Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Проектирование цеха по производству портландцемента с мокрым способом подготовки сырья, производительностью 720 тыс.т/год, г. Старый Оскол

Проектирование цеха по производству портландцемента с мокрым способом подготовки сырья, производительностью 720 тыс.т/год, г. Старый Оскол

Характеристика, виды и способы производства портландцементов. Расчет производительности и определение годового фонда рабочего времени основных технологических цехов. Расчет емкости складов готовой продукции. Расчет компонентов портландцементного клинкера.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 15.06.2017
Размер файла 56,4 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.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Строительных материалов»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Минеральные вяжущие вещества»

На тему: «Проектирование цеха по производству портландцемента с мокрым способом подготовки сырья, производительностью

720 тыс.т/год, г. Старый Оскол»

Выполнил: студент группы ЗПСМ-13-1 Клюев С.А.

Проверил преподаватель: Проскурякова А.О.

Липецк 2016 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Ассортимент продукции

1.1 Виды портландцемента

1.2 Характеристика сырьевых материалов

2. Способы производства портландцементов

3. Расчет производительности и определение годового фонда рабочего времени основных технологических цехов

3.1 Подбор основного технологического оборудования

3.2 Технологическая схема проектируемого цеха

3.3 Охрана труда и контроль производства

3.4 Режим работы предприятий

3.5 Материальный баланс производства

3.6 Расчет емкости складов и готовой продукции и количество силосов

4. Технико-экономическая часть

4.1 Штатная ведомость цеха

4.2 Приготовление Портландцементного клинкера

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Цементами называют искусственные, порошкообразные вяжущие материалы, которые при взаимодействии с водой, с водными растворами солей или другими жидкостями образовывают пластичную массу, которая со временем затвердевает и превращается в прочное камневидное тело - цементный камень.

Первым природным вяжущим была глина. Глина и жирная земля после смешивания с водой и высыхания приобретали некоторую прочность. Однако в виду низких потребительских качеств данных материалов (с использованием глины возводились постройки, не требующие значительной прочности) - люди занимались поиском более совершенных вяжущих.

Известь является древнейшим искусственным минеральным вяжущим веществом после гипса, есть сведения, что египтяне использовали смешанные известково-гипсовые растворы при строительстве пирамид. Однако гипс долгое время не терял своих позиций - вследствии меньшей энергоёмкости при производстве, в том же Египте топливо было чрезвычайно дефицитным.

Впервые широко известь стала применяться в Греции для облицовочных работ и в гидротехнических сооружениях

Римляне развили строительное искусство, оставив после себя знаменитые памятники древнего мира. Римляне так же составили первые рекомендации по изготовлению и применению известковых растворов.

В Англии в 1796 году Джеймсом Паркером было получено гидравлическое вяжущее вещество - романцемент - измельченный продукт обжига природных мергелей. Примерно до середины XIX века романцемент был основным вяжущим веществом, применяемым в гидротехническом строительстве. портландцемент склад продукция клинкер

В Росси изобретателем цемента считается военный инженер Егор Челиев. В 1822 г. в Петербурге вышла книга Е.Г. Челиева «Трактат об искусстве приготовлять хорошие строительные растворы», а в 1825 году книга «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мергель или цемент, весьма прочный для подводных строений».

В 1824 году Джозеф Aспдин, британский каменщик, получил патент на «Усовершенствованный способ производства искусственного камня», который он создал на собственной кухне. Aспдин назвал полученный продукт - портландцементом, потому что при производстве он использовал камни с карьера, который находился на острове Портланд.

Среди строительных материалов цементу принадлежит ведущее место. В современной строительной практике цемент применяют для изготовления монолитного и сборного бетона, железобетона, асбестоцементных изделий, строительных растворов, многих других искусственных материалов, скрепления отдельных элементов (деталей) сооружений, и др. Цемент и получаемые на его основе прогрессивные строительные материалы успешно заменяют в строительстве дефицитную древесину, кирпич, известь и другие традиционные материалы. Наша страна занимает ведущее место в мире по производству цемента, строительной извести, сборного железобетона, листовых асбестоцементных изделий и труб, оконного стекла.

Для получения портландцемента с заданными специальными свойствами используют следующие основные меры:

1) регулирование минерального состава и структуры цементного клинкера, оказывающего решающее влияние на все строительно-технические свойства цемента;

2) введение минеральных и органических добавок позволяющих направленно изменять свойства вяжущего, экономить клинкер, уменьшать расход цемента в бетоне;

3) оптимизацию тонкости помола и зернового состава цемента, влияющих на скорость твердения, активность, тепловыделение и другие свойства цемента.

1. АССОРТИМЕНТ ПРОДУКЦИИ

Портландцемент с минеральными добавками. Добавка: шлак доменный гранулированный 14 % . Также добавляем гипс 5 %.

Шлакопортландцемент ( ш.п.ц. ) это гидравлическое вяжущие, получаемое путем тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с гранулированным доменным шлаком, а также с двух водном гипсом.

Гипс вводят в шлакопортландцемент для регулировки сроков схватывания, а также в качестве активизатора твердения шлака. По свойствам шлакопортландцемент близок к обычному п.ц., но выгодно отличается от него более низкой стоимостью примерно на 15 - 20 % .

Процессы твердения ш.п.ц. более сложны, чем у обычного п.ц., поскольку в реакции с водой участвуют оба его компонента: клинкер и гранулированный доменный шлак. При твердении ш.п.ц. при повышенных температурах 80 - 90 С состав новообразований остается таким же, как и при твердении при обычных температурах 10 - 25 С. Ш.П.Ц. при твердении обычно отличается равномерным изменением объема. Тепловыделение при твердении меньше чем у п.ц. причем тем меньше, чем больше в нем шлака.

Жаростойкость ш.п.ц. значительно превосходит жаростойкость п.ц. Он способен без снижения прочности выдерживать длительное воздействие высоких температур 600 - 800 С. Это объясняется, главным образом, пониженным содержанием свободного Са(ОН). Также стойкость при воздействии мягких и сульфатных вод у ш.п.ц. выше, чем у п.ц.

Физико-технические характеристики для Шлакопортландцемента: Истинная плотность 2,8 - 3 г/см. Водопотребность 28% Сроки схватывания не ранее 45 мин. и конец не позднее 10 ч. Активность 50 МПа. Морозостойкость 50 - 100 циклов.

Сульфатостойкий портландцемент (с.п.ц.) с минеральными добавками. Добавка: шлак доменный гранулированный 15%, а также гипс 5%.

По ГОСТ 22266-76 (с изм.) к группе цементов относится: с.п.ц. с минеральными добавками, его получают путем измельчения портландцементного клинкера нормированного минерального состава с добавлением добавки.

1.1 Виды портландцемента

Портландцемент

Портландцемент и его разновидности являются основными вяжущими веществами в строительстве. Портландцементом называют гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким помолом портландцемнтного клинкера с гипсом, а также со специальными добавками.

Порталандцементный клинкер - продукт обжига до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины или некоторых материалов (мергеля, доменного шлака и прочие). При обжиге обеспечивается преимущественное содержание в клинкере высокоосновных силикатов кальция. Для регулирования сроков схватывания портландцемента в клинкер при помоле добавляют двуводный гипс в количестве 1,5-3,5% (по массе цемента в пересчете на SO3).

По составу различают: портландцемент без добавок; портландцемент с минеральными добавками; шлакопортландцемент и другие.

Белый портландцемент

Обыкновенный портландцемент имеет зеленовато-серый цвет из-за относительно высокого содержания в нем окрашивающих окислов: окиси железа и окиси марганца. Клинкер же, не содержащий этих окислов или содержащий их в незначительном количестве имеет белый цвет. Это достигается применением соответствующего сырья - белых частиц глин, каолинов и известняков с минимальным содержанием указанных окислов.

Белый портландцемент в отличие от обыкновенного имеет повышенный силикатный модуль (3,0-3,8) и высокий глиноземистый модуль (10 и более), а коэффициент насыщения низкий - 0,80-0,87. Обжиг клинкера белого портландцемента производится при более высокой температуре 1600-1650 0С, в связи с чем производительность печей снижается, а стоимость цемента увеличивается. Белый портландцемент делится на марки 300,400 и 500, а по степени белизны подразделяется на три сорта: высший, БЦ-1 и БЦ-2. Остальные свойства как у обычного портландцемента.

Цветной портландцемент

Цветной портландцемент изготовляют совместным тонким измельчением белого маложелезистого или цветного клинкера, активной минеральной добавки (белого диатомита), красящей добавки (пигмента) и гипса. Цветные клинкеры получают, вводя в сырьевые смеси минеральные красители: мумию или сурик (красный пигмент), умбру (коричневый), охру (желтый), окись хрома (зеленый), сажу (черный), ультрамарин (синий). Красящие пигменты для цветных цементов должны обладать большой красящей способностью, высокой стойкостью к щелочам (в частности, к Са(ОН)2, образующемуся при твердении цемента), солнечному свету и атмосферным воздействиям, не должны содержать вредных примесей и растворимых солей.

Сульфатостойкие портландцементы

Такие портландцементы изготовляют на основе клинкера нормированного минерального состава и применяют для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов.

Одним из основных путей получения сульфатостойкого цемента является уменьшение содержания в клинкере трехкальциевого алюмината не < 5%. По вещественному составу эти цементы подразделяют на следующие виды: сульфатостойкий портландцемент марки 400, сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками марок 400 и 500, сульфатостойкий шлакопортландцемент марок 300 и 400

Сульфатостойкий портландцемент предназначается для изготовления бетонов, подвергающихся действию сульфатной коррозии и для бетонов повышенной морозостойкости.

Пуццолановый портландцемент

Пуццолановый цемент собирательное название группы цементов в состав которых входит не менее 20% активных минеральных добавок.

В современном строительстве основной вид пуццоланового цемента - пуццолановый портландцемент получаемый совместным помолом портландцементного клинкера (60-80%) активной минеральной добавки (20-40%) и небольшого количества гипса. От обычного портландцемента он отличается повышенной коррозионной стойкостью (особенно в мягких и сульфатных водах) меньшей скоростью твердения и пониженной морозостойкостью. Пуццолановый цемент применяют в основном для получения бетонов используемых в подводных и подземных сооружениях.

Пластифицированный портландцемент

Пластифицированный портландцемент изготовляют путем введения при помоле клинкера около 0,15-0,25% сульфитно-дрожжевой бражки (в расчете на сухое вещество). Оптимальное содержание добавки для данного цемента устанавливается опытным путем и зависит от минералогического состава клинкера, тонкости помола цемента и содержания в нем гидравлических добавок. Он отличается от обычного портландцемента способностью придавать растворным и бетонным смесям повышенную подвижность.

Пластифицирующий эффект используется для уменьшения водоцементного отношения и повышения плотности, морозостойкости и водонепроницаемости бетона. Если же сохранить В/Ц, то можно снизить расход цемента (примерно на 10-15%) без ухудшения качества бетона.

Пластифицированные портландцементы рекомендуются для бетонных и железобетонных конструкций и сооружений, подвергающихся систематическому замерзанию и оттаиванию или увлажнению в пресной воде и высыханию.

Гидрофобный портландцемент

Гидрофобный портландцемент изготовляют, вводя в мельницу при помоле клинкера 0,1-0,2% мылонафта, асидола, синтетических жирных кислот, их кубовых остатков и других гидрофобизующих добавок. Эти вещества, адсорбируясь на частицах цемента, понижают его гигроскопичность, поэтому гидрофобный цемент при хранении даже в очень влажных условиях не портится, т.е. не комкуется и сохраняет свою активность. В связи с этим гидрофобные портландцементы рекомендуется поставлять в районы с высокой влажностью воздуха, а также в тех случаях, когда неизбежно длительное хранение цемента.

При изготовлении бетонных смесей, когда происходит смешивание гидрофобного цемента с заполнителями и водой, целостность адсорбционных пленок на частицах цемента нарушается, и он нормально реагирует с водой. Гидрофобизующие вещества, введенные при помоле клинкера, действуют и как пластификаторы, т.е. пластифицируют бетонные смеси. Такие вещества сохраняются в отвердевших материалах, существенно повышая их водо- и морозостойкость и увеличивая сопротивляемость агрессивным воздействиям среды.

Тампонажный портландцемент

Тампонажный портландцемент изготовляют измельчением клинкера, гипса и добавок. Он предназначен для цементирования нефтяных и газовых скважин. Цемент для холодных скважин испытывают при температуре 22±2 °С, для горячих скважин - при 75±3 °С. Предусматривается выпуск специальных разновидностей тампонажного портландцемента: утяжеленного, песчанистого, солестойкого низкогигроскопичного.

Быстротвердеющий портландцемент

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) отличается от обычного более быстрым нарастанием прочности: через 3 суток твердения его прочность на сжатие не менее 25 - 28 МПа, т.е. более половины его марочной 28-суточной прочности (40 и 50 МПа). БТЦ получают совместным тонким измельчением специального портландцементного клинкера и гипса. При помоле допускается введение не более 10% активных минеральных добавок осадочного происхождения и не более 15% доменных и электротермофосфорных гранулированных шлаков, глиежей.

В настоящее время БТЦ - основной вид вяжущего для изготовления сборного железобетона. Применение БТЦ в заводском производстве железобетонных конструкций позволяет снизить расход цемента в бетоне на 10 - 15%, ускорить тепловую обработку при меньших энергозатратах, увеличить оборот металлических форм и тем самым сэкономить металл.

Шлакопортландцемент - гидравлическое вяжущее вещество, получаемое путем тонкого измельчения портландцементного клинкера совместно с гранулированным доменным и электротермофосфорным шлаком, а также с двуводным гипсом. Для получения быстротвердеющего шлакопортландцемента порошок портландцемента иногда размалывают с гранулированным шлаком. Шлака в шлакопортландцементе должно быть не менее 21% и не более 80% по массе (ГОСТ 10178 -85). Гипс вводят в шлакопортландцемент для регулирования сроков схватывания, а также в качестве активизатора твердения шлака.

Строительно-технические свойства шлакопортландцемента обусловливают и области его практического применения - те же, что и портландцемента аналогичных марок. Его целесообразно использовать для производства монолитных и сборных железобетонных конструкций и деталей, в особенности с применением тепловлажностной обработки, а также для изготовления строительных растворов. Шлакопортландцемент предназначен в основном для бетонных и железобетонных наземных, а также подземных и подводных конструкций, подвергающихся воздействию пресных, а также минерализированных вод с учетом норм агрессивности воды - среды.

Для бетона дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередач, контактной сети железнодорожного транспорта и освещения следует поставлять цемент, изготовляемый на основе клинкера нормированного состава с содержанием трехкальциевого алюмината (С3А) в количестве не более 8% по массе.

Начало схватывания портландцемента для бетона дорожных и аэродромных покрытий должно наступать не ранее 2 ч, портландцемента для труб - не ранее 2 ч 15 мин от начала затворения цемента. Удельная поверхность должна быть не менее 280 м2/кг.

1.2 Характеристика сырьевых материалов

Известняк

Для производства портландцемента можно применять различные виды карбонатных пород: известняк, мел, известковый туф, известняк-ракушечник, мергелистый известняк, мергель и т.п. Углекислый кальций в известняках представлен минералом кальцитом. Кальцит имеет твердость 3. Известняки - осадочные породы. По происхождению различают известняки органогенные - продукты деятельности микроорганизмов, химические - полученные осаждением из растворов и обломочные - продукты переотложения разрушенных известковых пород. Известняки содержат примесные минералы - алюмосиликатные минералы глин, примеси кварца, халцедона, опала, окиси железа, пирита (FeS2), гипса, фосфорита (апатита), барита (BaSO4).

По физическим свойствам различают кристаллический известняк (мрамор), плотные известняки, землисто-рыхлые известняки или мелы. Кроме того, встречаются известковый туф, известняк-ракушечник. Мрамор - плотная порода (продукт перекристаллизации известняков) с объемной массой 2650-2900 кг/м3 и прочностью 50 - 200 МПа. Плотные известняки имеют объемную массу 2200-2600 кг/м3 и прочность 8-200 МПа. Мел сложен из частиц скрытокристаллической структуры с размером частиц менее 0,1 мим.

Глинистые породы

Из глинистых пород используют обычно глину, суглинок, глинистый сланец, мергелистую глину, лесс, лессовидный суглинок. Основой глины являются водные алюмосиликатные минералы в виде тонких частиц (< 2 мкм), причем встречаются мономинеральные и полиминеральные глины. Глинистое вещество - это в основном гидроалюмосиликаты m Al2O3 * n SiO2 * p H2O, где значения коэффициентов при окислах для отдельных глинистых минералов различны. В кристаллическую решетку гидроалюмосиликатов могут также входить K, Na, Mg, Ca, Fe.

К глинистым минералам относится каолинит - слоистый минерал состава Al2O3·2SiO2·2H2O, в глинах он присутствует в виде частиц размером 0,3-0,4 мкм; монтмориллонит - слоистый минерал состава Al2O3·2SiO2·2H2O, в котором в твердом растворе находится до 5% Fe2O3, 4 - 9% MgO, до 3,5% СаО. Бентонитовые глины состоят из очень тонких частиц (~ 2·10-9 м) монтмориллонита. Гидрослюды - минералы, близкие по составу и структуре к монтмориллонитам, однако в состав последних входят щелочные ионы, содержание которых может достигнуть 4 - 10%. Аргиллиты - твердые породы, продукт дегидратации, прессования и перекристаллизации глин. Сланцы - скальная порода, продукт перекристаллизации глин. Лесс - землистая порода, сложенная из слюд, каолинита, полевых шпатов, кальцита, кварца. Суглинки - глины, содержащие значительное количество кварца (до 40%).

Глинистые породы содержат нужные для производства портландцемента кислотные окислы SiO2, Al2O3 и Fe2O3, в известняках находится основной окисел СаО. Главным признаком пригодности глины для производства портландцемента, являются значения ее силикатного и глиноземного модулей, которые определяют величину этих модулей в портландцементе, так как карбонатный компонент сырьевой смеси обычно содержит немного глинистых примесей.

Карбонатное и глинистое (алюмосиликатное) сырье должно быть возможно более однородным по составу и структуре, не содержать включений крупных зерен кварца и других обломочных пород, затрудняющих помол сырья и трудно усваиваемых в процессе обжига.

Доменные шлаки

Железные руды наряду с оксидами железа содержат то или иное количество примесей (кварцевый песок, глина, карбонаты кальция и магния, соединения фосфора и серы и др.), называемых в совокупности пустой породой. Некоторые из них (соединения фосфора и серы) вредно отражаются на качестве чугуна. Неорганические примеси есть и в топливе, загружаемом в домну для плавления руды. Поэтому в процессе доменного производства необходимо не только восстановить из оксидов железо, но и освободить его от примесей, вносимых с рудой и топливом.

В процессе плавки карбонаты вступают в химическое взаимодействие с компонентами пустой породы и минеральной части топлива, причем образуются легкоплавкие силикаты и алюмосиликаты кальция и магния. При 1400-1500 °С эти соединения плавятся и в виде шлакового расплава, скапливающегося вследствие меньшей плотности над слоем чугуна, выпускаются из доменной печи. При выплавке 1 т чугуна на коксе в среднем получается 0,5-0,7 т шлака.

Химический состав доменных шлаков зависит от состава руды, плавней, вида применяемого топлива и выплавляемого чугуна.

Обычно в состав доменных шлаков входят оксиды CaO, Si02, А1203, MgO, FeO и сернистые соединения CaS, MnS, FeS, а иногда Ti02 и соединения фосфора. В незначительных количествах встречаются в шлаках и другие оксиды, существенно не влияющие на их свойства. Преобладающими в доменных шлаках являются CaO, Si02, A1203 и отчасти MgO, суммарное содержание которых достигает 90-95%.

По химическому составу доменные шлаки отличаются от портландцементного клинкера лишь соотношением некоторых компонентов. Шлаки содержат повышенное количество кремнезема, частично глинозема и меньше оксида кальция.

Гипс вводят в состав портландцемента для регулирования сроков схватывания. Он замедляет начало схватывания и повышает прочность цементного камня в ранние сроки. Количество гипса в цементе нормируется по содержанию SO3. В обычных цементах оно должно быть не менее 1,0 и не более 3,5%, а в высокопрочных и быстротвердеющих - не менее 1,5 и не более 4,0%.

2. СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТОВ

В настоящее время применяют три способа подготовки сырьевой смеси из исходных материалов: мокрый (помол и смешение сырья осуществляются в водной среде), сухой (материалы измельчаются и смешиваются в сухом виде) и комбинированный.

Каждый из этих способов имеет свои положительные и отрицательные стороны. В водной среде облегчается измельчение материалов, при их совместном помоле быстро достигается высокая однородность смеси, но расход топлива на обжиг сырьевой смеси при мокром способе в 1,5-2 раза больше, чем при сухом. Кроме того, значительно возрастают размеры обычных вращающихся печей при обжиге в них мокрой сырьевой смеси, так как эти тепловые агрегаты в значительной мере выполняют функции испарителей воды.

Сухой способ, несмотря на его технико-экономические преимущества по сравнению с мокрым, длительное время ограниченно применялся вследствие пониженного качества получаемого клинкера. Однако успехи в технике тонкого измельчения и гомогенизации сухих смесей обеспечили возможность получения высококачественных портландцементов и по сухому способу. Это предопределило рост производства цемента по этому способу.

Сущность комбинированного способа заключается в том, что сырьевую смесь готовят по мокрому способу, затем шлам обезвоживается на пресс-фильтрах, просушивается, гранулируется и направляется в печь, при этом влажность гранул 16-20%. Комбинированный способ по ряду данных почти на 20-30% снижает расход топлива по сравнению с мокрым способом, но при этом возрастают трудоемкость производства и расход электроэнергии.

При производстве портландцемента мокрым способом применяют следующую технологическую схему. Поступающий из карьера твердый известняк с размерами кусков до 1 м подвергается одно-, двух- или трехстадийному дроблению в дробилках с доведением кусков до 8-10 мм. Поступающую из карьера мягкую глину с размерами кусков до 500 мм измельчают в вальцовых дробилках до кусков размером 0-100 мм, а затем отмучивают в болтушках. Получаемый глиняный шлам с влажностью 60-70% подают в сырьевую мельницу, где он размалывается совместно с раздробленным известняком.

Полученный шлам, влажность которого находится в пределах 32-40%, центробежными насосами транспортируется в вертикальные шламовые бассейны, где он корректируется. Это необходимо для того, чтобы обеспечить постоянство заданного заводской лабораторией химического состава шлама. Откорректированный шлам поступает из вертикальных бассейнов в горизонтальные, где и хранится до подачи в печь для обжига. В вертикальных бассейнах шлам перемешивается сжатым воздухом, а в горизонтальных - механическим путем и сжатым воздухом. Перемешивание предотвращает возможность осаждения шлама и позволяет достичь полной его гомогенизации. При использовании сырьевых компонентов, имеющих постоянный химический состав, корректирование шлама производят не в вертикальных, а непосредственно в горизонтальных бассейнах большой емкости. Обжиг шлама на клинкер осуществляется во вращающихся печах. Они представляют собой стальной барабан, который состоит из обечаек, соединенных методом сварки или клепки, и имеет внутреннюю футеровку из огнеупорного материала. Профиль печей может быть как строго цилиндрическим, так и сложным с расширенными зонами. Расширение определенной зоны производят для увеличения продолжительности пребывания в ней обжигаемого материала.

Печь, установленная под углом 3…4 к горизонту, имеет частоту вращения 0,5…1,5 мин-1. Вращающиеся печи в основном работают по принципу противотока. Вращающуюся печь можно разделить на 5 рабочих зон:

Зона испарения - Сырье поступает в печь с верхнего (холодного) конца, а со стороны нижнего (горячего) конца вдувается топливно-воздушная смесь, сгорающая на протяжении 20…30 м длины печи. Горячие газы, перемещаясь со скоростью 2…13 м/с навстречу материалу, сначала подогревают его до 100 °С, а в конце он приобретает температуру 200°С. В начале шлам разжижается, затем комкуется. Печи оснащены цепными завесами засчет чего материал налипает на звенья, подсыхает и распадается на гранулы. Длительность пребывания материала в печи зависит от ее частоты вращения и угла наклона, составляя, например, в печи размером 5 * 185 м около 2 ч.

Зона подогрева - здесь материал нагревается до температуры 500°С-600°С. На этом этапе выгорают органические примеси и начинаются реакции. Происходит дегидратация глиняных минералов и образование оксидов алюминия, кремния и железа, начинается частичное разложение карбонатов с образованием СаО и МgО.

Зона кальценирования - здесь протекает реакция разложения карбоната Са при температуре 900°С -1200°С.

СаО® СаО+СО2

Мощные вентиляторы удаляют СО2 из зоны обжига. На этом этапе начинают образовываться соединения типа СаО*Аl2О3, появляется небольшое количество белита 2СаО*SiO2, оксиды СаО, Fe2O3, SiO2 находятся в активном состоянии.

Зона экзотермических реакций - реакции происходят при температуре 1200°С - 1300°С и с выделением тепла 100 ккал. В этой зоне происходит образование двухкальциевого силиката (белита) 2СаО*SiO2, однокальциевый алюминат насыщается известью до образования трехкальциевого алюмината 3саО* Аl2О3, образуется четырехкальциевый алюмоферрит (целит) 4СаО*Аl2О3*, Fe2O3. В большом количестве содержится свободная известь. Образование минералов происходит в твердо-фазовом состоянии.

Зона спекания (зона усвоения извести) - при температуре 1300°С - 1450°С происходит частичное плавление материала с образованием жидкой фазы. Чтобы поучить качественный клинкер материал должен находиться в зоне определенное время 6-30 мин (время зависит от размера гранул). За это время 3саО* Аl2О3 и 4СаО*Аl2О3*, Fe2O переходит в расплав 2СаО*SiO2. В результате происходит взаимодействие белита 2СаО*SiO2 с СаО и образуется алит 3СаО*SiO2. Процесс его образования постепенно замедляется и известь нацело практически не связывается. Содержание свободных оксидов кальция около 1%, т. к. будет иметь место запоздалая гидратация обожжённой извести при которой цемент характеризуется неравномерным изменением объёма.

Зона охлаждения- с температурой 1100°С - 1200°С клинкер выходит из печи, после чего сразу попадает в холодильник. В холодильнике клинкер подвергается резкому охлаждению для:

1) Сохранения жидкой фазы в стекловидном состоянии, которая является более реакционноспособной.

2) Сохранения мелкокристаллического строения остальных клинкерных минералов.

3) Для помола клинкера его температура должна быть 45°С - 50°С для предотвращения износа мельниц.

После обжига и охлаждения клинкер направляется на склад для магазинирования - вылеживания с целью гашения свободной извести, при этом клинкер может специально обрызгиваться водой. При этом он становится более рыхлым, облегчается помол и уменьшаются сроки схватывания. Полученный клинкер дозируется и отправляется в цементную мельницу. На механизированном шихтовальном дворе складируются также гидравлические добавки и гипс, которые по мере надобности подаются в бункеры цементных мельниц для совместного помола с клинкером.

Полученный портландцемент транспортируется из мельниц пневматическим путем в силосы для хранения. После определения качества цемента часть его поступает в упаковочную машину. Здесь он автоматически насыпается в бумажные мешки, которые затем отгружаются с завода железнодорожным, автомобильным или водным транспортом. Остальную часть цемента отправляют навалом в специальных железнодорожных вагонах или в контейнерах цементовозах.

3. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО ФОНДА РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕХОВ

Расчет производительности основных цехов начинается с определения годового фонда рабочего времени.

Расчетный годовой режим работы цехов определяется по формуле:

Тгод=(Nгод - Nпр - Nвых)*Тсут,

где Nгод - количество календарных дней в году, 365;

Nпр - количество праздничных дней в году, 12;

Nвых - количество выходных дней в году, 100;

Тсут - суточный фонд рабочего времени.

Таблица 1. Основные режимы работы цехов

№

Наименование цеха

Суточный фонд рабочего времени, ч

Тгод, ч

1

Складское хозяйство

16

4048

2

Цех дробления

16

4048

3

Цех сушки

24

6072

4

Цех обжига

24

8040

5

Цех помола клинкера

24

6072

Расчет производительности технологической линии начинается с

основного оборудования. Производительность вычисляется по формуле:

Пгод = Пчас * Тгод * n * Кисп,

где Пчас - часовая производительность основного оборудования, 80;

n - количество единиц оборудования, 2;

Кисп - коэффициент использования оборудования, 0,95.

Пгод =80*6072*2*0,95= 922944 т/г.

3.1 Подбор основного технологического оборудования

Расчет производительности производят на каждой технологической операции, данные приводят в сводной ведомости Таблице 2.

Таблица 2. Подбор оборудования

№

Наименование оборудования

Годовой фонд рабочего времени, Тгод, ч

Потребная производительность, т/ч

Часовая

Суточная

Годовая

Линия известняка

1

Экскаватор

4048

147,16

2354,56

595705

2

Ж/Д транспорт

4048

147,01

2352,21

595110

3

Бункер известняка

4048

146,87

2349,87

594516

4

Мостовой грейферный кран

4048

146,72

2347,52

593922

5

Щековая дробилка

4048

146,57

2345,17

593328

6

Элеватор

4048

146,43

2342,83

592736

7

Питатель

6072

97,52

2340,49

592143

Линия глины

8

Экскаватор

4048

26,87

429,92

108771

9

Ж/Д транспорт

4048

26,84

429,50

108663

10

Склад глины

4048

26,82

429,07

108554

11

Ленточный транспортер

4048

26,79

428,64

108446

12

Глиноболтушка

4048

26,76

428,21

108337

13

Питатель пластинчатый

4048

26,74

427,78

108229

14

Питатель

6072

17,81

427,36

108121

Линия помола сырья

15

Шаровая мельница

6072

192,02

4608,46

1165941

16

Питатель

6072

191,06

4585,53

1160140

Линия обжига

17

Ленточный транспортер

8040

144,15

3459,64

1158981

18

Вертик. шламбассейн

8040

144,01

3456,19

1157823

19

Горизонт. шламбассейн

8040

143,86

3452,74

1156667

20

Вращающаяся печь

8040

143,72

3449,29

1155511

21

Холодильник колосниковый

8040

75,14

1803,34

604120

22

Дозатор клинкера

6072

99,39

2385,44

603516

Линия шлака

23

Ж/Д транспорт

4048

75,06

1200,98

303849

24

Прирельсовый склад

4048

74,99

1199,78

303545

25

Ленточный транспортер

6072

49,94

1198,58

303242

27

Валковая дробилка

6072

49,89

1197,39

302939

28

Сушильный барабан

6072

49,84

1196,19

302637

29

Ленточный транспортер

6072

45,92

1102,07

278825

30

Дисковый питатель

6072

45,87

1100,97

278546

Линия гипса

31

Экскаватор

4048

11,54

184,60

46703

32

Ж/Д транспорт

4048

11,53

184,41

46657

33

Прирельсовый склад

4048

11,52

184,23

46610

34

Ленточный транспортер

4048

11,50

184,05

46564

35

Валковая дробилка

4048

11,49

183,86

46517

36

Тарельчатый питатель

4048

11,48

183,68

46471

37

Весовой дозатор

6072

7,65

183,49

46424

Линия помола цемента

38

Шаровая мельница

6072

152

3648

922944

39

Пневматический насос

6072

151,85

3644,35

922021

40

Силос

4048

227,54

3640,71

921099

Склад готовой продукции

41

Весовой дозатор

4048

90,93

1454,83

368072

42

Упаковочная машина

4048

90,84

1453,37

367703

43

Автотранспорт

4048

136,53

2184,42

552659

3.2 Технологическая схема проектируемого цеха

При заданной мощности завода, которая равняется 1.2 млн. т. в год по выпуску двух видов цементов. Количество первого составляет от 100 % 20 %, а второго соответственно 80 %.

Исходный материал хранится в силосах количеством 8 штук, каждый с полезным объемом 3000 м , высотой 33 м, и диаметром 12 м. Количество силосов: для клинкера 4, для гипса 2, для добавки 2. Для производства цемента обходимо знать процентное количество всех составляющих: у Портландцемента с минеральными добавками содержание: клинкера 81 % , добавки 14 % , гипса 5 %.

Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками содержание: клинкера 80 % , добавки 15 % , гипса 5 %. При дозировании добавки ее необходимо высушить (удалить лишнею влагу). Сушильное отделение работает 3647 часов в году. Для сушки добавки используем сушильные барабаны типа Прогресс размеры 2.2 х 20 производительностью по испаренной влаге 5100 кг/ч количеством 2 шт.

Материал из силосов подается на ленточный конвейер при помощи дозаторов и питателей (вспомогательное оборудование). С конвейера от дозируемый материал попадает в барабанную мельницу. Количество конвейеров 4 каждый длинною 37.2 м. ширина ленты 500 мм. Размеры мельницы 3.2 х 8.5 м. количеством 4 шт. каждая производительностью 60 т/ч. Мельницы работают в замкнутом цикле и поэтому на каждую мельницу устанавливают два сепаратора, для наших мельниц выбраны сепараторы, производительность 40 т/ч , количество 8 шт. Сепараторы предназначены для разделения частиц по фракциям. Более крупные частицы снова попадают в мельницу, а более мелкие идут прямиком через камерный насос в цементные силоса. Для того что бы частицы попали в сепараторы применяют элеваторы. Его производительность должна быть выше на 20 % , чем у мельнице. На два сепаратора ставится один элеватор. После мельнице идет аспирационная шахта в которой, путем разрежения воздуха происходит осаждения частичек которые попадают в элеватор. Разрежение воздуха создает компрессор. Производительностью 30 м/мин. количеством 4 шт. Проходящий через компрессор воздух попадает в циклоны, предназначенные для очистки воздуха, путем центробежных сил, происходит осаждение и перенос частиц по аэрожелобам в камерный насос и в цементные силосы. После очистки воздуха в циклонах он очищается при помощи рукавного фильтра, для лучшего прохождения воздуха через фильтр на конце вентиляционной трубы устанавливают вентилятор.

Подбор оборудования ведется по специально созданным и проверенным решениям. Для того, что бы максимально сократить электропотребление и потери продукции при производстве, увеличить производительность завода. Обеспечить качество продукции, а также содержать чистоту окружающей среды.

При изготовлении цемента важна правильная работа каждого оборудования. При малейших отклонениях работы оборудования бутит теряться качество цемента, расход энергии и др.

3.3 Охрана труда и контроль производства

При большой насыщенности предприятий цементной промышленности сложными механизмами и установками по добыче и переработке сырья, обжигу сырьевых смесей и измельчению клинкера, перемешиванию, складированию и отгрузке огромных масс материалов, наличию большого количества электродвигателей, особое внимание при проектировании заводов и их эксплуатации должно уделяться созданию благоприятных условий для безопасной работы трудящихся. Организацию охраны труда следует осуществлять в полном соответствии с «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на предприятиях цементной промышленности».

Контроль производства. Контроль за продукцией, в нашем случае цементе осуществляется с помощью цеховых лабораториях. Они работают для систематического наблюдения за установленными нормами технологического процесса в целях выпуска качественной продукции. Химический состав клинкера колеблется в сравнительно широких пределах. Главный оксид цементного клинкера - СаО, SiO , Al O , Fe O , суммарное содержание которых 95 - 97 %. Кроме них также могут входить в не больших соединениях оксид магния, сернистый ангидрид, двуокись титана, оксид хрома, оксид марганца и др. Химический анализ клинкера проводят по методике, регламентированной ГОСТ 5382 - 73. При этом определяют процентное соотношение оксидов. Повышенное содержание оксида кальция обуславливает быстрое твердение. По ГОСТ 10178 - 76 оксида магния должно быть не больше 5%. Прокаливание проб цементов при 1000 - 1200 С в процессе химического анализа определяют п.п.п. Они имеют большое практическое значение для характеристики готового п.ц.

Для определения качества конечного продукта используют правильно приготовленные образцы и испытание на сжатие и на изгиб.

3.4 Режим работы предприятий

В соответствии с нормами технологического проектирования цементных заводов режим работы отделений цементных мельниц и обслуживание их переделов применяются в три смены в сутки при непрерывной рабочей неделе.

Таблица 3. Режим работы предприятия

Наименование цехов отделений

Кол-во рабочих дней в году

Кол-во смен в сутки

Длителн. Рабочей смены

Годовой фонд эксплот. времени

Коэф. испол. экслотац времени

Годовой фонд рабочего времени в часах

Отдел цементных мельниц

365

3

8

8760

0.85

7446

Сушильное отделение

262

2

8

4192

0.87

3647

Складские отделения

262

2

8

4192

1

4192

3.5 Материальный баланс производства

Из принятого режима работы цеха даем расчет объему производства по сырью и готовой продукцией для каждого из технологических переделов в час, сутки, год.

Таблица 4. Материальный баланс производства

Наименование продукции

Производительность т.

в год

в сутки

в час

Портланд-цемент с минеральными добавками

240000

657.5

32.2

Сульфатостойкий портланд-цемент с минеральными добавками

960000

2630

129

Производительность каждого технического передела.

Портландцемент с минеральными добавками.

Пг = 240000*1*(1+0.5/100)=241200

Псут = 240000/262=916.03

Отделение цементных мельниц

Пг = 240000*1*(1+(0.5+0.5)/100)=242400

Псут = 242400/365=664.11

Пчас = 242400/7446=32.55

Склад сырья Потребность цеха в сырье

Д = 14 Рд = 0.14

К = 81 Рк = 0.81

Г = 5 Рг = 0.05

Wд = 21

Расчет для клинкера

Рг = 242400*0.81*(100/(100-0.5))=197330.65

Рсут = 197330.65/365=540.63

Рчас = 197330.65/7446=26.50

Расчет для гипса

Рг = 242400*0.05*(100/98)=12367.34

Рсут = 12367.34/365=33.88

Рчас = 12367.34/7446=1.66

Расчет для добавки

Рг = 242400*0.14*(100/99)=34278.78

Рсут = 34278.78/365=93.91

Рчас = 34278.78/7446=4.60

Учитываем влажность добавки

Рг = 242400*0.14*(100/(100-(1+21)))=43507.69

Рсут = 43507.69/365=119.20

Рчас = 43507.69/7446=5.84

Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками.

Пг = 960000*1*(1+0.5/100)=964800

Псут = 964800/262=3682.44

Отделение цементных мельниц

Пг = 960000*1*(1+1/100)=969600

Псут = 969600/365=2656.43

Пчас = 969600/7446=130.22

Склад сырья. Потребность цеха в сырье

К = 80 Рк = 0.8

Г = 5 Рг = 0.05

Д = 15 Рд = 0.15

Wд = 21

Расчет для клинкера

Рг = 969600*0.8*(100/(100-0.5))=779577.89

Рсут = 779577.89/365=2135.83

Рчас = 779577.89/7446=104.69

Расчет для гипса

Рг = 969600*0.05*(100/98)=49469.39

Рсут = 49469.39/365=135.53

Рчас = 49469.39/7446=6.644

Расчет для добавки

Рг = 969600*0.15*(100/(100-1))=146909.09

Рсут = 146909.09/365=402.49

Рчас = 146909.09/7446=19.73

Учитываем влажность добавки

Рг = 969600*0.15*(100/(100-(1+21)))=186461.54

Рсут = 186461.54/365=510.85

Рчас = 186461.54/7446=25.04

Таблица 5. Потребность проектируемого цеха в сырье

Наименов. цемента

Потребность

Клинкер

Гипс

Добавка

год

сутки

час

год

сутки

час

год

сутки

час

Ш.ПЦ.

19730.65

540.63

26.50

12367.34

33.883

1.66

34278.78

43507.69

93.91

119.20

4.603

5.84

С.П.Ц. с

минерал

добавками

779577.89

2135.83

104.69

49469.39

135.53

6.644

146909.09

186461.54

402.49

510.85

19.73

25.04

Итого :

976908.54

2676.46

131.19

61836.73

169.41

8.3

181187.87

229969.23

49.64

630.05

24.33

30.88

Таблица 6. Расчет производительности предприятия

Наименование переделов участков

Производительность

год

сутки

час

Силосно-упаковочное отделение

241200

964800

916.03

3682.44

Отделение цементных мельниц

242400

969600

664.11

2656.43

32.53

130.22

Склады клинкера, гипса, добавки.

976908.54

61836.73

181187.87

2676.56

169.41

49.64

131.19

8.3

24.33

Сушильное отделение

229969.23

630.05

30.88

Таблица 7. Таблица с коэффициентами

Год потреб

Клинкер

Гипс

Добавка

Цемент

500 - 2000

4 - 5

20

15

10

3.6 Расчет емкости складов и готовой продукции и количество силосов

Проектируем склады силосного типа, как для исходных материалов, так для цемента. Силосные склады - цилиндрические железобетонные емкости. Размеры силосных банок берем одинаковые для всех полуфабрикатов.

Найдем геометрический объем силосного склада.

Для первого вида цемента

Vс = 241200*10/365*1.2*0.9=6118.72

Для второго вида цемента

Vс = 964800*10/365*1.2*0.9=24474.88

Для клинкера

Vк = 976908.5*5/365*1.5*0.9=9912.82/3000=3.3 ~ 4 кол-во силосов

Для гипса

Vг = 61836.73*20/365*1.35*0.9=4116.8/3000=1.37 ~ 2 кол-во силосов.

Для добавки

Vд = 181187.87*15/365*0.5*0.9=3350.73/3000=1.11 ~ 2 кол-во силосов

Таблица 8. Характеристика силоса

Диаметр силоса, м.

Высота цилиндрической части силоса, м

Полезная емкость силоса, м

12.0

33.0

3000

3.6.1 Расчет производительности и кол-во мельниц

Из формулы следует, что масса мелющих тел равна 73.68

По производительности выбираем кол-во мельниц.

Для первого вида цемента

Qm = 915.29*0.818*0.037=27.7*1.2*1.15*1.2=45.87

Для второго вида цемента

Qm = 915.29*0.865*0.037=29.29*1.2*1.15*1.2=48.5

Мы домножали на коэффициенты т.к. производительность оказалась немного меньше, чем ожидалось.

Количество мельниц для помола каждого вида цемента.

Для первого вида цемента

1) n = 242400/8760*0.85*45.87=0.7 ~ 1

Для второго вида цемента

2) n = 969600/8760*0.85*45.87=2.6 ~ 3

Данные по выбранным мельницам, все одинаковые в кол-во 4 шт

Таблица 9. Данным по мельницам

Размеры мельницы диаметр и длина м.

Производительность при тонкости помола 8 - 10 % остатка на сите 0.08% т/ч

Частота вращения мельнице

Об/мин

Мощность электро- двигателя

кВт

Масса мелющих тел т

Масса барабана мельнице

3.2 х 8.5

60 по твердому

18

1250

74

200

3.6.2 Подбор сепараторов от производительности мельниц.

Производительность сепараторов.

Для первого вида цемента

1) Qm = 45.87*1.2/2=27.5

Для второго вида цемента

2) Qm = 48.5*1.2/2=29.1

3) Кол-во сепараторов на одну мельнице должно быть два они работают в закрытом цикле.

Для первого вида цемента

1) n = 1*2=2

Для второго вида цемента

2) n = 3*2=6

Таблица 10. Характеристика сепараторов

Диаметр корпуса, м

Высота, м

Мощность двигателя

Производительность т/час

Наружного

внутреннего

5

3.6

8.55

47

40

3.6.3 Расчет и подбор количества единиц вспомогательного и транспортного оборудования

Таблица 11. Расчет дозирующих компонентов

Производительность мельнице с коэфиц. 1.2-1.5 т/ч

Ед. изм.

Кол-во дозируемого в мельницу материала.

Клинкер

Добавка

Гипс

45.87*1.35=61.9

т/ч

50.88

8.78

3.15

ВД 1058(75)

ВД 1058(75)

ВД 1059М(5)

48.5*1.35=65.4

т/ч

53.10

10.0

3.33

ВД 1058(75)

ВД 1058(30)

ВД 1059М(5)

Материальный баланс на единицу готовой продукции.

Для первого вида цемента.

Потребность в клинкере, гипсе, добавки

К n = 1.5 %

Г n = 3 %

Д n = 2 %

Pк = 1000*0.81*100/(100-1.5)=822.33

Pг = 1000*0.05*100/(100-2)=51.54

Pд = 1000*0.14*100/100-2)=142.85

Для второго вида цемента.

Потребность та же

Pк = 1000*0.8*100/(100-1.5)=812.18

Pг = 1000*0.05*100/(100-2)=51.54

Pд = 1000*0.15*100/100-2)=153.06

У первого: 1К 1Д 1Г

У второго: 3К 1Д 1Г

Данные сводим в таблицу 12

Вид цемента.

Приход кг.

%

Расход

кг

%

Портландцемент с минеральными добавками.

К 822.33

81

1000

98.3

Г 51.54

5

Потери

16.72

1.7

Д 142.85

14

1016.72

Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками.

К 812.18

80

1000

98.3

Г 51.54

5

Потери

16.68

1.7

Д 153.06

15

1016.68

Таблица 13. Технические характеристики весоизмерителей

Показатель

ВД 1059М

ВД 1058

Производительность т/ч

5

75 30

Частота вращения привода барабана об/мин

35

18.5 7.4

Ширина ленты, мм

400

700

Длина ленты по центру барабана, мм

1000

1500

Масса кг

190

240

Мощность электродвигателя кВт

120

200

3.6.4 Расчет ширины ленты сборочного ленточного конвейера

Находим производительность конвейера, для этого нам нужно найти насыпную плотность цементов.

Для первого вида цемента

Рн = 0.822*1.5+0.051*1.35+0.142*0.8=1.42

Q = 45.87*1.5=68.8

В = 68.8/155*2*1.42=0.395м ~ 400 мм

Для второго вида цемента

Рн = 0.812*1.5+0.051*1.35+0.153*0.8=1.41

Q = 48.5*1.5=72.75

В = 72.75/155*2*1.51=0.408м ~ 450мм

Для простоты и удобства в обслуживание принимаем ширину ленты 500мм.

Расчет длины ленты

0.5*12+12=18 (на участке силосов) + 19.2=37.2м

Данные сводим в таблицу 14

Ширина ленты, мм

Длина, м

Кол-во

500

37.2

4

3.6.5 Расчет емкости ковшового элеватора

Производительность ковшовых элеваторов.

Для первого вида цемента

Q = 45.87*1.2=55.044

Для второго вида цемента

Q = 48.5*1.2=58.2

Таблица 15. Техническая характеристика элеваторов

№ цемента

Тип элеватора

Ширина ковша, мм

Шаг ковша, мм

Емкость ковшей, л

Мощн двиг. кВт

Высота подъема,м

Q при 0.7

1

ЦБ-350

350

250

7.8

7.0

20

55.0

2

В-450

450

640

16

10

20

87.0

3.6.6 Пневмокамерный насос

Для производства двух видов цементов берем насос типа К-1955

Таблица 16. Характеристика насоса К-1955

Производительность, т/ч

60

Внутренний диаметр камеры, мм

1600

Дальность подачи, м

По горизонтали

200

По вертикали

35

Рабочие давление сжатого воздуха, МПа

0.6

Габаритные размеры, мм

Длина

4520

Ширина

2325

Высота

3340

Расход сжатого воздуха м /т

22 - 25

3.6.7 Компрессор

Выбираем компрессор по производительности.

Для первого вида цемента

Q = 23*1.1*1*45.87/60 = 19.34

Для второго вида цемента

Q = 23*1.1*3*48.5/60 =61.35

Qобщ = 19.34+61.35=80.69

Выбираем поршневой компрессор типа 205 ВП 30/8

Производительность одного 30 берем 3 шт. прибавляем 1 запасной.

Таблица 17. Характеристика компрессора 205 ВП 30/8

Производительность, м /мин

30

Рабочие давление, МПа

0.8

Число оборотов вала, об/мин

500

Мощность двигателя, кВт

200

3.6.8 Расчет системы газоочистки и аспирации мельниц

Кол-во аспирационного воздуха м /ч.

Аспирационная шахта

Vг = 11128.1*1.5=16692.15

Циклоны

Vг = 11128.1*1.6=17804.96

Фильтр

Vг = 11128.1*2=22256.2

Площадь шахты F = 16692.15/3600=4.63

Размер стороны шахты а = v4.63=2.15

Высота шахты h = 5.5*(2*2.15*0.5)=11.825

Производительность циклона мі/ч 17600-20720 состоит группа из 4 циклонов при диаметре 700 мм.

Рукавные фильтра типа СМЦ - 101 3 с длинной рукава 900 мм.

Таблица 18. Характеристика рукавного фильтра

Производительность, мі/ч

26.4

Масса фильтра, кг

10850

Потребляемая мощность, кВт

3.0

Площадь фильтрующей поверхности

400

Число рукавов

72

Число двух камерных секций

2

Выбрали вентилятор ВМ 15 для просасывания воздуха через мельницу и аспирационную систему.

Производительность 38 мі/ч потребляемая мощность 95 кВт.

Таблица 19. Сводная таблица оборудования

№

Наименование

Тип

Производительность

Мощн. кВт

Кол-во

расчетная

паспортная

1

Силоса

3000 мі

-

-

-

8

2

Мельницы

3.2 х 8.5

48.5

60

1250

4

3

Сепараторы

5-3.6- 8.5

29.1

40

47

8

4

Весоизмеритель

ВД-1059м

3.3

5

120

2

5

Весоизмеритель

ВД-1058

53.1

75

200

6

6

Элеватор

В-450

58.2

87.0

10

1

7

Элеватор

ЦБ-350

55.0

55.0

7

3

8

Камерный насос

К-1955

48.5

60

-

4

9

Компрессор

205ВП30/8

80.69

30

200

4

10

Циклоны

ЦН-15

17804.96

17600-20720

-

4

11

Рукавный фильтр

СМУ-101

22.3

26.4

3

4

12

Сушильный барабан

Прогресс

7817

5100

14

2

13

Конвейер

500

10200

4

14

Вентилятор

ВМ 15

22.3

38

95

4

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Таблица 20. Расчет электроэнергии

№ п/п

Основное оборудование и его наим. с электродвигателем

Кол-во единиц оборудования

Мощность электродвигателя КВт

Годовой фонд рабочего времени

Коэфф. загруже ния по мощности

Часовой расход электро энергии с учетом коэфзки по мощ-ностиф. использ ования и загру

Единица

общая

1

Мельница

4

1250

5000

7446

0.8

29784000

2

Сепаратор

8

47

376

0.77

2155765.9

3

Весоизмеритель

2

120

240

0.73

1304539.2

4

Весоизмеритель

6

200

1200

0.78

6969456

5

Элеватор

1

10

10

0.74

55100.4

6

Элеватор

3

7

21

0.96

150111.36

7

Компрессор

4

200

800

0.89

5301552

8

Рукавный фильтр

4

3

12

0.84

75055.68

9

Сушильный барабан

12

14

28

0.77

78629.32

10

Вентилятор

4

95

380

0.64

1810867.2

ИТОГО:

47685077.06

Находим удельный расход электроэнергии

Эуд = 47685077.06/1200000=39.7

Таблица 21. Потребность цеха в энергетических ресурсах

№ п/п

Наименование энергетических ресурсов

Единицы измерения

Расходы

в час

в смену

в сутки

в год

1

Электроэнергия

кВт. ч

6404.1

91002

130644

47685077.06

4.1 Штатная ведомость цеха

К составу рабочих относятся все лица, непосредственно занятых при изготовлении продукции, а также дежурных слесарей и монтеров.

В состав цехового персонала входят начальник цеха, сменные мастера, младший обслуживающий персонал.

Таблица 22. Штатная ведомость цеха

Наименование профессии или видов работ

Кол-во работающих

1 смена

2 смена

3 смена

Всего

А. Производственные рабочие

1. Машинист-оператор мельниц помола

1

1

1

3

2. Помощники машинистов

1

1

1

3

3. Машинисты дробилок

1

-

-

1

4. Рабочие по обслуж. обеспыл. устройств

1

1

1

3

5. Рабочие на аэрожелобах

1

1

1

3

6. Машинисты компрессоров

1

1

1

3

7. Подсобные рабочие

1

-

-

1

8. Дежурный слесарь

1

1

1

3

9. Электромонтёр

1

1

1

3

10. Машинист упаковочной машины

1

-

-

1

11. Рабочие склада для погрузки цемента

2

2

2

6

12. Лаборант

1

1

1

3

Б. Цеховой персонал

1. Начальник цеха

1

-

-

1

2. Старший мастер

1

-

-

1

3. Сменный мастер

1

1

1

3

4. Уборщица

1

1

1

3

Удельные трудовые затраты

Ту = (41*365)/1200000=0.01

4.2 Приготовление Портландцементного клинкера

Расчет трех компонентной сырьевой смеси.

Дано

C3S - 50 %

C2S - 25 %

C3A - 5 %

C4AF - 20 %

При произведенных расчетах по методическим указанием, получаем следующие данные.

CaO = 65.2205

SiO2 = 21.875

Al2O3 = 6.0861

Fe2O3 = 6.572

Сумма составляет 99.75

Кн = 0.86

n = 1.728 ~ 1.7

р = 0.926 ~ 1 для увеличения глиноземистого модуля выбираем добавку «Алапаевский боксит»

Таблица 23. Приготовление портландцемента

Характеристика сырьевых компонентов и корректирующей добавки. Данные в таблице с пересчетам. Наименование

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

П.П.П.

?

Алексеевский мел

13.59

2.57

1.94

44.86

0.95

0.19

35.81

99.91

Алексеевская опока

77.03

7.5

5.57

2.27

1.87

0.26

5.5

100

Алапаевский боксит

15.99

47.35

19.12

1.87

0.42

-

15.25

100

а 1 = 2.8*0.86*13.59+1.65*2.57+0.35*1.94-44.86=-7.22

в 1 = 2.8*0.86*77.03+1.65*7.5+0.35*5.57-2.27=197.54

с 1 = 1.87-2.8*0.86*15.99-1.65*47.35-0.35*19.12=-121.45

а 2 = 1.7*(2.57+1.94)-13.59=-5.923

в 2 = 1.7*(7.5+5.57)-77.03=-54.811

с 2 = 15.99-1.7*(47.35+19.12)=-97.009

х = компонент1/компонент3=16.49

у = компонент2/компонент3= -0.012 ~ 0

Следовательно, на одну весовую часть трепела требуется 16.49 весовые части известняка и 0 глины. В процентном соотношении это дает следующие значения:

известняк 94.3 %

глины 0 %

трепел 5.7 %

Таблица 24. Химический состав сырьевой смеси и клинкера

Наименование

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

П.П.П.

?

Известняка 94.3 %

12.82

2.42

1.83

42.30

0.98

0.18

33.77

94.3

Трепел 5.7 %

0.91

2.698

1.09

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены