Производительность, 175000
|
|
Характеристика готовой продукции
|
Гидратная гашеная известь (пушонка)
|
Характеристика сырья
|
Доломит
|
Компоновка оборудования, способ производства
|
В производственном здании
|
. Характеристика готовой
продукции
Гидратная известь (гашеная) - это
белый тонкодисперсный порошок, получаемый путем гашения кальциевой извести водой,
содержащий активные окиси кальция и окись магния от 60 до 70% в зависимости от
сорта. Технологическая линия по производству извести гидратной оснащена
современным импортным оборудованием, которое позволяет получать стабильную по
качественным показателям продукцию.
Гидратация тонкоизмельченной
негашеной извести с содержанием окиси кальция более 75% и окиси магния менее 2%
проходит в трехступенчатом гасильном аппарате непрерывного действия типа KLV,
производительностью 10 тн/час. Процесс гашения происходит в рамках строго
контролируемого диапазона температур с автоматической дозировкой воды.
Гидратная известь является вторым
основным продуктом известковой промышленности. Она отличается от негашеной
извести большей чистотой, содержит меньше примесей, в связи с чем широко
применяется в химической, пищевой отраслях в производстве сухих смесей и т.д.
Приготовленные на основе гидратной
извести известковые растворы отличаются пластичностью и удобоукладываемостью.
Технические
характеристики:
Содержание активных CaO+MgO 82%
Содержание Ca(OH) 2 92%
Содержание СО2 5-6%
Влажность 65-66%
Остаток на сите №02 не более 0,8%
Остаток на сите №009 не более 1,6%
Активный MgO не более 0,64%
Глубина проникания 12 мм
Свободная вода 1,80%
Содержание воздуха 0,8%
В основном известь применяется в
строительстве для приготовления строительного раствора, отделки помещений
изнутри и снаружи, ее добавляют в силикатный бетон, в отделочные материалы.
Известь применяется:
для побелки стволов деревьев в
качестве защиты от паразитов;
добавляют при производстве некоторых
удобрений, медицинских, стоматологических
препаратов;
для дублирования кожи, для очистки
сточных вод путем соединений кальция;
для изготовления силикатного
кирпича;
при кладке печей, также их обмазки;
для обработки грядок растений;
для дезинфекции корней зубов;
для приготовления добавки Е526.
3. Описание
технологической схемы производства
Гашение - специфический
технологический процесс, используемый только в производстве извести. При
гидратации извести происходит реакция СаО+ Н2О→Са(ОН)2,
в результате которой выделяется значительное количество теплоты - 1160 кДж на 1
кгоксида кальция. Выделяющаяся теплота вызывает кипение воды, поэтому негашеную
известь называют «кипелкой». Проникая вглубь зерен, вода вступает во
взаимодействие с СаО, и теплота, выделяющаяся при этом, превращает воду в пар.
Резкое увеличение объема пара по сравнению с объемом жидкости вызывает
внутренние растягивающие напряжения в зернах извести и их диспергацию, в
результате чего образуются частицы размером до 0,01 мм. Процесс гашения замедляется
вследствие образования на поверхности известковых частиц тестообразного слоя
продуктов гидратации,
который препятствует доступу воды к внутренним слоям исходного зерна. Для
ускорения гашения рекомендуется предварительна измельчать известь, энергично
перемешивать гaсящуюся массу, а также использовать подогретую воду. При
перемешивании с поверхности зерен как бы «сдирается» гидратная пленка и
открывается доступ к внутренним непрогасившимся слоям. Характер процесса гашения
зависит также от наличия примесей. При гашении в пушонку зерна силикатов и
алюминатов кальция, образовавшихся при обжиге, не гасятся и не превращаютсяв
порошок, поэтому их необходимо отделять, отдельно доизмельчать, а затем
смешивать с пушонкой для улучшения ее гидравлических свойств. К негасящейся
части извести относятся также неразложившийся при обжиге известняк, пережженные
частицы оксидов кальция и магния, остеклованные новообразования, получающиеся в
пересыпных печах при взаимодействии извести с золой топлива. Чем
продолжительнее протекает процесс гашения, тем более качественным получается
продукт. В промышленных масштабах гашение производится механизированым
способом. Выбор схемы зависит от того, какой продукт необходимо получить -
известь-пушонку или известковое тесто. Большая часть извести гасится в пушонку.
Гашение в пушонку производят в
гидраторах периодического или непрерывного действия. К периодически действующим
гидраторам относятся гасильные барабаны цилиндрической или бочкообразной формы
емкостью около 15 мз. Барабаны со скоростью вращения от 3 до 5 об/мин
устанавливают горизонтально на катках. В барабаны загружают предварительно
измельченную в молотковых или конусных дробилках известь с размером кусков 3 -
5 мм. Известь гасится паром, поступающим через пароподводящее устройство.
Продолжительность гашения, включая загрузку и выгрузку продукта, составляет 30
- 40 мин. После отсева непрогасившихся частиц известь направляется в бункера
или силоса для вылеживания (силосования), где процесс гашения продолжается, что
ведет к повышению качества материала.
4. Расчетная часть
Расчет ведем по
массозаготовительному и обжиговому и помольному отделению.
Годовой фонд рабочего времени линии
определяется по следующей формуле:
Тг = Dр * Zсм * tсм * кв, час/год,
где Dр - количество рабочих суток в году по календарю соответствующего
года, которое определяется по формуле:
Dобр = Dк - Dpeм дней,
где Dобр - количество рабочих
суток обжигового и помольного отделения, дн;
Dк - количество
календарных дней в году по календарю соответствующего года,
Dк = 365 дней;
Dpем - количество суток,
отведённых на ремонт печей, определяется по техническому паспорту или
справочнику, Dpем = 7 - 13 суток;
Принимаем Dpем = 10 дней.
Dобр = 365 - 10 = 355 дней.
Dмр = Dк - Dпр - Dвых дней,
где Dмр - количество рабочих
суток массозаготовительного отделения, дней;
Dпр - количество
праздничных дней по календарю соответствующего года,
Dпр = 27 дней;
Dвых - количество выходных
дней в году по календарю соответствующего года,
Dвых = 91 день;
Dмр = 365-27-91 = 247 дн;
Zсм - количество рабочих
смен в сутки, ZМсм = 2; ZОбсм = 3;
tсм - количество часов в
смену, tМсм = 8 ч; tОсм = 8 ч;
кв - коэффициент
использования оборудования по времени.
Принимаем для 3-х сменной работы кв
= 0,85, для 2-х сменной кв =0,9
ТМг = 247*2*8*0,9 = 3557
ч/год.
ТОбг = 355*3*8*0,85 =
7242 ч/год.
Табл. 1. Режим работы завода по
производству гидратной гашеной извести (пушонки)
Показатели
|
Массозаготовительное отд.
|
Обжиговое и помольное отд.
|
Круглогодичный
|
Число рабочих дней в году
|
247
|
355
|
Число смен в сутки
|
2
|
3
|
Число рабочих часов в смену
|
8
|
Число рабочих часов в году
|
3952
|
8520
|
Использование оборудования по времени
|
0,9
|
0,85
|
Годовой фонд рабочего времени
|
3557
|
7242
|
Расчет часовой, сменой,
суточной и годовой производительности. Составление таблицы
Определяем часовую, сменную,
суточную и годовую производительности по гидратной гашеной извести.
Часовая производительность
определяется о формуле:
Qч = Qrод/(Kп *Tгод), т/час,
где Qгод - годовая производительность технологической линии, Qгод = 175000 т/год;
Кп - коэффициент,
учитывающий потери извести при технологической переработке, Кп =
0,93-0,97. Принимаем Кп = 0,95;
Тгод - годовой фонд
рабочего времени, Тгод = 7242 ч/год;
Qч = 175000/(0,95*7242) = 25,4
т/час.
Qч’= Qч/ρизв, м3/час,
где ρизв - плотность извести, ρизв = 0,4-0,65 т/м3. Принимаем ρизв = 0,5 т/м3;
Qч’ = 25,4/0,5 = 50,8
м3/час.
Сменная производительность
определяется о формуле:
Qсм = Qч * tсм * Kв, т/см,
где Qч - расчетная часовая производительность линии, Qч = 25,4 т/час;
tсм - продолжительность
смены в часах, tсм= 8 ч;
Ксмв
- коэф-т использования оборудования за одну смену. Принимаем Ксмв
= 0,93;
Qсм = 25,4*8*0,93 = 189
т/см;
Qсм’ = Qсм/ρизв = 189/0,5 = 378 м3/см.
Суточная производительность определяется
о формуле:
Qcyт = Qсм * zсм *KсутB, т/сут,
где Qсм - сменная расчетная производительность, Qсм = 189 т/см;
zсм - количество смен, zсм = 3;
KсутB - коэффициент использования оборудования за сутки.
Принимаем KсутB = 0, 91;
Qcyт = 189*3*0,91 = 516
т/сут;
Qcyт’ = Qcyт / ρизв =516/0,5 = 1032 м3/сут.
Расчетная годовая производительность
определяется по формуле:
Qрасчгод = (Qсут*Dр*Kн)/1000, тыс. т/год,
где Qсут - суточная расчетная производительность линии, Qсут= 516 т/сут;
Dр - число рабочих дней, Dр=355 дней;
Kн - коэффициент,
учитывающий потери при технологической обработке.
Принимаем Kн = 0,95;
Qрасчгод = (516 *355*0,95)/1000 = 174 тыс. т/год;
Qрасчгод’ = Qрасчгод/ρизв = 174/0,5 = 348 тыс. м3/год;
Табл. 2. Расчетные
производительности технологических линий
Сырьё
|
Часовая т/ч (м3/час)
|
Сменная т/см (м3/см)
|
Суточная т/сут (м3/сут)
|
Годовая тыс. т/год (тыс. м3/г)
|
По извести ρизв
= 0,5 т/м3
|
25,4 (50,8)
|
189 (378)
|
516 (1032)
|
174 (348)
|
Расчет потребности в
сырьевых материалах
Табл. 3. Удельный расход сырьевых
материалов
Материал
|
Расход на 1 т. извести, т
|
Доломит (Д) ρд
= 2,5 т/м3
|
1,7
|
Определение расхода материала по
формуле:
где qi - удельный расход i-го компонента материала на 1т.
извести;
Qизвi - расчетная производительность извести в единицу времени.
Определяем расход доломита:
Qчд = qд*Qизвч, т/час,
где Qизвч - часовая расчетная
производительность извести,
Qизвч = 25,4 т/час;
Qчд = 1,7*25,4 = 43,2 т/час;
Qчд’ = 43,2/2,5 = 17,3 м3/час;
Qсмд = qд*Qизвсм, т/см,
где Qизвсм - сменная расчетная
производительность извести,
Qизвсм = 189 т/см;
Qсмд = 1,7*189 = 321,3 т/см;
Qсмд’ = 321,3 /2,5 = 128,5 м3/см;
Qсутд = qд*Qизвсут, т/сут,
где Qизвсут - суточная расчетная
производительность извести,
Qизвсут = 516 т/сут;
Qсутд = 1,7*516 = 877,2 т/сут;
Qсутд’= 877,2 /2,5 = 350,9 м3/сут;
Qгодд = qд*Qизвгод, т/год,
где Qизвгод - годовая расчетная
производительность извести,
Qизвгод = 174 тыс. т/год;
Qгодд = 1,7*174 = 295,8 тыс. т/год;
Qгодд’ = 295,8 /2,5 = 118,3 тыс. м3/год;
Табл. 4. Расход материалов завода по
производству гидратной гашеной извести мощностью 175 тыс. т. извести в год
Материал
|
Расход материалов, т(м3)
|
|
в час
|
в смену
|
в сутки
|
тыс. в год
|
Доломит (Д) ρд
=2,5 т/м3
|
43,2 (17,3)
|
321,3 (128,5)
|
877,2 (350,9)
|
295,8 (118,3)
|
Расчет и выбор основного
технологического оборудования
Выбор силоса-реактора
Суточная производительность
силоса-реактора определяется:
{Qсут*Z} = Qизвгод/0,95* Dр* Кв* Копт,
т/сут,
где 0,95 - коэффициент снижения
паспортной суточной производительности обжигового агрегата;
Dр - количество рабочих
суток в году, Dр = 355 дн;
Кв - коэффицент
использования оборудования по времени,
Кв = 0,85-0,9. Для
трёхсменного режима работы Кв=0,9;
Кпот - коэффициент
учитывающий потери доломита при технологической переработке, Кпот =
0,93-0,97. Принимаем Кпот = 0,95;
Qизвгод - мощность технологической линии завода по извести,
Qклгод = 174 тыс. т/год;
Z - количество силосов-реакторов, установленных в технологической
линии;
{Qсут*Z} = 174000/0,95*355*0,9*0,95 = 600 т/сут;
Z`= Qсут/Qп,
где Qп - паспортная производительность силоса-реактора, т/сут;
Z`=180 / 180=1. Принимаем Z=1.
Кзаг= Z`/Z=1/1=1<{1,25}
Выбираем силос-реактор. Технические характеристики:
Q = 600 т/сут = 25 т/ч = 50 м3/ч, Z=1; сборочная единица;
Выбираем валковую дробилку дробилку
ДВ 6х4 (аналог ДВГ-2/500). Технические характеристики:
Q = 13-35 т/ч, N=30 кВт, m=4500 кг, 2235х1722х810, Z=1;
[8]
Выбираем грохот ГИЛ-22. Технические
характеристики:
Q = 25 т/ч, N=3 кВт, m=825 кг, Z=3; [10]
Выбор вспомогательного
оборудования
Выбираем пластинчатый питатель
ПП-1-12. Технические характеристики:
Q = 40-200 м3/ч, m=10,5т, Z=3, 6х1 м, N=7,5 кВт; [9]
Выбираем конвейер ЖЛК-50.
Технические характеристики:
Q = 50 т/ч, L=30 м, Z=3; [11]
Выбираем скиповый подъемник ПС-1400
М. Технические характеристики:
Q = 60 м3/ч, N=18,5 кВт; [15]
Выбираем смеситель СМ 25-40.
Технические характеристики:
Q = 25-40 т/ч, N=23 кВт, m=5800 кг, Z=1; [12]
Выбираем ковшовый элеватор ЛГ-160.
Технические характеристики:
Q = 13 м3/ч, N=1,5-45 кВт, Z=2; [13]
Выбираем конвейер винтовой ВК-250.
Технические характеристики:
Склад для хранения
сырьевых материалов
Склады сыпучих материалов, шихты и
цемента:
Расчет и проектирование складов
осуществляется с учетом нормативного времени запаса материала.
Вместимость склада:
V = (Qг*tн)/(365*Кз*ρн), м3,
где Qг - годовая производительность по соответствующему материалу,
т/год;
tн - нормативное время
запаса материала, сут;
Кз - коэффициент запаса
или коэффициент использования вместимости склада;
Кз = 0,85-0,9;
ρн - насыпная плотность
материала, т/м3;
Для извести (силос):
V = (300000*5) / (365 * 0,87*2,5)
=2000м3;
V1 = 500 м3;
Z = 2000 / 500 = 4. Принимаем Z = 4;
Разработка
принципиальной схемы компоновки оборудования
Под компоновкой оборудования и
сооружений обычно понимают взаимное расположение основного и вспомогательного
оборудования для производства проката и труб, а также служб и систем
обеспечения производства. Без ущерба для достижения конечной цели - получения
готовой продукции в заданном объеме и требуемого качества оборудование и
сооружения цеха могут быть скомпонованы поразному. Однако при разных
компоновочных решениях для выпуска одного и того же количества продукции
необходимо сооружение производственных зданий с разными общей и полезной
площадью, шириной и высотой пролетов, этажностью, числом и способами установки
грузоподъемных устройств, наборами оборудования, схемами механизации
производственных процессов и др. В связи с этим компоновка оборудования и
сооружений цеха существенно влияет на его стойкость, техникоэкономические
показатели и условия работы обслуживающего персонала.
К компоновке цеха предъявляют
следующие основные требования:
.