)铁路专用线地形图1:2000或1:1000。12 建厂地区气象和水文资料(含厂区洪水资料)。13 地震烈度的鉴定报告。14 建厂地区的城建规划要求。15 环境影响评价报告及环境保护部门对建厂的要求。16 污水排放意向书或协议书。17 地方建筑材料价格及概、预算和技术经济资料。18 与地区协作的其他协议书和文件。3 厂址选择及总
10、体规划3.1 厂址选择3.1.1 厂址选择应符合工业布局和地区建设规划的要求,按照国家有关法律、法规及前期工作的规定进行。3.1.2 厂址选择应按建设规模,原、燃料来源,交通运输,供电,供水,工程地质,企业协作条件,场地现有设施,环境保护和产品市场流向等因素进行技术经济比较后确定。3.1.3 厂址宜靠近石灰石矿山,并应有方便、经济合理的交通运输条件。3.1.4 厂址应具有符合生产生活要求,并满足连续生产及发展规划所需的电源和水源,其厂外输电、输水线路应短捷,维护管理方便。3.1.5 厂址应有利于同邻近企业和城镇的协作,不宜将厂址单独设在远离城镇、交通不便的地区。3.1.6 厂址选择必须十分珍惜
11、、合理利用土地和切实保护耕地,工厂用地应符合(新型干法水泥厂建设标准)的规定。充分利用地形,缩短内部运距,节约用地,提高土地利用率。应利用荒地劣地,不占或少占良田好地。3.1.7 厂址应根据远期发展规划的需要,在满足近期所必须的场地面积和不增加建设投资的前提下,适当留有发展的余地。3.1.8 厂址应具有满足工程建设需要的工程地质和水文地质条件,应避开有用矿藏。3.1.9 厂址应位于城镇和居住区全年最小频率风向的上风侧,不应选在窝风地段。3.1.10 厂址标高宜高于防洪标准的洪水位加0.5m。若低于上述标高时,厂区应有可靠的防洪设施,并在初期工程中一次建成。当厂址位于内涝地区,并有可靠的排涝设施
12、时,厂址标高应为设计内涝水位加0.5m。厂区位于山区时,应设计防、排山洪的设施。水泥工厂的防洪标准应符合国家现行防洪标准的规定,新型干法水泥厂还应符合表3.1.10的规定。注:多条生产线的工厂相应提高防洪标准。3.1.11 不得选为厂址的地段和地区,应按现行国家标准工业企业总平面设计规范的规定执行。3.1.12 大中型厂选择厂址时,桥涵、隧道、车辆、码头等外部运输条件及运输方式,应符合运大件或超大件设备的要求。3.2 总体规划3.2.1 水泥工厂的总体规划,应符合所在地区的区域规划、城镇规划的要求,有条件时应与城镇居民区和邻近工业企业在环境保护、交通运输、动力公用、修理、仓储、文教卫生,生活设
13、施等方面的协作。3.2.2 厂区与石灰石矿山(含爆破材料库和矿山工业场地)、硅铝质原料(砂岩、粉砂岩、页岩等)矿山、水源地(含输水管线)、给水处理场、污水处理场、总降压变电站(或高压输电线)、铁路接轨站、厂外铁路及水运码头等布置应合理。3.2.3 水泥工厂的总体规划应正确处理近期和远期的关系。近期合理集中布置,远期预留发展,分期征地,严禁先征待用。3.2.4 外部运输方式的选择,应符合下列规定:1 厂外运输方式宜根据当地运输条件确定。当厂区邻近自然水系,具有较好的港口和通航条件时,应优先以水运为主;采用陆路运输时,应根据运量、运距、铁路接轨条件等因素,对铁路、公路运输作技术经济比较确定,并按市
14、场供销情况,测定铁路、公路承担运量比例。2 应根据建厂地区对散装水泥的接受能力、中转储存及装卸运输等条件,提高散装水泥在各种运输方式中的比例,并应符合本规范第6.11.17条的规定。3 厂外铁路接轨点及线路进厂方向的选定,应与厂区平面布置及竖向设计密切配合,作多方案技术经济比较后确定。同时应规划企业站、轨道衡线及机车整备作业线等设施的位置。4 企业站的设置,应根据运量大小、作业要求、管理方式及接轨站的条件等,经技术经济比较后确定。应充分利用路网铁路站场的能力,避免重复建设。有条件时,应采用货物交接方式,不设企业站。5 水泥工厂厂外道路与城镇及居住区公路的连接,应平顺短捷。厂区与铁路车站、码头、
15、水源地、矿山工业场地,以及邻近协作企业之间,均应有方便的道路联系。3.2.5 厂外动力公用设施的布置,应符合下列规定:1 总降压变电站,宜靠近工厂负荷中心,避开污染源排放点。2 以江、河取水的水源地,应位于厂区的上游,岸线稳定而又不妨碍通航的地段,并应符合河道整治规划的要求。高位水池及水塔,应设置在工程地质较好,不因渗漏溢流引起滑坡、坍塌的地段。3 沿江、河岸边布置的污水处理场及其排出口,应位于厂区的下游,满足卫生防护距离的要求,并处于全年最小频率风向的上风侧。4 集中供热的锅炉房,宜靠近热负荷中心布置,处于全年最小频率风向的上风侧,有方便的燃煤储存场地及炉渣排放条件。4 原料与燃料4.1 一
16、般规定4.1.1 原、燃料选择应遵循下列原则:1 满足工厂产品方案(品种、标号、有害组分限量等)的要求。2 根据不同的生产方法和窑型,采用适宜的熟料率值和矿物组成。3 根据原、燃料特征,优化配料方案,简化原料品种。原料产地宜靠近厂址,就近选择。4 主要配料用原料应在满足国家现行水泥原料矿地质勘探规范的前提下,根据矿床赋存条件和质量特征,经济合理地充分利用矿产资源,提出不同品级的质量要求。5 石灰石和硅铝质原料应有国家或省级矿产资源主管部门批准的资源勘探地质报告。其他配料用原料应有可靠的资源保证。6 应根据原、燃料质量、储量及原料工艺性能试验等因素,最终确定或调整生产方法、产品方案和原料品种。7
17、 在保证配料要求前提下,应采用或搭配掺用低品位原料和工业废渣,并应经原料工艺性能试验,确认其技术可行性和经济合理性。4.2 原 料4.2.1 石灰质原料应符合下列规定:1 石灰质原料质量指标宜符合下列要求:1)氧化钙(CaO)含量大于48%;2) 氧化镁(MgO)含量小于3%;3)碱含(K2O+Na2O)量小于0.6%;4) 三氧化硫(SO3)含量小于1%;5) 游离氧化硅(fSiO2)含量小于6%(石英质),或小于4%(燧石质);6) 氯离子(Cl-)含量小于0.015%。2 产品方案中对氧化镁或碱含量有限量要求时,应相应变更本条1款中氧化镁或碱的质量要求。3 矿区内赋存的夹层、围岩及覆盖层
18、等岩石质物料,条件许可时,可合理搭配掺用。4 矿床中的裂隙土、岩溶充填物及覆盖土等松散物料,当其化学成分适宜时,在满足水泥原料配料前提下,可搭配掺用。4.2.2 硅铝质原料应符合下列规定:1 硅铝质原料质量指标,宜符合下列要求:2 产品方案中对氧化镁或碱含量有限量要求时,应相应变更本条1款中氧化镁或碱的质量要求.3 在资源条件允许时,应首选岩石状硅铝质原料(如页岩类粉砂岩类、砂矿类等)。4.2.3 铁质原料质量指标宜符合下列要求:4.2.4 原料硅酸率较低,不能满足配料要求时,应增加硅质校正原料,其主要质量指标宜符合下列要求:4.2.6 上述指标中,以石灰质原料质量指标为主,其他原料的质量指标
19、可作适当调整,最终应满足熟料率值及其有害成分限量为准。4.3 煅烧用煤4.3.1 锻烧用煤的选择应符合下列要求:1 缎烧用煤宜选择灰分较低,挥发分适当和发热量较高的燃煤。2 原煤宜定矿定点供应。4.3.2 煅烧用煤的质量,宜符合表4.3.2的要求。4.4 调凝剂4.4.1 调凝剂的选择应符合下列规定:1 石膏(CaSO42H2O)可单独使用,硬石膏(CaSO4)宜试验后单独使用,或与石膏混合使用。2 采用工业副产品的石膏时(如磷石膏、氟石膏等),应经过试验,证明对水泥性能无不良影响。4.4.2 用作调凝剂的石膏和硬石膏,应符合现行的国家标准用于水泥中的石膏和硬石膏的规定。4.5 混合材料4.5
20、.1 混合材料的选择应符合下列要求:1 根据产品方案的性能要求确定应(或不应)掺加混合材料。2 应根据熟料质量、混合材料质量及其价格、运输条件等因素,择优选择混合材料及其产地。3 应经过试验,确认混合材料符合相应的国家标准或行业标准,并确定最佳掺入量。4.5.2 粒化高炉矿渣混合材料应符合现行国家标准用于水泥中的粒化高炉矿渣的规定。4.5.3 火山灰质混合材料应符合现行国家标准用于水泥中的火山灰质混合材料的规定。4.5.4 粉煤灰作混合材料时应符合现行国家标准用于水泥和混凝土中的粉煤灰的规定。4.5.5 回转窑窑灰用作混合材料应符合现行行业标准掺入水泥中的回转窑窑灰的规定。4.5.6 石灰石可
21、作非活性混合材料使用,其三氧化二铝含量不得超过2.5%。4.5.7 用于复合硅酸盐水泥的其他种类的混合材料,应先经试验判定:其28d水泥胶砂抗压强度比,大于或等于75%为活性混合材料,而小于75%为非活性混合材料,并应符合下列规定:1 粒化电炉磷渣混合材料应符合现行国家标准用于水泥中的粒化电炉磷渣的规定。2 粒化增钙液态渣混合材料应符合现行行业标准用于水泥中的粒化增钙液态渣的规定。3 粒化铬铁渣混合材料应符合现行行业标准用于水泥中的粒化铬铁渣的规定。4 粒化高炉钛矿渣混合材料应符合现行行业标准用于水泥中的粒化高炉钛矿渣的规定。4.6 配料设计4.6.1 配料设计应符合下列原则:1 熟料率值目标
22、值和波动范围,应根据原、燃料质量特性、窑型、产品品种要求等因素确定。2 配料所用原、燃料化学成分及煤质资料必须准确可靠、并应具有代表性和实用性。3 应经多方案比较,提出适宜的几组方案,并推荐最佳方案。4.6.2 六种通用水泥中化学组分的允许含量,应符合表4.6.2的规定。4.7 原、燃料工艺性能试验4.7.1 水泥工厂设计应进行原、燃料工艺性能试验。试验应在可行性研究阶段进行。对新的原料品种及工业废渣,应提前进行试验研究。4.7.2 原、燃料工艺性能试验宜符合下列规定:1 原、燃料工艺性能试验宜进行实验室规模试验。新的原料品种及工业废渣还应经半工业规模试验。2 主体设计单位应根据资源条件和生产
23、方法等提出正式取样要求(样品种类、质量要求、样品重量等)。3 试样应有充分代表性。对石灰石原料应考虑影响矿石质量的各种因素,如硅化、白云岩化、岩浆岩和变质岩、岩溶充填物及覆盖物等。4.7.3 在原、燃料工艺性能试验项目中,应包括可破性、易磨性、磨蚀性、易烧性、挥发性等;采用辊式磨时,应做辊式磨的磨蚀性和易磨性试验,采用“湿磨干烧时”应做料浆过滤性试验;对湿粘性物料宜做塑性指数试验。以上试验项目应根据水泥工厂的特点、生产工艺的需要进行选择,并应符合下列规定:1 应采用现行国家标准煤的可磨性试验方法,测定原煤的易磨性指数(HGI),根据HGI值,判定煤的易磨性能,用于煤磨选型与设计。2 应采用现行
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- 水泥 工厂 设计规范