Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

1. Задание на проектирование

2. Введение

3. Номенклатура

4. Технологическая часть

4.1 Схемы технологического процесса

4.1.1. Мокрый способ производства цемента

4.1.2 Сухой способ производства цемента

4.1.3 Описание смешанного способа производства цемента

4.2 Режим работы цеха

4.3 Расчет производительности цеха

4.4 Расчёт материального баланса производства (таблица 1)

4.5 Выбор и расчет основного техн. и транспорт. оборудования

4.6 Схема расположения силосов мельниц и материалов ( схема 1)

4.7 Сводная таблица оборудования цеха (таблица 2)

5. Перечень используемой литературы



1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

помол цемент производительность технологический

Вариант 7 “б”. Разработать проект отделения помола цемента на цементном заводе производительностью 2,0 млн. тонн в год с выпуском, быстротвердеющего портландцемента с минеральными добавками марки 400 в количестве 50% и быстротвердеющего шлакопортландцемента марки 400 в количестве 50% от общей производительности завода.

Состав цементной шихты для быстротвердеющего портландцемента с минеральными добавками марки 400 (цемент №12):

Клинкер-84%, гипс-5%, шлак доменный гранулированный - 11%.

Для быстротвердеющего шлакопортландцемента марки 400 (цемент№20): Клинкер-62%, гипс-5%, шлак доменный гранулированный - 33%

Влажность шлака доменного гранулированного - 24%.

Устанавливаются мельницы размером 4,0 Ч 13,5 работающие в замкнутом цикле. Коэффициент заполнения мельниц - ж = 0,28.

Тонкость помола по остатку на сите №008% для цемента №12 - 2% , для цемента №20 - 3%.



2. ВВЕДЕНИЕ

Клинкер, применяемый при производстве цементов, по расчетному минералогическому составу должен соответствовать требованиям.

С.Д. Окороков в зависимости от содержания в клинкерах основных минералов, принимая сумму С₃S+C₂S=75% и C₃S+C₄AF=25%, предложил классификацию клинкера.

В тех случаях, когда клинкер одновременно характеризуется повышением минерала силиката и того или иного минералового плавня, его называют например, белито-алюминатом, алито-алюминатом и т.п.

Если менять минералогических состав клинкера и изготовлять на их основе цементы с различными добавками, то можно получать большую гамму гидравлических вяжущих веществ с разнообразными структурными свойствами.

Классификация клинкеров в зависимости от содержания основных минералов:

1) Алитовый C₃S - более 60%, C₂S - менее 15%

2) Нормальный ( по содержанию алита) C₃S -60% - 37,5%., C₂S - 15-37,5%.

3) Белитовый C₃S<37,5%, C₂S>37,5%.

4) Алюминатный C₃A >15%, C₄AF<10%

5) Нормальный ( по содержанию алюмината) C₃S - 15-17%, C₄AF -10-18%

6) Целитовый C₃A<7%, C₄AF>18%

В настоящее время в России выпускают:

- портландцемент без добавок и с активными минеральными добавками;

- быстротвердеющий портландцемент;

- шлаковый портландцемент;

- пуццолановый портландцемент;

- портландцемент с пластифицирующими и гидрофобизирующими добавками;

- сульфатостойкий портландцемент;

- белый и цветной портландцемент.

На строящемся заводе будет производиться быстротвердеющий портландцемент с минеральными добавками М400 и быстротвердеющий шлакопортландцемент М400.

Быстротвердеющий портландцемент (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.

Клинкер быстротвердеющего портландцемента содержит обычно 60--65 % трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюмината ограниченное (до 0,5 %) количество СаО своб. Содержание MgO в нем не должно превышать 5 %.

Гипс в быстротвердеющий цемент вводят в обычной дозировке: в пересчете на SО₃ не более 3,5 % в зависимости от минерального состава клинкера и от тонкости помола цемента. Для получения быстротвердеющего портландцемента применяют возможно однородные сырьевые материалы с пониженным содержанием MgO и R₂O.

При производстве БТЦ сырьевые смеси готовят с повышенным по сравнению с обычным портландцементом коэффициентом насыщения кремнезема оксидом кальция, их более тонко измельчают и тщательно гомогенизируют. Клинкер обжигают при несколько более высоких температурах, применяя по возможности малозольные высококалорийные каменные угли.

Повышенная прочность быстротвердеющего цемента в первые сроки твердения в значительной мере обусловлена не только минеральным составом, но и тонкостью измельчения цемента. Быстротвердеющий цемент размалывают до удельной поверхности 3500--4000 см²/г.

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) согласно ГОСТ 10178-85 выпускается марки М400 и М500.

Применение: Эффективно применять при больших объемах производства сборных железобетонных изделий и бетонировании при отрицательных температурах. Преимущества в применении таких цементов заключается в значительном уменьшении расхода цемента, на предприятиях по изготовлению железобетонных изделий уменьшается время тепло-влажностной обработки.

Ограничения: Запрещается применять данный цемент для строительства массивных конструкций. Бетон, изготовленный из БТЦ не сульфатостойкий.

Быстротвердеющему шлакопортландцементу (БТШПЦ) характерно более интенсивное, чем у обычного шлакопортландцемента, нарастание прочности в начальный период твердения. Количество доменного гранулированного шлака в нем должно составлять не менее 30 и не более 50% массы цемента. Прочность образцов из раствора 1:3 через трое сут должна быть: на изгиб не менее 3,5 МПа и на сжатие не менее 20,0 МПа. В зависимости от активности используемого шлака назначается химико-минералогический состав клинкера и необходимая тонкость помола цемента. Обычно клинкер характеризуется расчетным содержанием C₃S примерно около 60% .

Из быстротвердеющего ШПЦ благодаря интенсивной скорости его твердения можно получать плотные прочные растворы и бетоны твердения. Быстротвердеющий ШПЦ предназначен для производства сборного железобетона повышенных марок с тепловлажностной обработкой. При одном и том же расходе цемента на 1 м³ бетона и одинаковом В/Ц БТШПЦ позволяет на 10--30% сократить продолжительность тепловлажностной обработки железобетонных изделий, причем в большинстве случаев разборочная прочность бетона на БТШПЦ превышает прочность бетона на портландцементе той же марки и составляет 70--90% марочной прочности.

После тепловлажностной обработки бетоны, приготовленные из быстротвердеющего ШПЦ, продолжают интенсивно набирать прочность, быстротвердеющий ШПЦ по скорости нарастания прочности равноценен портландцементу тех же марок. Прочность его при испытании по ГОСТ 10178--85 через трое сут не менее 20 МПа, а через 28 сут не менее 40 МПа.

3. НОМЕНКЛАТУРА

А) ГОСТ 30515 - 97 Цементы. Общие технические условия.

ГОСТ 310.4 - 81 Цементы. Методы определения, предела прочности при изгибе и сжатии.

ГОСТ 4013 - 82 Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия.

ГОСТ 5382 - 91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа.

ГОСТ 10178 - 85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.

ГОСТ 1581 - 96 Портландцементы тампонажные. Технические условия.

ГОСТ 15467 - 79 Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения.

ГОСТ 31108 - 2003 Цементы общестроительные. Технические условия.

ГОСТ 16504 - 81 Система государственных испытаний продукции. Испытание и контроля качества продукции. Основные термины и определения.

ГОСТ 969 - 91 Цементы глиноземистые и высокоглиноземистые. Технические условия.

ГОСТ 3476 - 74. Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов.

Б) 1. Абсолютная плотность быстротвердеющего портландцемента с минеральными добавками ( с = 3000 - 3200 кг/м³ ) , а быстротвердеющего шлакопортландцемента ( с = 2800 - 3000 кг/м³).

2. Насыпная плотность цемента(с_нас. = 1100-1200 кг/м³) - в рыхлом состоянии , (с_нас. = 1500-1600 кг/м³ ) - в уплотненном состоянии.

3. Водопотребность - количество воды в процентах к массе цемента, необходимой для получения теста нормальной густоты.

Цементы с меньшей водопотребностью образуют более плотный камень.

4. Начало схватывания - не ранее 45 минут, конец схватывания - не позднее 12 часов с момента затворения водой.

5. Скорость твердения. Скорость схватывания цемента зависит и от ряда факторов. Большое значение имеет его минералогический состав, в особенности содержание трехкальциевого алюмината, который ускоряет схватывание. Степень обжига цементного клинкера также влияет на скорость схватывания. Сильно обожженный цемент схватывается медленнее, а слабо обожженный - быстрее, чем цемент нормального обжига. С увеличением тонкости помола ускоряется схватывание цемента вследствие большей удельной поверхности цементного порошка. Повышенное количество воды при затворении цемента замедляет его схватывание, а уменьшенное - ускоряет. С повышением температуры окружающей среды процесс схватывания ускоряется, а с понижением - замедляется. Магазинирование клинкера и силосование цемента замедляют схватывание, так как при хранении цемент реагирует с влагой и углекислой воздуха, в результате чего зерна цемента покрываются оболочкой, состоящей из углекислого кальция и других новообразований, а это затрудняет взаимодействие цемента с водой при затворении.

Добавками, ускоряющими сроки схватывания, являются: хлористый кальций, соляная кислота, глиноземистый цемент, растворимое стекло, углекислый натрий (сода) и ряд других. К замедлителям схватывания наряду с гипсом относятся: слабый раствор серной кислоты, сернокислое окисное железо и ряд других. [2]

6. Показатели прочности разных ПЦ марки 400 (МПа/кгс/см²)

Предел прочности при изгибе в возрасте 28 сут.

Марка 400 - 3,5/55

Предел прочности при сжатии в возрасте 28сут.

Марка 400 - 40/400

7. Коррозия цемента. Разрушение цементного камня происходит за счет того, что его составляющие растворяются или вступают в химическое взаимодействие с солями и кислотами, содержащимися в воде. Образующиеся новые химические соединения легко растворяются в воде или кристаллизуются в цементном камне со значительным увеличением объема, приводящим к возникновению внутренних напряжений и разрушению. На цементный камень агрессивно действуют воды, содержащие углекислоту, сульфаты, повышенное количество солей магния и свободную кислоту.

Стойкость БТШПЦ при воздействии мягких и сульфатных вод выше, чем у БТЦ. В частности, против сульфатной агрессии более стойки БТШПЦ с пониженным количеством клинкера, содержащие кислые малоалюминатные шлаки с повышенным (до 8-10%) количество MgO.

8. Свойства добавки. Шлак полусухой грануляции характеризуется более плотной структурой и имеет примерно в 1,5 раза большую среднюю плотность, чем шлак мокрой грануляции. Влажность шлака мокрой грануляции составляет 20--35% (редко 15%), шлака полусухой грануляции -- 5--10%; насыпная плотность тех и других шлаков соответственно 400--1000 кг/м³ и 600--1300 кг/м³.

Минералогический состав и структура шлаков. В медленно охлажденных шлаках, содержащих менее 5% MgO, присутствуют преимущественно мелилиты -- изоморфный ряд твердых растворов, конечными членами которого являются геленит C₂AS и окерманит C₂MS₂. С повышением содержания оксида магния более 15% вместо твердого раствора образуется только окерманит. В составе шлаков встречаются псевдоволластонит и волластонит (CS), разные модификации C₂S, ранкинит -- C₃S₂, мервинит C₃MS₂, анортит -- CAS₂ и др. Во многих шлаках имеются CaS, а также FeS и MnS.



4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1. Схемы технологического процесса

4.1.1 Мокрый способ производства цемента

Описание мокрого способа производства

Производство начинается с извлечения из карьеров твердого известняка, который впоследствии дробится на куски различного размера. Затем куски измельчаются в дробильных агрегатах, пока размеры частей известняка не будут превышать 8-10 мм.

Затем на мини-завод транспортируют глину из карьера и обрабатывают ее в вальцевых дробилках до той степени, пока размер кусочков будет достигать от 0 до 100 мм.

Далее измельченную смесь отмачивают в болтушках. В результате получается шлам из глины, влажность которого составляет до 70 %.

Затем он поступает в мельницу, где происходит процесс смешивания и размалывания с известняковой массой.

После этого шлам влажностью около 40 % направляется в вертикальный бассейн, в котором выполняется окончательный процесс корректировки. Эта операция имеет исключительное значение, так как на этом этапе обеспечивается химическая формула состава произведенного шлама.

Только после того как шлам пройдет контроль качества, он допускается к последующим этапам. Далее цементная масса транспортируется из вертикального оборудования (бассейна) в горизонтальный, в котором происходит хранение смеси перед поступлением в печь обжига. В горизонтальном бассейне сырьевая масса постоянно помешивается механическим путем с применением сжатого воздуха. Благодаря этому шлам не выпадает в осадок и полностью гомогенизируется. Если в процессе изготовления цемента применяются сырьевые компоненты, что имеют неизменный химический состав, то корректировка химического состава шлама осуществляется в горизонтальном бассейне.

Затем шлам направляется в печь для обжига, в которой он превращается в клинкер. Полученная клинкерная основа цемента поступает в промышленный холодильник для охлаждения. После этого клинкер подвергается дроблению и подается в бункеры мельниц. Там клинкерная масса повторно измельчается.

Если для процесса обжига шлама используется твердое топливо, то возникает необходимость в строительстве дополнительного помещения для хранения и подготовки угля. Когда в производственном процессе применяется жидкое или газообразное топливо, то схема обжига клинкерной смеси имеет упрощенный вид.

В завершение цемент перенаправляется из бункеров мельниц в специальные помещения для хранения. На этом производственном этапе лаборанты осуществляют контроль качества продукции и определяют марку цемента. Только после этого продукция направляется в упаковочные аппараты.

4.1.2. Сухой способ производства цемента

Описание сухого способа производства

Если применяется глинистый компонент, то сырьевая смесь подается для смешивания в шнеки, в которых происходит частичное увлажнение водой. На этом этапе образуются прочные гранулы, что имеют влажность не более 14 % - далее они поступают в печь для обжига.

При сухом методе производства процесс обжига сырья может выполняться в различных печах, здесь особое внимание уделяется приготовлению сырьевой массы. Дальнейшие этапы технологического процесса осуществляются так же, как и при мокром методе производства.

При сухом способе производства сырьевую смесь приготавливают совместно с водой, получая шлам. Известняк из вагонетки выгружают в бункер питателя. Последний дает известняк на первичное дробление в щековую дробилку для измельчения на куски 200 - 300 мм. От щековой дробилки известняк ленточным конвейером транспортируют на вторичное дробление в молотковую дробилку для измельчения его до размеров 20 - 25 мм, затем ленточным конвейером измельченный известняк подают на склад. Глину из вагонетки выгружают в бункер пластинчатого питателя, откуда ленточным конвейером направляют на измельчение в валковую дробилку. Измельчённую глину перемешивают водой в глиносмесителе и насосами перекачивают в резервуар.Известняк и смесь глины с водой направляют в барабанную мельницу для тонкого измельчения с добавлением воды. Выходящая из мельницы сырьевая смесь (шлам) насосами перекачивается в цилиндрические бассейны. Здесь шлам корректируется по химическому составу. Далее шлам направляют в бассейн, где он постоянно перемешивается крановым пневматическим смесителем. Из бассейна шлам через дозирующие устройства направляется во вращающуюся печь на обжиг.

Во вращающейся печи после ряда физико-механических и химических изменений шлам превращается в клинкер. Вращающиеся печи работают на газообразном, жидком или твердом (пылевидном) топливе. Топливо во вращающуюся печь подают через форсунки. Обожжённый продукт (клинкер) из печи поступает в холодильные устройства и далее на грубое измельчение в дробилку ударного действия, после чего клинкер подаётся на склад. Вылежавшийся на складе клинкер размалывают в барабанной мельнице, оборудованной аспирационными устройствами. Мельницы работают по замкнутому кругу или открытому циклу. При помоле к клинкеру добавляют до 5% гипса, а иногда и другие добавки.

Добавки предварительно измельчают в дробилке, а затем ленточным конвейером подают на склад добавок. Далее добавки сушат в барабанах и конвейером транспортируют на склад. На этом же складе хранят измельчённый гипс. Цемент из мельниц поступает в цилиндрические железобетонные резервуары - цементные силосы, где хранятся в течение 2 - 3 недель. Из силосов цемент направляют пневмотранспортом в спецвагоны (или автоцементовозы) для транспортирования его навалом или в бункер, а из последнего - в упаковочную машину. Упакованный в бумажные мешки цемент в обычные железнодорожные вагоны.

4.1.3. Описание смешанного способа производства цемента

Сравнение двух способов производства

В настоящее время применяют два основных способа подготовки сырьевой смеси из исходных материалов: «мокрый», при котором помол и смешение сырья осуществляется в водной среде, и «сухой», когда материалы измельчаются и смешиваются в сухом виде.

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.

Мокрый способ, несмотря на его технико-экономические преимущества по сравнению сухим, длительное время находил ограниченное применение 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 резкий рост в последние десятилетия производства цемента по этому способу.

Применение находит и третий, так называемый комбинированный способ. Сущность его заключается в том, что подготовка сырьевой смеси осуществляется по мокрому способу, затем шлам обезвоживается на специальных установках и направляется в печь. Комбинированный способ по ряду данных почти на 20 - 30 % снижает расход топлива по сравнению с расходом по мокрому способу, но при этом возрастают трудоёмкость производства и расход электроэнергии. В данной работе применяется сухой способ производства шлакопортландцемента.

4.2 Режим работы цеха

При назначении режима работы цеха необходимо стремиться обеспечить возможно более полное использование оборудования ( основных фондов) и принимать наибольшее количество рабочих смен в сутки( повышать сменность).

Цеха помола чаще работают по режиму прерывной недели с двумя выходными днями в неделю в три смены. При этом при трехсменной работе в неделю с одним выходным днем каждую восьмую неделю, расчетное количество рабочих суток в году принимают 262 суткам, а при трехсменной работе - 253 рабочих дням (5 дней в неделю по 23 часа), в утреннюю и вечернюю смену по 7.5 часов с обеденным перерывом 0,5 часа, и в ночную смену 7 часов без обеденного перерыва, и 52 субботних дня с одной сменой по 8 часов.

При принятой рабочей недели с двумя выходными днями, при трехсменной работе К_и принимается равным: 0,866

Предварительно выбрали 3-х сменный режим работы цеха с расчетным фондом рабочего времени 5402 часа, что составит 5402/23=235 суток.

- трехсменный рабочий день: 253 дня · 23 часа + 52 дня · 8 часов = 6235 часов

В³_р =6235 · 0,866=5402 ч.

4.3. асчет производительности цеха

?. Расчет материального баланса производства

Производительность завода в год 2000 тыс. т. , в том числе:

Быстротвердеющий портландцемент с минеральными добавками М400 - 1000000 т.

Быстротвердеющий шлакопортландцемент М400 - 1000000 т.

1. Расчет на год . с учетом 1% потерь

а) для быстротвердеющего портландцемента:

по расчету

клинкера - 1000000·0,84=840000 т. клинкера - 840000·1,01= 848400 т.

гипса - 1000000·0,05=500000 т. гипса - 500000·1,01= 50500 т.

шл.д.г. - 1000000·0,11=110000 т. шл.д.г. - 110000·1,01=111100 т.

б) для быстротвердеющего шлакопортландцемента

по расчету

клинкера -1000000·0,62=620000 т. клинкера - 620000·1,01=626200 т.

гипса -1000000·0,05=500000 т. гипса - 500000·1,01 = 50500 т.

шл.д.г. ? 1000000·0,33=330000 т. шл.д.г. - 330000·1,01 = 333300 т.

2. Расчет на сутки.

а) для быстротвердеющего портландцемента 1000000:235 =4255,3 т. для его получения необходимо:

клинкера -848000:235= 3610,21 т.

гипса - 50500:235 = 214,89 т.

шл.д.г. - 111100:235=472,77 т.

б) для быстротвердеющего шлакопортландцемента 1000000:235 =4255,3 т. для его получения необходимо:

клинкера ? 626200:235=2664,68 т.

гипса ? 50500:235 = 214,89 т.

шл.д.г. -333300: 235 = 1418,30 т.

3. Расчет на час.

а) для быстротвердеющего портландцемента 1000000:5402 =185,12 т. для его получения необходимо:

клинкера - 848400:5402 =157,13 т.

гипса - 50500:5402 = 9,35 т.

шл.д.г.- 111100:5402=20,57 т.

б) для быстротвердеющего шлакопортландцемента 1000000:5402 = 185,12 т. для его получения необходимо:

клинкера - 626200:5402 = 115,92 т.

гипса - 50500:5402 = 9,45 т.

шлака - 333300:5402 = 61,7 т.

4.4. Расчёт материального баланса производства (таблица 1)

Таблица 1

	Цемент, т	Клинкер, т	Гипс, т	Шлак , т сухой/влажный
Вид цемента	В год	В сутки	В час	В год	В сутки	В час	В год	В сутки	В час	В год	В сутки	В час
БТЦ М400	1000000	4255,3	185,12	848400	3610,21	157,13	50500	214,89	9,35	111100/137764	472,77/582,23	20,57/25,507
БТШПЦ М400	1000000	4255,3	185,12	626200	2664,68	115,92	50500	214,89	9,35	333300/413292	1418,3/1421,7	61,7/76,508
Итого	2000000	8510,6	370,24	1474600	6274,89	273,05	101000	429,78	18,7	378 750/454 500	1891,07/2007,93	82,27/102,015

4.5. Выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования

??. Расчет производительности и количества шаровых мельниц

1. Расчет производительности мельниц по формуле:

Q = N_м ·K ·b ·q ,

где N_м = 6.45 ·V_n·_с ·(m/V_n)^0,8 - полезная мощность мельницы, кВт.

Д_с = Д - 2·0,05 = 4-2·0,05 = 3,9 м.

L_n = L - 0,2·1 = 13,5- 0,2·1 = 13,3 м.

Масса мелющих тел m, т, по формуле :

m = 3,77· ж · Д_с²·L_n= 3,77 · 0,28 ·3,9² · 13,3 =213,5405 т.

V_m = ·L_n

V_m= = 158,8 м³

Таким образом:

N_м =6,45 ·158,8· v3,9·()^0,8 = 2542,4 кВт

а) для быстротвердеющего портландцемента М400:

Q^I= 2542,4·1·0,036 ·0,588 = 53,81 т/ч.

б) для быстротвердеющего шлакопортландцемента М400:

Q^II = 2542,4 ·1·0,034 ·0,655 = 56,62 т/ч.

2. Расчет количества мельниц по формуле:

а) для быстротвердеющего портландцемента М400:

n₁=

n₁= = 3,4

б) для быстротвердеющего шлакопортландцемента М400:

n₂=

n₂= = 3,23

n_общ =n₁+n₂= 3,4+3,23=6,63

Принимаем n_общ =7 шт.

3. Расчет частоты вращения мельниц по формуле:

n_кр. = = = = 21,3 об/мин.

n_опт. = = = = 16,2 об/мин.

4.Мощность электродвигателя мельницы по формуле:

N = (0,2·m ·Д_с·n_опт ) /з

N= = 2998,1 кВт.

Установочная мощность с учетом пускового момента

N_уст = 1,15 ·N =1,15·2998,1=3447,8 кВт

???. Расчет силосного склада

Объём силосного склада по формуле:

V_c= П ·С_н / 271 ·с_н ·К

1. Расчет склада для цемента:

а) для быстротвердеющего портландцемента:

(1000000·12)/(271·1,2·0,9) = 4100,4 м³

4100,4:3000=13,7?14

Число силосов при d=12м, высоте 33 м и объеме одного силоса 3000м³

n₁=14 шт.

б) для быстротвердеющего шлакопортландцемента:

(1000000·12)/(271·1,15·0,9) = 42780,7484 м³

42780,7484:3000 = 14,5?15

Число силосов при d=12м, высоте 33 м и объеме одного силоса 3000м³ n₂ =14,5?15 шт.

2. Расчет складов для сырьевых материалов:

а) для клинкера

(1474600·5)/(271·1,5·0,9) = 20153 м³

20153:3000=6,7?7

Число силосов при d=12м, высоте 33 м и объеме одного силоса 3000 м³ n₃= 6,7? 7 шт.

б) для гипса

(101000·30)/(271·1,35·0,9) = 9202,31 м³

9202,31:3000=3,07

Число силосов при d=12м, высоте 19,8 м и объеме одного силоса 1700м³

Исходя из количества мельниц, по технологическим соображениям принимаем n₄ ? 7 шт.

в) для шлака

(444400·16)/(271·0,7·0,9) = 41647,045 м³

41647,045:3000=13,8?14

Число силосов при d=12м, высоте 19,8 м и объеме одного силоса 1700м³ n₅= 13,8? 14 шт.

Общее число силосов для сырьевых материалов 28 шт. (см. схему 1).



4.6. Схема расположения силосов, мельниц и материалов ( схема 1)

Схема 1

?V. Подбор сепараторов

По большей производительности мельниц (56,62 т\ч ) подбираем центробежный сепаратор с производительностью 90 т/ч. в количестве одной штуки на мельницу.

Мощность N = 228 кВт; высота h = 8,18 м; диаметр наружного корпуса d_вн = 6,8 м;

диаметр внутреннего корпуса d_н. = 4,8 м.

V. Расчет сушильного отделения

Количество испаряемой из шлака влаги по формуле:

W = ·Q_шл

W = ·82,27 · 1000 = 23814,9 кг/ч

Объем сушильного барабана

V =

По табл. 8 выбираем сушильный барабан с А=70 кг/м³·ч

V= = 340 м³

По табл.8 подбираем сушильный барабан “Прогресс ” с объемом ·20 = 76 м³, производительностью по высушенному материалу 20 т/ч. , удельным паросъемом 70 кг/м³·ч и мощностью двигателя 14 кВт, размерами 2,2х20 в количестве 5 штук.

V?. Подбор дробилок

Клинкер дроблению не подлежит. Стадию дробления проходит гипсовый камень размером 200-300мм. Его расход в час - 18,7 т или 13,8 м³.

По табл.9 подбираем щековую дробилку со сложным движением щеки марки 250Ч900 мм. Она способна принимать куски размером до 210 мм и дробить их до кусков не крупнее 20 мм. Производительность дробилки 14 м³/ч., а мощность электродвигателя - 40 кВт.

V??. Расчет транспортирующего, дозирующего и вспомогательного оборудования

Q^I_тр= Q^I ·1,2 = 53,83 · 1,2 = 64,57 т/ч.

Q^II_тр= Q^II ·1,2 = 56,62 ·1,2 = 67,94 т/ч.

1.Подбор питателей и дозаторов

1)Для быстротвердеющего портландцемента М400

а) количество материала, проходящего через дозаторы:

клинкер = 64,57· 0,84 = 54,24 т/ч;

гипс = 64,57 · 0,05 = 3,22 т/ч;

шл.д.г. = 64,57·0,11 = 7,1 т/ч.

б) количество материала проходящего через дозаторы, с учетом средней плотности материала (при выборе обьемных дозаторов типа тарельчатого питателя):

клинкер = 54,24:1,6 = 33,9 м³/ч;

гипс = 3,22:1,35 = 2,15 м³/ч;

шл.д.г. = 7,1:0,75 = 9,46 м³/ч.

2)Для быстротвердеющего шлакопортландцемента М400

а) количество материала, проходящего через дозаторы:

клинкер =67,94 · 0,62 = 42,12 т/ч;

гипс = 67,94· 0,05 = 3,4 т/ч;

шлак = 67,94 · 0,33 = 22,4 т/ч.

б)количество материала проходящего через дозаторы, с учетом средней плотности (при выборе объемных дозаторов типа тарельчатого питателя):

клинкер = 42,12:1,6 = 26,3 м³/ч;

гипс = 3,4:1,35 = 2,5 м³/ч;

шлак = 22,4:0,75 = 29,8 м³/ч.

По большему значению для каждого материала подбираем питатели и дозаторы по одному на каждую течку силоса (на каждом силосе две течки).

Питатель и дозатор для клинкера. Питатель (d = 1250; частота вращения 7-11об./мин. ; мощностью двигателя 4 кВт; общая масса 1,3 т.); дозатор (СБ-106).

Питатель и дозатор для гипса. Питатель (d = 650; частота вращения 7-11 об./мин. ; мощностью двигателя 1,1 кВт; общая масса 0,46 т.); дозатор (ВЛ-1059М).

Питатель и дозатор для шл.д.г. Питатель (d = 1250; частота вращения 7-11 об./мин. ; мощностью двигателя 4 кВт; общая масса 1,3 т.); дозатор (СБ-106).

2. Подбор двухкамерных пневматических насосов (по большей производительности мельницы)

По табл.14 выбираем двухкамерный пневматический насос К-1955 с производительностью до 60 т/ч, расходом сжатого воздуха 22-25 м³/т, высотой подачи 35м, дальностью подачи 200м.

3.Подбор компрессора

а) общее количество сжатого воздуха В_сж м³/ч, для цеха помола:

В_сж = В_сж ·з_общ · 1,1 = 23 · 7 ·1,1 = 177,1 м³/т.

б) производительность компрессора:

Q_к =

Q_к = =165,2 м³/мин

По табл. 15 подбираем компрессор К-250-61 с производительностью по сжатому воздуху 250м³/мин, рабочим давлением 0,8 МПа и мощностью двигателя 1750кВт.

4.Подбор элеватора

Производительность элеватора подбираем по табл. 13.

Выбираем элеваторы подачи клинкера в силоса. Их производительность должна быть не менее 273,05 т/ч. Берем элеватор Э2ЦО-900 в количестве трех штук следующих характеристик: ширина ковша 900 мм, ёмкость ковша 118 л, шаг ковшей 650 мм, мощность электродвигателя 40 кВт, максимальная высота подъема 25 м, производительность при заполнении ковша 0,7 - 250 т/ч.

Выбираем элеватор подачи гипса в силоса. Выбираем элеватор В-200, производительностью не менее 18,7 т/ч. следующей характеристики: ширина ковша 200 мм, ёмкость ковша 2,5 л, шаг ковшей 352 мм, мощность электродвигателя 4,5 кВт, максимальная высота подъема 25 м, производительность при заполнении ковша 0,7 - 21,6 т/ч.

Выбираем элеватор подачи шл.д.г. в силоса. Выбираем элеватор В-450, производительностью не менее 82,27 т/ч. следующей характеристики: ширина ковша 450 мм, ёмкость ковша 16 л, шаг ковшей 640 мм, мощность электродвигателя 10 кВт, максимальная высота подъема 20 м, производительность при заполнении ковша 0,7 - 87 т/ч.

5.Расчет ширины ленты транспортёра В , м

В=

а) для быстротвердеющего портландцемента М400:

с_н = 1,6 ·0,84 + 1,35 · 0,05 + 0,6·0,11 = 1,4 т/м³

В = = 0,422 м.

Принимаем В = 500 мм.

б) для быстротвердеющего шлакопортландцемента М400:

с_н = 1,6 · 0,62 + 1,35 · 0,05 + 0,6·0,11 = 1,11 т/м³

В = = 0,486 м.

Принимаем В = 500 мм.

V???. Расчет системы газоочистки и аспирации

1. Объем воздуха V_г , м³/ч, проходящего через поперечное сечение мельницы, по формуле:

V_г = F_м · х_г · 3600(1-ж ),

где ж ? коэффициент заполнения мельницы мелющими телами

F_м = = 11,9

V_г = 11,9 · 0,65 ·3600(1-0,28) = 20049 м³/ч.

2. Объем воздуха V_ш, м³/ч проходящего через аспирационную шахту:

V_ш = 1,5 ·V_г = 1,5·20049 = 30073 м³/ч.

Площадь поперечного сечения шахты F_ш, м²:

F_ш =

F_ш = = 5,57 м²

Сторона аспирационной шахты:

а_ш = , м

а_ш = = 2,36 м

Высота аспирационной шахты:

h_ш=

h_ш = = 12,9

3.Объем воздуха, проходящего через батарейный циклон:

V_ц = V_г ·1,6 = 20049· 1,6 = 32078 м³/ч.

По табл. 16 подбираем батарейный циклон с производительностью по газу 30600-35700 м³/ч. в количестве одной батареи из 6 циклонов диаметром 750 мм на мельницу.

4.Объем воздуха, проходящего через фильтр и вентилятор:

V_ф = V_г· 2 =20049 · 2 = 40098 м³/ч.

По табл.17 выбираем рукавный фильтр СМЦ-101 с длиной рукавов 4500 мм, производительностью 46200 м³/ч. , числом рукавов 252, площадью фильтрующей поверхности 700 м² и мощностью двигателя 16,1 кВт в количестве одного на мельницу. По табл. 18 подбираем мельничный вентилятор ВМ-16 с производительностью 48000 м³/ч., мощностью электродвигателя 130 кВт в количестве одного на мельницу.

4.7. Сводная таблица оборудования цеха (таблица 2)

Таблица 2

№ п/п	Наименование	Тип, марка	Производительность	Потребляемая мощность, кВт	Кол-во единиц
			расчетная	По паспорту
1	2	3	4	5	6	7
1	Шаровая мельница для: БТЦ М400 БТШПЦ М400	4,0х13,5 4,0х13,5	53,81т/ч 56,62т/ч		3447,8 3447,8	7
2	Центробежный сепаратор	h=8,18 м dн=6,8 м dв=4,8 м		90 т/ч	228	14
3	Силосы для цемента	d=12 м h=33 м	Объем одного силоса 3000 м2		29
4	Силосы для сырьевых материалов	d=12 м h=33 м	Объем одного силоса 3000 м2		28
5	Сушильный барабан	“Прогресс” 2,2Ч20 м		20т/ч	14	5
6	Щековая дробилка	250Ч900	13,8 м3/ч	14 т/ч	40	1
7	Весоизмеритель ленточный для:
	Клинкера	СБ-106	54,24 т/ч	63 т/ч	1,6	14
	Гипса	ВЛ-1059М	3,4 т/ч	5 т/ч	120	14
	Шлака	СБ-106	22,4 т/ч	32 т/ч	1,6	28
8	Двухкамерный насос	ТА-28	67,94 т/ч	100 т/ч		7
9	Центробежный компрессор	К-250-61	165,2 м3/мин	250 м3/мин	1750	1
10	Ленточный транспортер	КЛС-400	31,37 т/ч	64,28 т/ч		17

1	2	3	4	5	6	7
11	Ковшовый элеватор для:
	Клинкера	Э2ЦО 900	273 т/ч	250 т/ч	40	3
	Гипса	В-200	18,7 т/ч	21,6 т/ч	4,5	1
	Шлака	В-450	82,27 т/ч	87т/ч	10	1
	Массы					7
12	Аспираторная шахта	а = 2,36м h = 12,9м	30078 м3/ч			7
13	Батарейный циклон	ЦН-15 750 мм	32078 м3/ч	30600-35700 м3/ч		7
14	Рукавный фильтр	СМЦ-101	40098 м3/ч	46200 м3/ч	16,1	7
15	Мельничный вентилятор	ВМ16	40098 м3/ч	48000 м3/ч	130	7



5. ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Банит Ф.Г., Несвежский О.А. Механическое оборудование цементных заводов. - М.: Машиностроение, 1975. - 320 с.

2. Волженский А.В, Буров Ю.С., Колокольников В.С. Минеральные вяжущие вещества. - М.:Стройиздат, 1986, - 464с.

3. Краткий справочник технолога цементного завода. - М.:Стройиздат,1974. - 186 с.

4. Лоскутов Ю.А., Максимов В.М., Веселовский В.В. Механическое оборудование предприятий по производству вяжущих строительных материалов. - М.: Машиностроение,1986 - 302с.

5. Мухина Т.Г. Производство силикатного кирпича. - М.:Высш.шк., 1971. - 166с.

6. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. - М.:Высш.шк.,1971. - 354с.

7. Силенок С.Г. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций.- М.: Машиностроение,1990 - 416с.

8. Справочник механика цементного завода. -М.:Стройиздат,1977/ - 262c.

9. Справочник по проектированию цементных заводов/ Под ред. С.И. Данюшевского. - Л.: Стройиздат, 1969. - 240с.

10. Строительные машины. Справочник. Т.1 и Т.2/ Под ред. В.А.Баумана и Ф.А.Лапира. - М.: Машиностроение,1977. - 496с.

Размещено на Allbest.ru