Производство цемента
Содержание
Введение
1. Литературный обзор
2. Технологическая часть
2.1 Номенклатура продукции проектируемого предприятия
2.2 Сырье
2.3 Расчет состава сырьевой смеси
2.4 Описание технологической схемы производства
2.5 Режим работы и фонд рабочего времени предприятия и оборудования
2.6 Материальный баланс
2.7 Выбор и расчет количества единиц оборудования
2.8 Расчет складов и бункеров
2.9 Расчет потребности электроэнергии
2.10 Расчет потребности в рабочей силе
2.11 Контроль качества продукции и технологического процесса
3. Безопасность и экологичность проекта
3.1 Охрана атмосферного воздуха от загрязнения
3.2 Охрана поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения
4. Технико-экономические показатели
Список использованных источников
Введение
За последние годы на предприятиях цементной промышленности
были созданы условия для ускорения технического прогресса и решения многих
важных задач совершенствования техники и технологии. При этом следует
подчеркнуть, что технический прогресс осуществлялся путем широкого проведения
таких мероприятий, как оснащение предприятий современным оборудованием, новыми
средствами механизации и автоматизации, внедрение передовой технологии,
интенсификация производственных процессов, рациональная организация труда,
выпуск продукции, отличающейся наибольшей эффективностью и высоким качеством.
Техническое развитие цементной промышленности связано с
использованием более производительных и усовершенствованных обжиговых и
помольных агрегатов, значительно превосходящих по мощности установленное ранее
технологическое оборудование, и с лучшими условиями труда при их обслуживании.
Технологические процессы современных промышленных установок
характеризуются оптимальными значениями параметров, в ряде случаев критическими
и сверхкритическими, малым допустимым диапазоном отклонения их от оптимальных,
обеспечением определенного соотношения между ними.
Надежность и достоверность технологического контроля и
автоматического управления во многом определяются качеством наладки
контрольно-измерительных приборов, средств автоматизации, систем и устройств
технологической сигнализации, защиты и блокировки. Поэтому при подготовке
специалистов-техников по монтажу и наладке систем контроля и автоматического
управления наладочным работам должно уделяться особое внимание.
Наладка средств измерений и систем технологического контроля
предусматривает комплекс работ по их проверке и настройке, обеспечивающих получение
достоверной информации о значениях контролируемых величин и ходе того или иного
технологического процесса. Этот комплекс работ для строящихся объектов
выполняется в три стадии.
На первой стадии выполняются подготовительные работы,
изучение и анализ основных проектных решений и предмонтажная проверка средств
измерений. На этой стадии заказчик предоставляет производственное помещение для
организации приобъектной лаборатории и проектную документацию по автоматизации
с соответствующими инструкциями и технологическими картами.
На второй стадии выполняются работы по проверке правильности
монтажа средств измерения и систем технологического контроля, автономная
наладка и подготовка систем к включению в работу для обеспечения индивидуальных
испытаний технологического оборудования.
С целью сокращения сроков ввода объекта в эксплуатацию
автономная наладка может выполняться одновременно с производством монтажных
работ по совмещенному монтажно-наладочному графику.
Включение в работу отдельных приборов и систем производится в
процессе индивидуальных испытаний и комплексного опробования агрегатов и
технологического оборудования на инертных средах и постепенного замещения их
рабочими продуктами.
На третьей стадии выполняются работы по комплексной наладке
систем технологического контроля и доведению их параметров до значений, при
которых они используются в процессе нормальной эксплуатации. Сдача налаженных
систем автоматизации в эксплуатацию производится, как по отдельным узлам, так и
комплексно по установкам, цехам, производствам.
Эффективная работа любого производства обеспечивается только
комплексной наладкой с участием специалистов различных специализированных
организаций и производственных подразделений.
Для более эффективной работы цементного завода, повышения
производительности труда и увеличения объемов производства необходима замена
устаревшего оборудования на более совершенное. Это достигается с помощью
инвестиций и инвестиционных проектов. Эффективность инвестиционного проекта
определяется соотношением результата вложений и инвестиционных затрат.
Результат применительно к интересам инвестора может представлять прирост
национального дохода, экономию общественного труда, снижение текущих расходов
по производству продукции, рост дохода или прибыли предприятия, снижение
энергоемкости и ресурсоемкости продукции, уменьшение уровня загрязнения
окружающей природной среды и другие показатели. Затраты включают в себя размеры
инвестиций, необходимых для осуществления технико-экономического обоснования
или бизнес-плана реализации инвестиционного проекта, на приобретение и монтаж
оборудования, на производство строительно-монтажных работ, а также на другие
многочисленные расходы.
1.
Литературный обзор
Производство портландцемента может быть разделено на два
комплекса операций. Первый из них включает изготовление клинкера, второй -
получение портландцемента измельчением клинкера совместно с гипсом, активными
минеральными и другими добавками (если они используются).
Получение клинкера - наиболее сложный и энергоемкий процесс.
Организация его требует больших капитальных и эксплуатационных затрат. Удельная
стоимость клинкера достигает 70-80% общей стоимости портландцемента.
Производство портландцемента состоит из следующих основных
операций: добычи известняка и глины (если необходимо, то и корректирующих
добавок); подготовки сырьевых материалов и приготовления из них однородной
смеси заданного состава; обжига сырьевой смеси материалов до спекания с
получением клинкера; помола клинкера в порошок с небольшим количеством гипса, а
иногда и добавок.
Основной задачей является получение клинкера с заданным
фазовым (минералогическим) составом, что зависит от состава и качества сырья,
выбранного соотношения между исходными материалами, требуемой дисперсности и
однородности сырьевой смеси и, конец, от правильного режима обжига и охлаждения
клинкера.
В настоящее время применяют два основных способа подготовки
сырьевой смеси из исходных материалов: "мокрый”, при котором помол и
смешение сырья осуществляются 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.
Сухой способ, несмотря на его технико-экономические
преимущества по сравнению с мокрым, длительное время находил ограниченное
применение из-за пониженного качества получаемого клинкера. Однако успехи в
технике тонкого измельчения и гомогенизации сухих смесей обеспечили возможность
получения высококачественных портландцементов и по сухому 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 мокрым способом, но при этом возрастает
трудоемкость производства и расход электроэнергии.
Площадку для строительства цементного завода выбирают, как
правило, вблизи месторождений (или размещения) основных исходных материалов -
карбонатного и глинистого компонентов. Это делается с целью уменьшения расходов
на транспорт и доведения до минимума запасов, а следовательно, и емкости
складов сырья на площадке завода.
Добыча известняка. Известняковые породы обычно залегают под
слоем пустой породы (вскрыши), толщина которого может иногда достигать
значительной величины (3-5 м и более). Для ее удаления применяют экскаваторы
разных типов, бульдозеры, а также гидромеханический способ, посредством
которого грунт размывают струей воды, подаваемой гидромонитором под давлением
15-20 атм. Высокой эффективностью отличается разработка вскрышных пород с
помощью роторных экскаваторов и удаление их в отработанные части карьеров с
помощью ленточных транспортеров.
Взорванную породу с размером кусков до 1 м, а иногда
до 1,2-1,5 м в поперечнике грузят с помощью экскаватора на транспортные
средства и отправляют на завод. Более крупные глыбы подвергают дроблению при
помощи пневматических перфораторов.
В качестве транспортных средств используют
самоопрокидывающиеся платформы (думкары) на 90 - 100 т или автосамосвалы. При
сильно пересеченной или застроенной местности, отделяющей карьер от завода,
применяют также и подвесные канатные дороги.
Добыча глины, мела и мягких мергелей осуществляется
экскаваторами одноковшовыми или многоковшовыми. Транспортируют эти материалы
так же, как и известняк, на заводы, где перерабатывают в водные суспензии
(шлам) в глиноболтушках. Они представляют собой круглый или многогранный
бассейн, дно и стенки которого футеруются чугунными плитами. В центре бассейна
на фундаменте устанавливается вертикальный вал с крестовинами, на которые
подвешиваются стальные грабли.
Вал приводится во вращение электродвигателем. Материалы после
предварительного измельчения в дробилках до размера кусков не более 20 см
разбалтывают с водой, причем образуется суспензия с частицами материала до 3 -
5 мм. Крупные куски и примеси (песок, галька и т.п.), оседающие на дно,
периодически удаляются. Полученный шлам с помощью насосов перекачивается в
запасные бассейны, откуда поступает на тонкое измельчение в мельницы с другими
компонентами сырьевой смеси.
Приготовление сырьевой смеси включает: дробление
известняка, глины и добавок, дозирование, совместный тонкий помол и смешение
компонентов, корректирование состава полученной смеси (шлама) и ее хранение.
цемент сырье обжиг клинкер
При изготовлении 1 т портландцемента приходится измельчать до
2,5 - 3 т сырья, угля и клинкера. На это расходуется более 60 - 80% общего
количества энергии, затрачиваемой на производство цемента.
В производстве портландцемента по мокрому способу сырье
размалывают в мельницах со значительным количеством воды - мокрый помол (обычно
при содержании воды до 36 - 42% массы сухого вещества).
Сырье измельчают до степени, характеризуемой обычно остатком
на сите № 008 не более 5 - 10%. Помол в мельницах обходится дороже дробления,
поэтому экономично направлять в них материал с возможно малыми размерами
частиц.
Корректирование состава шлама. При смешивании известняка с
глиной не всегда удается сразу получить шлам требуемого химического состава
из-за неоднородности сырья, несовершенства дозирующих устройств и других
факторов. В связи с этим возникает необходимость в систематическом контроле
содержания компонентов в сырьевой смеси и, в случае отклонения от принятых
величин, в корректировании состава шлама. Для этого в него вводят недостающий
компонент в соответствующем количестве.
В зависимости от состава и однородности сырья, а также от
состава и качества выпускаемого цемента сырьевую смесь корректируют по
заданному содержанию в ней углекислого кальция (по титру), а также по
требуемому коэффициенту насыщения и одному из модулей.
Необходимость в корректировании шлама может возникать также и
при недостаточном или избыточном содержании других компонентов (оксидов кремния
и железа).
Бесперебойную работу обжигательной печи при нарушении подачи
сырья или поломке механизмов можно обеспечить лишь в том случае, если есть
запас шлама. Для этого предусматривается сооружение бассейнов, емкость которых
должна обеспечивать запас шлама на несколько дней работы завода.
Обжиг сырьевой смеси. Для обжига сырьевой смеси как при
мокром, так и при сухом способе производства почти исключительно применяются
вращающиеся печи. Длина вращающихся печей при мокром способе производства
достигает 150 - 185 м и более, а диаметр - 4-7 м.
Вращающаяся печь работает по следующей схеме. Шлам из
шламбассейна перекачивается насосом в распределительный бак, установленный над
печью. Отсюда он через ковшовый питатель или специальный расходомер по трубе
поступает в печь.
С противоположной стороны в печь вентилятором нагнетается
уголь в виде пылевоздушной смеси, которая поступает из углепомольного
отделения, размещаемого обычно вблизи печного агрегата. Попадая в раскаленное
пространство, уголь воспламеняется и начинает гореть.
Образующиеся дымовые газы проходят через всю печь, отдавая
свое тепло обжигаемому материалу. Шлам, проходя через печь и подвергаясь
воздействию газов все более высокой температуры, претерпевает ряд физических и
физико-химических превращений. При температурах же 1300 - 1500º С материал спекается, причем образуются клинкерные зерна размером
до 15-20 мм и больше. Пройдя зону высших температур, клинкер начинает
охлаждаться потоками более холодного воздуха, поступающего из холодильника. Из
печи он выходит с температурой 1000-1100ºС и направляется в
колосниковый холодильник. Здесь он охлаждается до температуры 30-50ºС воздухом, протягиваемым через слой материала толщиной 20-25 см.
Нагретый воздух из первого отделения холодильника направляется в зону горения
топлива в печи, а частично выбрасывается в атмосферу непосредственно или после
очистки от пыли.
Обжиг сырьевой смеси и получение клинкера сопровождаются
сложными физическими и физико-химическими процессами, в результате которых из
исходных компонентов образуются спекшиеся зерна размером до 2-3 см,
состоящие в основном из минералов C3S, β-C2S, C3A, C4AF и стекловидной фазы.
Характер процессов, протекающих в сырьевой смеси, определяется температурой
обжига.
Шлам, попадая в печь, подвергается воздействию дымовых газов,
имеющих значительную температуру (300 - 600º С). При этом начинается
энергичное испарение воды, которое сопровождается постепенным загустеванием
шлама. В дальнейшем, когда значительная часть воды уже испарилась, образуются
крупные комья, которые затем распадаются на более мелкие частицы, вследствие
ухудшения связующих свойства глиняного компонента, а также разрыхляющего
воздействия цепей. При последующем движении по длине печи материал попадает в
область более высоких температур. При 400 - 500º С из материала выгорают
органические примеси и начинается дегидратация каолинита и других глинистых
минералов с образованием, в частности, каолинитового ангидрида Аl2O3 2SiO2. Удаление из глины
гидратной воды сопровождается потерей пластичности и связующих свойств, что
приводит к распаду образовавшихся ранее комьев материала в подвижный порошок.
Все эти процессы проходят в печи до температуры материала примерно 600-700º С.
Следующая зона, где происходит дегидратация глины и идет
дальнейшее нагревание материала до 700-800ºС, называется зоной
подогрева. При температурах 750-800ºС и выше в материале
начинаются реакции в твердом состоянии между его составляющими. Вначале они
едва заметны, однако с повышением температуры материала до 1000º С и более интенсивность их резко возрастает. На участке
вращающейся печи, где температура материала достигает 1100º С, резко возрастает интенсивность реакций в твердом состоянии.
Реакции образования силикатов, алюминатов и ферритов кальция являются
экзотермическими.
В связи с этим интенсивное образование указанных соединений
сопровождается значительным выделением тепла, что приводит к интенсивному
повышению температуры материала на 150-200º С на коротком участке
печи в несколько метров. К концу экзотермической зоны температура материала
достигает примерно 1300º С. При температуре 1300º
С начинается спекание материала вследствие образования в нем
расплава в количестве 20 - 30% объема начавшей спекаться массы. При этом в
жидкой фазе создаются благоприятные условия для образования основного минерала
портландцемента - трехкальциевого силиката C3S из C2S и СаО. Участок печи,
где происходит спекание материала и образование алита, называется зоной
спекания. Здесь материал нагревается примерно от 1300 до 1400º С.
Производство цемента по сухому способу с обжигом клинкера в
коротких вращающихся печах осуществляется по следующей технологической схеме.
Добывают и дробят известняк и глину при сухом способе
производства с помощью тех же механизмов, что и при мокром способе.
Раздробленное сырье сушат в сушильных барабанах до остаточной влажности 1-2%, а
затем подвергают тонкому измельчению в мельницах, работающих по открытому или
замкнутому циклу. Для тонкого измельчения известняков и глин преимущественно
применяют установки для одновременного помола и сушки материала в шаровых
мельницах.
Сырьевая мука, получаемая в результате помола в мельницах
того или иного типа, направляется на гомогенизацию и корректирование в
специальные железобетонные силосы. Муку в них перемешивают с помощью сжатого
воздуха, вводимого через керамические пористые плитки, укладываемые на днище
силосов.
После гомогенизации проверяют состав сырьевой муки. При
необходимости смесь корректируют, для этого предусмотрены специальные силосы, в
которых смесь известняка и глины гомогенизируется с корректирующими добавками.
Из силосов откорректированная смесь пневмонасосом подается в
систему циклонных теплообменников. Во время перемещения по газоходам и циклонам
сырьевая мука постепенно нагревается и частично декарбонизируется, за счет
печных газов, движущихся под действием дымососа. Пройдя теплообменники сырьевая
мука поступает в печь. Вращающиеся печи с циклонными теплообменниками имеют
гораздо меньшую длину, чем печи для производства клинкера по мокрому способу.
Процессы протекающие в этих печах аналогичны процессам протекающим в печах для
мокрого способа, исключая несколько начальных стадий [2]
Получение собственно портландцемента осуществляется
совместным помолом портландцементного клинкера и гипса, а также добавок, если
это необходимо. Гипс добавляют для регулирования сроков схватывания. Помол
производится преимущественно в трубных мельницах. Материал в мельницах
измельчается под действием загруженных в барабан мелющих тел - стальных шаров
(в камерах грубого помола) и цилиндров (в камерах тонкого помола). Готовый
портландцемент - очень тонкий порошок темно-серого или зеленовато-серого цвета;
при выходе из мельницы он имеет высокую температуру (80-120º С) и направляется пневматическим транспортом для хранения в
силосы. Цемент в силосах выдерживают до его охлаждения и гашения остатков
свободного оксида кальция. Далее часть цемента отправляется с завода
автотранспортом и железнодорожным транспортом, а часть поступает на отвешивающие
и упаковывающие машины и поставляется в мешках по 50 кг [3]
2.
Технологическая часть
2.1
Номенклатура продукции проектируемого предприятия
На данном предприятии планируется выпускать 2 вида цемента:
ПЦД5-70% и ПЦД20-30%. Ниже указаны требования к выпускаемым видам цемента.
При производстве цементов применяют:
клинкер, по химическому составу соответствующий
технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния (MgО) в клинкере не
более 5 %;
гипсовый камень по ГОСТ 4013 82 "Камень гипсовый
и гипсоангид
Массовая доля в цементах активных минеральных добавок должна
соответствовать следующим значениям: ПЦД20 - свыше 5% до 20% включительно;
Предел прочности цемента при изгибе и сжатии должен быть,
соответственно, не менее следующих значений:
ПЦД20 - 5,4 (через 55 дней); 39,2 (через 400 дней);
Гарантированная марка ПЦД 20.
Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45
минут, а конец - не позднее 10 часов от начала затворения.
Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при
просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой № 008 проходило не менее 85 %
массы просеиваемой пробы.
Массовая доля ангидрида серной кислоты (SO3) в
цементе должна соответствовать следующим требованиям: ПЦ 400 - Д 20 - не менее
1,0 и не более 3,5.
Эффективность применения технологических добавок, а также
отсутствие отрицательного влияния их на свойства бетона должны быть
подтверждены результатами испытаний цемента и бетона.
Массовая доля щелочных оксидов (Na2O и К2О)
в пересчете на Na2О (Na2O + 0,658К2О) в
цементах, предназначенных для изготовления массивных бетонных и железобетонных
сооружений с использованием реакционноспособного заполнителя, устанавливается
по согласованию с потребителем.
Гарантируемое соответствие цемента всем требованиям при
соблюдении правил его транспортирования и хранения при поставке в таре в
течение 60 суток для всех цементов (кроме быстротвердеющих), а при поставке
навалом на момент получения цемента потребителем - не более чем 60 суток после
отгрузки для всех цементов (кроме быстротвердеющих).
В отличии от СНиП 82 - 02 - 95, где для шлакопортландцемента
принят режим пропаривания общей продолжительности 16 - 18 чпри температуре 90 -
95°С. [4]
2.2 Сырье
Сырьевыми материалами для производства клинкера служат
карбонатные горные породы с высоким содержанием углекислого кальция, глинистые
породы, содержащие кремнезем, глинозем и окись железа, и гипс. В среднем на
изготовление 1 тонны цемента требуется до 1,5 тонн исходного сырья.
Окись кальция CaO вводится в цемент в виде известняков независимо
от содержания в них глины. Известняки и мел содержат до 90% и более углекислого
кальция и небольшие количества кварцевого песка, глинистых минералов и др.
Плотность известняков 1750-2950 кг/м³, влажность 0,13-10,7%. С
глиной вводятся кремнезем SiO2 (70-80%), глинозем Al2O3 (3-10%), окись железа Fe2O3 (3-6%) и небольшое
количество карбонатов кальция и магния. Включения веществ, содержащих окислы SO3, Na2O, K2O, а также MgO нежелательны, и их
количество должно быть минимальным. Влажность глин колеблется в пределах
15-25%, плотность 1800-2000 кг/м³. Поскольку не всегда
удается получить клинкер требуемого состава, то применяют корректирующие
добавки, содержащие значительное количество какого - либо из недостающих
окислов клинкера. К примеру, кварцевый песок применяют для увеличения
содержания SiO2.
Наряду с материалами природного происхождения цементная
промышленность использует побочные продукты разных отраслей промышленности,
например доменные шлаки.
В состав доменных шлаков входят окислы: CaO, SiO2, Al2O3, MgO, FeO и сернистые соединения CaS, MnS, FeS. В незначительных
количествах встречаются и другие окислы, существенно не влияющие на свойства
шлаков. Преобладающими в доменных шлаках являются CaO, SiO2, Al2O3 и отчасти MgO, суммарное содержание
которых достигает 90-95%. Главными фазами в шлаках являются преимущественно
мелилит, ларнит и анортит.
При обычных температурах (до 15-25ºС) шлаки почти не проявляют во взаимодействии с водой и,
следовательно, не твердеют Доменные шлаки, предназначенные для изготовления
вяжущих веществ гранулируют, то есть охлаждают водой, паром или воздухом.
При производстве цемента с целью замедления сроков его
схватывания в состав шихты, наряду с клинкером, вводят гипс - двуводный сульфат
кальция (CaSO4·2H2O),
содержание которого в цементе определяется качеством породы - гипсового камня.
Плотность гипса колеблется от 1,35 до 1,45 г/см3.
/6/
2.3 Расчет
состава сырьевой смеси
Сырьевая смесь рассчитывается, исходя из химического состава
сырьевых компонентов и модульных характеристик клинкера. Так как в данном
случае имеются значительные колебания в составе глинистого компонента
кремнезема, то расчет следует проводить по силикатному модулю (формула 1).
, (1)
где n-силикатный модуль.
Таблица 1 - Химический состав исходных сырьевых материалов
|
Компоненты
|
Химический
состав, %
|
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
R2O
|
SO3
|
ППП
|
Прочее
|
Сумма
|
|
Известняк 6
|
1,35
|
0,59
|
0,17
|
4,01
|
0,15
|
|
0,79
|
2,94
|
|
100
|
|
Глина 4
|
5,48
|
27,5
|
0,6
|
5,01
|
0,11
|
|
0,1
|
1,86
|
|
100,66
|
|
Песок
|
97,1
|
1,47
|
0,13
|
0,43
|
0,28
|
|
0,3
|
0,29
|
|
100
|
ППП - потери при прокаливании; R2O - щелочи (K2O, Na2O).
nизвестн. =
=> ввод песка, т.к. <2,5;
nглина= 
=> ввод песка, т.к. <2,5
Если > 2,5 - ввод огарка
Так как силикатный модуль для обоих компонентов ниже заданного, то
его повышают вводом добавок с высоким содержанием кремнезема (песок).
Вводим корректирующий коэффициент для глины:
k =
Перемножив коэффициент k на
процентное содержание глины, получим:
SiO2 · k = 55,48 · 0,993 = 55,122O3 · k = 27,5· 0,993 = 27,322O3 · k = 0,6 · 0,993 = 0,596· k = 5,01· 0,993 = 4,98
MgO · k = 0,11· 0,993 = 0,109
SO3 · k = 0,1·0,993 = 0,099
Химический состав глины в пересчете на коэффициент k в сумме = 100.
Таблица 2 - Химический состав исходных сырьевых материалов
|
Компоненты
|
Химический
состав, %
|
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
ППП
|
Прочее
|
Сумма
|
|
Известняк 6
|
1,35
|
0,59
|
0,17
|
54,01
|
42,94
|
0,94
|
100
|
|
Глина 4
|
55,12
|
27,32
|
0,596
|
4,98
|
11,86
|
0,21
|
100
|
|
Песок
|
97,1
|
1,47
|
0,13
|
0,43
|
0,29
|
0,58
|
100
|
Корректирование основных компонентов добавками производят по
формулам 2.2 и 2.3, позволяющим установить соотношение между основным
компонентом и добавкой для получения заданного n.
,
,
x =
y =
p = 
q = 
В пересчете на 100%:
x + y = 99,41 + 0,59 = 100%
р + q = 13,6 +86,4 = 100%
Таблица 3 - Химический состав откорректированных материалов
|
Компонен-ты
|
Химический
состав
|
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
R2O
|
SO3
|
ППП
|
Сумма
|
|
x песок
|
0,573
|
0,0087
|
0,0007
|
0,003
|
0,0017
|
-
|
0,001
|
0,0017
|
0,59
|
|
y. извест-няка
|
1,342
|
0,586
|
0,169
|
53,68
|
0,149
|
-
|
0,78
|
42,69
|
99,410
|
|
Известняк I
|
1,915
|
0,595
|
0,1697
|
53,68
|
0,151
|
-
|
0,78
|
42,68
|
100
|
|
p песок
|
3,21
|
0, 199
|
0,018
|
0,058
|
0,038
|
-
|
0,04
|
0,039
|
13,6
|
|
q · глина
|
47,82
|
23,70
|
0,517
|
4,218
|
0,095
|
-
|
0,086
|
10,123
|
86,40
|
|
Глина I
|
1,03
|
23,899
|
0,536
|
4,276
|
0,133
|
-
|
0,127
|
10,162
|
100
|
Проверка значений n по откорректированным известняку’ и глине’ показала,
что они расходятся с данным значением не более, чем на 0,5%.
n (известн.1) = 
,51 - 2,5 = 0,01 
< 0,5 %;
n (глина1) =
< 0,5%.
Устанавливается соотношение между откорректированными известняком
и глиной по заданному Кн:
Определяем расход сухих материалов на 100кг. сырьевой смеси:
Песок в известняке I - х · m = 0,0059 · 0,801 = 0,0047
Известняка в песке I - y · m = 0,994 · 0,801 = 0,796
Итого: х · m + y · m =0,801
Песок в глине I - р · n = 0,136 · 0, 199 =
0,027
Глины в глине I - q · n = 0,862 · 0, 199 = 0,172
Итого: р · n + q · n = 0,027 + 0,172 = 0, 199
Всего песка: В известняке I - х · m
В глине I - р · n
Итого: х · m + р · n = 0,0047 + 0,027 = 0,0317
Всего сухих компонентов:
Известняка I - y · m = 0,994 · 0,801 = 0,796
Глины I - q ·
n = 0,862 · 0, 199 = 0,172
Песка - х · m + р · n = 0,0047 + 0,027 = 0,0317
Итого в пересчете = 100%
Химический состав сырьевой смеси, рассчитанный по выше
приведенному соотношению компонентов, и клинкера, отличающегося от состава
сырьевой смеси отсутствием ППП, сводится в таблице 4.
Коэффициент пересчета химического состава сырьевой смеси на
химический состав клинкера вычисляется по формуле 17:
Затем все составляющие химического состава сырьевой смеси,
исключая ППП, умножаются на Кпер., в результате устанавливается химический
состав клинкера.
Рассчитывается коэффициент насыщения (формула 18):
Сырьевая смесь:
. Глиноземистый модуль:
Р = 
Таблица 4 - Химический состав сырьевой смеси и клинкера
|
Компо-ненты
|
Оксиды
|
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
R2O
|
SO3
|
ППП
|
Проч.
|
Сумма
|
n
|
Р
|
kн
|
|
y·m известняка
|
1,075
|
0,469
|
0,135
|
43,003
|
0,119
|
-
|
0,629
|
34,189
|
-
|
79,619
|
|
|
|
|
q·n глины
|
9,48
|
4,699
|
0,103
|
0,857
|
0,019
|
-
|
0,017
|
2,039
|
-
|
17,214
|
|
|
|
|
х·m + р·n песка
|
3,078
|
0,047
|
0,014
|
0,009
|
-
|
0,0095
|
0,0091
|
-
|
3,171
|
|
|
|
|
Сырьевая смесь
|
13,63
|
5,215
|
0,242
|
43,874
|
0,147
|
-
|
0,655
|
36,237
|
-
|
100,03
|
2,5
|
21,55
|
0,92
|
|
Клин-кер
|
21,37
|
8,177
|
0,379
|
68,794
|
0,230
|
-
|
1,0286
|
56,8196
|
-
|
156,8052
|
2,5
|
21,55
|
0,92
|
. Коэффициент насыщения:
КН = 
. Силикатный модуль:
n =
Клинкер:
Глиноземистый модуль:
Р = 
. Коэффициент насыщения:
КН = 
. Силикатный модуль:
n =
2.4 Описание
технологической схемы производства
Технология портландцемента в основном
сводится к приготовлению сырьевой смеси надлежащего состава, ее обжигу до
спекания (получают клинкер) и помолу в тонкий порошок.
Сырьевую смесь приготовляют сухим или
мокрым способом. В соответствии с этим различают и способы производства цемента
- сухой и мокрый. На данном заводе портландцемент будет производиться сухим
способом.
Известняк с карьера поступает в приемный
бункер, затем проходит две стадии дробления в щековой дробилке. Размер кусков
после дробления составляет от 75 до 200мм. В таких дробилках используют способы
раздавливания, раскалывания и частичного истирания материала. После дробления
известняк идет на склад сырья.
Глина с карьера поступает в приемный
бункер. Так как глина является мягкой породой, то она дробится по
одноступенчатой схеме в валковых дробилках до кусков размеров 200 мм. В них
материал измельчают способом раздавливания между валками, вращающимися
навстречу друг другу. При разных скоростях вращения валков имеет место и
истирание материала. В зависимости от свойств исходного материала применяют
гладкие, рифленые и зубчатые валки. После глина подается на склад сырья.
Песок поступает в приемный бункер, сушится
и подается на склад сырья. Затем сырьевая смесь поступает в мельницу
"Аэрофол". Мельница "Аэрафол" представляет собой короткий
полый вращающийся барабан большого диаметра, закрытый с двух сторон торцевыми
стенками с полыми цапфами. Внутренняя полость барабана футерована бронеплитами
с лопастями-подъемниками. Материал поступает в мельницу через цапфу,
отбрасывается при вращении барабана к периферии на лопасти, поднимается
последними и вновь падает вниз, ударяясь по пути о куски поступающего в мельницу
материала и повторно о лопасти. Оптимальная степень заполнения таких мельниц
материалом составляет 20.25 %. Помол в мельнице происходит за счет ударов
материала о лопасти и соударения размалываемых кусков. Для усиления
размалывающего действия в мельницу может быть загружено небольшое количество
стальных шаров (5.6 % от внутреннего объема мельницы).
Эффективность процесса самоизмельчения определяется
максимальной крупностью кусков исходного материала, а также соотношением
крупных и мелких фракций. Оптимальная крупность подаваемого в мельницу
материала зависит от ее диаметра и частоты вращения. Основные преимущества
мельниц самоизмельчения состоят в простоте конструкции и обслуживания, низкой
скорости вращения рабочих органов, малых удельных затратах электроэнергии на
измельчение, отсутствие мелющих тел, совмещение процессов дробления и помола в
одном аппарате, высокой производительности (до 500 т/ч). Мельницы
самоизмельчения предназначены для сухого размола (мельница
"Аэрофол").
Создание такого агрегата позволило перерабатывать сырье
влажностью 20-22 % по сухому способу. Большой диаметр загрузочных цапф
позволяет пропускать значительный объем горячих газов, поэтому можно
использовать газы относительно невысокой температуры (отходящие газы
вращающихся печей).
После помола сырьевая смесь поступает в силосы, а затем
поступает во вращающиеся печи где обжигается. Образованию портландцементного
клинкера предшествует ряд физико-химических процессов, в результате которых
клинкер приобретает сложные минералогический состав и микрокристаллическую
структуру. Эти процессы протекают в определенных температурных границах -
технологических зонах печи. При сухом способе производства подготовительные
зоны I
- II занимают 50.60 % длины
печи, зона декарбонизации - 20.25, зона экзотермических реакций - 7.10, зона
спекания - 10.15 и зона охлаждения - 2.4 % длины печи
В зоне подогрева при температуре 200. 650°С выгорают
органические примеси и начинаются процессы дегидратации и разложения глинистого
компонента. Обезвоживание и распад на оксиды водных алюмосиликатов кальция
приводит к образованию ряда промежуточных соединений, заметно влияющих в
дальнейшем на скорость связывания СаО.
В зоне декарбонизации при температуре 900. 12000С
происходит диссоциация карбонатов кальция и магния с образованием свободных СаО
и МgО. Одновременно
продолжается распад глинистых минералов. В зоне экзотермических реакций при
температуре 1200 - 13000 С завершается процесс твердофазового
спекания материала. В результате образуются минералы 3CaO*Al2O3; 4CaO*Al2O3*Fe2O3 и 2CaO*SiO2. Однако в смеси остается
некоторое количество свободной извести, необходимое для насыщения
двухкальциевого силиката до трехкальциевого (алита).
В зоне спекания при температуре 1300 - 14500 С
происходит частичное плавление материала, начинающееся в поверхностных слоях
зерен, а затем постепенно распространяющееся к их центру. Время полного
усвоения оксида кальция и образования алита в зоне спекания составляет 20 - 30
минут.
В зоне охлаждения температура клинкера понижается с 1300 до 1100-10000С.
Часть жидкой фазы при этом кристаллизуется с выделением кристаллов клинкерных
минералов, а часть затвердевает в виде стекла. Границы зон во вращающейся печи
достаточны условны и нестабильны. Меняя режим работы печи, можно смещать
границы и протяженность зон и тем самым регулировать процесс обжига.
Аппараты для тепловой обработки. Они работают по принципу как
противотока, так и прямотока. С точки зрения расходы теплоты прямоток выгоднее,
чем противоток, так как в последнем случае выше температура отходящего
материала и больше потери теплоты. Тем не менее, чаще применяют противоток, что
связано с большей разностью температуры теплоносителя и материала в таких
аппаратах и соответственно большей скоростью теплообмена,
Тепловыми агрегатами в производстве клинкера являются
вращающиеся печи. Они представляют собой стальной барабан, который состоит из
обечаек (открытый цилиндрический или конический элемент конструкции),
соединенных сваркой или клепками, и имеет внутреннюю футеровку из огнеупорного
материала (рисунок 2.3.1). 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 - 40 к горизонту, вращается с частотой 0,5
- 1,5 мин-1. Вращающиеся печи в основном работают по принципу
противотока. 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, нагревают последний до требуемой температуры.
Длительность пребывания материала в печи зависит от ее частоты вращения и угла
наклона, составляя, например, в печи размером 5× 75 м, 2-4 часа. Занятое
материалом сечение во вращающихся печах составляет лишь 7-15 % объема, что
является следствием высокого термического сопротивления движущегося слоя и
объясняется как малой теплопроводностью частиц обжигаемого материала, так и
слабым перемешиванием их в слое.
- дымосос; 2 - питатель для подачи шлама; 3 - барабан; 4 -
привод; 5 - вентилятор с форсункой для вдувания топлива; 6 - колосниковый
охладитель.
Рисунок 2.3.1 Вращающаяся печь размером 3,6×36 м.
Факел пламени и горячие газы нагревают как поверхностный слой
материала, так и футеровку печи. Футеровка, в свою очередь, отдает получаемую
теплоту материалу лучеиспусканием, а также путем непосредственного контакта.
При каждом обороте печи в процессе соприкосновения с газовым потоком
температура поверхности футеровки повышается, а при контакте с материалом
понижается. Таким образом, материал воспринимает теплоту лишь в двух случаях:
либо когда соприкасается с нагретой поверхностью футеровки, либо когда
находится на поверхности слоя. Производительность вращающейся печи зависит от
объема внутренней части, утла наклона печи к горизонту и частоты вращения,
температуры и скорости движения газов, качества сырья и ряда других факторов.
Важное преимущество вращающихся печей - их технологическая
универсальность, обусловленная возможностью использовать сырьевые материалы
различных видов.
По выходе из печи клинкер необходимо
быстро охладить в специальных холодильниках, чтобы предотвратить образование в
нем крупных кристаллов и сохранить в нем стекловидную фазу. Без быстрого
охлаждения клинкера получится цемент с пониженной реакционной способностью по
отношению к воде.
После выдержки на складе (1.2 недели)
клинкер превращают в цемент путем помола его в тонкий порошок, добавляя
небольшое количество двуводного гипса. Готовый портландцемент направляют для
хранения в силосы и далее происходит отгрузка, упаковка и поступление материала
на склад готовой продукции.
2.5 Режим
работы и фонд рабочего времени предприятия и оборудования
Режим работы по основным переделам и оборудованию принимается
в соответствии с таблицами.
Для установки фактического количества часов работы основного
технологического оборудования необходимо воспользоваться формулой:
, (2.5.1)
где 
- годовой календарный фонд времени, ч;
- коэффициент использования оборудования.
Таблица 2.5.1 - Фонд рабочего времени технологического
оборудования и режим работы основных производственных цехов
|
Наименование
передела
|
Годовой фонд
рабочего времени
|
Кол-во рабочих
смен в сутки
|
|
сут. номин
|
номин-
|
час фактич
|
|
|
1. Поступление
материала:
|
260
|
4160
|
|
2
|
|
а) Известняк
|
|
|
|
|
|
б) Гипс
|
|
|
4160
|
|
|
в) Глина
|
|
|
|
|
|
г) Песок
|
|
|
|
|
|
2. Дробление
материала: а) Известняк б) Гипс в) Глина
|
260 260 260
|
4160 4160 4160
|
2082 3120 3120
|
2
|
|
3. Сушка песка
|
260
|
4160
|
3203,3
|
2
|
|
4.
Складирование сырьевых материалов
|
260
|
4160
|
4160
|
2
|
|
5. Помол сырья
|
260
|
4160
|
3203,3
|
2
|
|
6. Силосы
|
260
|
4160
|
4160
|
2
|
|
7. Цех обжига
|
365
|
8760
|
7665
|
3
|
|
8. Склад
клинкера
|
260
|
4160
|
3203,3
|
2
|
|
9. Добавление
гипса
|
260
|
4160
|
3203,3
|
2
|
|
10. Помол
цемента
|
365
|
8760
|
7183
|
3
|
|
11. Склад
цемента
|
365
|
8760
|
8760
|
3
|
|
12. Упаковка
|
260
|
4160
|
4160
|
2
|
|
13. Отгрузка
|
260
|
4160
|
4160
|
2
|
|
|
|
|
|
|
2.6
Материальный баланс
Материальный баланс определяет потребность завода в сырье,
топливе, добавках, необходимых для технологического процесса.
Номенклатура продукции: ПЦД5-70%, ПЦД20-30%.
Таблица 2.6.1 - Материальный баланс
|
Наименование
|
Ед. изм
|
Производительность
|
|
|
В час
|
В сутки
|
В год
|
|
1. Склад
готовой продукции
|
тыс. т тыс. м3
|
0,183 0,059
|
4,384 1,414
|
1800 516,13
|
|
2. Цементная
мельница
|
тыс. т тыс. м3
|
0,184 0,059
|
4,405 1,421
|
1608 518,71
|
|
3. Обжиг
|
тыс. т тыс. м3
|
0,182 0,082
|
4,373 1,987
|
1596 725,45
|
|
4. Помол
сырьевой муки
|
тыс. т тыс. м3
|
0,379 0,217
|
6,064 3,479
|
1576,846
716,748
|
|
5. Подготовка
сырьевых компонентов: а) Известняк б) Глина в) Песок г) Гипс
|
тыс. т тыс. м3
тыс. т тыс. м3 тыс. т тыс. м3 тыс. т тыс. м3
|
0,281 0,1
0,079 0,049 0,024 0,009 0,38284 0,319
|
4,495 1,605
1,181 0,787 0,389 0,144 6,12544 5,105
|
1168,6 417,4
306,97 204,65 101,277 37,51 1592,6144 1327,2
|
|
6. Склад сырья:
а) Известняк б) Глина в) Песок
|
тыс. т тыс. м3
тыс. т тыс. м3 тыс. т тыс. м3
|
0,2825 0,101
0,074 0,049 0,024 0,009
|
4,52 1,61
1,181 0,791 0,391 0,144
|
1174,443
419,44 308,50485 205,6699 101,78388 37,69
|
|
г) Гипс
|
тыс. т тыс. м3
|
0,386 0,322
|
6,186 5,155
|
1608,5405
1340,45
|
Таблица 2.6.2 - Расход сырья
|
Наименование
|
Расход, тыс т
|
|
В час
|
В сутки
|
В год
|
|
Склад сырья: а)
Известняк б) Глина в) Песок г) Гипс
|
0,36725 0,0962
0,0,312 0,5018
|
4,972 1,3046
0,391 6,8046
|
1174,443
308,50485 101,78388 1608,5405
|
2.7 Выбор и
расчет количества единиц оборудования
Технологический расчет оборудования проводится для выбранной
схемы производства в порядке последовательности движения сырья.
Количество единиц оборудования, необходимого для обеспечения
производительности по данному переделу, рассчитывается по формуле:
, (2.7.1)
где
Пт - производительность по переделу, проектная;
Пр - производительность машин расчетная (паспортная);
Кз - коэффициент запаса (по сырью Кз
= 1, по готовому продукту Кз=0,8 - 0,9).
. Шаровая трубная мельница для помола цемента:
. Вращающаяся печь размером 5 х 75м:
. Мельница "Аэрофол":
. Щековая дробилка для первичного дробления известняка ЩДП
х 12 (щековая дробилка с простым движением щеки):
. Молотковая дробилка однороторная М-13-16 для вторичного
дробления известняка:
. Валковая дробилка для дробления глины:
. Шаровая трубная мельница для дробления гипса:
Результаты подбора оборудования по переделам сводятся в таблице
2.7.1.
Таблица 2.7.1 - Ведомость оборудования
|
Наименование
|
Тип
|
Пт в
час, т/ч
|
Пр в
час, т/ч
|
Кол
|
Мощность
эл-двиг., кВт
|
Кu
|
|
1. Цементная
мельница
|
Шаровая трубная
мельница для помола цемента
|
183
|
100
|
2
|
500
|
0,82
|
|
2. Обжиг
|
Вращ. печь
размером 3,6 х 36м
|
1600
|
1700
|
1
|
320
|
0,875
|
|
3. Помол сырь-
евой смеси
|
Мельница
"Аэрофол"
|
379
|
150
|
2
|
750
|
0,77
|
|
4. Подготовка
сырьевых компонентов
|
Щековая
дробилка для первичного дробления известняка
|
281
|
180
|
1
|
90
|
0,5
|
|
|
Молотковая
дробилка однороторная М-13-16 для вторичного дробления известняка
|
281
|
480
|
1
|
1000
|
0,5
|
|
Валковая
дробилка для дробления глины
|
74
|
80
|
1
|
17
|
0,75
|
|
Шаровая трубная
мельница для дробления гипса
|
382
|
100
|
3
|
500
|
0,77
|
2.8 Расчет
складов и бункеров
Для обеспечения непрерывного питания оборудования
используются бункера, геометрические размеры которых принимаются конструктивно
исходя из 2-4 часового запаса емкости и модульных размеров колонн и конструкций.
(2.8.1)
где Vб - объем бункера, м3;
γ0 - насыпная плотность материала, т/м3;
Кз - коэффициент заполнения (0,7-0,9);
t - нормативный запас материала, час;
Пфч. - фактическая часовая производительность оборудования
по данному компоненту, перед которым установлен бункер, т/ч.
, (2.8.2)
где Пт - проектная производительность;
М - количество оборудования.
Основные технологические агрегаты имеют индивидуальные бункера для
каждого из компонентов.
. Бункера известняка:
перед щековой дробилкой:
.
перед молотковой дробилкой:
.
перед мельницей сырьевой смеси:
.
Бункер гипса:
перед шаровой трубной мельницей:
.
Бункер глины:
перед валковой дробилкой:
.
Расчет емкости складов производится в зависимости от режима работы
завода, цеха, вида материала и количества необходимого запаса для бесперебойной
работы предприятия. Определение площади склада и его потребной емкости производится
по формулам:
где Vn - потребная емкость склада для данного материала, м3;м
- максимальная высота штабеля с учетом выбранной схемы;
К2 - коэффициент использования теоретического объема, зависящий от
формы и размеров штабеля;
К1 - коэффициент, учитывающий разрывы и проезды на складе,
ремонтные площадки, место, занятое бункерами, подпорными стенками.
Ас - суточный расход материала, т.
Сн - нормативный запас материала, сут.
γн - насыпная плотность материала, т/м3.
Склад известняка:
Склад глины:
Склад песка:
Склад готовой продукции:
.
Количество силосов рассчитывается по формуле:
где N - количество силосов, шт;- суточный расход (поступление)
материала, т;
Сн - нормативный запас материала, сут.;- полезная емкость одного
силоса, м3;
γн - насыпная плотность материала, т/м3.
Количество силосов для сырьевой муки:
Количество силосов для цемента:
2.9 Расчет
потребности электроэнергии
Для сводной ведомости оборудования определяется потребность
предприятия в электроэнергии для выполнения основных технологических операций.
Данные сведены в таблице 2.9.1.
Таблица 2.9.1 - Расход электроэнергии
|
Наименование
оборудования.
|
Кол. ед.
|
Мощность
двигателя, кВт.
|
Ки
|
Число часов
работы в год.
|
Годовой расход
эл-энергии, кВт·час
|
|
|
ед.
|
общ.
|
|
|
|
|
1. Шаровая
трубная мельница для помола цемента
|
2
|
500
|
1000
|
0,82
|
7183
|
5890060
|
|
2. Вращающаяся
печь размером 3,6 х 36м
|
1
|
320
|
0,875
|
7665
|
2146200
|
|
3. Мельница
"Аэрофол"
|
2
|
750
|
1500
|
0,77
|
3203,2
|
3699696
|
|
4. Щековая
дробилка для первичного дробления известняка
|
1
|
90
|
90
|
0,5
|
2080
|
93600
|
|
5. Молотковая
дробилка однороторная М-13-16 для вторичного дробления известняка
|
1
|
1000
|
1000
|
0,5
|
2080
|
1040000
|
|
6. Валковая
дробилка для дробления глины
|
1
|
17
|
17
|
075
|
3120
|
39780
|
|
7. Шаровая
трубная мельница для дробления гипса
|
3
|
500
|
1500
|
077
|
3120
|
3603600
|
|
Итого
|
16512936
|
2.10 Расчет
потребности в рабочей силе
Списочная численность производственного персонала завода
определяется на основании принятой структуры управления предприятием, явочной
численности трудящихся.
Таблица 2.10.1 - Состав работающих
|
Наименование
производственных отделений и основных профессий
|
Явочное
количество рабочих, чел.
|
Трудозатраты,
чел·час.
|
|
в I см.
|
во II см.
|
в III см.
|
всего
|
в сут.
|
в год
|
|
Отделение
дробления известняка:
|
|
|
|
|
|
|
|
-Бункеровщик
|
2
|
2
|
-
|
4
|
32
|
8100
|
|
-Машинист-оператор
щековой дробилки
|
1
|
1
|
-
|
2
|
16
|
4160
|
|
-Машинист-оператор
молотковой дробилки
|
1
|
1
|
-
|
2
|
16
|
4160
|
|
Отделение
дробления глины:
|
|
|
|
|
|
|
|
-Бункеровщик
|
2
|
2
|
-
|
4
|
32
|
8320
|
|
-Машинист-оператор
валковой дробилки
|
1
|
1
|
-
|
2
|
16
|
4160
|
|
Отделение дробления
гипса:
|
|
|
|
|
|
|
|
-Бункеровщик
|
2
|
2
|
-
|
4
|
32
|
8320
|
|
-Машинист-оператор
шаровой трубной мельницы
|
1
|
1
|
-
|
2
|
16
|
4160
|
|
Отделение сушки
песка: Бункеровщик Кочегар сушильного барабана
|
2 1
|
2 1
|
-
|
4 2
|
32 16
|
8320 4160
|
|
Склад
известняка, глины и песка:
|
|
|
|
|
|
|
|
-Машинист
грейферного крана
|
2
|
2
|
-
|
4
|
32
|
8320
|
|
Отделение
смесительных силосов: Смесительщик муки на силосах
|
2
|
2
|
|
4
|
32
|
8320
|
|
Дежурный
слесарь
|
1
|
1
|
1
|
3
|
24
|
8760
|
|
Электромонтер
|
1
|
1
|
1
|
3
|
4
|
760
|
|
Подсобный
рабочий
|
2
|
|
|
2
|
6
|
4160
|
|
Силосный склад
цемента
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочие склада
для погрузки цемента
|
2
|
2
|
2
|
6
|
48
|
7520
|
|
Упаковочная:
Машинист упаковочной машины
|
2
|
2
|
2
|
6
|
48
|
520
|
|
Транспортировщик
|
2
|
2
|
2
|
6
|
48
|
7520
|
|
Лаборант
|
1
|
1
|
1
|
3
|
24
|
760
|
|
Цеховой
персонал: Начальник цеха Старший мастер Сменный мастер Уборщица
|
1 1 2 6
|
1 2
|
1 2
|
1 3 6 6
|
8 24 48 48
|
9208760175201752
|
|
Итого:
|
81
|
633
|
2046
|
|
|
|
Количество ИТР и служащих составляет 8.
2.11 Контроль
качества продукции и технологического процесса
Контроль качества продукции и ее паспортизация являются
завершающей стадией технологического контроля. Им предшествует контроль
качества сырья и технологических процессов на всех технологических переделах.
Контроль технологических процессов имеет целью обеспечение
оптимальных режимов работы оборудования и максимальной его производительности.
Первой стадией технологического контроля является контроль
качества поступающих на завод сырьевых материалов, добавок и топлива.
Контролируется их максимальная крупность, влажность, химический состав, а у
топлива - теплотворная способность, зольность и химический состав золы для
твердого топлива.
При дроблении контролируется крупность конечного материала.
Если дробление осуществляется совместно с подсушкой, то контролируют начальную
и конечную влажность материала, температуру и расход теплоносителя.
При размоле сырья по сухому способу должны контролироваться
влажность материала на входе и выходе из помольного агрегата, температура,
влажность и расход теплоносителя, разряжение на входе и выходе из мельницы. При
мокром способе размола сырьевой шихты контролируется влажность материалов на
входе и шламе на выходе, вязкость последнего. При обеих схемах размола
контролируются загрузка мельниц размалываемым материалом, тонкость размола
шихты.
Химический состав сырьевой шихты контролируется на выходе из
сырьевых мельниц, в емкостях для хранения корректировочных, промежуточных и
готовых шламов (сырьевой муки).
В цехе обжига клинкера контролируют количество, влажность и
химический состав подаваемой в печи сырьевой шихты, а затем температуру материала
после циклонного теплообменника (при мокром способе производства - в зоне
декарбонизации), в зоне спекания и при выходе из холодильных устройств.
Также контролируется температура и состав газов на выходе из
печи или запечных теплообменников; температура на входе и запечные,
теплообменники и степень декарбонизации сырья на выходе из них.
Контролируется расход топлива и его параметры (теплотворная
способность, зольность, химический состав золы, влажность топлива)
Клинкер, выходящий из холодильников ежечасно, постоянно
подвергается анализу на содержание несвязанного оксида кальция, определяется
его плотность. Также проводится ежесменный и ежесуточный полный химический
анализ клинкера.
Схема контроля материалов при производстве цемента приведена
в таблице 2.11.1
Таблица 2.11.1 - Схема технологического контроля производства
цемента
|
п/п
|
Технологический
параметр
|
Опроб параметр
|
Место отбора
проб
|
Тип
пробоотборника
|
Периодичность
отбора средней пробы
|
Выполняемые
определения
|
Методы контроля
|
|
1.
|
Хранение
подготов. сырьевых материалов минеральных добавок и топлива
|
Известняк
|
С. ленточного
конвейера после вторичного дробления
|
Проборазделоч-ная
машина с установкой. для отбора, транспортировки проб сыпучих материалов МПП
- 150
|
По мере
необходимости
|
Влажность
Анализ на пять оксидов: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO Полный химический анализ
|
Весовой
Рентгеноспектральный (СГМ - 20) фотомерический
|
|
|
Глина
|
С. ленточного
конвейера после дробления и сушки
|
Проборазделоч-ная
машина с установ. отбора подготов транспорт-ки сыпучих материал
|
Один раз в
смену
|
Влажность
Анализ двух основных оксидов: SiO2 и Al2O3
|
Весовой
Рентгеноспектральный (СГМ - 20)
|
|
|
Песок
|
С. ленточного
конвейера или из вагонов
|
Ручной
пробоотбор
|
От каждой
поступившей партии Один раз в месяц
|
Влажность
Содержание SiO2 Полный химический анализ
|
Весовой
Фотометрический, пламенный фотометр, тирометр
|
|
|
Гипс
|
С. ленточного
конвейера
|
Проборазделоч-ная
машина с установкой. для отбора
|
От каждой
поступившей партии
|
Влажность
Содержание SO3
|
Весовой
Химический
|
|
2.
|
Приготовление
сырьевой смеси
|
Сырьевая мука
|
Объед. потоков
на входе в смеси-тельный силос
|
Пробоотборщик
сырьевой муки с системой дозирования и транспорт
|
Один раз в час
Непрерывно
|
Анализ на пять
оксидов: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO Влажность Тонкость помола
|
Рентгеноспектральный
Весовой
|
|
|
Пыль электро
фильтров
|
Из.
гравитационных потоков в местах пересыпки. С транспортеров
|
Пробоотборщик
сыпучих материалов
|
Один раз в
смену Один раз в смену
|
Анализ на пять
оксидов: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO Полный химический анализ
|
Рентгеноспектральный
Фотометрический
|
|
Обжиг клинкера
|
Сырьевая мука
|
перед
вращающейся печью
|
Пробоотборник
сырьевой муки
|
|
Анализ на пять
оксидов: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO Влажность Тонкость помола Анализна
четыре оксида: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO
|
Рентгеноспектральный
Весовой
|
|
|
Клинкер
|
За.
холодильником печных агрегатом
|
Пробоотборники
клинкера или ручной пробоотбор
|
Один раз в два
часа Один раз в сутки
|
Содержание
свободной СаО Анализ на пять оксидов: SiO2,
Al2O3,
Fe2O3,
CaO, MgO Минерал. состав, характер кристаллизации
|
Химический
Фотометрический Петрографический ГОСТ 3101.76-4-81
|
|
3.
|
Помол цемента
|
Цемент
|
После каждой
мельницы
|
Пробо отбор
сыпучматериал
|
Каждые 2 часа
|
Тонкость помола
Содержание SO3 Содержание добавок
|
Весовой (СММ-1)
Химический Рентгенов
|
|
|
Цемент
|
Из
трубопроводов на выходе из силоса
|
Пробоотборник
сыпучих материалов
|
После
заполнения силоса или замола партии
|
Тонкость помола
Содержание SO3 Содержание добавок Физико-механические испытания
|
Весовой (СММ-1)
Химический Рентгенов ГОСТ 310.1.76-4-81
|
|
Отгруз цемента
|
Цемент
|
Из.
трубопроводов на выходе из силоса
|
Проб отбор
сыпуч. материалов, с системой
|
От каждой
партии
|
Физико-механические
испытания
|
ГОСТ
310.1.76-4-81
|
3.
Безопасность и экологичность проекта
Цементная отрасль наряду с металлургией,
электроэнергетикой, химией и машиностроением определяет экономический потенциал
и уровень промышленного развития страны. Динамично развивающийся
строительно-инвестиционный комплекс России, основу которого составляет
цементная промышленность, дает возможности расширения объемов производства и
ассортимента выпускаемой продукции
Главные воздействия на окружающую среду
при производстве цемента связанны со следующими факторами:
Пыль (выбросы из дымовых труб и
быстроиспаряющиеся компоненты)
Газообразные выбросы в атмосферу (NOx,
SO2, CO2, др.)
Исторически, выбросы пыли (особенно от
печей), как загрязняющий окружающую среду фактор цементного производства,
вызывают наибольшее беспокойство.
В основном причиной выбросов пыли являются
сырьевые заводы, печи для обжига, клинкерные холодильники, цементные мельницы.
Основная особенность этих процессов это то, что горячий отработанный газ или
отработанный воздух проходит через измельченный до состояния пыли материал, что
приводит к образованию дисперсионной смеси газа и пыли. Основные свойства
частиц зависят от исходного материала, клинкера или цемента. Пылеобразование из
рассредоточенных источников на территории завода ("сдуваемая пыль”), может
происходить в результате хранения и погрузки, то есть в транспортной системе,
складских запасах, во время движения подъемного крана, упаковки в мешки, и
т.д., и в процессе транспортировки, во время движения транспорта по грунтовым
дорогам. Поскольку химический и минералогический состав цементной пыли подобен
природному камню, ее воздействие на здоровье человека считается вредным, но не
токсичным.
Газообразные выделения от системы печей,
выбрасываемые в атмосферу, являются проблемой номер один в борьбе с
загрязнением окружающей среды при производстве цемента сегодня. Основные газы,
которые выбрасываются в атмосферу это NOx и SO2. Другие
менее вредные соединения - CO, аммиак, HCl, и тяжелые металлы. Формирование NOx
является неизбежным следствием высокотемпературных процессов горения. Сера,
поступающая в печи вместе с сырьем и топливом, в значительной степени
поглощается продуктами печи. Однако, сера, содержавшаяся в сырье как сульфиды
(или органические сернистые вещества) - легко улетучивается при низких
температурах (то есть 400-600°C), что может привести к значительным испарениям
SO2 через дымовые трубы. Другие легко испаряющиеся нежелательные
вещества, поступающие в систему печей или эффективно разрушаются при
высокотемпературном горении, или почти полностью поглощаются продуктом.
Неотъемлемой частью процесса в печах для
обжига цемента есть незначительные выделения газов, таких как HCl, HF, NH3
или тяжелые металлы. Наличие органических компонентов в природном сырье может
существенно повысить уровень углеводорода и выбросы СО. Выделение
хлорсодержащих углеводородов типа диоксинов и фуранов обычно значительно ниже
существующих предельных норм.
Другие летучие компоненты, такие как ртуть
- тщательно контролируются, чтобы предотвратить нежелательные выбросы в
атмосферу. Как результат обжига исходного сырья и сгорания ископаемого топлива
выделяется углекислота. Выделение углекислого газа, как результат потребления
топлива, было прогрессивно снижено в результате воздействия сильного
экономического стимула к минимизации потребления топливной энергии.
3.1 Охрана
атмосферного воздуха от загрязнения
В этом подразделе кратко освещаются
следующие вопросы:
характеристика физико-географических и
климатических условий района;
уровень существующего загрязнения
атмосферы;
характеристика источников выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу (в случае реконструкции приводятся также
данные по действующему производству);
оценка ожидаемых приземных концентраций
путем проведения расчета рассеивания, сравнение их с существующими и
нормативными (ПДК);
комплекс атмосфероохранных мероприятий;
мероприятия на периоды особо неблагоприятных
метеорологических условий (НМУ);
размер санитарно-защитной зоны, с учетом
результатов расчета рассеивания;
предложения по нормативам предельно
допустимых выбросов (ПДВ);
экономическая оценка воздухоохранных
мероприятий.
Подраздел разрабатывается, как правило,
генпроектировщиком на основе природоохранительных стандартов и методик по
нормированию выбросов (ГОСТ 17.2.3.02-78, ОНД 1-84, ОНД - 86).
Исходные данные по климатическим
характеристикам, существующему уровню загрязнения, ситуационный план местности
(при реконструкции - генплан действующего производства) запрашиваются через
заказчика.
Исходные данные по перечню источников
выделения вредных веществ, параметрам и составу выбросов в атмосферу, выбору
систем обеспыливания и очистки отходящих газов и запыленного воздуха выдают
технологи - разработчики проекта (предпроектной документации).
В расчетах учитываются организованные и
неорганизованные выбросы, твердые и газообразные. Кроме непосредственно
цемзавода, в качестве загрязнителей атмосферы, рассматриваются: карьеры,
котельные, авто - и железнодорожный транспорт. Расчеты производятся по
отраслевым методикам, согласованным с Госкомприроды РФ.
Основными вредными веществами,
учитываемыми в выбросах цемзавода, являются: пыль неорганическая, окислы азота,
серы, углерода. При работе автотранспорта кроме этих компонентов отмечаются еще
углеводороды, формальдегид, бензпирен, сажа.
Продолжительность валовых выбросов за год
определяется по времени работы источника выделения загрязняющих веществ, т.е.
технологического оборудования. В случае нового строительства - по нормативному
коэффициенту использования оборудования.
Объем отходящих газов (аспирационного
воздуха) задается технологами, исходя из технологических расчетов и параметров
устанавливаемого технологического оборудования.
Расчет выбросов пыли в атмосферу
производится на основании рекомендаций в ведомственных нормах по проектированию
- ВНТП 06-91, по концентрациям выделяющейся пыли от различного технологического
оборудования и по способам очистки.
При выборе системы очистки газов
необходимо учитывать концентрацию пыли, дисперсность, удельное электрическое
сопротивление, абразивность.
При большой начальной концентрации пыли
(более 15 - 20 г/м3) применяется двух - и трехступенчатая очистка.
На первой ступени обычно предусматриваются шахты, циклоны, а далее тканевые или
электрические фильтры. Критерием эффективности очистки является расчетная
концентрация газов на выходе в атмосферу, которая не должна превышать величины
50-100 мг/м3.
Неорганизованные выбросы пыли, образуемые,
в основном, в узлах перегрузки и хранения материалов в незакрытых складах, а
также в карьерах при добыче и переработке пород, рассчитываются по методике
НИПИОТстрома.
Расчет газообразных выбросов от тепловых
агрегатов цементного производства (вращающиеся печи, сушильные барабаны,
сырьевые мельницы с подсушкой) выполняется в соответствии с методическими
указаниями.
Наибольшее значение среди этих компонентов
имеют оксиды азота. На основе проведенных натурных исследований выяснилось, что
при сжигании топлива образуются и далее выходят из труб с отходящими газами
соединения азота в виде монооксида азота (NO). При этом в атмосферном
воздухе монооксид азота окисляется до диоксида азота (NOi), который является более
токсичным веществом. Коэффициент трансформации монооксида азота в диоксид для
технологических установок цементной промышленности принимается равным 0,8.
Коэффициент этот сильно зависит от природных условий и поэтому в дальнейшем
будет уточняться отдельно для каждого региона России.
Суммарное содержание NOX в отходящих газах
вращающихся печей в значительной степени зависит от содержания азота в топливе,
температуры сжигания топлива, коэффициента избытка воздуха, способа утилизации
отходящих газов.
Обследование большой группы заводов, с разными
типами печей, показало, что наибольшие концентрации оксидов азота (NOX) в отходящих газах
наблюдаются у вращающихся печей мокрого способа производства - 0,5 - 0,7 г/нм3.
Наименьшее содержание оксидов азота отмечается у печей сухого способа
производства, оборудованных декарбонизаторами - 0,1 - 0,2 г/нм.
Вопросы снижения концентрации оксидов
азота в выбросах вращающихся печей являются наиважнейшими на сегодняшний день.
Учитывая, что большое влияние имеет режим
сгорания топлива, основными первичными мероприятиями будут работы по
стабилизации режима печи, уменьшению величины сжигаемого топлива, оснащению
приборами контроля параметров отходящих газов.
Оксиды серы в отходящих газах имеются в
очень незначительных количествах или полностью отсутствуют, т.е. связываются
карбонатом кальция, содержащимся в сырьевой смеси и продуктах пылевыноса.
Монооксид углерода также практически
отсутствует при нормальном режиме работы печи при жидком и газообразном
топливе; при твердом топливе (уголь, сланцы) концентрация монооксида углерода в
выбросах вращающихся печей обычно не превышает 1 г/нм3.
Для оценки распространения загрязняющих
веществ в приземном слое атмосферы (на уровне дыхания) необходимо выполнение
расчета рассеивания на ЭВМ по одной из согласованных в Минэкологии программ.
Результаты расчетов, представляющие собой поле приземных концентраций
определенного вещества в окрестностях предприятия, сравниваются с санитарными
нормативами - ПДК (предельно допустимые концентрации).
Под ПДК понимают такую концентрацию
вредных веществ, которая при ежедневном воздействии на человека в течение
длительного времени не вызывает в его организме каких-либо патологических
изменений или заболеваний. Регламентированы ПДК для большинства применяемых в
промышленности веществ. Имеются различные виды ПДК: в воздухе рабочей зоны -
ПДКр. з., в воздухе населенного пункта - максимально-разовая концентрация ПДКм.
р. и среднесуточная концентрация ПДКС.С. - при расчетах рассеивания,
в соответствии с ОНД - 86, в качестве нормативной рассматривается максимально-разовая
концентрация - ПДКм. р.
Перечень ПДК загрязняющих веществ
определяется списком, утвержденными Минздравом РФ и Минэкологии РФ, который
периодически корректируется и дополняется.
В таблице 3.1.1 приведены величины
максимально-разовых и среднесуточных ПДК для наиболее распространенных в
выбросах цементного производства веществ.
Таблица 3.1.1 - Максимально - разовые и
среднесуточные ПДК
|
Код
|
Наименование
веществ
|
Класс опасности
|
ПДК, кг/м3
|
|
|
|
максимальная
|
среднесуточная
|
|
0110
|
Ванадия пятиоксид
|
1
|
-
|
0,0020
|
|
0194
|
Угольная зола
теплоэлектростанций (с содержанием оксида кальция 35-40%, дисперсностью до 3
мкм и ниже не менее 97%)
|
2
|
0,050
|
0,020
|
|
0203
|
Хром
шестивалентный (в пересчете на триоксид хрома)
|
1
|
0,015
|
0,0015
|
|
0301
|
Азота диоксид
|
2
|
0,085
|
0,040
|
|
0304
|
Азота монооксид
|
3
|
0,060
|
|
0328
|
Сажа
|
3
|
0,150
|
0,050
|
|
0330
|
Сернистый
ангидрид
|
3
|
0,500
|
0,050
|
|
0337
|
Углерода
монооксид
|
4
|
5,000
|
3,000
|
|
0703
|
Бенапирея
|
1
|
-
|
0,1 мкг/100 м3
|
|
2902
|
Взвешенные
вещества
|
3
|
0,500
|
0,1500
|
|
2903
|
Зола сланцевая
|
3
|
0,300
|
0,100
|
|
2907
|
Пыль
неорганическая содерж. Диоксид кремния в % выше 70 (динас и др.)
|
3
|
0,150
|
0,050
|
|
2908
|
70-20 (шамот,
цемент и др.)
|
3
|
0,300
|
0,100
|
|
2909
|
Ниже 20
(доломит и др.)
|
3
|
0,500
|
0,150
|
Анализ расчетных концентраций проводится по точкам,
характеризуемым границы нормативной санитарно-защитной зоны, границы селитебной
территории и особо охраняемых объектов (заповедники, санатории, больницы, школы
и т.д.). В этих точках концентрации всех веществ, присутствующих в выбросах, не
должны превышать ПДК, а для особо значимых объектов - 0,8 ПДК.
В расчетах при этом учитываются фоновые
концентрации для этой местности, исходные данные по которым получают в органах
Гидрометслужбы.
Если расчетные концентрации в
вышеуказанных точках не превысили санитарных нормативов, то принятые в проекте
выбросы в атмосферу удовлетворяют понятию предельно допустимых выбросов (ПДВ).
ПДВ - это норматив выбросов в атмосферу,
отдельно по источникам выбросов (а также в сумме от всего предприятия), при
рассеивании которых приземные концентрации не превышают ПДК.
Величины ПДВ согласовываются с органами
Комэкологии и утверждаются в качестве нормативов. На основе установленных
нормативов выбросов назначается оплата за загрязнение атмосферы и
осуществляется контроль за всеми источниками выбросов в атмосферу.
В случае, если расчет рассеивания по
каким-нибудь веществам покажет превышение ПДК, необходимо определить, какие
источники вносят основной вклад в приземные концентрации и предусмотреть
комплекс мероприятий по снижению выбросов от этих источников. Расчет
рассеивания выполняется повторно.
В случае обнаружения нарушения
установленных для каждого источника нормативов выбросов (ПДВ или ВСВ)
предприятие платит штраф.
Каждое предприятие обязано осуществлять
ведомственный контроль за выбросами в атмосферу и уровнем загрязнения воздуха в
жилой зоне, а также на рабочих местах. Для этого на заводе организуется
санитарно-промышленная лаборатория, в составе 3-5 человек, оборудованная всеми
приборами контроля. Ответственность за соблюдение нормативов выбросов
возлагается на главного инженера завода.
3.2 Охрана
поверхностных и подземных вод от загрязнения и истощения
Любой строящийся объект в процессе
строительства, а затем эксплуатации потребляет определенное количество чистой
воды, а также сбрасывает очищенные, условно чистые или неочищенные сточные воды
в окружающую среду, что приводит к загрязнению гидрографической сети и
территории района его размещения.
Возможными источниками загрязнения
поверхностных и подземных вод являются:
неочищенные или недостаточно очищенные
производственные и бытовые сточные воды;
поверхностный сток с селитебных территорий
и промплощадок;
загрязненные дренажные воды;
аварийные сбросы и проливы сточных вод на
сооружениях промышленных объектах;
осадки, выпадающие на поверхность водных
объектов и содержащие пыль и загрязняющие вещества от промышленных выбросов;
места хранения продукции и отходов
производства;
транспортные магистрали;
Для охраны и рационального использования
водных ресурсов, а также предотвращения загрязнения поверхностных и подземных
вод района размещения проектируемого объекта при разработке подраздела должен
определяться режим его водопотребления и водоотведения.
При строительстве объектов
жилищно-гражданского назначения объем водопотребления определяют в соответствии
с нормативами, действующими в данном регионе, в зависимости от размеров
проектируемых селитебных районов и планируемого количества жителей, для
промышленных предприятий - в соответствии с нормами водопотребления и
водоотведения, действующими в соответствующих отраслях промышленности.
При оценке водопотребления промышленных
предприятий в подразделе проекта должен быть определен объем производства,
цеха, оборудование - основные потребители воды, режим водопотребления,
количество и особые требования к качеству используемой воды, составлен водный
баланс предприятия.
Пригодность воды для нужд промышленного
объекта следует оценивать по химическим и биохимическим показателям,
привязанным к конкретной технологии проектируемых производств.
Качественные характеристики используемой
воды хозяйственно-питьевого назначения устанавливают по ГОСТ 2761.
Уровень воздействия режима водопотребления
проектируемого объекта на водные запасы источников водоснабжения рассматривают
как разность между суточным расходом воды заданной обеспеченности источников (в
зависимости от категории системы водоснабжения) и суточным объемом
водопотребления проектируемого предприятия или как процентное отношение
суточного объема водопотребления объекта к суточному расходу водного источника
(источников) той же обеспеченности.
При оценке режима водоотведения
проектируемого объекта необходимо выявить объем (количество) и температуру
отводимых сточных вод, уровень их загрязнения, перечень и концентрацию
загрязняющих веществ, содержащихся в сточных водах, класс их опасности, степень
очистки и режим отведения сточных вод, а также место их сброса и количество
необходимых выпусков.
В тех случаях, когда сточные воды
промышленных объектов сбрасываются в специальные накопители - приемники сточных
вод в подразделе проекта должны быть приведены их технические характеристики с
обязательным указанием емкости, сроков эксплуатации и параметров окончательной
утилизации стоков (захоронения отходов).
Для оценки взаимодействия проектируемого
объекта с поверхностными и подземными водами при разработке подраздела должны
определяться гидрологические и гидрохимические характеристики рек и водоемов,
используемых для водоснабжения (водоотведения), гидрогеологические параметры
подземных вод рассматриваемого района и режим водопользования территории.
Характеристики и показатели состояния
поверхностных водных объектов, а также сведения о режиме водопользования
определяют по данным Росгидромета, органов водного надзора соответствующих
бассейновых управлений, Государственного водного кадастра и формам
госстатотчетности 2ТП-водхоз, сведения о запасах подземных вод и их
гидрогеологические характеристики - по данным территориальных органов МПР
России.
При разработке проектной документации
необходимо предусматривать:
экономное и рациональное использование
водных ресурсов;
предотвращение и устранение загрязнения
поверхностных и подземных вод отходами производства;
разработку инженерных мероприятий по
предотвращению аварийных сбросов неочищенных или недостаточно очищенных сточных
вод, по обеспечению экологически безопасной эксплуатации водозаборных
сооружений и водных объектов;
минимальное отчуждение земель под
строительство водоохранных сооружений и других объектов водного хозяйства;
предотвращение попадания продуктов
производства и сопутствующих ему загрязняющих веществ на территорию
производственной площадки промышленного объекта и непосредственно в водные
объекты;
реализацию достижений науки, техники и
передового отечественного и зарубежного опыта в вопросах очистки сточных вод.
Основные технические решения по охране и
рациональному использованию водных ресурсов", принимаемые в проектах,
очередность их осуществления должны обосновываться сравнением
технико-экономических показателей возможных вариантов применяемых
технологических решений. При этом необходимо учитывать всю совокупность
показателей, характеризующих как уровень рационального использования и охраны
водных ресурсов от загрязнения и истощения, так и технический уровень
водозаборных и очистных сооружений проектируемого объекта.
При разработке подраздела состав и
содержание его могут уточняться в соответствии со спецификой проектируемых
предприятий, зданий, сооружений и требованиями ведомственных
нормативно-методических документов.
Восстановление (рекультивации) земельного
участка, образование плодородного слоя почвы, охрана недр и животного мира
геологической разведки и изучения месторождений полезных
ископаемых;
строительства и эксплуатации различных подземных сооружений;
добычи полезных ископаемых, в том числе использования отходов
горнодобывающего производства и связанных с ними перерабатывающих отраслей
промышленности;
образования особо охраняемых геологических объектов, имеющих
научное, культурное, эстетическое, санитарно-оздоровительное и иное значение
(геологические заповедники, заказники, памятники природы, научные и учебные
полигоны, пещеры и т.п.).
Характер залегания полезных ископаемых ограничивает застройку
территории и в отдельных случаях служит препятствием при выборе участка
строительства.
Самовольное пользование недрами и самовольная застройка
площадей залегания полезных ископаемых не допускаются и прекращаются без
возмещения затрат, произведенных за время незаконного пользования недрами.
При выборе участка строительства следует:
обеспечивать установленный законодательством порядок
предоставления территории с полезными ископаемыми под застройку;
предупреждать самовольное использование недр;
соблюдать утвержденные в установленном порядке стандарты,
нормы, правила, регламентирующие условия охраны недр;
обеспечивать охрану зданий и сооружений от вредного влияния
работ, связанных с пользованием недрами.
При строительстве объектов различного назначения сведения об
обнаруженных, извлекаемых или оставляемых в недрах запасах полезных ископаемых,
об использовании недр в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых,
следует представлять в федеральный и соответствующий территориальный фонды
геологической информации.
Использование недр разрешается при наличии лицензии. Выдача
лицензий на пользование недрами производится одновременно с предоставлением
земельного участка. Предоставление земельного участка осуществляется в
соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
Застройка площадей залегания полезных ископаемых, а также
размещение в местах их залегания подземных сооружений допускаются с разрешения
органов горного надзора только при условии обеспечения возможности извлечения
полезных ископаемых или доказанности экономической целесообразности застройки.
Проектирование и строительство населенных пунктов, промышленных
и хозяйственных объектов на территории разрешается только после получения
данных об отсутствии полезных ископаемых в недрах под участком предстоящей
застройки.
Основными требованиями по рациональному использованию и
охране недр при проектировании, строительстве и эксплуатации различных
сооружений и объектов являются:
соблюдение установленного законодательством порядка
предоставления недр в пользование и недопущение самовольного использования
недр;
учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и
совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;
обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов
основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных
компонентов;
обеспечение полноты геологического изучения и рационального
комплексного использования недр;
охрана месторождений полезных ископаемых от затопления,
обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и
промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;
разработка мероприятий по защите территории строительных
площадок, подстилающих грунтов и прилегающих земель от поглощения
поверхностного стока и загрязнения;
предупреждение вредного влияния работ, связанных с
пользованием недрами, на сохранность запасов полезных ископаемых,
эксплуатируемых и находящихся на консервации горных выработок и буровых
скважин, а также подземных сооружений;
предотвращение загрязнения недр при проведении работ,
связанных с пользованием недрами, особенно при подземном хранении нефти, газа
или иных веществ и материалов, захоронении вредных веществ и отходов
производства, сбросе сточных вод.
Наибольшее воздействие на состояние геологической среды и
недр оказывает строительство и эксплуатация предприятий добывающих отраслей
промышленности. При разработке проектной документации на их строительство и
добычу полезных ископаемых проектные решения по охране недр должны
предусматривать:
эффективное использование балансовых запасов основных и
сопутствующих запасов полезных ископаемых, а также сохранение в недрах или
складирование забалансовых запасов для последующего промышленного освоения;
применение прогрессивных способов обогащения и переработки
минерального сырья, комплексное извлечение из него полезных компонентов;
исключение выборочной отработки наиболее богатых участков
месторождения, а также подработку рудных тел и залежей, приводящую к снижению
качества запасов полезных ископаемых;
складирование и хранение попутно добываемых и временно не
используемых полезных ископаемых и отходов производства, содержащих полезные
ископаемые и ценные компоненты;
рациональное использование вскрышных и вмещающих пород и
отходов производства;
мероприятия, обеспечивающие охрану земель от воздействия
горных работ и выбросов (сбросов) проектируемого объекта;
мероприятия по предупреждению перетока загрязненных подземных
вод в другие горизонты и выхода дневную поверхность;
рекультивацию нарушенных горными работами земель и приведение
их в состояние, пригодное для дальнейшего использования.
При добыче полезных ископаемых специальными методами
(выщелачивание, подземная газификация и т.п.) экологические требования по
охране недр должны учитываться в ведомственных инструкциях, согласованных с
Федеральным агентством.
В проектных решениях должны предусматриваться мероприятия по
предупреждению снижения качества полезных ископаемых в результате выветривания,
окисления, самовозгорания и т.п., а также мероприятия по охране временно
консервируемых запасов, исключению или сокращению потерь в целиках различного
назначения.
При наличии на разрабатываемом месторождении совместно
залегающих балансовых запасов других полезных ископаемых в проектных решениях
должны предусматриваться мероприятия по извлечению, складированию и дальнейшему
использованию сопутствующих компонентов.
Строительство и эксплуатация предприятий по добыче полезных
ископаемых, подземных сооружений различного назначения, геологическое изучение
недр допускаются только при обеспечении безопасности жизни и здоровья
работников этих предприятий и населения, проживающего в зоне влияния работ,
связанных с пользованием недрами.
При строительстве и эксплуатации объектов различного
назначения запрещается:
строительство промышленных объектов и населенных пунктов до
получения от соответствующих органов горного надзора данных об отсутствии
полезных ископаемых в недрах под участком предстоящей застройки;
всякая деятельность, нарушающая сохранность редких
геологических обнажений, минеральных образований, палеонтологических объектов и
участков недр, объявленных в установленном порядке заповедниками, памятниками
природы, истории и культуры.
Юридические и физические лица, виновные в нарушении
требований и установленного законодательством Российской Федерации порядка
пользования недрами, утвержденных стандартов (норм, правил) по безопасному
ведению работ, связанных с пользованием недрами, по охране недр и окружающей
природной среды, в самовольной застройке площадей залегания полезных ископаемых
несут уголовную или административную ответственность в соответствии с
законодательством Российской Федерации.
За неприведение участков земли и других природных объектов,
нарушенных при пользовании недрами, в состояние, пригодное для их дальнейшего
использования, руководители предприятий, учреждений и организаций несут
уголовную или административную ответственность в соответствии с
законодательством Российской Федерации.
После завершения строительства на территории объекта должен
быть убран строительный мусор, ликвидированы ненужные выемки и насыпи, засыпаны
или выположены овраги, выполнены планировочные работы и проведено
благоустройство земельного участка.
Овраги и промоины на территории засыпают или выполаживают за
счет имеющихся повышенных форм рельефа: холмов, бугров, курганов. Засыпку и
выполаживание оврагов осуществляют с учетом требований "Указаний по
разработке рабочих проектов и производству работ по выполаживанию и засыпке
оврагов при землеустройстве".
Для предупреждения затопления территории ливневыми и талыми
водами на поверхности участка застройки должна быть предусмотрена система
ливневой канализации и водоотвода. При размещении объекта в нижней части склона
с большой водосборной площадью по верхней границе участка должны размещаться
нагорные и ловчие канавы для перехвата и отвода поверхностного стока с
застраиваемой территории.
При плотности застройки территории более 25% или большой
насыщенности строительной площадки инженерными коммуникациями и дорогами
проводят сплошную вертикальную планировку застраиваемого участка, во всех
остальных случаях - выборочную.
После завершения планировочных работ на восстанавливаемую
поверхность участка наносят из резерва почвенный слой мощностью до 30 см и
проводят озеленение территории. Остаток резерва почвенного слоя передают другим
землепользователям для землевания малопродуктивных сельскохозяйственных угодий.
Основным элементом озеленения на промышленных и гражданских
объектах являются газоны. В тех случаях, когда для озеленения применяются
деревья и кустарники, последние должны обладать высокими декоративными
свойствами и стойкостью к загрязняющим веществам, рассеянным в атмосфере района
строительства или выделяемым проектируемым объектом. На промышленных объектах,
выделяющих в атмосферу вредные вещества, должны применяться насаждения
продуваемой конструкции.
Строительство крупных промышленных и жилищно-гражданских
объектов всегда затрагивает растительный и животный мир района территории, на
которой намечается их размещение. Техногенные воздействия от крупных объектов
на флору и фауну распространяется на значительные, иногда на десятки и сотни
километров, расстояния от места их расположения.
Развитие растительности зависит от климатических условий
территории, геоботанической зоны, рельефа, почв и т.п. Видовой состав и размеры
популяций животного мира тесно связаны с характером растительности на
рассматриваемой территории, кормовой базой, состоянием водотоков и водоемов,
рельефом местности
Строительство и эксплуатация объекта всегда приводит к
нарушению условий развития растительного и животного мира, вырубке лесов и
кустарников, деградации болот, изменению гидрологического режима водных
объектов, ухудшению путей миграции животных, уменьшению размеров популяций, а
то и просто вымиранию отдельных видов животных.
При разработке настоящего подраздела проектной документации
должна быть подготовлена общая характеристика существующего состояния
растительного и животного мира в районе размещения объекта, проведена оценка
его возможного воздействия на флору и фауну района и определен ущерб от его
размещения на рассматриваемой территории, подобраны мероприятия по охране растительного
и животного мира и мероприятия по компенсации наносимого ущерба.
Основными факторами воздействия проектируемых объектов на
растительный и животный мир являются:
отчуждение территории под строительство;
прокладка дорог и линий коммуникаций;
загрязнение компонентов среды взвешенными, химическими,
радиоактивными веществами, аэрозолями и т.п.;
вырубка леса и изменение характера землепользования на
территории строительства и прилегающих землях;
осушение болот или подтопление территории;
изменение гидрологического режима водных объектов,
расположенных в зоне влияния проектируемого объекта;
изменение рельефа и параметров поверхностного стока;
шумовые, вибрационные, световые и электромагнитные виды
воздействий при строительстве и эксплуатации объекта.
Оценка воздействия проектируемого объекта на растительный и
животный мир должна определять площади вырубки лесов и осушения болот, размеры
зоны воздействия загрязняющих веществ, сбрасываемых объектом, характер
нарушения растительного покрова и условий обитания различных видов животных,
птиц, рыб, изменения характера землепользования в районе строительства, а также
негативные последствия, связанные с перечисленными факторами.
Сведения о состоянии растительности на рассматриваемой
территории следует увязывать с параметрами рельефа и почвенными
характеристиками. При этом необходимо осуществить группировку лесных, луговых и
других участков территории по основным таксонометрическим признакам с
выделением общих растительных ассоциаций и указанием степени их нарушения
(деградации).
4.
Технико-экономические показатели
Для выявления эффективности принятых решений используются
следующие натуральные показатели, приведенные в таблице 4.1.
Таблица 4.1 - Технико-экономические показатели
|
ТЭП
|
Ед. измерения
|
Проектные значение
показателей
|
|
1. Годовой
объем продукции
|
т
|
1600000
|
|
2. Списочный
состав работающих, из них производственных рабочих ИТР и служащих
|
чел
|
81
|
|
3. Трудоемкость
единицы продукции
|
чел ч/т
|
0,13
|
|
4. Годовая
выработка цемента на одного работающего производственного рабочего
|
т/чел
|
19753,2
|
|
5. Затраты
материальных и энергетических ресурсов на единицу продукции: электроэнергии
технологической сырьевых материалов
|
кВт ч/т т/т
|
144,4 1,9
|
Список
использованных источников
1. Internet.
http://www.vc. tenir.com/publications.html
<http://www.vc.tenir.com/publications.html>.
2. Волженский А.В.,
Буров Ю.С., Колокольников В.С. Минеральные вяжущие вещества. Учебник
для вузов. Изд.2-е, перераб. и доп.М., Стройиз-дат. 1973. - 480 с.
. Микульский В.Г.
Строительные материалы (материаловедение и техноло-гия): Учебное пособие. - М,:
ИАСВ, 2002. - 536 с.
. ГОСТ 10178-85.
Портландцемент и Шлакопортландцемент. Технические условия Введ. с 01.01.87.:
Изд-во стандартов, 1999. - 6с.
. ГОСТ 30515-97.
Цементы. Общие технические условия Введ. с 01.10.98.: - М Изд-во стандартов,
1998. - 29с.
. Турчанинов В.И.,
Гулай В.Н. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине
"Вяжущие вещества” для студентов специальности 29.06. - Оренбург: ОГУ,
1996,-57с.
. Проектирование
цементных заводов: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию/
Под ред. П.В. Зозули, Ю.В. Никифорова. - С. - Петербург.: Изд-во Синтез, 1995.
- 445с.
. СТП 101-00. Общие
требования и правила оформления выпускных квалификационных работ, курсовых
проектов (работ), отчетов по РТР, по УИРС, по производственной практике и
рефератов Введ. С 25.12.2000. - Оренбург: ОГУ, 2000. - 62с.