Главная
Коллекция "Otherreferats"
Производство и технологии
Техніко-економічне обґрунтування реконструкції асфальтобетонного заводу з організацією виробництва сумішей
Техніко-економічне обґрунтування реконструкції асфальтобетонного заводу з організацією виробництва сумішей
Техніко-економічне обґрунтування реконструкції асфальтобетонного заводу. Технології виробництва та використання асфальтобетонних сумішей з використанням золошлакових матеріалів ТЕС. Правила розробки технологічної схеми виробництва мінеральних порошків.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 06.11.2011 |
| Размер файла | 365,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Техніко-економічне обгркнтування реконструкції асфальтобетонного заводу з організацією виробництва асфальтобетонних сумішей з використанням золошлакових матеріалів ТЕС для будівництва та ремонту дорожніх покриттів
Даний асфальтобетонний завод знаходиться в Змійові Харківської області. Харківська область розташована в північно-східній частині України, на вододілі рік систем Дону і Дніпра, у степовій і лісостеповій зонах.
Клімат помірковано континентальний. Основні кліматичні показники представлені на дорожньо-кліматичному графіку
Район розташування заводу у геоморфологічному відношенні належить до Північнодонецького террасового району дуже - розчленованний лесовою підвищеною рівниною. Район ділянки рівнинний з максимальним перепадом висот до 1,5 м. У геологічній будові приймають участь золово-делювіальні відкладення, представлені суглинками, прикритими грунтово-рослинним шаром, товщиною 0,4 - 0,5 м. На ділянках виробничих площадок грунтово-рослинний шар цілком знятий. Суглинок бурувато-сірий твердої консистенції, товщиною 0,8-1,5 м, пісок дрібно-зернистий кварцовий товщиною 1,5-2,5 м, глина строката товщиною 1,4-2,7 м. За даними компресійних іспитів ґрунти не мають просадкових властивостей. Грунтові води шпарами глибиною до 7,0 м не зустрінуті, в осінньо-весняний період можливий вплив ґрунтових вод «верховодки», з малим дебітом за рахунок фільтрації паводкових і дощових вод.
Глибина промерзання суглинків - 1,2 м. По складності розробки (СниП 45-82 п. 33 «У») суглинки відносяться до 2ої групі при розробці усіма видами механізмів. У межах защебенування суглинки віднесені до II групи. Грунто-рослиный шар - до I групи. Геологічний розріз наведено на рис 1.2
Таблиця 1.1 Середньомісячний напрямок вітру в Харківській області
|
Місяця |
Пн |
ПнСх |
Сх |
ПдСх |
Пд |
ПдЗх |
Зх |
ПнЗх |
|
|
I |
7 |
11 |
13 |
13 |
13 |
16 |
8 |
9 |
|
|
II |
7 |
9 |
12 |
12 |
11 |
17 |
21 |
11 |
|
|
III |
7 |
9 |
9 |
12 |
11 |
19 |
21 |
12 |
|
|
IV |
8 |
12 |
9 |
10 |
10 |
20 |
20 |
11 |
|
|
V |
10 |
15 |
9 |
9 |
12 |
19 |
17 |
11 |
|
|
VI |
11 |
12 |
9 |
16 |
17 |
11 |
13 |
11 |
|
|
VII |
12 |
13 |
9 |
20 |
19 |
8 |
11 |
8 |
|
|
VIII |
10 |
12 |
9 |
19 |
19 |
10 |
14 |
7 |
|
|
IX |
8 |
11 |
11 |
17 |
17 |
12 |
14 |
10 |
|
|
X |
7 |
9 |
9 |
14 |
13 |
18 |
17 |
13 |
|
|
Рік |
9 |
11 |
10 |
14 |
14 |
15 |
17 |
10 |
Територія Зміївського району складає 1258,3 км2.
В економіці Зміївського району провідною галуззю є сільське господарство -в ньому є 92305 Га сільськогосподарських угідь, у тому числі 78164 Га орних земель. Район спеціалізується на вирощуванні пшениці,кукурудзи, цукрового буряка, овочів. На території району є підприємства легкої і харчової промисловості, а також деревообробної промисловості. Найбільші з них: Валківськая швейна фабрика, Мерчанська меблева фабрика.
По території району проходить залізниця Харків Полтава. Довжина залізниць складає 1520 км, у тому числі електрофіцікованых - 907 км, а також проходить автомобільна дорога Київ-Харків, та місцеві дороги до районного центру.
Основу електроенергетики складає Зміївська ТЕС.
Таблиця 1.2 Кліматологічні дані Харківської області
|
місяці |
Середняtо Cповітря |
Напрямвітру |
Середньо-місячна швидкістьвітру м/с |
Середньо-місячна кількістьопадів мм |
число днів з опадами більш 5мм |
висота сніжного покриву см |
число днів з грозою |
число днів з хуртовинами |
|
|
1 |
-7,4 |
Сх |
30 |
34 |
2,0 |
15 |
0,004 |
4 |
|
|
2 |
-7 |
Сх |
3,2 |
26 |
1,4 |
20 |
0 |
3 |
|
|
3 |
-1,6 |
Сх |
3,0 |
3,2 |
2,1 |
13 |
0,1 |
2 |
|
|
4 |
7,1 |
Сх |
3,0 |
39 |
2,5 |
0 |
0,8 |
0,2 |
|
|
5 |
15,0 |
Сх |
2,6 |
49 |
3,2 |
0 |
4 |
0,0 |
|
|
6 |
18,1 |
Сх Зх |
2,3 |
62 |
4,0 |
0 |
7 |
0 |
|
|
7 |
20,3 |
Зх |
2,1 |
55 |
3,3 |
0 |
7 |
0 |
|
|
8 |
18,9 |
3х |
2,2 |
35 |
2,0 |
0 |
5 |
0 |
|
|
9 |
13,5 |
Зх |
2,3 |
43 |
2,7 |
0 |
1 |
0 |
|
|
10 |
7,2 |
ПдСх |
2,7 |
40 |
2,7 |
1 |
0 |
0,3 |
|
|
11 |
0,4 |
ПдСх |
2,9 |
40 |
2,7 |
1 |
0 |
0,3 |
|
|
12 |
-5,4 |
Сх |
2,9 |
38 |
2,0 |
7 |
0 |
3 |
Таким чином, кількість днів від середньодобової температури +50С (навесні) і +100С (восени) складає 141 день.
Рисунок 1.3 Роза вітрів Харківської області М 1:4
Об'єктом розгляду розділа є існуюча технологія складування дорожнобудівельних матівріалів і приготування асфальтобетонної суміші.
Для приготування асфальтобетонної суміші використовується установка ДС-158 яка випускає суміш у кількості 60 т/год. Сировинні матеріали надходять у змішувальний барабан установки через 4 бункери агрегату живленняння і систему стрічкових транспортерів.
Збезводнений бітум з бітумоплавильного агрегатів по бітумопроводу подається в резервуари. Температура бітуму в цих резервуарах, необхідна для готування асфальтобетонної суміші, підтримується регістрами з нагрітим маслом. Нагрівання масла здійснюється в спеціальній установці, що працює на мазуті.
Асфальтобетонна суміш в автотранспорт вивантажується через спеціальний бункер з дозатором. Вивантаження щебеню і відсіву здійснюється з підвищеній залізничній колії довжиною 150 м через люки вагонів на обидві сторони підвищеної естакади. Складування матеріалів і подача щебеню на склад здійснюється бульдозером, а завантаження сировинних матеріалів у бункери агрегату живлення асфальтозмішуючої установки тракторним навантажувачем.
Для збереження органічних в'яжучих (бітуму) використовують бітумосховища ємністю 500 т та ємністю 250 т.
Злив в'язкого бітуму з цистерн у бітумосховище здійснюється через приямковий пристрій. Загальним недоліком бітумосховища є неэфективна система розігріву бітуму і, в наслідок цього низька продуктивність при транспортуванні його до бітумоплавильних котлів для зневоднення. У бітумосховище ємністю 500т на момент обстеження було покладено 5 рядів парових регістрів і утворився метровий шар бітуму, що закоксувався. Забір в'яжучого здійснюється з приямка, обладнаного саморобним електротеном.
Мазутосховище являє собою три заглубленних залізничні цистерни загальною ємністю 180 т і два наземних резервуари ємністю до
25 т. З видаткового наземного резервуара, установленого на висоті 2,5 м, мазут самопливом надходить у котельню.
При в'їзді на територію зоводу встановлені автомобільні ваги вантажопідйомністю 30 т.
Забір повітря здійснюється зовні. Для очищення повітря установлені фільтри.
Мінеральний порошок для виготовлення асфальтобетонної суміші не використовується , що веде до погіршення якості асфальтобетону.
В процесі реконструкції асфальтобетонного заводу необхідно удосконалити систему розвантаження кам'яних матеріалів з використанням стрічкових конвеєрів, замість бульдозера, що покращує якість асфальтобетону, веде до зниження витрат енергоресурсів і зменшує собівартість асфальтобетону. Для зберігання мінерального порошку на заводі планується побудувати силосний склад.
Із силосного складу мінеральний порошок буде видаватися за допомогою донних вивантажувачів типу ПДД-101. Далі подача мінерального порошку із силосного складу у видаткові ємності асфальтозмішувальної установки буде виконуватись по трубопроводам за допомогою пневмогвинтового насоса ТА-14. В усіх силосах передбачені аераційні склепінняобвалюючі пристрої у вигляді аеродоріжок, а також сигналізатори рівня. Для очищення повітря, що виходить із силосів при завантаженні, передбачені два рукавних фільтри типу ФР-10 зі струшуючим пристроєм. Очищення стиснутого повітря від масла і вологи здійснюється за допомогою устаткування СМЦ-612, який випускається серійно промисловістю.
Виходячи з характеристики існуючого АБЗ, можна зробити висновок про те, що окремі технологічні лінії заводу, умови роботи робітників та службовців АБЗ не сприяють створенню високоякісної продукції тому що на території заводу немає зони відпочинку, перевдягальні,душу, а також спостерігається не задовільний стан асфальтозмішувального агрегату. Випробування вибіркових проб асфальтобетонної суміші, що випускається на АБЗ, показали відхилення властивостей окремих сумішей від вимог ДСТУ Б В.27-119 2003 по гранулометрії мінеральної частини (дві з п'яти випробуваних сумішей не відповідали вимогам стандарту).
Було визначено, що, окремі властивості випробуваних асфальтобетонів не відповідають вимогам стандарту (водоповбирання, міцність на стиск при 500С ДО).
Для підвищення якості продукції на АБЗ після реконструкції та поліпшення умов праці на заводі пропонується:
1. Змінити існуючу технологію розвантаження щебеню та відсіву, що доставляється на АБЗ залізничним транспортом. Планується використовувати для розвантаження і подавання цих матеріалів на склад прийомний залізничний підрейковий бункер і систему стрічкових конвеєрів, виключити додаткове забруднення матеріалів, зміну фракційного складу, додаткове перевантаження і транспортування цих матеріалів що знизить собівар-тість продукції, та підвищить її якість.
2. Застосовувати для приготування асфальтобетонної суміші мінеральний порошок власного виробництва. Для нього споруджуємо на терріторії АБЗ силосний склад.
3. Заміна асфальтобетонозмішувальної установки (замість вже застарілого існуючого асфальтозмішувача „Тельтамат” обираємо сучасний асфальтозмішувач.
4. Укласти залізобетонні плити на площадці для складування кам'яних матеріалів, для того щоб виключити їх забруднення грунтом.
5.Благоустрій території АБЗ, улаштування тратуарів, будівництво доріг на території заводу.
2. Літературний огляд технології виробництва та використання асфальтобетонних сумішей з використанням золошлакових матеріалів ТЕС , фізико-механічних властивостей таких асфальтобетонів
Під час швидкого розвитку технологій, стало особливо важливим підтримувати на необхідному рівні технологію виробництва асфальтобетонних сумішей на АБЗ. При цьому особливо потрібний асфальтобетонний змішувач, що виготовляє високоякісні асфальтові суміші різного призначення. Планується з цією метою обрати асфальтозмішувач, випущений з врахуванням найсучасніших технологій і останніх винаходів, здатний випускати високоякісні асфальтобетонні суміші.
Сучасний АБЗ є відлагодженою системою з багато в чому автоматизованим перебігом виготовлення, кінцевою метою його стають асфальтові покриття (асфальт) зі всілякими особливостями і певним призначенням.
Вживання матеріальних ресурсів при будівництві автомобільних доріг надзвичайно великі. Зменьшення потреби в дорожно-будівельних матеріалах і підвищення ефективності їх використання залишається найважливішою проблемою. Багатолітні наукові дослідження і практика дорожнього будівництва показали, що однією зі шляхів її рішення є вживання вторинних ресурсів - відходів промисловості, які можна використовувати або як безпосередній дорожно-будівельний матеріал або як вихідний продукт для його отримання. До таких відходів відносяться золи і шлаки - продукти спалювання на теплових електростанціях (ТЕС) твердого палива: вугілля, торфу, сланців і інших горючих матеріалів.
Зола - залишок, що не згорає, із зернами дрібніше 0,16 мм, що утворюється з мінеральних домішок палива при повному його згоранні і осадженні з димових газів золоулавлюючимиі пристроями. Зола уносу отримується у результаті очищення димових газів золоуловлювачами і є тонкодисперсним матеріалом з дуже дрібними частками, що дозволяє використовувати її без додаткового домолу. Зола мокрого відбору утворюється при видаленні її за допомогою води у вигляді пульпи по золопроводам. Паливний шлак - це матеріал, що скупчується в нижній частині топкового простору теплових агрегатів і видаляється в рідкому або спікшемся стані. При спільному видаленні золи і шлаку гідротранспортом на теплових електростанціях утворюється золошлакова суміш. Хімічний і мінерально-фазовий склади, будова і властивості золошлакових матеріалів залежать від складу мінеральної частини палива, його теплотворної здатності, режиму спалювання, способу їх уловлювання і видалення, місця відбору з відвалів. При високих температурах (1200-1600°С) спалювання палива, мінеральні домішки зазнають змін, вних протікають складні физико-хімічні процеси: виділяється хімічно зв'язана вода силікатів і алюмосилікатів; розкладаються карбонати;проходять реакції в твердій фазі; відбувається плавлення, кристалізація, силікатоутворення, стеклоутворення та ін. Тому золи і шлаки ТЕЦ мають складний хімічний і мінералогічний склад. Хімічний склад золошлакової суміші від спалювання вугілля в Україні і деяких закордонних країнах представлені: Sio2 і Аl2Оз. Крім того, до складу оксидів входять також Fe2o3, CAO, MGO, Na2o, K2o, Tio2, So3 та ін.
Рівень утилізації цих відходів в Україні складає близько 10%; у ряді розвинених країн - близько 50%, у Франції і в Германії - 70%, а у Фінляндії - близько 90% їх поточного виходу. Там застосовуються найчастыше сухі золи, і проводиться державна політика, стимулююча їх використання. Відвали ТЕС в України займають значні території,вони стали джерелом забруднення повітряного і водного басейнів і збільшують мінералізацію грунтових вод. Таким чином, утилізація золошлакових відходів стає вже не стільки питанням економії матеріальних ресурсів, скільки проблемою безпеки населення країни. Наукові дослідження і практика дорожнього будівництва довели, що золи і шлаки від спалювання твердих видів палива є матеріалами, придатними для вживання в багатьох галузях народного господарства, у тому числі, для будівництва доріг та аеродромів. У дорожньому будівництві золи і золошлакові суміші використовуються при спорудженні земляного полотна, для влаштування укріплених основ, як заповнювач,а також як мінеральний порошок в асфальтобетоні. Будівництво автомобільних доріг з вживанням зол і золошлакових матеріалів здійснювалося в різних регіонах України, особливо в районах, що відчувають дефіцит традиційних дорожно-будівельних матеріалів (щебеня, піску, цементу).
Золошлакові суміші ТЕС використовують як мінеральні порошки для асфальтобетону. Дослідженнями довели доцільність вживання золи ТЕС в містах України, для приготування асфальтобетону. Обгрунтована ефективність використання золошлакової суміші як мінерального порошку при приготуванні асфальтобетонних сумішей для покриттів автомобільних доріг та аеродромів.
За результатами досліджень П.О. Ребіндера [2,3], Б.В. Дерягина[4], О.С. Колбановської [5,6], А.І. Лисихиной [7] і ін., виникнення міцних адгезійних зв'язків бітуму з поверхнею мінеральних матеріалів відбувається лише при хемосорбції, на границі розподілу фаз.
У дипломному проекті розглядається можливість газової активації мінерального порошку для підвищення його якості. Про хімічну природу процесів газової активації, про їх безповоротність свідчать дані десорбції адсорбованої речовини, що наноситься на поверхню зерен порошку. Робота присвячена дослідженню властивостей активованих мінеральних порошків, одержаних з золо шлакових матеріалів ТЕС. Десорбція адсорбованих речовин з поверхні порошку золошлака проводилася методом гарячого екстрагування в приладі Сокслета. Експериментально встановлено, що з поверхнею порошку золошлака хімічно зв'язується до 85% активуючої речовини від введеної, що і зумовлює високу ефективність активації. Така велика кількість активуючої речовини, що вступила в міцний зв'язок з мінеральною поверхнею, може бути пояснена тим, що активація золошлака за прийнятою технологією відбувається, ймовірно, в умовах взаємодії радикалізованого бітумного газу з радикалами, термічно збудженої поверхні порошку, звільненої від плівково-адсорбційної вологи. Була також визначена міцність зчеплення адсорбованої плівки з поверхнею часток золошлака. Зчеплення визначалося візуально після тридцятихвилинного кип'ятіння у воді проби золошлака активованого, як в газовій фазі бітуму, так і бітуму з жировим гудроном. Визначення показали хороше і відмінне зчеплення. Для всіх випробувань застосовувався бітум, властивості якого наведені на рис . 2.1.,2.2,2.3.
Проводилися дослідження міцнісних характеристик асфальтобетону, сформованого при температурах 140, 150, 160, 170, 180 °С. Найкращі показники міцності при +20°С і +50°С були отримані в результаті приготування зразків при температурі 160°С. Звертає на себе увагу те, що при забезпеченні максимальної міцності асфальтового бетону, в разі вживання в якості мінерального порошку активованого золошлака, підвищується і його водостійкість. Так, коефіцієнт водостійкості асфальтових бетонів з модифікованим золошлаком збільшується, порівняно з початковим, в 1,2-1,3 рази.
Слід також відзначити, що вживання в якості мінерального порошку активованого золошлака дозволяє, при забезпеченні максимальної міцності асфальтобетону, понизити величину його залишкової пористості і водонасичення в середньому на 35-40%. Причому, величина умовно замкненої пористості асфальтобетону, в результаті газової активації золошлака у його фазі підвищується на 30-35%, що особливо важливе для роботи асфальтобетонних покриттів в умовах надлишкового зволоження.
Інтерес викликають дослідження по виявленню золошлака вихідного і активованого на властивості асфальтобетону при однаковому складі його мінеральної частини.
Вживання в якості мінерального порошоку золошлака, активованого в газовій фазі бітуму і жирового гудрону, дозволяє збільшити міцність асфальтового бетону при +20°С у 1,7 рази. Аналізуючи результати визначення міцнісних характеристик асфальтобетонів, з зазначеними мінеральними порошками - можна відмітити, що при його однаковому складі значення властивостей різні. Так, при складі піщаного асфальтобетону: пісок -85,0%, мінеральний порошок-15,0%, бітум-9,2% (понад 100% мінеральної частини) міцність асфальтобетону золо шлаковим мінеральним порошком, активованим в газовій фазі бітуму і жирового гудрону, складає 3,8 МПа, тоді як у випадку порошку з вихідного золошлаку - 2,2 мПа; або при составці: песок-76,8%, мінеральний порошок-23,2%, бітум-8,5% відповідно 3,4 мПа і 2,2 мПа.
При використанні як мінерального порошку золошлака, активованого в газовій фазі лише бітума, при тих же складах, виявилось, що міцнісні характеристики асфальтобетону декілька нижчі (рис 2.4, 2.5).
Важливою властивістю асфальтобетону, як дорожно-будівельного матеріалу, є його зсувостійкість, що не прямо характеризується міцністю при стисканні при +50°С.
Вплив мінерального порошку на властивості асфальтобетону виявляється в його взаємодії з бітумом. Мінеральні матеріали, схильні до хемосорбціонної взаємодії з бітумом, підвищують теплостійкість асфальтобетону.
За даними Л.Б. Гезенцвея більш теплостійким є асфальтобетон з мінеральним порошком з вапняку, у порівнянні з асфальтобетоном з мінеральним порошком із зол від спалювання кам'яного вугілля.
Зіставляючи отримані показники міцності асфальтобетону на стискання при температурі 50?С, при однаковому складі, так само можливо побачити перевагу вживання порошку з модифікованого золошлаку. Так при складі асфальтобетону: пісок-80,3%, мінеральний порошок -19,7%, бітум-8,1% (понад 100% мінеральної частини) міцність асфальтобетону при +50°С складає 1,4 МПа на золошлаку, активованому в газовій фазі бітуму і жирового гудрону і 0,9 МПа, - на вихідному золошлаці; або при складі: пісок-84,7%, мінеральний порошок-15,3%, бітум-11,6%(понад 100% мінеральної частини), міцність складає відповідно 1,2 і 0,8 МПа. Позитивний ефект спостерігається і при активації золошлаку в газовій фазі бітуму ( рис 2.4, 2.5 ).
Основні фізіко-механічні властивості і довговічність асфальтового бетону тісно пов'язані з його структурою, основним показником якої є щільність. Щільність асфальтового бетону характеризується величиною залишкової пористості, яка охоплює весь поровий простір. При дії вологи найбільшу небезпеку, як відомо, виявляють пори, які характеризують величину водонасичення асфальтобетону.
З наведених залежностей ( рис 2.6, 2.7 ) видно, що активація золо шлакового мінерального порошку в газовій фазі гидрофобізатору веде до зниження величин залишкової пористості та водонасичення асфальтобетону. Причому, ефект зниження величини залишкової пористості і водонасичення посилюється при використанні в якості мінерального порошку золошлака, активованого в газовій фазі бітума і жирового гудрону.
3. Дослідження властивостей мінеральних порошків з використанням золошлакових матеріалів ТЕС
Науково-дослідницька робота з цього питання була розпочата з пошуку матеріалів, для проведення випробувань. Пробу золи, прсіювали через лабораторні сита і одержали три вузькі фракції (0,071…0,14 мм,
0,14…0,315 мм та 0,315…0,63 мм) необхідні для проведення випробувань.
Метою досліджень було визначення зміни температури розм'якшення сумішей золи та бітуму зі зміною дисперсності золи. Температура розм'якшення бітуму - це умовна характеристика переходу зазначеної суміші з в'язкопружнього (напівпружнього) стану до текучого стану.
Для визначення температури розм'якшення бітуму використовують прилад „ Кільце та кулька” (рис 1).
Випробування порошку з кожної фракції здійснювали окремо.
Кожну окрему фракцію золи змішували з розплавленим бітумом зі змінюванням вмісту останнього в суміші 0,315…0,63 мм. Одержували зразки, з процентним вмістом золи 70%, 60%, 50%. Попередньо підготовлену гарячу суміш уводили з деяким надлишком в стандартні латунні кільця, розташовані на полірованій металевій або скляній поверхні, покритій сумішшю тальку з гліцеріном в кількісному співвідношенні за масою 1:3 і охолоджували на повітрі протягом 20 хвилин при температурі (25±10)?С, а надлишок бітуму зрізали нагрітим ножем урівень з краями колець. Кільця з в'яжучим встановлювали в отвори середнього диску. Термометр з ціною поділу 0,5?С встановлювали в середній отвір верхнього та середнього диску таким чином, щоб кінець ртутного резервуару був на одному рівні з нижньою поверхнею зразку в кільці.
Стакан з приладом розміщували на нагріваючий пристрій, при цьому намагались забезпечити горизонтальне розташування площини кілець. Рідину в стакані починають підігрівати таким чином, щоб швидкість під'йому температури після перших 3 хвилин складала (5±0,5)?С за хвилину.
Під час випробування спостерігали розм'якшення суміші у кільці приладу і відзначали температуру, при якій суміш витискається сталевою кулею і торкається контрольного нижнього диску приладу. В якості показника температури розм'якшення обирають середнє значення з результатів двох паралельних випробувань. При цьому різниця між ними повинна перевищувати 1?С.
З іншими фракціями робили такі ж операції, а отримані дані заносили в таб 1.
Таблиця 3.1 Температура розм'якшення сумішей мінерального порошку з бітумом
|
Фракции мм |
Температури розм'якшення, ?С |
|||
|
50% |
60% |
70% |
||
|
0,14 |
57 |
66,5 |
72 |
|
|
0,315 |
54 |
59 |
64,5 |
|
|
0,63 |
53 |
56 |
61 |
|
|
Бітум |
48,5 |
Аналіз отриманих результатів показує що зі збільшенням вмісту мінерального порошку в асфальтов'яжучий речовині температура розм'якшення асфальтов'яжучого зростає, що свідчить про перехід все більшої кількості бітуму в стан тонких плівок (підвищується ступінь структурування бітуму), в яких бітум має підвищену в'язкість.
Також, зі збільшенням дисперсності мінерального порошку, що відбувається в переході до більш тонких його фракцій, структуруючи здатність мінерального порошку збільшується, зростає температура розм'якшення асфальтов'яжучих з його застосуванням.
4. Розрахунок складу асфальтобетонних сумішей з використанням ЕОМ
На існуючому АБЗ кам'яні матеріали доставляються залізничним транспортом. Розвантаження їх здійснюється з естакади гравітаційним способом. Зберігаються кам'яні матеріали в складі відкритого типу в штабелях. Пристрій штабелів виробляється за допомогою бульдозера підгортанням. Для перевезення кам'яного матеріалу відвантаженого на іншій стороні естакади застосовують одноковшовий фронтальний навантажувач марки ТО-11 і автосамоскиди. Після такого ланцюга вантажно-розвантажувальних робіт, якість матеріалу, що надійшов, помітно погіршується, тобто відбувається зміна грануло-метричного складу, часткове його забруднення.
Застосування такої кількості техніки і робочої сили недоцільно. Це веде до подорожчання продукції, що випускається, забруднюється навколишнє середовище (вихлопні гази двигунів внутрішнього згорання).
Основним рішенням зниження витрат при виконанні вантажно-розвантажувальних робіт, а також зменшення кількості викидів шкідливих речовин, є максимальна механізація трудових процесів з мінімальним шкідливим впливом на навколишнє середовище. Тому при реконструкції існуючого АБЗ передбачене удосконалення технології розвантаження, транспортування і складування кам'яних матеріалів.
Для призначення необхідного устаткування, а також визначення типу складу необхідно розрахувати обсяг матеріалу, що зберігається.
На АБЗ кам'яні матеріали будуть доставлятися залізничним транспортом. Розвантаження матеріалів буде здійснюватись у підрельсовий бункер через відкриті люки гравітаційно.
Для розвантаження змерзшихся матеріалів буде встановлено вібророзпушувач. Під підрельсовими бункерами встановлюється стрічковий транспортер, який подає матеріал на стрічковий конвеєр. Переміщення стрічкового конвеєра здійснюється дистанційно з пульту керування розвантаженням. При цьому будуть утворюватися конусні склади кам'яних матеріалів.
Для подачі кам'яних матеріалів зі складу до асфальтозмішувальної установки необхідно застосовувати пневмоколесні одноковшові фронтальні навантажувачі. Кам'яні матеріали подаються фронтальним навантажувачем в приймальні бункера агрегату живлення.
Склад асфальтобетону або кількісний вміст компонентів визначає значною мірою його структуру та властивості. Зміна складу дозволяє одержувати різні типи асфальтобетонів. За допомогою різних складів асфальтобетону досягають необхідних за умовами експлуатації властивостей асфальтобетону: деформативної стійкості, зносостійкості, шорсткості поверхні дорожнього покриття для забезпечення зчеплення коліс автомобілів і на підставі цього - безпеки дорожнього руху, стійкості проти старіння. Розрахунок складу асфальтобетону полягає у визначенні оптимального кількісного співвідношення між компонентами - мінеральними матеріалами різної крупнисті та органічним в'яжучим, при якому досягається оптимальна структура і потрібні технічні властивості асфальтобетонних сумішей і асфальтобетону.
Розрахунок полягає у визначенні кількісного співвідношення між щебенем різних фракцій, відсівом та мінеральним порошком, що забезпечує одержання щільної мінеральної суміші, повні залишки якої знаходяться між рекомендованими границями для даного типу суміші згідно з ДСТУ БВ.2.7-119-2003р.
Виконуємо розрахунок складу асфальтобетонних сумішей з використанням ЕОМ
Річна продуктивність АБЗ складає 60 тис. тонн асфальтобетонних сумішей, у тому числі : Крупнозернистий тип А- 11,7%, мілкозернистий тип Б - 27,6%, тип В-13,8%, тип В з емульсією-13,8% та піщаний тип Г - 33,1%
Витрати основних матеріалів розраховуємо і записуємо в таб 4.3
Таблиця 4.3 Витрат основних матеріалів за 1 зміну , 10, 15 та 30 днів
|
Випуск асфальтобетонних сумішей |
Кількість |
Щебінь крупний5,5% |
Щебень дрібний22,9% |
Висівки38,2% |
Пісок17,8% |
Мінеральний порошок 10% |
Бітум5,6% |
|
|
Годинний |
60 |
3,3 |
26,33 |
33,47 |
12,2 |
8,03 |
3,2 |
|
|
Змінний |
480 |
26,4 |
168,5 |
214,2 |
78,1 |
51,4 |
20,48 |
|
|
10-денний |
4800 |
- |
- |
- |
781 |
- |
- |
|
|
15-денний |
7200 |
396 |
2527,5 |
3213,15 |
- |
- |
- |
|
|
30-денний |
14400 |
- |
- |
- |
- |
1542 |
615 |
Використання мінерального порошку для при готування асфальтобетонних сумішей підвищує міцність, щільність і теплостійкість асфальтобетону. Доказом цього є результати проведених багатьох досліджень як в Україні так і за кордоном [8]. У зв'язку з цим було прийнято рішення про необхідність у процесі реконструкції існуючого АБЗ передбачити технологічну лінію приготування мінерального порошку для асфальтобетонну. Одним з об'єктів цієї технологічної лінії є склад мінерального порошку. Для вибору типу складу необхідно знати запас мінерального порошку, необхідний для забезпечення безупинної роботи АБЗ. Нормативний запас мінерального порошку на асфальтобетонному заводі складає 1542 т .
У зв'язку з тим що типові силосні склади розраховані на зберігання цементу, а на АБЗ потрібно зберігати мінеральний порошок, треба перераховувати вміст складу для збереження мінерального порошку, тому що насипна щільність його снас м.п.=0,9 т/м3 , що менше ніж снас.щ=1,3т/м3
К=
Це означає, що об'єм мінерального порошку в 1,4 рази більше об'єму цементу. Виходячи з цього об'єм силосного складу для зберігання мінерального порошку повинен дорівнювати :
V=1542*1,4=2158,8 т . (4.2)
Приймаємо склад місткістю 2500 т, до якого уходять 4 силосних банки місткістю 625 т кожна, діаметр силосної банки 6 м, висота 25,54 м. Продуктивність складу по видаванню мінерального порошку дорівнює 40т/год, по прийманню 100т/год.
Для щебеню приймаємо конусні штабельні склади. Максимальна висота конусу не повинна перевищувати 10м.
V=1/3*Sосн*h. (4.3)
Визначимо реальні висоти штабелів:
Vк=1/3*Sосн*h; (4.4)
Vк=1/3*р; (4.5)
Vк =1/3*р*; (4.6)
h; (4.7)
Для крупнозернистого щебеня:
h
h=5.72 м.
Для дрібнозернистого щебеня:
h
h=10,51 м (приймаємо 9 м)
Для відсіву:
h
h=11,29 м (приймаємо 8 м).
Для піску:
h
h=7 м.
Визначимо радіус та площу основи конусних штабельних складів:
для крупнозернистого щебня:
;
Sосн=3,14·7,12=158,28 м2;
для дрібнозернистого щебня:
;
Sосн=3,14·11,252=397,4 м2;
для відсіву:
;
Sосн=3,14·102=314 м2;
для піску:
;
Sосн=3,14·8,732=239,3 м2;
Висота конусного штабелю при використанні стрічкового конвеєру у нашому випадку дорівнює: для крупно зернистого щебеню 5,7м, для дрібно зернистого 9 м, для відсіву 8 м та піску 7 м .
Органічні в'яжучі на АБЗ зберігаються найчастіше в сховищах ямного типу. Розраховуємо необхідні геометричні параметри бітумосховища - довжину й ширину. Бітумосховище по довжині ділиться на окремі секції. Стандартна ємність секцій становить 250, 500, 1000 т. При розрахунку геометричних параметрів бітумосховища, насамперед, визначають нормативний запас бітуму на заводі
МБ = 615 т
Приймаємо дві секцію ємністю 500т та 250 т.
Бічні стінки секції вертикальні, за винятком однієї (довгої), обернутою в напрямку розвантаження в'язкого до бітумосховища.
Розрахунок геометричних параметрів секції бітумосховища проводиться в такій послідовності:
призначаємо глибину бітумосховища h =4 м;
визначаємо площу секцій (по середній лінії)
F = , м2 (4.8)
де Q - ємність секції , м3.
F500 = = 125 м2.
F250 = = 62.5 м2 .
призначаємо довжину секцій L = 15 м;
визначаємо середню ширину секцій
Bc = ,м (4.9)
Bc500 = = 8, 3 м .
Bc250 = = 4,2 м .
визначаємо ширину секцій зверху й знизу
Вн = Вс - n ,м (4.10)
ВВ = Вс + n( +0,5) , м (4.11)
де n - крутість ухилу (1:1);
0,5 - відстань від верху бітуму до верху сховища ,м.
Вн500 = 8,3 - 1 = 6,3 м;
Вн250 = 4,2 - 1 = 2,2 м;
ВВ 500 = 8,3 + 1. ( + 0,3) = 10,6 м;
ВВ 250 = 4,2 + 1. ( + 0,3) = 6,5 м;
Продуктивність складів по прийманню матеріалу, що поставляється на підприємство залізничним транспортом
Праз = , т/год. (4.12)
де Мп - маса вантажу з однієї подачі вагонів, т
tн - нормативний час розвантаження однієї подачі вагонів;
tп.з. - час підготовчо-заключних операцій (15 хв).
Продуктивність складу по прийманню бітуму
Праз = = 221,5 т/ч
Для піску, який постачаєтьсяться на підприємство автомобілями, розрахунок ведеться в такий спосіб:
Визначається кількість автомобілів, які одночасно розвантажуються
Nавт = , (4.13)
Де Мдоб - добова кількість матеріалу, що потрапляє на склад, т
tн - нормативний час розвантаження одного автомобіля (3-5 хв)
Qавт - вантажопідйомність автомобіля, т
Кзм - кількість змін роботи складу
Nавт = =0,7 авт.
2. Визначається продуктивність складу по розвантаженню (прийому) матеріалу
Ппр = , т/год. (4.14)
Ппр = = 105 т/год.
Для розвантаження відсіву використовуємо стрічковий конвеєр
Пвид = , т/год (4.15)
де Мзм - кількість матеріалу, що видається зі складу протягом зміни, т
К - коефіцієнт нерівномірності видачі матеріалу (1,2).
Пвыд = = 128,4 т/год
Для видавання матеріалу зі складу до агрегату живлення застосовуємо фронтальні одноковшеві навантажувачі. Розраховуємо продуктивність навантажувача ТО-11
П = 3600 , т/год (4.16)
де Vк - місткість ковша, м3;
Кн - коефіцієнт наповнення ковша (0,8 - 0,85);
Кт - коефіцієнт технологічності (0,85 - 0,9);
Кр - коефіцієнт розпушення (для сипких матеріалів Кр = 1,0);
tц - час циклу, сек.
tц = 3600 ( ) , сек (4.17)
де lтр - довжина транспортування матеріалу, км;
Vтр - швидкість транспортування, км/год;
tпог - час навантажування матеріалу, хв;
tраз - час розвантаження, хв;
tц = 3600 ( ) = 250 сек
Таким чином
П = 3600 = 31,1 т/ч
З цього випливає, що для забезпечення продуктивності складу по видаванню відсіву потрібен один навантажувач марки ТО-11.
5. Дослідження властивостей асфальтобетонів з мінеральними порошками з золо шлакових матеріалів ТЕС
Асфальтобетон - це штучний монолітний матеріал, що отримується в результаті ущільнення раціонально розрахованої і перемішаної до однорідного стану сумішіі з нагрітих до необхідної температури щебеня або гравію, піску, мінерального порошку і нафтового дорожнього бітуму [9].
Мінеральний порошок є сукупністю найбільш дрібних мінеральних часток у складі асфальтобетону, призначених для заповнення проміжків між крупнішими частками щебеня або гравію і піску, що забезпечує отримання щільної мінеральної суміші. Володіючи найбільшою долею сумарної поверхні мінеральних складових асфальтобетону, мінеральний порошок виконує найважливішу роль в структуризації бітуму в асфальтобетоні - переведенні бітуму в асфальтобетоні в стан тонких плівок, в якому бітум володіє підвищеними механічними властивостями. Обидва ці чинника мають вплив на властивості асфальтобетону - в першу чергу на його міцність [9,10].
Для виробництва мінеральних порошків рекомендують застосовувати переважно вапняки і доломіт [9,10]. Такий вибір вихідних гірських порід для виробництва мінеральних порошків пояснюється переважаючим позитивним зарядом їх поверхні, що обумовлює їх добру взаємодію з бітумом, активні складові якого мають переважно негативний заряд. В результаті створюються умови для забезпечення необхідного рівня водо - і морозостійкості асфальтобетону і, таким чином, його довговічності.
У зв'язку з відсутністю централізованої системи виробництва і доставки на асфальтобетонні заводи мінеральних порошків необхідної якості, у багатьох випадках при виробництві асфальтобетонних сумішей застосовують як мінеральний порошок різні порошкоподібні і тонкоподрібнені промислові відходи, або не застосовують будь які мінеральні порошки. В останньому випадку відповідність гранулометричного складу мінеральної частини асфальтобетону вимогам стандарту забезпечується наявністю в ній необхідних по величині мінеральних часток, що входять до складу багатофракційних мінеральних складових асфальтобетону - крупного і дрібного заповнювачів, переважно до складу штучного піску - висівок. При цьому механічні властивості асфальтобетону в сухому стані не поступаються відповідним характеристикам асфальтобетону з мінеральним порошком з карбонатних гірських порід, що мають близький гранулометричний склад. Після водонасичення під вакуумом і при тривалому водонасиченні механічні властивості асфальтобетону з гранітними мінеральними порошками із складу гранітного висіву поступаються механічним властивостям асфальтобетону з карбонатними мінеральними порошками [11] .
З порошкоподібних промислових відходів як мінеральний порошок для асфальтобетону досить широко застосовують золи і золошлакові суміші ТЕС. У золошлакових сумішах містяться і більші, ніж зола, мінеральні частки, які є доповненням до дрібного заповнювача асфальтобетону [11]. Зараз у відвалах ТЕС України знаходиться понад 50 млн т золшлакових сумішей, а щорічний вихід їх складає 10 млн т . Загальносвітовий щорічний вихід золошлакових сумішей складає близько 700 млн т .
В більшості випадків вживання золи і золошлакових сумішей ТЕС, що відносяться до масових порошкоподібних промислових відходів, як мінерального порошку і частково піщаної складової асфальтобетону не дає позитивних результатів. Такі мінеральні порошки володіють підвищеною бітумоємкістю, часто грубодисперсні, характеризуються переважно негативним зарядом поверхні часток. Асфальтобетон з подібними мінеральними порошками відрізняються підвищеною витратою бітуму, низькими показниками водо - і теплостійкості [11]. Зола ТЕС є порошкоподібним матеріалом, який виділяють з димових газів і збирають спеціальними золоуловлюючими пристроями. Вихід золи складає по масі 80...90 % суми зол і шлаків ТЕС, що утворюються при згоранні кам'яного вугілля [12].
Для видалення золи на ТЕС застосовують пневматичний і гідравлічний способи. Золи віднесення сухого відбору є рихлою порошкоподібною масою від сірого до темно-сірого кольору. Золошлакові суміші із золошлаковідстійників - це зволожена рихла маса, яка після висушування має колір від світло-сірого до темно-сірого. Забарвлення зол і золошлакових сумішей обумовлює наявність в них часток незгорілого вугілля.
Зола складається з часток різної форми і складу. Форма часток може бути близькою до сферичної і неправильної. У більшості частки золи пористі. Незгоріле вугілля присутнє в золі головним чином у вигляді гострокутних часток [12].
Важлива роль мінерального порошку в асфальтобетоні обумовлена його участю у формуванні структури асфальтобетону. У 1907 г проф. Сахаров П.В. вперше визначив призначення мінерального порошку як структуруючої складової, створюючою спільно з бітумом «асфальтов'яжуча речовина», яка є в'яжучим в асфальтобетоні, поєднує в моноліт частки крупного і дрібного заповнювачів.
Відповідно до досліджень Волкова М.І., Королёва І.В., Борща І.М., Горелишева Н.В. [13,14,15] встановлено, що при певному кількісному співвідношенні бітум - мінеральний порошок досягається найбільша міцність цієї системи. Це означає, що при певній концентрації мінерального порошку в системі ( близько 65...70 % по масі) в ній формується найбільш стійка просторова структура з міцними структурними зв'язками. Це пов'язано зі зменшенням при даній концентрації мінерального порошку товщини бітумних плівок між мінеральними частками, що збільшує міру структуризації бітуму в контактах між цими частками і зміцненню цих контактів.
Можливість вживання зол уносів ТЕС як мінеральний порошок для асфальтобетону розглянута в роботі Борща І.М. і Терлецкой Л.С. [16]. У роботі відмічена можливість вживання подібних мінеральних порошків за умови їх тонкого подрібнення із застосуванням вібромолота.
У роботі Золотарьова В.А. і Чиркунової С.А. [17] відмічена доцільність вживання зол уносу ТЕС як мінерального порошку для асфальтобетону, проте подібний мінеральний порошок має меншу структуротворну концентрацію, в порівнянні з карбонатним мінеральним порошком. Запропоновано використовувати такі мінеральні порошки в асфальтобетоні з малим вмістом щебеню. Структуроутворення бітумом мінерального порошку можливо оцінювати різними способами [15,18] : по впливу концентрації мінерального порошку у складі асфальтов'яжучої речовини на міцність виготовлених з нього зразків або по температурі розм'якшення зразків з сумішей бітуму і мінерального порошку.
Як відмічено в роботі Міхайлова К.В., Патуроєва В.В. і Крайса Р. [18], основні физико-хімічні взаємодії полімерного в'яжучого в полімербетоні відбуваються на його кордоні з поверхнею мінерального матеріалу, а характер цієї взаємодії підкоряється правилам екстремальних значень, то бто ектремальні значення властивостей, що вивчаються, відповідають оптимальній полімероємкості системи. Оптимальна полімероємкість утворюється практично при найбільш щільній упаковці заповнювачів і наповнювачів. При цьому на кордоні розділу фаз утворюються впорядковані орієнтовані структури полімеру, що складаються з надмолекулярних новоутворень, які залежно від природи зв'язків полімер-наповнювач і надмолекулярній морфології визначають основні властивості мікроструктури полімербетона або клеючої мастики.
У роботі [19] структуроутворення асфальтовяжучої речовини, що є мікроструктурною складовою асфальтобетону, оцінюємо показником температури розм'якшення сумішей бітуму і мінерального порошку при різних їх кількісних співвідношеннях. В якості мінерального порошоку в цих сумішах використовували відсіяні з вапнякового мінерального порошку вузькі фракції розміром 0,315...0,14 мм, 0,14.0,071 мм і дрібніше 0,071 мм. У складі сумішей вміст мінерального порошку приймали 50%, 60% і 70% від маси асфальтов'яжучого. Для досліджень були прийняті в'язкий нафтовий дорожній бітум марки БНД 60/90 виробництва Кременчуцького нафтопереробного заводу і мінеральний порошок з вапняку середньої міцності Каракубського родовища Донецької області. Перераховані концентрації вузьких фракцій мінерального порошку в асфальтов'яжучому були прийняті з врахуванням наближення їх до структуротворної концентрації системи, відповідної її найбільшій міцності, а тому і найбільшій в'язкості бітуму в її складі. Результати досліджень довели [19],що збільшення концентрації мінерального порошку і зростання його дисперсності супроводжуються зростанням температури розм'якшення асфальтов'яжучого. Ці результати відповідають уявленням про залежність в'язкості суміші мінерального порошку з бітумом від об'ємного наповнення, викладеним в роботі Міхайлова Н.В. [20]. На структуроутворення асфальтов'яжучого здійснює вплив наявність контактів між частками мінерального порошку по адсорбционно-сольватним оболонках бітуму на суміжних частках мінерального порошку. В межах адсорбційно - сольватної оболонки щільність і в'язкість бітуму мають найбільшу величину поблизу кордону розділу фаз. По мірі видалення від цього кордону дія поверхневих сил твердого тіла зменшується, зменшенням щільності і в'язкості бітуму і на певній відстані від поверхні твердого тіла щільность і в'язкость бітуму набувають відповідні характеристики об'ємного бітуму. При високій концентрації мінерального порошку в асфальтов'яжучому виникають контакти між адсорбціонно-сольватними оболонками бітуму на поверхні суміжних часток мінерального порошку і досягається висока в'язкість і міцність асфальтов'яжучої речовини [20].
Як наголошується в роботі [21], із збільшенням наповнення полімерної мастики безперервно зростаєт роль поверхневих явищ на кордоні розділу фаз, оскільки все більша частка полімеру переходить в міжфазний поверхневий шар, що при цьому зміцнює дію має межу, відповідну граничної полімероємкості, при якій все полімерне зв'язуюче або велика його частина переходить в структурований стан. Вище граничної полімероємкості з'єднання не вистачає для повного змочування поверхні часток наповнювача, зменшується число контактів між цими частками, поєднаних плівкою полімеру і міцність системи зменшується.
Таблиця 5.1 Фізико-механічні властивосты асфальтобетону з досліджувальними мінеральними порошками
|
Вміст бітуму в асфальтобетоні |
Об'ємна маса асфальтобетону ,г/ |
Водонасичення % об'єму |
Набухання % об'єму |
Межа міцності при стисканні, кгс/ |
КоефіцієнтВодонасичення |
|||
При температурі20?С |
При температурі 50?С |
При температурі20?С після водонасчення |
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
Золошлакова суміш Змієвської ГРЕС =1420 /г |
||||||||
|
5 |
2,27 |
6,80 |
0,25 |
29,0 |
4,5 |
28,0 |
0,96 |
|
|
2,26 |
7,50 |
0,55 |
28,5 |
6,0 |
25,0 |
0,88 |
||
|
2,25 |
6,85 |
0,11 |
23,0 |
4,0 |
20,5 |
0,89 |
||
|
5,5 |
2,27 |
5,67 |
0,55 |
39,5 |
6,5 |
32,5 |
0,88 |
|
|
2,27 |
3,72 |
0,36 |
37,5 |
6,5 |
37,0 |
0,96 |
||
|
2,26 |
6,30 |
0,20 |
42,0 |
8,0 |
41,0 |
0,97 |
||
|
6,0 |
2,27 |
5,22 |
0,80 |
36,5 |
8,0 |
31,0 |
0,84 |
|
|
2,26 |
5,24 |
0,67 |
31,5 |
9,5 |
29,5 |
0,94 |
||
|
2,28 |
4,76 |
0,60 |
30,0 |
7,5 |
29,0 |
0,96 |
||
|
6,5 |
2,27 |
3,9 |
0,42 |
32,0 |
9,0 |
31,5 |
0,98 |
|
|
2,30 |
3,37 |
0,41 |
32,5 |
8,0 |
30,0 |
0,93 |
||
|
2,28 |
3,46 |
0,42 |
33,5 |
9,0 |
31,0 |
0,93 |
||
|
Молота золошлакова суміш Змієвської ГРЕС =2320 /г |
||||||||
|
5,5 |
2,26 |
5,32 |
0,65 |
32,5 |
7,0 |
29,0 |
0,89 |
|
|
2,26 |
4,65 |
0,62 |
31,0 |
6,5 |
27,5 |
0,89 |
||
|
2,27 |
4,27 |
0,28 |
34,5 |
8,0 |
30,0 |
0,87 |
||
|
6,0 |
2,28 |
4,15 |
0,38 |
36,5 |
8,5 |
33,5 |
0,92 |
|
|
2,29 |
4,05 |
0,57 |
37,0 |
10,5 |
32,5 |
0,87 |
||
|
2,29 |
3,75 |
0,68 |
35,5 |
9,5 |
33,0 |
0,90 |
||
|
6,5 |
2,26 |
3,45 |
0,63 |
33,5 |
10,0 |
29,5 |
0,88 |
|
|
2,28 |
2,90 |
0,47 |
35,0 |
9,5 |
31,0 |
0,89 |
||
|
2,29 |
4,25 |
0,85 |
32,0 |
8,0 |
29,0 |
0,91 |
||
|
Молота золошлакова суміш Змієвської ГРЕС =4350 /г |
||||||||
|
6,0 |
2,29 |
1,15 |
0,72 |
52,5 |
10,5 |
48,0 |
0,88 |
|
|
2,29 |
1,05 |
0,62 |
58,0 |
10,5 |
50,0 |
0,86 |
||
|
2,30 |
0,92 |
0,77 |
57,5 |
10,0 |
45,0 |
0,78 |
||
|
Каракубський вапняк =4760 /г |
||||||||
|
6,0 |
2,35 |
2,85 |
0,10 |
48,0 |
10,0 |
45,5 |
0,95 |
|
|
2,37 |
3,0 |
0,15 |
46,0 |
10,0 |
45,0 |
0,98 |
||
|
2,36 |
2,55 |
0,06 |
46,5 |
10,0 |
44,5 |
0,96 |
||
Результати досліджень наведені в таб.5.1. Вони показують, що асфальтобетон з мінеральним порошком із золошлакової суміші Змієвськой ГРЕС задовільняє вимогам ДСТУ Б.В 2.7-119-2003. У асфальтобетоні з домолотою золошлаковою сумішшю (=2320 /г ) оптимальний вміст бітуму на 0,5% менший, ніж в асфальтобетоні з немеленою золошлаковою сумішшю, отриманою відсівом від неї часток шлаку більше 3 мм. Асфальтобетон з тонкомолотою золошлаковою сумішшю (=4760 /г ) характеризується найбільш високими показниками фізіко-механічніх властивостей, порівняно з асфальтобетоном на золошлакових матеріалах грубішої дисперсності. При цьому витрата бітуму в асфальтобетоні на тонкоподрібненій золошлаковый суміші не перевищує оптимального його вмісту в асфальтобетоні на грубодисперсних золошлакових порошках. Останнэ можна пояснити зниженням бітумоємкості зольного порошку у міру його подрібнення і дозволу сферичних порожнистих мінеральних зерен, що містяться в золі, і деякою активацією порошку із золошлакової суміші продуктами механо- і термодиструкції незгорілих часток вугілля, що входять до складу золошлакової суміші.
Порівняння властивостей асфальтобетону на мінеральних порошках однакової дисперсності, отриманих тонким подрібненням золошлакової суміші і Каракубського вапняку свідчить про вищу міцність асфальтобетону із зольним порошком в сухому стані, і про його меншу водостійкість. Висока міцність вказаного асфальтобетону може бути пояснена меншою агрегіруємістю використовуваного в його складі зольного порошку. Перевага в його складі мінеральних зерен з кислим характером поверхні служить причиною меншої водостійкості асфвальтобетона із зольним мінеральним порошком, порівняно з водостійкістю асфальтобетону на вапняному мінеральному порошку.
Висновки:
1.Вживання зол теплових електростанцій у якості мінерального порошоку для асфальтобетону без спеціальної обробки в більшості випадків нераціонально, внаслідок значного збільшення витрати бітуму порівняно з асфальтобетоном на мінеральних порошках з щільних вапняків, доломіту і основних доменних шлаків, низьких водо- і теплостійкості асфальтобетону, із зольними мінеральними поршкамі.
2.Для підвищення якості золи ( золошлакової суміші ) Змієвськой ГРЕС як мінерального порошку для асфальтобетону доцільне подрібнення цього матеріалу в кульових млинах до дисперсності, відповідній питомій поверхні 3000?4000/г.
3. Збільшення дисперсності зольного порошку у вказаних вище межах при помелі приводить не до зростання, а до зменшення його бітумоємкості, що пояснюється особливостями порошку, наявністю в золі порожнистих сферичних стеклообразних часток, що активно поглинають бітум при використанні їх у складі асфальтобетонної суміші. Руйнування порожнистих часток усуває цей недолік зольних порошків і підвищує їх структуруючу здатність в асфальтобетоні.
4. В процесі подрібнення золи ( золошлакової суміші ) відбувається часткова активація зерен мінерального порошку, що утворюються, продуктами механо- і термодеструкциі часток незгорілого вугілля, що містяться в золі. Про це свідчить збільшення міри гидрофобності зольного мінерального порошку по мірі його нагріву або тривалості зберігання при позитивній температурі.
5. При використанні в якості сировини для виробництва мінерального порошку золошлакової зсуміші зерна шлаку більше 3 (5) мм необхідно відокремлювати для вживання у складі піщаної (щебеневою ) складової асфальтобетону, оскільки їх наявність уповільнює процес подрібнення суміші.
6. Агрегіруємість тонкодисперсних порошків, отриманих подрібненням золи ( золошлакової суміші ) Змієвськой ГРЕС значно менше агрегіруємості вапнякових мінеральних порошків рівної дисперсності. Це може служити додатковим підтвердженням активації поверхні часток порошку при його подрібненні з молоподобними продуктами механо- і термодеструкциі часток незгорілого вугілля, що міститься в золі. Зменшення агрегіруємості зольних порошків підвищує їх структуруючу здатність, таким чином, міцність асфальтобетону з їх вживанням.
6. Розробка технологічної схеми виробництва мінеральних порошків з використанням золо шлакових матеріалів ТЕС
При виготовленні мінерального порошку виробляються різні операції: складування, внутрізаводське транспотування, дозування, навантаження і розвантаження сировини.
На асфальтобетонному заводі мінеральний порошок виготовляється не тільки з вапняку але також з золошлакових відходів ТЕС.
Золошлакова суспензія надходит на АБЗ автомобільним транспортом у цистернах 1, після цього вона вивантажується в спеціальний басейн для зберігання золи 2, звідти насосом 3 суспензія подається в баштове сушило 4 де відбувається просушування матеріалу. Після просушки золошлаковий матеріал потрапляє в перевантажувальний бункер золи 5, звідки через дозатор 6 надходить до кульового млина 13 де відбувається розмол золи.
Отриманий порошок за допомогою пневматично гвинтового підйомника 14 подається у роздатковий бункер 15, звідки його направляють на склад або вивантажують на транспортні засоби.
На рис 6.1 наведена технологічна схема виробництва мінерального порошку.
7. Розробка технологічної схеми виробництва асфальтобетонних сумішей
З складу кам'яних матеріалів щебінь і відсів, за допомогою одноковшевого навантажувача ТО - 11 вантажепід'ємність 4 тони висота пидйому ковша 3,2м, завантажується в бункери агрегату живлення
ТАК 513 - 8, який складається з чотирьох бункерів. У ньому щебінь, висівки та пісок попередньо дозуються, за допомогою дозатора ДС 413, а потім за допомогою стрічкового конвеєра, що знаходиться під дозатором, щебінь, висівки та пісок подаються в сушильний барабан агрегату сушіння і підігріву мінеральних матеріалів ТТ 512. Температура підігріву мінеральних матеріалів (щебен, висівок та піску) у сушильному барабані повинна бути 160 - 180оС. Сушильний агрегат складається з: сушильного барабану, паливного обладнання, бака для палива (мазут) і системи пиловловлювання. Сушильний барабан працює по протиточному принципу. Транспортування матеріалів у середині сушильного барабана здійснюється за допомогою встановлення корпуса барабана під кутом 4-7% до вісі барабана та піднімальними лопостями. Розвантаження матеріалів здійснюється в радіальному напрямку. Конструкція сушильного агрегату дозволяє просушу-вати і нагрівати кам'яні матеріали з розмірами зерен від 0 до 40 мм. Горілка обладнана відцентровим вентилятором. Завдяки регульованому дросельному клапану повітря для горіння мазуту подається відповідно до кількості поданого мазуту. Форсунка для мазуту обладнана електричним пристосуванням запалювання й обслуговується з центрального пульта управління, у кабіні якого знаходяться прилади контролю витрати повітря і мазуту, температура газів, що викидаються, і кам'яних матеріалів. Автоматичний контроль підтримки вогню в сушильному барабані дозволяє швидко встановити робочий режим агрегату. Це дуже важливо, тому що недостатній нагрів матеріалів погіршує обволакування його бітумом і збільшує неоднорідність асфальтобетонної суміші. Перегрів збільшує витрату енергії і спричиняє виникнення в кам'яних матеріалах мікротріщин, зменшуючи їхню міцність і морозостійкість, а при взаємодії з в'яжучим викликає його перегрів і втрату властивостей.
Подобные документы
Визначення економічної доцільності реконструкції виробництва АТ "Пирятинський сирзавод" шляхом розширення асортименту м'яких сирів. Технічне обґрунтування установки нового устаткування для виробництва м'яких сирів. Оцінка рентабельності виробництва.
дипломная работа [957,8 K], добавлен 17.09.2014Техніко-економічне обґрунтування процесу виробництва пива. Характеристика сировини, напівпродуктів, готової продукції, допоміжних матеріалів і енергетичних засобів. Норми витрат та розрахунок побічних продуктів, промислових викидів і відходів виробництва.
курсовая работа [359,5 K], добавлен 21.05.2015Техніко-економічне обґрунтування, опис технологічного процесу виготовлення гумових сумішей. Підготовка, транспортування, розважування і подача у гумозмішувач технічного вуглецю. Контроль і керування процесом змішування. Розрахунок бункерів. Вибір терезів.
курсовая работа [177,7 K], добавлен 20.05.2015Техніко-економічне обгрунтування реконструкції підприємства молочної промисловості. Уточнення потужності, технохімічний контроль і управління якістю. Інженерно-технічне забезпечення функціонування виробництва. Автоматизація технологічних процесів.
дипломная работа [95,1 K], добавлен 22.03.2012Опис основних стадій процесу одержання двоокису титану сульфатним методом. Порівняння методів виробництва, характеристика сировини. Розрахунок матеріального балансу. Заходи з охорони праці і захисту довкілля. Техніко-економічне обґрунтування виробництва.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 29.06.2012Обґрунтування рецептури гумової суміші для виготовлення бігової частини протектору та каркаса. Вибір технологічного процесу створення гумових сумішей. Підготовка, транспортування, розважування та подача у гумозмішувач каучуків та технічного вуглецю.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.11.2021Техніко-економічне обґрунтування методу виробництва та вибору сировини. Стадії технологічного процесу, фізико-хімічні основи і норми режиму виготовлення ячмінного солоду. Стандартизація і контроль якості, розрахунок обладнання і техніка безпеки.
дипломная работа [215,9 K], добавлен 16.07.2011Техніко-економічне обґрунтування проектованої системи автоматизації. Характеристика продукту виробництва еритроміцину, опис його технології. Розрахунок та проектування системи автоматичного керування технологічним процесом. Організація охорони праці.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 08.11.2011Сутність технічного переозброєння виробництва, основні принципи. Механізм управління процесом технічного переозброєння. Впровадження новітніх науково-технічних досягнень. Сутність реконструкції, її види. Напрями технічної реконструкції виробництва.
реферат [28,8 K], добавлен 27.11.2014Основні задачі техніко-економічних розрахунків водогосподарських комплексів. Обґрунтування структури ВГК. Вибір оптимальних параметрів комплексного гідровузла та альтернативних варіантів. Загальна економічна ефективність водогосподарських комплексів.
контрольная работа [23,7 K], добавлен 19.12.2010
