Перспективы развития производства портландцемента - Курсовая работа

бесплатно 0
4.5 95
Изучение химико-минералогического состава клинкера и содержание активных минеральных добавок в нем. Применение и хранение гидрофобного портландцемента. Расчет состава сырьевой смеси и составляющих компонентов цемента. Описание технологического процесса.

Скачать работу Скачать уникальную работу

Чтобы скачать работу, Вы должны пройти проверку:


Аннотация к работе
Этот портландцемент отличается от обыкновенного пониженной гигроскопичностью при хранении и перевозках в неблагоприятных условиях, а также способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвердевшим растворам и бетонам - повышенную морозостойкость. Поэтому необходимо, чтобы по химико-минералогическому составу исходного клинкера и содержанию активных минеральных добавок цементы полностью удовлетворяли требованиям, которые регламентированы стандартами и другими нормативными документами. Допускается введение в цемент при его помоле специальных пластифицирующих или гидрофобизирующих поверхностноактивных добавок в количестве не более 0,3 % массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки. Расчет производится в следующем порядке: - принимают на Х частей по массе (известкового) компонента брать на одну часть по массе второго (глинистого) компонента.

Введение
Гидрофобный портландцемент - гидравлическое вяжущее, получаемое совместным тонким измельчением портландцементного клинкера и гидрофобизующей поверхностно-активной добавки при обычной дозировке гипса. Этот портландцемент отличается от обыкновенного пониженной гигроскопичностью при хранении и перевозках в неблагоприятных условиях, а также способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность и удобоукладываемость, а затвердевшим растворам и бетонам - повышенную морозостойкость. Для производства гидрофобных цементов необходима установка точно дозирующего устройства, равномерно питающего мельницы гидрофобизующей добавкой при помоле цемента. Гидрофобный портландцемент имеет те же марки, что и портландцемент-400, 500, 550 и 600. Гидрофобизации могут подвергаться специальные портландцементы. В качестве гидрофобизующего поверхностно-активного вещества применяют мылонафт, асидол-мылонафт, олеиновую кислоту или окисленный петролатум в количестве 0,06-0,30% массы цемента в пересчете на сухое вещество.

1. Перспективы развития производства портландцемента

По объемам использования различные разновидности портландцемента во всем мире являются и на ближайшую перспективу останутся основными из применяемых вяжущих веществ. В то же время, в технически развитых странах во всех возможных случаях портландцемент заменяется более дешевыми и эффективными вяжущими, ассортимент которых очень широк.

Вводя в портландцемент различное (от 30 до 70%) количество наполнителей, можно получить вяжущие низких марок, применение которых является экономически выгодным для производства низкомарочных бетонов и строительных растворов. Потребность в таких бетонах и изделиях из них в последнее время резко возросла в связи с развитием малоэтажного и индивидуального строительства.

В России, в значительной степени изза ограниченности номенклатуры производимых вяжущих веществ, удельный расход цемента чрезмерно велик. Таким образом, в настоящее время именно портландцемент является одним из наиболее широко используемых дорогостоящих и дефицитных строительных материалов.

Гидрофобный портландцемент применяется в первую очередь в тех случаях, когда требуется длительное хранение и перевозка на дальние расстояния, особенно водным и морским путями. Его можно применять наравне с обыкновенным портландцементом в различных строительных работах, преимущественно для наружной декоративной облицовки зданий, для изготовления гидроизоляционных штукатурок, бетонов в дорожном и аэродромном строительстве, а также в гидротехническом бетоне и в тех случаях, когда необходимо транспортировать бетонные и растворные смеси с помощью насосов. Поскольку гидрофобный портландцемент отличается высокой тонкостью помола и повышенной сыпучестью (что обусловливается действием гидрофобизующей добавки), желательно доставлять его на место применения в таре, особенно в тех случаях, когда разгрузка производится в закрытых помещениях вручную. Следует учитывать, что гидрофобизация не может коренным образом изменить характер твердения цементов и их строительно-технические свойства, она только заметно улучшает свойства цементов. Поэтому необходимо, чтобы по химико-минералогическому составу исходного клинкера и содержанию активных минеральных добавок цементы полностью удовлетворяли требованиям, которые регламентированы стандартами и другими нормативными документами.

Номенклатура продукции

Согласно ГОСТ 10178 - 85 - Портландцемент и шлакопортландцемент.

Технические условия.

1 Технические требования.

1.1 Портландцемент следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.

1.2 Должен иметь тонкость помола, характеризуемую удельной поверхностью не менее 3500 и не более 4000 /г.

1.3 Клинкер должен содержать (%): C3S не менее 50-52, С3А не менее 8-10. Содержание свободного CAO допускается не более 1, MGO - не более 5%.

1.4 Для интенсификации помола клинкера допускается введение добавок, не ухудшающих качество цемента, в количестве не более 1%, в том числе органических не более 0,15% массы цемента.

1.5 Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее 10ч от начала затворения.

1.6 Подразделяют на марки: 400 и 500, определяемые на образцах из малопластичных растворов по ГОСТ 10178- 76 (с изм.).

1.7 Пределы прочности при изгибе и сжатии должны быть не менее указанных в таблице:

Таблица 1

Предел прочности, МПА, через сут. при изгибе при сжатии

3 28 3 28

3,9 (40) 4,4 (45) 5,4 (55) 5,9 (60) 24,5 (250) 27,5 (280) 39,2 (400) 49,0 (500)

1.8. Допускается введение в цемент при его помоле специальных пластифицирующих или гидрофобизирующих поверхностноактивных добавок в количестве не более 0,3 % массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки.

Пластифицированный или гидрофобный цемент следует поставлять по согласованию изготовителя с потребителем.

Пластифицированный или гидрофобный цемент не следует поставлять потребителям, использующим суперпластификаторы при приготовлении бетонных смесей.

Подвижность цементно-песчаного раствора состава 1:3 из пластифицированных цементов всех типов должна быть такой, чтобы при водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее 135 мм.

Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от момента нанесения капли воды на поверхность цемента.

2. Технологическая часть

2.1.1 Расчет химического состава клинкера

Исходные данные: C3S=60%, C3A=9%, C2S=16%, C4AF=15%.

Таблица 2

Сырьевой компонент Содержание оксидов, %. Влажность, % п.п.п. SIO2 Al2O3 Fe2O3 CAO

Известняк 37,16 5,81 2,81 1,11 53,11 5

Глина 8,05 65,91 14,99 6,63 4,42 21

Гипсовый камень · O = 87%

В большинстве случаев состав клинкера задается содержанием четырех основных его минералов: трехкальциевого 3САО•SO2 (C3S) и двухкальциевого 2САО•SO2 (С2S) силикатов, трехкальциевого алюмината 3САО•Al2O3 (C3A) и четырехкальциевого алюмоферрита 4САО•Al2O3•Fe2O3 (C4AF). При этом химический состав клинкера,%, рассчитывается по формулам: САО = 0,737 C3S 0,651С2S 0,623 C3A 0,461 C4AF =

=0,737•60 0,651•16 0,623•9 0,461•15 = 67,16 %

SIO2 = 0,263 C3S 0,349 С2S = 0,263•60 0,349•16 = 21,36 %

Al2O3 = 0,377 C3A 0,21 C4AF =3,393 3,15 = 6,5 %

Fe2O3 = 0,329 C4AF = 4,94 %

2.1.2 Расчет составляющих компонентов цемента

В состав портландцемента и его разновидностей входят портландцементный клинкер, гипсовый камень и активные минеральные добавки (шлак, золы, трепел, диатомит, опока и др.).

Расход минеральной добавки (Д), %, определяем из ГОСТА или ТУ на конкретное вяжущее вещество.

Для регулирования сроков схватывания цемента допускается содержание в его составе природного гипса в пределах 1,5 - 3,5 % в расчете на SO3.

Расход гипсового камня, %, в сухом состоянии определяем из формулы

ГК = (0,578 Al2O3•Ку/Ar) 100, ГК= (0,578•6,5•1/87)• 100= 4,65 % где Al2O3- содержание в клинкере Al2O3, %; Ку - удельный расход клинкера, %; Ar - содержание CASO4•2H2O в гипсовом камне, %.

Ку = (100 - Д)/100 = (100 - 0)/100 = 1 %;

Состав вяжущего, %: Клинкер Кл = 100 - (Д ГК) = 100 - (0 4,65) = 95,35 %;

гипсовый камень (ГК) = 5%; минеральная добавка (Д) = 0.

2.2 Расчет состава сырьевой смеси

Для получения клинкера с заданными свойствами необходим точный расчет исходной сырьевой смеси.

Химический состав клинкера (сырьевой смеси) характеризуется следующими отношениями окислов: коэффициентом насыщения (Кн), силикатным (n) и глиноземным (p) модулями, Кн = (САО - 1,65Al2O3 - 0,35 Fe2O3)/2,8 SIO2 =

= (67,16 - 1,65•7 - 0,36•5)/2,8•21 = 0,91;

n = SIO2/ (Al2O3 Fe2O3) = 21,36/7 5 = 1,75;

р = Al2O3/ Fe2O3= 1,4

На основании вычисленного химического состава клинкера рассчитываются коэффициент насыщения и модуля, с помощью которых проводится расчет соотношения сырьевых компонентов.

2.2.1 Расчета двухкомпонентной сырьевой смеси

Таблица 3

Сырьевые материалы п.п.п SIO2 Al2O3 Fe2O3 CAO Прочие W

Известняк 37,16 5,81 2.81 1,11 53,11 - 5

Глина 8,05 65,91 14,99 6,63 4,42 - 21

Для расчета смеси из двух компонентов по заданному значению Кн и химическому составу обоих исходных сырьевых материалов используют формулы, предложенные С.Д. Окороковым. Расчет производится в следующем порядке: - принимают на Х частей по массе (известкового) компонента брать на одну часть по массе второго (глинистого) компонента.

Х - определяют по формуле

Х = (2,8S2• Кн 1,65А2 0,35F2 - C2)/(C1 - 2,8 S1• Кн - 1,65 A1- 0,35F1), где S1, S2; A1, А2; F1, F2; C1, C2 - сокращенное написание оксидов SIO2, Al2O3, Fe2O3, САО, соответственно содержащихся в первом и втором компонентах смеси;

Х = (2,8•65,91•0,91 1,65•14,99 0,35•0,63 - 4,42)/(53,11 - 2,8•5,81•0,91 - 1,65•2,81 - 0,35•1,11) = 5,73;

- определяют процентное содержание известнякового (И) и глинистого (Г) компонентов

И = 100•Х/(Х 1) = 100•5,73/(5,73 1) = 85,14 %;

Г = 100/(Х 1) = 100/(5,73 1) = 14,86 %

- пересчитывают процентное содержание оксида каждого из компонентов смеси, умножая их значение на полученное содержание в сотых долях процента данного компонента: складывая процентное содержание оксидов каждого из компонентов, получают химический состав сырьевой смеси;

- определяют состав клинкера путем умножения содержания оксидов сырьевой смеси и коэффициент К, который рассчитывается по формуле

К = 100/(100 - п.п.п.) где п.п.п.- потери при прокаливании сырьевой смеси;

- вычисляют коэффициент насыщения (Кн), силикатный (n) и глиноземный (p) модули по рассчитанному составу клинкера и сравнивают их с заданными.

Для определения химического состава шихты и клинкера составляют таблицу 4.

Таблица 4

Сырьевые компоненты Содержание оксидов,% Сумма п.п.п. SIO2 Al2O3 Fe2O3 CAO

Известняк 31,59 4,94 2,39 0,94 45,14 85

Глина 1,21 9,89 2,2 0,99 0,66 14,94

Сырьевая шихта 16,52 7,23 2,26 0,94 43,09 50,04

Клинкер - 10,56 3,3 1,37 33,71 73,06

Химический состав клинкера находят как произведение химического состава на коэффициент пересчета

К = 100/(100 - п.п.п.) = 100/(100 -16,52) = 1,19

Из полученного состава клинкера рассчитывают величины коэффициента насыщения, силикатного и глиноземного модулей:

Кн = (САО - 1,65Al2O3 - 0,35 Fe2O3)/2,8 SIO2 =

= (33,71 - 5,445 - 0,48)/29,57 = 0,94;

n = SIO2/ (Al2O3 Fe2O3) = 10,56/4,67 = 2,26;

р = Al2O3/ Fe2O3 = 2,4.

2.2.2 Расчет состава трехкомпонентной сырьевой смеси

Таблица 5

Сырьевые компоненты Содержание оксидов, % Сумма п.п.п. SIO2 Al2O3 Fe2O3 САО Прочие

Известняк 37,16 5,81 2,81 1,11 53,11 - 100

Глина 8,05 65,91 14,99 6,63 4,42 - 100

Огарки 4,9 8 14 68,1 5 - 100

Расчет трехкомпонентной сырьевой смеси начинаем с того, что содержание корректирующей добавки в смеси принимаем за 1 часть, содержание известняка за Х частей, а глины за Y частей. Определяем: а1 = (15,29 4,6 0,39) - 53,11 = - 32,83;

а2 = 1,54• (2,81 1,11) - 5,81 = -2,91;

b1 = (173,48 24,7 2,32) - 4,42 = 196,08;

b2 = 1,54• (14,99 6,63) - 65,91= - 68,21;

с1 = 5 - (21,056 23,1 23,84) = - 62,99;

с2 = 8 - 1,54(14 68,1) = - 118,43.

Подставив найденные значения а1, а2, b1, b2, с1, с2, в формулы для Х и Y, получают: Х=((-62,99)•(-68,21) -(-118,43•196,08))/((- 32,83)•(- 68,21) - (- 2,91•196,08) =9,79;

Y = ((-32,83)• (-118,43) - ((-2,91) •(- 62,99))/(( - 32,83)• (-68,21) - (-2,91) •196,08)=1,32.

Определяют состав сырьевой смеси, %: известняк Х•100/(Х Y 1) = 9,79•100/(9,79 1,32 1) = 80,84;

глина Y•100/(Х Y 1) = 1,32•100/(9,79 1,32 1) = 10,9;

колосниковая пыль 100/(Х У 1)=100/(9,79 1,32 1) = 8,26.

Для определения химического состава шихты и клинкера составляем табл. 6.

Таблица 6

Сырьевые компоненты Содержание оксидов, %. Сумма п.п.п. SIO2 Al2O3 Fe2O3 CAO Прочие

Известняк 30,04 4,69 2,27 0,89 42,93 - 80,82

Глина 0,88 7,18 1,63 0,72 0,48 - 10,89

Огарки 0,4 0,66 1,66 5,63 0,41 - 8,26

Сырьевая смесь 15,53 6,79 2,12 0,88 40,50 - 65,82

Клинкер - 9,93 3,102 1,29 31,69 - 46,01

Химический состав сырьевой смеси и клинкера.

Коэффициент пересчета: K=100/(100 - 15,53)=1,18

Коэффициент насыщения: Кн=(31,69-1,65•3,102-0,35•1,29)/2,8•9,93=0,94.

Силикатный модуль: n=9,93/(3,102 1,29)=2,26.

Глиноземный модуль: p=3,102/1,29=2,40.

Полученный химический состав клинкера по значениям модулей и коэффициента насыщения удовлетворяет заданному составу портландцемента.

Определение влажности сырьевой шихты.

Исходные данные: Известняк: W=5%;

Глина: W=2,1%;

Огарки: W=0,17 %.

Рассчитываем общую влажность: W=5 2,1 0,17= 7,27%.

По значению общей влажности сырьевой шихты принимается сухой способ производства портландцемента.

2.3 Выбор и обоснование способа производства

Основной задачей, стоящей перед технологом цементного производства, является подготовка шихты определенного состава. Допуск колебаний в содержании отдельных компонентов составляет 0,1 - 0,2 %. При использовании неоднородного природного сырья, такой точности можно добиться лишь при очень тщательном смешивании высокодисперсных компонентов.

Такое смешивание до недавнего времени было возможно лишь в том случае, если сырье находилось в виде водной суспензии. Поэтому в цементной промышленности исторически сложилось два основных способа производства - мокрый и сухой.

При сухом способе производства исходные материалы после дробления подвергаются высушиванию и совместному помолу в шаровых мельницах до остатка на сите 0,08 6-10%. Обжигают сырьевую муку в коротких вращающихся печах с предварительной тепловой обработкой ее в циклонных теплообменниках.

В данном курсовом проекте выбирается схема производства по сухому способу. Это объясняется тем, что сырье имеет невысокую естественную общую влажность - 6,46 %.

3. Основные положения по проектированию отделений в производстве цемента

3.1 Описание технологического процесса

При проектировании цементного завода на расстоянии 5 км от карьера при ровном рельефе местности принимаем как самый экономичный способ транспортировки сырья на завод - ленточный транспортер.

На карьере известняковые породы добывают разными способами. Для удаления пустой породы (вскрыши) под которой залегают известняковые породы, толщина которого может достигать 3-5 м и более применяют экскаваторы разных типов, бульдозеры. При гидромеханическом способе грунт размывают струей воды подаваемой гидромонитором под давлением 1,5-2 МПА. Твердые известняки предварительно разрыхляют буровзрывными работами, взорванную породу кусками до 1 метра транспортируют на завод.

Добычу глины ведут экскаваторами одноковшовыми или многоковшовыми. И также транспортируют на завод.

На заводе известняк подвергается двух стадийному дроблению в щековых и молотковых дробилках. Полученную массу направляют в бункер, где осуществляется первичная гомогенизация сырья. Добытую глину вначале также подвергают дроблению при одновременной сушке с последующей подачей полученного материала в бункер для гомогенизации. С этих складов известняк и глину направляют через дозаторы в требуемом соотношении по массе в шаровые мельницы, где осуществляются сушка и тонкий помол сырья. Сушат материал горячими газами и эти же газы выносят измельченный продукт, который затем выделяется из потока в проходных сепараторах и циклонах, причем более крупные частицы возвращаются на домол. Сырьевая мука после помола направляется на гомогенизацию в специальные железобетонные силосы. После этого проверяют состав сырьевой муки по содержанию оксида кальция. И если оно соответствует требуемому, то смесь направляют на обжиг. С помощью пневмонасосов смесь направляют в приемный бункер печной установки, отсюда элеватором в циклоны и в печь. Сырьевую смесь обжигают во вращающихся печах, представляющих собой сварной цилиндр диаметром 4 - 5 и длиной 150 - 185 м, футерованный изнутри огнеупорным материалом. Печь расположена под небольшим уклоном к горизонту и медленно вращается вокруг своей оси. Питатели-дозаторы подают смесь в верхний конец печи. Вследствие вращения печи и наклона ее к горизонту обжигаемый материал перемещается к нижнему концу печи. Навстречу ему движутся горячие топочные газы, образовавшиеся при сгорании топлива, подаваемого через форсунку в нижней части печи. Смесь омывается горячими газами и подсушивается, образуя комья. По мере продвижения материала при 500 - С выгорают органические вещества и начинается дегидратация - выделение химически связанной воды из глинистой составляющей, сопровождаемая потерей пластичности и связующих свойств. Комья материала распадаются в подвижный порошок. При 750 - С и выше в материале начинаются реакции в твердом состоянии между его составляющими. Их интенсивность возрастает с повышением температуры. Происходит сцепление отдельных частичек порошка и образование гранул разного размера. При прохождении зоны с температурой 900 - С происходит диссоциация карбонатов кальция с выделением оксида кальция и углекислого газа, который уносится с продуктами горения. Оксид кальция САО вступает в химическое взаимодействие с глиноземом, оксидом железа и кремнеземом. Реакции химического связывания САО протекают в твердом состоянии достаточно интенсивно при С, при этом образуются следующие химические соединения: (двухкальциевый силикат), 3CAO (трехкальциевый алюминат) и 4САО (четырехкальциевыйалюмоферрит). При температуре свыше С 3CAO и 4САО переходят в расплав, в котором частично растворяются САО и до насыщения раствора; в растворенном состоянии они реагируют между собой, образуя трехкальциевый силикат ЗСАО SIO2 - основной минерал портландцемента. Процесс образования трехкальциевого силиката, выделяющегося из жидкой фазы в виде кристаллов, способных расти, обычно происходит около C. При понижении температуры до С жидкая фаза застывает, процесс спекания заканчивается.

Клинкер - гранулы серовато-зеленого цвета размером 15 - 25 мм для охлаждения до 80 - C направляют в холодильник, откуда он поступает на склад, где его выдерживают в течение 1 - 2 недель. В результате вылеживания содержащийся в клинкере в небольшом количестве свободный оксид кальция гасится влагой воздуха, а также уменьшается твердость зерен клинкера, что, в свою очередь, облегчает его помол и обеспечивает равномерность изменения объема цемента при твердении.

Клинкер измельчают в многокамерных шаровых мельницах. В процессе помола к нему добавляют 2 - 5 % гипсового камня для регулирования сроков схватывания портландцемента и различные, предусмотренные технологическим процессом, добавки. Из шаровых мельниц портландцемент пневмотранспортом подают в силосы - железобетонные башни цилиндрической формы емкостью до 6000 т каждая, где цемент перед отправкой потребителю выдерживается в течение 10 - 14 суток. За это время нагретый при помоле цемент охлаждается и оставшаяся в нем свободная известь гасится, что улучшает свойства цемента. Из силосов цемент поступает в упаковочные машины для расфасовки в многослойные бумажные мешки по 50 кг или направляется в специально оборудованные средства железнодорожного, автомобильного или водного транспорта.

3.2 Технологическая схема дробления портландцемента

Добываемый на карьере известняк должен быть раздроблен до размеров 8- 20 мм. Конечный размер зависит от диаметра мельницы. Если его диаметр менее 3 м, то размеры кусков 8- 10 мм. Если более 3 м, то размеры известняка до 20 мм.

На нашем заводе используем двух стадийное дробление. В качестве дробилок на первой стадии используют щековые дробилки. Щековые дробилки применяют при производстве до 500 т/ч. На второй стадии используют молотковые дробилки.

Для щековой дробилки производительность рукавного фильтра должная быть 500 м3/ ч. Для молотковой дробилки производительность 10000 м3/ ч

Рисунок 1. Технологическая схема дробления известняка в щековой и молотковой дробилках

1 - пластинчатый питатель; 2 - щековая дробилка; 3 - ленточные транспортеры; 4 - рукавные фильтры; 5 - молотковая дробилка; 6 - вентиляторы;

4. Режим работы цеха

Режим работы цеха (распорядок работы цеха в течение года и суток) устанавливают в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий вяжущих веществ. Заводы вяжущих веществ имеют два цеха основного производства: цех обжига и цех помола. Также в состав цементных заводов входят следующие цеха: карьеры известняка и глины, сырьевой цех и вспомогательные цеха.

Цеха помола работают по режиму прерывной недели с двумя выходными днями в неделю в 2 смены или в 3.

При расчете годового фонда времени работы технологического оборудования учитывается коэффициент использования оборудования (Ки). Годовой фонд рабочего времени составляет: при прерывной работе в три смены: Гвр=24•262•0,943=5911ч.

В данном курсовом проекте принимается годовой фонд рабочего времени при прерывной неделе в одну смену с двумя выходными в неделю (для цеха дробления известняка), т.е. Гвр=5911 ч.

5. Расчет производительности цеха

В этом разделе, исходя, из принятого режима работы цеха, дается расчет объема производства по сырью, полуфабрикатам и готовой продукции. Производительность цеха по готовой продукции определяется по формулам: Пчас.пц.=Пгод/ГВРПЧАС.пц.=1600000/5911=270,68т/ч

Псут.пц.=Пгод/СРПСУТ.пц.=1600000/262=6106,87 т/сут

Псмен.пц.=Пгод/СРNПСМЕН.пц=1600000/262=6106,87 т/смен

Производительность цеха по клинкеру определяется по формулам

Пчас.кл.=( Пчас.пц /100) КЛПЧАС.кл.=(270,68/100)•95,35=258,09 т/ч

Псут.кл.=( Псут.пц/100)КЛПСУТ.кл.=(6106,87/100)•95,35=5822,9 т/сут

Псмен.кл.=( Псмен.пц/100) КЛПСМЕН.кл.=(6106,87/100)•95,35 =5822,9 т /смен

Полученные результаты расчетов заносятся в табл. 7.

Таблица 7. Расчет производительности.

Наименование вяжущего и полуфабриката Производительность, т. час смена сутки год

Портландцемент 270,68 6106,87 6106,87 1600000

Клинкер 258,09 5822,9 5822,9 1525600

6. Материальный баланс цеха помола клинкера

Расход сырья рассчитывается за час, смену, сутки, год, результаты записываются в табл. 8.

Таблица 8. Материальный баланс цеха.

Наименование сырья Единица измерения Расход сырья час смена сутки год

Известняк тонн 349,49 3676,32 3676,32 120399,48

Расход сырья в 1 час без учета п.п.п. и влажности: Для известняка: Риз=(Пчас/100)·А1 ; Риз=(258,09/100)·80,84=208,64

Расход сухого сырья в 1 час с учетом п.п.п.: Для известняка: Риз.сух=Риз·100/(100-п.п.п.) Риз.сух=208,64·100/(100-37,16)=332,02

Расход сырья в 1 час с учетом влажности: Для известняка: Риз.вл=Риз.сух·100/(100-W)Риз.вл=332,02·100/(100-5)=349,49

7. Подбор оборудования цеха

Определив потребную производительность для каждой операции, производят подбор соответствующего оборудования по каталогам и справочникам. Количество оборудования определяется по формуле: М=(Р1/Р2)•Ки;

Количество дробилок молотковых и щековых: М=(349,49/600)•0,8=0,5 где Р1 - потребная производительность в час; Р2 - паспортная производительность выбранного оборудования в час; Ки - коэффициент использования оборудования, равный 0,8.

Выбранное оборудование сводится в ведомость оборудования (табл. 9). Составление ее следует производить в том порядке, в котором машины устанавливаются по технологическому потоку.

Таблица 9. Ведомость технологического оборудования.

Наименование оборудования Техническая характеристика оборудования Количество

Параметр Численное значение

Пластинчатый питатель Производительность, т/ч Типоразмеры питателя Мощность двигателя, КВТ Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 650 1200?6000 60 14511 7585 2077 1

Дробилка щековая СМД - 117 Производительность, т/ч Размеры загрузочного отверстия, мм Установленная мощность, КВТ Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 600 1500-2100 250 7500 5800 4500 1

Рукавный фильтр СМЦ 40-2 Производительность, м3/ч Потребляемая мощность, КВТ Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 10000 1,5 1800 1800 3700 2

Молотковая дробилка СМД- 97 Производительность, т/ч Мощность двигателя, КВТ Габаритные размеры, мм: длина ширина высота 670 800 5200 7500 3400 1

Вентилятор ЦП 7- 40 № 6 Производительность, м3/ч Мощность двигателя, КВТ Напор, КПА 10000 40 15 1

Вентилятор ЦП- 5 Производительность, м3/ч Мощность двигателя, КВТ Напор, КПА 5000 20 110 1

8. Подбор бункеров и ленточных конвейеров

Перед сушильным, дробильным и помольным оборудованием устанавливаются металлические или железобетонные бункера. Емкость их рассчитывается по 2 часовой производительности агрегата: V=(P•t•K)/r0, м3

V- объем бункера.

P- производительность агрегата т/ч. t- нормативное время запаса материала.

К- коэффициент использования бункера.

Объем бункера для щековой дробилки: V=(600•2•0,85)/1,5=680м3

Объем бункера для молотковой дробилки: V=(670•2•0,85)/1,3=876м3

Расчет ленточных конвейеров

В промышленности используют конвейеры с плоской и желобчатой лентой. Выбираем желобчатую ленту при транспортировании от клинкера и гипса под углом 40о

В=

B= =1060мм.

Принимаем B=1200 мм.

Q- производительность, т/ч;

B- ширина ленты, м;

V- скорость ленты, м/с;

рн- средняя насыпная плотность, т/м3.

9. Расчет потребности в электроэнергии

Расход электроэнергии устанавливают расчетным путем, исходя из технических характеристик основного и транспортного оборудования для каждой группы электродвигателей в отдельности по форме, прилагаемой в виде табл. 10.

Таблица 10

Наименование оборудования с электродвигателем Количество единиц оборудования Мощность электродвигателей, КВТ Коэффициент использования во времени оборудования Часовой расход электроэнергии, КВТ единицы общая

Пластинчатый питатель 1 50 50 0,8 40

Дробилка щековая 1 250 520 0,8 200

Рукавный фильтр 2 1,5 3 0,8 2,4

Молотковая дробилка 1 800 800 0,8 640

Вентилятор 1 40 40 0,8 32

Вентилятор 1 20 20 0,8 16

Прочие расходы 50

Итого: ?980,4

Удельный расход электроэнергии на товарную единицу продукции: Эуд=Эгод/Пгод = 1938250,8/120399,48= 16,1КВТ•ч/т

Эгод=ANI•Гвр=980,4·1977 = 1938250,8КВТ/ч. где Эгод - годовой расход электроэнергии по цеху, КВТ/ч;

Пгод - годовая производительность цеха по основному виду продукции, т.

Таблица 11. Технико-экономические показатели.

Наименование показателя Значение

1. Номенклатура продукции Известняк

2. Годовая производительность цеха, т клинкера 120399,48

3. Режим работы: Число смен 1

Рабочих дней в году 262

4. Установленная мощность электродвигателей, КВТ 980,4

5. Удельный расход электроэнергии, КВТ ч/на 1 т продукции 16,1

10. Штатная ведомость цеха

Потребное количество рабочих определяется исходя из количества выбранного оборудования.

Операции или рабочие места, подлежащие обслуживанию рабочими, назначаются проектом. К производственным рабочим относят всех лиц, непосредственно управляющих технологическим процессом (работой оборудования, контролем и регулированием процессов переработки сырья и полуфабрикатов), машинистов дробилок, мельниц, обжигальщиков и др.

Также к производственным рабочим относят дежурных слесарей, монтеров и рабочих складов сырья и готовой продукции.

В состав цехового персонала входят начальник цеха, старшие и сменные мастера, младший обслуживающий персонал (уборщицы).

В данном курсовом проекте количество персонала цеха выбирается следующим: Таблица 12. Штатная ведомость цеха

№ п/п Наименование профессии или вида работ Количество работающих

1 смена

Цеховой персонал

1. Начальник цеха 1

2. Начальник смены 1

3. Мастер 1

4. Уборщица 1

Итого: 4

Производственные рабочие

1. Машинист дробилки 2

2. Помощник машиниста 2

4. Электрослесарь 1

Итого: 5

Всего по цеху: 9

При большой насыщенности предприятий цементной промышленности сложными механизмами и установками по добыче и переработке сырья, обжигу сырьевых смесей и измельчению клинкера, перемещению, складированию и отгрузке огромных масс материалов, наличию большого количества электродвигателей особое внимание при проектировании заводов и их эксплуатации должно уделяться созданию благоприятных и безопасных условий для работы трудящихся.

Поступающие на предприятия рабочие должны допускаться к работе только после обучения их безопасным приемам работы и инструктажа по технике безопасности. Ежеквартально необходимо проводить дополнительный инструктаж и ежегодное повторное обучение по технике безопасности непосредственно на рабочем месте.

На действующих предприятиях необходимо оградить движущиеся части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки, приямки, люки, площадки и т.п. Должны быть заземлены электродвигатели и электрическая аппаратура.

Главными источниками пыли на цементных заводах обычно являются вращающиеся печи, клинкерные холодильники, цементные и сырьевые мельницы. В качестве основного метода снижения пылевыбросов из этих агрегатов рекомендуется широкое применение современных электростатических и рукавных фильтров. Перед ними при значительной концентрации пыли в аспирируемом воздухе необходимо устанавливать циклоны. Важно не допускать просасывание через 1 м2 ткани фильтров более 60 - 70 м3 воздуха в час. Для очистки воздуха, отсасываемого из камер сырьевых мельниц, обычно устанавливают циклон и электрофильтр, соединенные последовательно. Воздух из сепаратора мельниц и головок элеваторов для очистки пропускается через рукавный фильтр.

Шум, возникающий при работе многих механизмов на цементных заводах, характеризуется зачастую высокой интенсивностью, превышающей допустимую норму (90 ДБ). Особенно неблагоприятно в этом отношении условия работы персонала в помещениях молотковых дробилок, сырьевых и цементных мельниц, компрессоров, где уровень звукового давления достигает 95 - 105 ДБ, а иногда и более. К числу мероприятий по снижению шума у рабочих мест относят применение демпфирующих прокладок между внутренней стенкой мельничных барабанов и бронефутеровочными плитами, замену в сырьевых шаровых мельницах стальных плит резиновыми. При этом звуковое давление снижается на 5 - 12 ДБ. Укрытие мельниц и дробилок шумоизолирующими кожухами, облицовка источников шума звукопоглощающими материалами также дает хороший эффект (снижение на 10 - 12 ДБ). гидрофобный портландцемент клинкер минерологический

Список литературы
1 Карасев М.С. Вяжущие вещества. Методические указания к курсовому проекту для студентов 3 курса специальности 290600 - «Производство строительных материалов, изделий и конструкций». - Красноярск: КРАСГАСА, 2005. -60 с.

2 Волженский А.В. Минеральные вяжущие вещества: Учеб.для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 464 с.

3 Пащенко А.А., Сербин В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. 2-е изд. - К.: Вищашк. Головное изд-во, 1985. - 440 с.

4 Зозули П. В., Никифорова Ю. В. Проектирование цементных заводов - 1994.

Размещено на .ru

Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность
своей работы


Новые загруженные работы

Дисциплины научных работ





Хотите, перезвоним вам?