Производство сульфатостойкого портландцемента
содержание
Введение
. Характеристика выпускаемой продукции
2.
Технология производств портландцемента мокрым способом
3. Технологическая часть
3.1
Режим работы предприятия
.2
Определение производительности завода
.3
Расчет потребности в сырье
.4
Обоснование принятого способа производства
.5
Расчет основного технологического и транспортного оборудования
.6
Расчет потребности в энергетических ресурсах
.7
Контроль производства и качества продукции
.8
Штатная ведомость цеха
4. Охрана труда на производстве
. Технико-экономические показатели
Список используемой литературы
ВВЕДЕНИЕ
Сульфатостойкий портландцемент производят
путем совместного тонкого помола портландцементного клинкера, гипса.
Выпускают Сульфатостойкий портландцемент
без добавок и с минеральными добавками - гранулированные доменные и
электротермофосфорные шлаки (10-20%), активные добавки из осадочных пород,
кроме глиежей (5-10%). Марка цемента без добавок - 400, с добавками - 400, 500.
Применяют его для гидротехнических сооружений в условиях сульфатной агрессии.
Сульфатостойкий портландцемент является
разновидностью обычного портландцемента и отличается от последнего в основном
тем, что обнаруживает повышенную стойкость к сульфатной агрессии в условиях
систематического попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и
высыхания. Получают этот цемент путем совместного помола клинкера
нормированного состава и гипса.
Химический и минералогический состав клинкера,
используемого в производстве сульфатостойкого портландцемента, должен
удовлетворять следующим требованиям:
расчетное содержание трехкальциевого силиката -
не более 50%;
расчетное содержание трехкальциевого алюмината -
не более 5%;
величина глиноземного модуля - не менее 0,7.
Расчетное содержание в клинкере суммы C3A+C4AF,
не должно превышать 22%. Необходимость получения клинкера нормированного
химико-минералогического состава предопределяет требования, предъявляемые к
сырью.
Весьма целесообразно использовать трепел либо
диатомит или опоку в составе глинистого компонента.
В сульфатостойкий портландцемент вводят активных
минеральных добавок, и лишь при благоприятных условиях его службы в отдельных
случаях (по соглашению между поставщиком и потребителем) допускается введение
при помоле небольшого количества таких добавок.
Сопротивляемость сульфатостойкого
портландцемента действию сульфатной агрессии повышается при введении в его
состав поверхностно-активной добавки. Поэтому допускается введение в его состав
и сульфитно-спиртовой барды либо мылонафта. В этих случаях ему присваивают
название пластифицированного либо гидрофобного сульфатостойкого портландцемента.
По прочностным показателям этот цемент
подразделяют на три марки: 400, 500 и 600. В связи с умеренным содержанием в
клинкере трехкальциевого силиката и малым содержанием трехкальциевого алюмината
сульфатостойкий портландцемент отличается от обычного портландцемента
пониженным тепловыделением. Присущие сульфатостойкому портландцементу свойства
обусловливают и возможности его практического использования. Наиболее
целесообразно применять этот цемент для бетонных и железобетонных конструкций,
в том числе и предварительно напряженных, гидротехнических сооружений,
подвергающихся сульфатной агрессии на переменном уровне горизонта воды, а также
для изготовления свай, сооружения опор мостов, молов, предназначенных для
службы в минерализованных водах. Допускается применение сульфатостойкого
портландцемента для подводных частей морских и океанских сооружений, однако для
этих целей более экономичным является использование сульфатостойкого пуццоланового
портландцемента.
Поскольку в сульфатостойком портландцементе
активные тепловыделяющие минералы (C3S и С3А) содержатся в меньшем количестве,
его в отдельных случаях можно применять вместо портландцемента с умеренной
экзотермией в наружных зонах массивных гидротехнических сооружений.
1. Характеристика выпускаемой
продукции
Сульфатостойкий портландцемент является
разновидностью обычного портландцемента и отличается от последнего в основном
тем, что обнаруживает повышенную стойкость к сульфатной агрессии в условиях
систематического попеременного замораживания и оттаивания или увлажнения и
высыхания. Получают этот цемент путем совместного помола клинкера
нормированного состава и гипса.
В сульфатостойкий портландцемент не вводят
активных минеральных добавок, и лишь при благоприятных условиях его службы в
отдельных случаях (по соглашению между поставщиком и потребителем) допускается
введение при помоле небольшого количества таких добавок.
Последние должны отвечать требованиям ГОСТ
6269-63 на активные минеральные добавки к вяжущим веществам или в случае
применения в качестве добавки гранулированных доменных шлаков - требованиям
ГОСТ 3476-74 на шлаки доменные гранулированные для производства цементов.
Содержание добавок в цементе в зависимости от их
вида должно соответствовать указанному в таблице 1.
Таблица
1
В процентах от массы цемента
Вид цемента
|
Содержание добавок
|
|
Гранулированного доменного шлака, электротермофосфорного шлака
|
Пуццоланы
|
Сульфатостойкий портландцемент
|
Не допускается
|
Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками
|
Св.10 и не более 20
|
Сульфатостойкий портландцемент
|
Св.40 и не более 60
|
|
Пуццолановый портландцемент
|
|
Св.20 и не более 40
|
В сульфатостойком портландцементе с минеральными
добавками допускается использовать смеси шлака и пуццоланы, общее количество
которых не должно превышать 20%.
В сульфатостойком шлакопортландцементе
допускается замена шлака пуццоланой или золой (кислой) в количестве не более
10% от массы цемента.
Содержание ангидрида серной кислоты (SO3) в
цементе не должно превышать значений, приведенных в таблице 2.
Таблица
2
Вид цемента
|
Содержание SO3
|
Сульфатостойкий портландцемент
|
3,0
|
Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками
|
3,0
|
Сульфатостойкий портландцемент
|
4,5
|
Пуццолановый портландцемент
|
3,5
|
Допускается вводить в цемент при помоле
пластифицирующие и гидрофобизирующие поверхностно-активные добавки в количестве
не более 0,3% от массы цемента в пересчете на сухое вещество добавки.
Подвижность цементно-песчаного раствора состава
1:3 из пластифицированных цементов всех видов должна быть такой, чтобы при
водоцементном отношении, равном 0,4, расплыв стандартного конуса был не менее
135 мм. Гидрофобный цемент не должен впитывать в себя воду в течение 5 мин от
момента нанесения капли воды на поверхность цемента. При производстве цемента
для интенсификации процесса помола допускается вводить технологические добавки,
не ухудшающие качество цемента, в количестве не более 1% от массы цемента.
Эффективность применения технологических
добавок, а также отсутствие отрицательного их влияния на свойства бетона должны
быть подтверждены результатами испытаний цемента и бетона.
Предел прочности цементов при сжатии должен быть
не менее величин, указанных в таблице 3.
Таблица
3
Вид цемента
|
Марка цемента
|
Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут
|
Сульфатостойкий портландцемент
|
400
|
39,2
|
Сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками
|
400 500
|
39,2 49,0
|
Сульфатостойкий портландцемент
|
300 400
|
29,4 39,2
|
Пуццолановый портландцемент
|
300 400
|
29,4 39,2
|
Необходимость получения клинкера нормированного
химико-минералогического состава предопределяет требования, предъявляемые к
сырью. Весьма целесообразно использовать трепел либо диатомит или опоку в
составе глинистого компонента. Сопротивляемость сульфатостойкого портландцемента
действию сульфатной агрессии повышается при введении в его состав
поверхностно-активной добавки. Поэтому допускается введение в его состав и
сульфитно-спиртовой барды либо мылонафта. В этих случаях ему присваивают
название пластифицированного либо гидрофобного сульфатостойкого
портландцемента. Цемент должен показывать равномерность изменения объема при
испытании образцов кипячением в воде. Начало схватывания цемента должно
наступать не ранее 45 мин, конец - не позднее 10 ч от начала затворения.
Тонкость помола цемента, определяемая по
удельной поверхности, должна быть не менее 250 м2/кг. Для цементов, содержащих
добавки осадочного происхождения, тонкость помола определяю по остатку на сите
с сеткой № 008 по ГОСТ 6613. Остаток на сите не должен быть более 15% от массы
просеиваемой пробы.
В данном курсовом проекте рассмотрен сырьевой
цех производства ПЦ (мокрый способ). При этом мной взято следующее исходное
сырье.
. Известняк Шуровского месторождения, влажность
7%
Известняк - это осадочная горная порода,
состоящая главным образом из кальцита CaCO3 обычно с примесью
доломита, глинистых частиц, оксида железа и др. минералов.
Таблица
4
Химический состав известняка Шуровского
месторождения:
Потери
при прокалывании, %
|
Содержание
оксидов,%
|
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
SO3
|
42,0
|
5,37
|
2,22
|
0,86
|
35,60
|
13,57
|
-
|
. Глина II, влажность 16%
Глина - это тонкодисперсная осадочная горная
порода, состоящая в основном из глинистых материалов: каолинита,
монтмориллонита, гидрослюд и др. гидроалюмосиликатов.
Таблица
5
Химический состав глины II:
Потери
при прокаливании, %
|
Содержание
оксидов, %
|
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
SO3
|
7,19
|
64,55
|
16,51
|
8,17
|
1,20
|
0,89
|
0,79
|
. Шлак доменный гранулированный ДМЗ
Шлак - расплав (после затвердевания
- стекловидная масса) в металлургических, плавильных процессах, покрывающий
поверхность жидкого металла, состоит из всплывших продуктов пустой породы с
флюсами
<#"805644.files/image001.jpg"> затем из бункера
известняк поступает в пластинчатый питатель. Из питателя известняк поступает в
молотковую дробилку производительностью 125 м³/ч,
где материал подвергают одностадийному дроблению до кусков размером 1-3 см.
Затем дробленный материал поступает в грохот, в котором выделяются нужные
фракции. Куски материала не подходящие по размеру подаются на повторное
дробление в щековую дробилку. Остальной материал, достигаемый заданного
размера, подается ленточным конвейером в накопительный бункер. Из питателя
известняк поступает в мельницу «Гидрофол» производительностью до 500 т/ч, в
котором материал дробиться и затем подается в бункер.
Добытую глину из склада глины подают ленточным
конвейером с шириной ленты 400мм в накопительный бункер, емкость которого
V=66,02м³,
затем из бункера глина поступает в пластинчатый питатель. Из питателя глина
поступает в одновалковую дробилку, производительностью 50 м³/ч,
где осуществляется помол материала. Затем полученный после дробления материал
подается ленточным конвейером в накопительный бункер, емкость которого V=66,02
м³,
затем после бункера глина поступает в тарельчатый питатель. Из питателя глина
поступает в глиноболтушку производительностью 15 т/ч.
Затем глина и известняк из бункеров емкостью V =
321,16 м3 подается в мельницу «Гидрофол» где предварительно
измельчается перед поступлением в Шаровую мельницу, где перемешанные материалы
перемалываются с добавлением воды. Затем материал поступает в вертикальный
бассейн для шлама, где корректируется.
Технологическая схема производства
Рис. 1
3. Технологическая часть
.1 Режим работы предприятия
Режим работы цеха является исходным данным для
расчета технологического оборудования, потребности в сырье, состава рабочих.
Режим работы цеха характеризуется количеством
рабочих дней в году, смен и их продолжительностью в часах. Третью смену
целесообразно применять для ремонта оборудования.
Работа цеха помола предусматривается в две - три
смены при непрерывной рабочей неделе и количестве рабочих дней в году 310-320
Таблица
3.1
Наименование
цеха или передела
|
Неделя
прерывная или непрерывная
|
Количество
|
|
|
Смен
в сутки
|
Рабочих
дней
|
Часов
|
Склад
сырья
|
непрерывная
|
3
|
365
|
8
|
Дробление:
|
|
|
|
|
а)
известняка
|
непрерывная
|
2
|
320
|
8
|
б)
глины
|
непрерывная
|
2
|
320
|
8
|
Помол:
|
|
|
|
|
а)
известняка
|
непрерывная
|
3
|
320
|
8
|
б)
глины
|
непрерывная
|
3
|
320
|
8
|
в)
шлака
|
непрерывная
|
3
|
320
|
8
|
Склад
шлама
|
непрерывная
|
3
|
365
|
8
|
.2 Определение производительности
завода
При расчете производительности каждого передела
необходимо учитывать возможность брака и производственные потери:
на складе сырья при транспортировке его в цех -
1%;
при дроблении - до 0,5%;
при помоле - до 1-1,5%;
при транспортировке и хранении готовых продуктов
- 1%.
Производительность для каждого передела
рассчитывается по формуле:
где - производительность передела,
следующего за рассчитываемым; в - потери, %
. Производительность шламбассейна с
учетом потерь - 1%
φ1 = 1000000(1-1/100) =
1010101,01
. Производительность передела помола
с учетом потерь - 2,5%
φ2 = 1010101,01 / (1-2,5/100) =
1036001,03
. Производительность передела дробления
с учетом потерь - 0,5%
φ3 = 1036001,03/(1-0,5/100) =
10412061,33
а) известняк = 1041207,33*0,80 =
832965,86
б) глина = 1041207,33*0,19 =
197829,39
. Производительность предела склада
сырья - 1%
φ4 =
1041207,33/(1-1/100) = 1051724,57
а) известняк = 1051724,57*0,80 =
841379,65
б) глина = 1051724,57*0,19 =
199827,66
в) шлак = 1051724,57*0,01 = 10517,24
Таблица
3.2
№
|
Наименование
цеха
|
Единицы
|
Производительность
|
|
|
|
В
год
|
В
сутки
|
В
смену
|
В
1 ч
|
1
|
Шламбассейн
|
тонны
|
1010101,01
|
2767,40
|
922,46
|
115,30
|
2
|
Помол
|
тонны
|
1036001,03
|
3237,50
|
1079,16
|
134,89
|
3
|
Дробление:
а) известняка; б) глины;
|
тонны
|
832965,86
197829,39
|
2603,01
618,21
|
867,67
206,07
|
108,45
25,75
|
4
|
Склад
сырья: а) известняка; б) глины; в) шлак
|
тонны
|
841379,65
199827,66 10517,24
|
2305,14
547,47 28,81
|
768,38
182,49 9,60
|
96,04
22,81 1,2
|
Сводный материальный баланс:
№
|
Наименование
сырья
|
Единица.
измерения
|
Потребность
|
|
|
|
В
год
|
В
сутки
|
В
смену
|
В
час
|
1.
|
Шламбассейн
|
Т.
|
1010101,01
|
2767,40
|
922,46
|
115,30
|
2
|
Известняк
|
Т.
|
841379,65
|
2305,14
|
768,38
|
96,04
|
3
|
Глина
|
Т.
|
199827,66
|
547,47
|
182,49
|
22,81
|
4
|
Шлак
|
Т.
|
10517,24
|
28,81
|
9,60
|
1,2
|
3.3 Расчет потребности в сырье
Расчет трехкомпонентной смеси
Требуется рассчитать сырьевую смесь с КН=0,88 и
ГМ=0,9,состоящей из известняка, глины и шлака.
Определяем соотношения между сырьевыми
компонентами по формулам:
а1 =
С1-2,8*S1*KH-1,65*A1-0,35*F1;1
= C2-2,8*S2*KH-1,65*A2-0,35*F2;1
= 2,8*S3*KH+1,65*A3+0,35*F3-C3;2
= S1-ГM*A1-ГМ*F1;2
= S2-ГM*
A2-ГМ*F2;2
= ГM*A3+ГМ*F3-S3;
Химический состав исходных материалов приведен в
таблице 7
Таблица
7
Материалы
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
SO3
|
П.п.п.
|
Σ
|
Известняк(1)
|
5,37
|
2,22
|
0,86
|
35,60
|
13,57
|
-
|
42,0
|
100
|
Глина(2)
|
64,55
|
16,51
|
8,17
|
1,20
|
0,89
|
0,79
|
7,19
|
100
|
Шлак(3)
|
37,15
|
8,05
|
0,90
|
43,88
|
5,04
|
4,40
|
-
|
100
|
Подставим значения в формулы:
а1= 35,60-2,8*5,37*0,88-1,65*2,22-0,35*0,86=18,401=
1,20-2,8*64,55*0,88-1,65*16,51-0,35*8,17=-187,951=2,8*37,15*0,88+1,65*8,05+0,35*0,90-43,88=61,252=5,37-0,9*2,22-0,9*0,86=2,592=64,55-0,9*
16,51-0,9*8,17=42,332=0,9*8,05+0,9*0,90-37,15=-29,095
Вычисление значения подставим в следующие
уравнения для нахождения значений х и у:
а1=х+b1*y=c1;
a2*x+b2*y=c2;
Отсюда:
=;
Y=;
Подставим значения:= =
=
-2.27= =
=
-0.54
Следовательно, в сырьевой смеси на 1 вес.ч.
шлака приходиться -2,27 известняка и -0,54 вес.ч. глины. Т.е. всего -2,81
вес.ч. В процентах состав сырьевой смеси выражается следующим образом:
известняка -2,27/-2,81=80,78 %, глины -0,54/-2,81=19,21 %, шлака 1/-2,81=
1,01%.
Вычисляем химический состав сырьевой смеси
Таблица
8
Материалы
|
SiO2
|
Al2O3
|
Fe2O3
|
CaO
|
MgO
|
SO3
|
П.п.п.
|
Σ
|
Известняк
-80,78%
|
4,33
|
1,77
|
0,688
|
28,48
|
10,85
|
-
|
42,0
|
88,11
|
Глина-19,1%
|
3,13
|
1,55
|
0,228
|
0,16
|
0,15
|
7,19
|
24,66
|
Шлак-0,1%
|
0,3715
|
0,080
|
0,009
|
0,4388
|
0,054
|
0,044
|
|
0,9973
|
Состав
сырьевой смеси в %
|
16,96
|
4,98
|
2,23
|
29,14
|
11,06
|
0,19
|
49,19
|
113,75
|
КН= C0-1.65*A0
- 0.35*F0 / 2.8*S0=;=
29.14-1.65*4.98-0.35*2.23/2.8*16.96=0.42=16.96/4.98+2.23=2.35
3.4 Обоснование принятого способа
производства
сульфатостойкий
портландцемент сырье оборудование
Технология производства
портландцемента включает ряд технологических операций, которые можно разделить
на две основные группы. Первая - это операции по производству клинкера, вторая
- измельчение клинкера совместно с гипсом, а в ряде случаев и с другими
добавками, т.е. приготовление цемента. Получение клинкера - наиболее сложный и
энергоемкий процесс, требующий больших капитальных и эксплуатационных затрат.
Доля клинкера в стоимости
цемента достигает 70-80%. Производство клинкера состоит из добычи сырьевых
материалов, дробления, помола и смешивания их в определенном соотношении,
обжига сырьевой смеси и магазинирования клинкера. Комплекс операций по
получению из клинкера цемента включает следующие технологические процессы:
дробление клинкера, сушку минеральных добавок, дробление гипсового камня,
тонкое измельчение клинкера совместно с активными минеральными добавками и
гипсом, складирование, упаковку и отправку цемента потребителю. Даже в пределах
одного месторождения химико-минералогический состав сырья меняется в широких
пределах. Поэтому получение сырьевой смеси постоянного состава - сложная
задача.
При мокром способе тонкое
измельчение сырьевой смеси производят в водной среде с получением шихты в виде
водной суспензии - шлама влажностью 30-50%. При сухом способе сырьевую шихту
готовят в виде тонкоизмельченного сухого порошка, поэтому перед помолом или в
процессе его сырьевые материалы высушивают. Комбинированный способ может
базироваться как на мокром, так и на сухом способе приготовления шихты. В нашем
случае сырьевую смесь готовят по мокрому способу в виде шлама, а затем
обезвоживают на фильтрах до влажности 16-18% и подают на обжиг в печи в виде
полусухой массы.
Помол клинкера осуществляется в
трубных мельницах, которые являются непрерывно действующим оборудованием.
Вентиляция достигается просасыванием
через барабан воздуха со скоростью 0,5-0,7 м/сек. с помощью аспирационной
установки, в состав которой входят вентилятор, циклоны, а также рукавные
фильтры или электрофильтры.
В последних улавливаются тонкие
частички, присоединяемые обычно к общей массе продуктов.
Современные помольные установки
оснащаются системами автоматического регулирования, которые обеспечивают
непрерывную их работу и получение продукта с заданной степенью измельчения без
участия человека. В последнее время начали применять системы автоматического
регулирования работы мельниц, основанные на измерении удельной поверхности
получаемого продукта.
3.5 Расчет основного
технологического и транспортного оборудования
Технологический расчет оборудования заключается
в том, чтобы по данным в потребности перерабатываемых материалов установить тип
и количество оборудования или тепловых агрегатов для выполнения заданной
программы. За основу берут паспортную техническую производительность машин.
Расчет производится по формуле
Дробильное оборудование
1. Молотковая дробилка для дробления
известняка
Тип - Ф 1600*1600
Производительность, м3/ч -120.
Мощность электродвигателя, кВт·ч - 125.
Питатель - Пластинчатый В=1200м
Габаритные размеры, м: неуказаны.
М = G/g×kв
= 108,45/120*0,9=1,00= 1 шт.
. Валковая дробилка для измельчения
глины
Тип - одновалковая.
Производительность, т/ч - 50.
Мощность электродвигателя, кВт·ч - 17.
Габаритные размеры не приведены.
М = G/g×kв
= 25,75/50*0,9=0,57=1 шт.
3. Глиноболтушка
Частота вращения, мин. - 10,5
Диаметр бассейна, м. - 7.
Размучиваемый материал - глина.
Производительность, т/ч - 15.
Мощность электродвигателя, кВт·ч - 55.
М = G/g×kв=25,75/15*0,9=1,95=
2 шт.
4. Шаровая мельница для мокрого
помола сырья
Размеры шаровой мельницы, м - 3,2×15.
Тип - трубная, многокамерная.
Способ помола - мокрый.
Производительность, т/ч - 70 (открытый цикл).
Мощность электродвигателя, кВт·ч - 2000.
М = G/g×kв=134,2/70*0,9=2,13=3
шт.
5. Мельница «Гидрофол»
Модель - ММС - 50
Мощность - 630 кВт
Производительность - 500 т.
Габариты: Диаметр - 5м, длинна - 2,3 м.
Частота вращения, мин. - 15,24.
Тонкость помола Р008% - 70.
М = G/g×kв=134,2/500*0,9=
0,29=1 шт.
Транспортное оборудование
Ленточные конвейеры с плоской и желобчатой
лентой предназначены для транспортирования сырьевых материалов, добавок как в
горизонтальной, так и наклонной плоскостях. Выпускаются ленточные конвейеры с
шириной ленты 400-2000мм. Ширина ленты определяется из условий необходимой
производительности при заданной скорости движения ленты и в зависимости от
наибольшего размера кусков транспортируемого материала. В проекте
устанавливается после холодильника для подачи клинкера на склад.
Производительность пластинчатых конвейеров
определяется по формуле:
= 310×B²×v×γ
= 310×0,5²×1×1,5
=116,25т.
Принимаю 1 пластинчатый конвейер с шириной ленты
В = 1200м, для молотковой дробилки, производительностью 120 т/ч.
Ведомость оборудования:
№
п/п
|
Наименование
оборудования
|
Марка
|
Кол-во
|
Габаритные
размеры, м
|
Мощность
эл.-двигателя, кВт
|
|
|
|
|
Длина
|
Ширина
|
Высота
|
|
1.
|
Молотковая
дробилка
|
Ф
1600*1600
|
1
|
-
|
-
|
-
|
125
|
2.
|
Валковая
дробилка
|
Одновалковая
|
1
|
-
|
-
|
-
|
17
|
3.
|
Глиноболтушка
|
|
2
|
12
|
-
|
-
|
55
|
4.
|
Шаровая
мельница
|
|
3
|
-
|
-
|
-
|
2000
|
5.
|
Мельница
«Гидрофол»
|
ММС
- 50
|
1
|
2,3
|
-
|
|
630
|
6.
|
Пластинчатый
конвейер
|
-
|
1
|
-
|
0,5
|
-
|
-
|
7.
|
Дозатор
|
«Шенк»
|
2
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Производительность ленточных конвейеров, т/ч,
определяется по формуле:
= 155**
Где - В - ширина ленты, м;-
скорость передвижения ленты, м/с; -
насыпная плотность материала, т/.
Производительность ленточного конвейера должна
подходить производительности передела, перед которым он установлен.
Для подачи известняка из склада в накопительный
бункер перед дробилкой выбираем ленточный транспортер с шириной ленты В= 1200
мм, тогда его производительность будет равна:
Q=155*1,0²*1*1,4=217
т/ч
Для подачи глины из склада в бункер перед
дробилкой выбираем транспортер с шириной ленты В = 400 мм, тогда его
производительность будет равна:= 155*0,4²*1*1,3
= 32,24 т/ч
Для подачи известняка из дробилки в бункер перед
мельницей выбираем ленточный транспортер с шириной ленты В = 1000 мм, тогда его
производительность будет равна:= 155*1,0²*1*1,4
= 217 т/ч
Для подачи глины из дробилки в бункер перед
глиноболтушкой выбираем ленточный транспортер с шириной ленты В = 400 мм, тогда
его производительность будет равна:= 155*0,4²*1*1,3
= 32,24 т/ч
Для подачи глины из глиноболтушки в бункер перед
мельницей выбираем ленточный транспортер с шириной ленты В = 400 мм, тогда его
производительность будет равна:= 155*0,4²*1*1,3
= 32,24 т/ч
Бункера и склады
Вместительность бункеров и складов рабочего цеха
должна обеспечить создание запаса на нерабочий период цеха.
= Gt/g0kз,
м3
где G - производительность, т/ч- время запаса, ч
(для бункеров 2-4 ч)
g0 - объемная масса
материала, т/м3
kз - коэффициент заполнения бункера
Бункер перед дробилкой известняка:= =
319,52
Бункер глины перед дробилкой:=
= 66,02
Бункер перед глиноболтушкой для глины:=
= 66,02
Бункер перед мельницей для известняка и глины:= =
= 321,16
Для складов готовой продукции следует
предусматривать силосные склады, обычно железобетонные цилиндрические с одним
или двумя разгрузочными отверстиями диаметром не менее 800 мм.
Геометрический объем силосного склада, :
=
где А - суточная производительность по данному
материалу, т;
Сн - число суток нормируемого запаса, Сн = 5
дней;
- средняя насыпная
масса материала, т/; известняка - 1,4
т/,
глины - 1,3 т/;
К3 = 0,85…0,9 - коэффициент заполнения силосов.
= =
10981,74 м3
Принимаем следующие размеры силосов
) для хранения сырьевой муки:
силоса емкостью 3000 ,
диаметром 12 м, высотой 33 м;
силос емкостью 1700 м3, диаметром
12м, высотой 19,8 м;
силос емкостью 750 м3, диаметром 6 м,
высотой 31,5 м;
Склад известняка:
= m/;
= m/
= 2305,14/1,4 = 1773,18
= 1773,18 *5*1,2 =
10639,08
===425,56
м===4255,63
Склад глины:
= m/;
=m/
= 547,47/1,3=421,13
=421,13*5*1,2=2526,78
===101,07
м===1010,71
3.6 Расчет потребности в
энергетических ресурсах
Таблица
3.5
Потребность в энергетических ресурсах
№
п/п
|
Наименование
оборудования
|
Кол-во
|
Паспортная
мощность, кВт
|
Продолж.
работы в год, час
|
Коэф.
использования смены, кb
|
Коэф.
загрузки по мощности, км
|
Потребность
в энергии с учетом , кb и , км; кВт.
|
Расход
энергии в год, кВт×час/г
|
|
|
|
Единичная.
|
Общая
|
|
|
|
|
|
1
|
Молотковая
дробилка
|
1
|
125
|
125
|
7680
|
0,9
|
1
|
112,5
|
864000
|
2
|
Валковая
дробилка
|
1
|
17
|
17
|
7680
|
0,9
|
0,9
|
13,77
|
105753,6
|
3
|
Глиноболтушка
|
2
|
55
|
110
|
7680
|
0,9
|
0,9
|
89,1
|
684288
|
4
|
Шаровая
мельница
|
3
|
2000
|
6000
|
7680
|
0,9
|
1
|
5400
|
41472000
|
5
|
Мельница
«Гидрофол»
|
1
|
630
|
630
|
7680
|
0,9
|
1
|
567
|
4354560
|
Итого
|
6182,97
|
47480601
|
Неучитанное
оборудование - 15% от суммы
|
927,44
|
7122090
|
Всего
|
7110,41
|
54602691
|
Коэффициент загрузки мощности двигателя:
рассчитывается по формуле:
КМ = GФ/GТ,
Ф,
GТ - производительность оборудования фактическая и паспортная.
.7 Контроль производства и качества
продукции
Получать любой продукт, в том числе и цемент, на
современных заводах можно только при строгом соблюдении всех технологических
требований и правил и осуществлении производственного цикла при установленных
оптимальных режимах работы всех механизмов и установок. Большое значение при
этом имеет контроль производства, в процессе которого:
) определяют качество исходных материалов и
соответствие их свойств требованиям норм и технических условий;
) выявляют свойства материалов и полуфабрикатов
на всех стадиях производства и устанавливают их соответствие тем показателям,
которые обеспечивают получение продукции требуемого качества;
) наблюдают за работой приборов, механизмов и
установок в заданных оптимальных режимах, обеспечивающих качественную
переработку материалов при наилучших технико-экономических показателях;
) определяют свойства получаемого цемента и их
соответствие требованиям стандарта.
Контролировать производство нужно систематически
на всех стадиях с помощью современных методов и приборов, обеспечивающих
точность и возможность автоматизации контрольных операций. Быстрое
вмешательство в ход производственных процессов позволяет устранять отклонения
от заданных режимов и параметров и оптимизировать их.
Действенность производственного контроля
зависит:
) от правильного выбора мест отбора проб и
определения технологических параметров (температура, влажность, подвижность
смесей и т.д.);
) от соответствия свойств пробы свойствам
материала;
) от периодичности отбора проб, их величины.
В сырьевом отделении проверяют состав смесей,
тонкость их измельчения, влажность, текучесть и однородность титра. При
производстве цементов становится обычным также контроль содержания в сырьевых
смесях CaO, Si02, AI203 и Fe203.
Качество клинкера определяют часто по его
объемной массе, которая при правильном составе сырьевой смеси и надлежащем
обжиге во вращающейся печи (мокрый способ) колеблется обычно в пределах
1550-1650 г/л. Определяют также количество свободной окиси кальция, которое не
должно превышать 1%. Для обычного клинкера и 0,2-0,3% для быстротвердеющего.
3.8 Штатная ведомость
Таблица
3.6
Штатная ведомость цеха
Штаты
|
Количество
работающих в смену
|
|
первую
|
вторую
|
третью
|
Цеховой
персонал
|
3
|
2
|
2
|
Производственные
рабочие
|
21
|
20
|
12
|
Вспомогательные
|
13
|
13
|
9
|
S
|
37
|
34
|
22
|
Всего
|
95
|
Трудоемкость:
чел.*8часов*320дней = 243200 чел.-ч. год
Повторное обучение по технике безопасности
непосредственно на рабочем месте.
4. Охрана труда на производстве
На действующих предприятиях необходимо оградить
движущиеся части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки,
приямки, люки, площадки и т. п. Должны быть заземлены электродвигатели и
электрическая аппаратура.
Установки по приготовлению угольной пыли должны
работать под разрежением. Температура аэроугольной смеси при выходе из мельницы
не должна превышать для тощих углей 100, подмосковных - 80, длиннопламенных и
бурых - 70°С. Нельзя подсушивать пыль до влажности ниже гигроскопической.
Обслуживание дробилок, мельниц, печей, силосов,
транспортирующих и погрузочно-разгрузочных механизмов должно осуществляться в
соответствии с правилами безопасной работы у каждой установки.
Для создания нормальных условий труда все
помещения цементных заводов надо обеспечивать системами искусственной и
естественной вентиляции. Этому в большой мере способствует герметизация тех
мест, где происходит пылевыделение, а также отсос воздуха из бункеров, течек,
дробильно-помольных механизмов, элеваторов и т. Д.
Воздух, отбираемый из цементных мельниц, очищают
с помощью рукавных или электрофильтров. Перед ними при значительной
концентрации пыли в аспирируемом воздухе необходимо устанавливать циклоны.
Важно не допускать просасывание через 1 м²
ткани фильтров более 60-70 м³
воздуха в 1 ч. Для очистки воздуха, отсасываемого из камер сырьевых мельниц,
обычно устанавливают циклон и электрофильтр, соединенные последовательно.
Воздух из сепаратора мельниц и головок элеваторов для очистки пропускается
через рукавный фильтр.
Шум, возникающий при работе многих механизмов на
цементных заводах, характеризуется зачастую высокой интенсивностью, превышающей
допустимую норму (90 дБ). Особенно неблагоприятны в этом отношении условия
работы персонала в помещениях молотковых дробилок, сырьевых и цементных
мельниц, компрессоров, где уровень звукового давления достигает 95-105 дБ, а
иногда и более. К числу мероприятий по снижению шума у рабочих мест относят
применение демпфирующих прокладок между внутренней стенкой мельничных барабанов
и бронефутеровочными плитами, замену в сырьевых шаровых мельницах стальных плит
резиновыми. При этом звуковое давление снижается на 5-12 дБ. Укрытие мельниц и
дробилок шумоизолирующими кожухами, облицовка источников шума звукопоглощающими
материалами также дает хороший эффект (снижение на 10-12 дБ).
5. Технико-экономические показатели
Таблица
5.1
Технико-экономические показатели
Показатели
|
Единица
|
По
проекту
|
Мощность
предприятия
|
т/год
|
1000000
|
Расход
электроэнергии на 1т вяжущего
|
кВт×ч/т
|
29,57
|
Трудоемкость
на 1 т продукции
|
чел×час/т
|
0,24
|
Выработка
на 1 рабочего
|
т/чел
|
8421,1
|
Энерговооруженность
на 1 рабочего в смену
|
кВт/раб
|
104,07
|
Мощность предприятия равна 1000000 т/год
Расход электроэнергии на 1т вяжущего = 54602691
/1000000 = 54,60 = кВт×ч/т
Трудоемкость на 1 т продукции = 243200/1000000 =
0,24 чел×час/т
Выработка на 1 рабочего = 1000000/95 = 10526,31
т/чел
Энерговооруженность на 1 рабочего в смену =
7110,41/37 = 192,17 кВт/раб
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Волженский
А.В. Минеральные вяжущие вещества. - М.: Стройиздат, 1986. -464 с.
2. Сапожников
М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и
конструкций. - М.: Высшая школа, 1971. -382 с.
. Журавлев
М.И., Фаломеев А.А. Механическое оборудование вяжущих материалов и изделий на
их базе. - М.: Высшая школа, 1973. -309 с.
. Хмара
Л.А. Технологическое оборудование для производства строительных материалов. -
Днепропетровск: ООО «ЭНЭМ», 2009. - 320 с.