Технология приготовления шлама

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Другое
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    381,78 Кб
  • Опубликовано:
    2014-12-07
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Технология приготовления шлама

Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное агентство по образованию управление учреждений образования и реализации национального проекта «образование»

Искитимский филиал ФГОУ СПО «Новосибирского монтажного техникума»

Специальность: 240305 - «Производство тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и изделий».






Пояснительная записка

Технология приготовления шлама














ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время уровень потребления цемента является одним из важных факторов, определяющих экономический потенциал страны в целом.

Развитие экономики сопровождается большими денежными затратами на строительство новых и реконструкцию старых предприятий, жилых и общественных зданий, систем транспорта и связи.

Промышленность строительных материалов выпускает цементы и другие вяжущие вещества с разнообразными свойствами, позволяющими изготовлять бетоны в соответствии с потребностями строительной техники.

Номенклатура вяжущих веществ весьма разнообразна. Имеются вяжущие воздушные, которые могут твердеть только на воздухе (воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие) и гидравлические, затвердевающие не только на воздухе, но и в воде (портландцементы, пуццолановые и шлаковые цементы).

Все вяжущие вещества являются искусственными материалами. Технологический процесс их получения складывается из двух основных операций: обжига горной породы и измельчения обожженного продукта. Обе операции сложны, и эта сложность возрастает с повышением температуры обжига и тонкости измельчения вяжущих.

В данный момент цементная промышленность является одной из ведущих высокомеханизированных отраслей народного хозяйства. Большие успехи достигнуты в области повышения производительности труда.

Наряду с увеличением выпуска цемента расширяется его ассортимент (более 25 видов цемента), повышается качество продукции.

Такое бурное развитие цементной промышленности осуществлялось путем строительства новых и реконструкции действующих предприятий, оснащения их высокопроизводительными агрегатами с широким применением автоматизации технологических процессов. Эти мероприятия способствуют не только увеличению выпуска цемента, но и существенно повышают его качество, снижают стоимость и затраты труда на его изготовление.

Для дальнейшего развития и совершенствования цементной промышленности требуются высококвалифицированные кадры рабочих и инженерно технических работников. Чтобы успешно управлять сложными техническими агрегатами, вести технологический процесс по заданному режиму и получать дешевую продукцию высокого качества, рабочие должны в совершенстве знать технологический процесс и постоянно повышать свою квалификацию.

Целью данного курсового проекта является разработка технологии подготовки шлама с установкой сырьевых мельниц. В условиях республики Саха (Якутия), Хангаласского улуса, с годовой программой - 1 900 000 т. цемента.

Для реализации поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

Выбрать и обосновать место проектирования цеха помол;

Дать характеристику заданной марки цемента;

Выбрать сырьевые материалы;

Обосновать подбор технологического оборудования;

Произвести необходимые расчеты;

Разработать мероприятия по технике безопасности и охране окружающей среды.

За счет новой технологической разработки и новейшего оборудования возможно увеличение количества и улучшение качества выпускаемой продукции с наименьшими затратами.

.       
ОБЩАЯ ЧАСТЬ

.1 Технико-экономическое обоснование проектируемого цеха

За последние годы в нашей республике идет подъем социально-экономического развития, а значит, и строительной отрасли. В Дальневосточном федеральном округе республика занимает одно из ведущих мест по строительной деятельности.

Из года в год растет объем жилищного строительства, продолжается строительство новых современных школ, больниц и других объектов социального назначения. Ведется строительство производственных объектов, объектов транспортной и дорожной инфраструктуры, в связи с чем растет и потребность в цементе.

В данный момент предприятие выпускает ежегодно 300 тыс. тонн цемента. Ближайшая цель - увеличить выпуск цемента до 600 тыс. тонн. Эту задачу перед предприятием поставило Правительство Якутии, в связи с большими объемами развернувшегося строительства нефтегазовой промышленности, железной дороги, энергетики и объектов соцкультбыта республики.

Принимая во внимание задание на курсовое проектирование, разработку технологии помола сырьевой смеси следует провести в условиях Крайнего Севера. Так как именно в республике Саха (Якутия), Хангаласского улуса, в поселке Мохсоголлох и близлежащих территориях залегают необходимые для производства цемента сырьевые материалы. Наиболее целесообразно предусмотреть строительство цеха «помол сырьевых материалов» на территории уже существующего завода Открытое Акционерное Общество Производственное Объединение «Якутцемент».

Сырьевой базой действующего завода является:

Известняк и суглинки - Сасабытское месторождение;

Огарки пиритные (корректирующая добавка) - г. Мелеуз, Башкирия;

Уголь (интенсификатор) - г. Якутск, ОАО «Разрез Кангаласский»;

Гипсовый камень - г. Олекминск, ООО «Олекминский гипсовый рудник»;

Цеолит (минеральная добавка) - п. Сунтары, ООО «Сунтарцеолит»;

Шлак (минеральная добавка) г. Мелеуз, Башкирия.

Работает завод на природном газообразном топливе Кызыл - Сырского месторождения.

Электроэнергия поступает на завод с АК «Якутскэнерго» ГРЭС.

Водоснабжение происходит технической водой с реки Лена, а питьевой водой от водозаборных сооружений ОАО ПО «Якутцемент».

Снабжение сжатым воздухом - турбокомпрессор К250-61-5.

Для работы в новом цехе потребуется определенное количество инженерно - технических работников и квалифицированных рабочих, которые должны пройти обучение в высших и средних учебных заведениях.

В связи с отдаленностью района от железной дороги, сбыт продукции осуществляется водным и автомобильным транспортом.

Главным потребителем сульфатостойкого цемента, в данный момент, является алмазодобывающая компания «Алроса», которая использует данный цемент для консервирования отработанных скважин.

.       
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1    Ассортимент и ГОСТ на выпускаемую продукцию

Развитие строительной промышленности потребовало создание новых цементов, с абсолютно новыми свойствами. По заданию на курсовое проектирование ОАО ПО «Якутцемент» должен освоить выпуск специального сульфатостойкого цемента, который будет изготавливаться в соответствии с ГОСТ 22266-94 «Цементы сульфатостойкие».

Настоящий стандарт распространяется на сульфатостойкие цементы, предназначенные для изготовления бетонных и железобетонных конструкций, обладающих коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов.

По вещественному составу подразделяют на виды: сульфатостойкий портландцемент, сульфатостойкий портландцемент с минеральными добавками, сульфатостойкий шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент.

Из перечисленного ассортимента выбираем сульфатостойкий портландцемент марки 500, по следующим основным технико-строительным свойствам:

. По прочности при сжатии в возрасте 28 суток цементы подразделяют на марки: 300, 400, 500.

. Содержание ангидрида серной кислоты от 3% до 4%.

. Допускается вводить в сульфатостойкий цемент при помоле пластифицирующие и гидрофобизирующие поверхностно-активные добавки в количестве не более 0,3% от массы цемента.

. 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.

. Для интенсификации процесса помола допускается вводить технологические добавки, не ухудшающие качество цемента, в количестве не более 1% от массы цемента.

. При производстве цементов применяют клинкер, по химическому составу соответствующий технологическому регламенту. Массовая доля оксида магния в клинкере не должна быть более 5%. Гипсовый камень по ГОСТ 3013-82, допускается применение фосфогипса, борогипса, фторогипса. Гранулированные доменные или электротермофосфорные шлаки по ГОСТ 3476-74. Добавки, регулирующие основные свойства цемента и технологические добавки.

Цемент должен показывать равномерность изменения объема при испытании образцов кипячением в воде, а при содержании оксида магния в клинкере более 5% - в автоклаве.

Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин., а конец - не позднее 10 часов от начала затворения.

Тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы через сито с сеткой №008 проходило не менее 85% массы просеиваемой пробы.

Область применения сульфатостойкого цемента широка, например, для бетона дорожных и аэродромных покрытий, железобетонных напорных и безнапорных труб, железобетонных шпал, мостовых конструкций, стоек опор высоковольтных линий электропередач, контактной сети ж/д транспорта и освещения, а также для консервирования газовых и нефтяных скважин и скважин алмазодобывающей промышленности, так как данный цемент обладает коррозионной стойкостью при воздействии сред, агрессивных по содержанию в них сульфатов.

2.2 Технологическая характеристика сырьевых материалов, добавок, топлива и требования, предъявляемые к ним

Для производства цемента могут применяться как природные вещества, так и промышленные продукты. Исходными материалами служат минералы, содержащие главные составные части цемента: оксид кальция, кремнезем, глинозем и оксид железа. Эти компоненты редко содержатся в нужном соотношении в каком-либо одном виде сырья. Поэтому часто приходится подбирать сырьевую смесь по расчету из составляющей, богатой известью, и составляющей, бедной известью, но содержащей кремнезем, глинозем и оксид железа. Двумя основными компонентами сырьевой смеси служат известняк и глина местного месторождения (добываются с помощью буровзрывных работ).

Сырьевые смеси для получения клинкера в зависимости от числа входящих в их состав материалов подразделяются на двух-, трех-, четырехкомпонентные.

Четырехкомпонентная - состоит из двух основных материалов и двух видов корректирующих добавок. Такую смесь применяют при недостаточном количестве в сырье одновременно двух окислов, например кремнезема и окисла железа. В этом случае шихту составляют из четырех компонентов: известняк, глина, трепел и руда.

Карбонатные породы образовались в основном из останков животного или растительного мира, осевших на дне водоемов, а также из химических осадков углекислого кальция. Физические свойства карбонатных пород, предназначенных для производства портландцемента, учитываются при выборе приготовления сырьевой смеси по мокрому способу производства.

На основании практического опыта карбонатные породы считаются пригодными для производства цемента при следующем химическом составе: оксид кальция - не менее 40%, оксид магния - не более 3,7%. Количество оксидов кремния, алюминия и железа в сочетании с содержанием их в глинистом компоненте должно обеспечивать получение необходимых значений КН, кремнеземного и глиноземного модулей в сырьевой смеси и клинкере. Желательно, чтобы сумма оксидов натрия и калия не превышала 1%, а содержание оксида серы не было больше 1,7%.

Известняк широко распространен в природе. Наиболее чистыми формами известняка являются известковый шпат (плотность - 2,7 т/м3) и арагонит (плотность - 2,95 т/м3). Твердость известняка находится в интервале от 1,8 до з,0 по шкале твердости Мооса, а плотность от 2,6 до 2,8 т/м3. Чаще всего в известняке содержатся примеси глинистых веществ и соединений железа, которые и определяют его цвет.

шлам помол цемент мельница

Таблица 1. Химический состав известняка

компоненты

ппп

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

SO3

Известняк

39,19

6,55

1,94

1,01

49,04

1,54

0,30

0,43

-

100


Другим важным компонентом для производства цемента является глина, которая представляет собой продукты выветривания щелочных и щелочноземельных алюмосиликатов (полевые шпаты, слюды). Глины представляют собой тонкоизмельченные горные породы, легко распускающиеся в воде. Химический состав глин (кремний - 55-80%, алюминий - 5-20%, железо - 3-15%) различен: имеются глины, содержащие чистые глинистые минералы, и глины, в состав которых входит значительное количество химических примесей.

Таблица 2. Химический состав глины

компонентыпппSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3











Суглинки

6,37

65,33

13,94

4,06

3,06

1,74

2,38

3,12

-

100


Главным источником появления щелочей в цементах является глинистый компонент сырьевой смеси. Минералогический состав глин представлен водными алюмосиликатами (каолин) и кварцевыми соединениями (кварцевый песок).

Таблица 3. Химический состав кварцевого песка

компонентыпппSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3











Песок

0,96

81,82

12,68

2,24

1,66

0,64

-

-

-

100


Корректирующие добавки вводят в сырьевую смесь в тех случаях, когда ее химический состав не отвечает установленным требованиям. Для повышения содержания кремнезема в качестве корректирующего материала добавляют песок, трепел или глину с высоким процентом кремнезема. При недостатке оксида железа применяют колчеданные или пиритные огарки, железную руду.

Таблица 4. Химический состав пиритных огарок

компонентыпппSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3











Пиритные огарки

4,82

14,46

3,51

66,76

4,42

0,50

0,32

0,48

4,73

100


Привозные сырьевые корректирующие добавки поступают на завод по водному пути или завозятся автотранспортом и складируются в объединенном складе.

Таблица 5. Химический состав сырьевой смеси

КН = 0,93; п = 2,4; р = 1,35

Компоненты

ппп

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

SO3

Состав сырьевой смеси, сумма %

34,74

13,8

3,3

2,42

43,04

1,52

0,48

0,65

0,08

100


Природный газ - это горючие смеси углеводородов с различными компонентами, встречающиеся в осадочном чехле земной коры в виде свободных скоплений.

Часть газов, которая может гореть называется горючей, а часть, которая не горит - балластом. Горючая часть газового топлива может состоять из метана, пропана, бутана, водорода, окиси углерода, а также некоторых тяжелых углеводородов. Балластом являются азот, углекислый газ, водяные пары.

Общих требований к качеству газовых топлив, используемых в промышленности, не существует. Требования определяются условиями и особенностями данной отрасли промышленности, но в большинстве случаев предприятия получают газ от газовых сетей населенных пунктов. В этом случае газовое топливо должно удовлетворять требованиям ГОСТ 5542-50 «Газ для коммунально-бытового потребления. Технические условия».

Химический состав газа характеризует природу и количественное соотношение элементов топлива, что позволяет выяснять его отличительные признаки. Свойства определяют по сумме элементов, выраженной в процентах по объему. CH4+CnHm+H2+CO+O2+N2+CO2+H2O=100%

Средние данные по природному газу Кызыл - Сырского месторождения.

Метан - СН4 - 98,5%, Этан - С2Н6 - 0,5%, Пропан - С3Н8 -0,1%, Азот - N2 - 0,9%, Плотность - p - 0,5953 кг/м3.

.3 Выбор способа производства и схема технологического процесса

В соответствии с заданием на курсовое проектирование и учитывая физико-механические свойства карбонатных пород данного месторождения, подготовка сырьевых материалов производится по мокрому способу производства.

При мокром способе производства измельчение материала происходит с большим количеством воды, что облегчает его измельчение. Это приводит к уменьшению затрат на электроэнергию, но увеличивает износ стали. Упрощается транспортировка сырьевой смеси, уменьшается пылевыделение. Недостатками мокрого способа производства являются: использование большого количества воды; требуется большее количество тепла на испарение влаги из сырьевой смеси, в связи, с чем возрастают габариты обжиговой вращающейся печи.

Для производства сульфатостойкого портландцемента М 500 используем следующие сырьевые материалы: известняк, глина, пиритные огарки, кварцевый песок.

Известняк - добывается буровзрывными работами, открытым способом при помощи экскаваторов одноковшовых марок - ЭКГ - 5А и ЭКГ - 4,6Б. Доставка из карьера автотранспортом БЕЛАЗ 548 и 9522 на дробильно-сортировочную фабрику для первичного дробления.

Карьер известняка

Карьер суглинков

Кварцевый песок

Пиритные огарки


Экскаваторы/автотранспорт



Щековая дробилка

Глиноболтушка

Вода

Склад сырья


Молотковая дробилка


Виброгрохот


Склад сырья


Грейферные краны


Сырьевые мельницы


Вертикальные шламбассейны


Вращающиеся печи


Компрессорная (воздух)

Рисунок 1 - Технологическая схема получения сырьевой смеси по мокрому способу

Изначально материал измельчается на щековой дробилке СМД - 111, размер кусков на входе - 700 мм., на выходе - 165 мм. Затем измельчение происходит в молотковой дробилке SV - XIX, размер кусков на входе - 180 мм., на выходе - 40 мм. Так как для цеха «Помол» требуется известняк размером до 10 мм., то предусматриваем последнюю стадию измельчения - виброгрохот ГИЛ - 52, размер кусков на выходе до 10 мм. Готовое сырье подается по системе ленточных транспортеров на промежуточный склад для кратковременного хранения.

Песок - добывается открытым способом при помощи экскаваторов одноковшовых марки Э - 2505 БХЛ и ЭО51-26. Транспортировка с реки Лена до промежуточного склада осуществляется автотранспортом БЕЛАЗ 17540 и КАМАЗ.

Пиритные огарки - доставляются водным путем, транспортируются с причала до промежуточного склада автотранспортом БЕЛАЗ 17540 и КАМАЗ.

Глина - добывается буровзрывными работами, открытым способом при помощи экскаваторов одноковшовых марки Э - 2505 БХЛ. Транспортировка из карьера до промежуточного склада производится автотранспортом БЕЛАЗ 17540 и КАМАЗ. Затем по технологии глина подается в глиноболтушку диаметром 9 м. и разбалтывается с водой - растекаемость - 70%; тонкость помола - 3%.

Подготовленные сырьевые материалы грейферным мостовым краном, грузоподъемностью 10 тн., подаются в расходные бункера мельниц, дозируются тарельчатым питателем и поступают в сырьевую мельницу с добавлением воды. Время прохождения материала по мельнице 20 мин., влажность шлама - 32%, тонкость помола на сите 02 - 1,2%; на сите 008 - 12%; растекаемость - 65%.

Рисунок 2 - Тарельчатый питатель

. Тарелка,

. Течка бункера,

. Стакан,

. Скребок

Тарельчатый питатель - основной рабочей частью питателя является тарелка 1, располагаемая под течкой бункера 2 с материалом. Через открытую течку материал ссыпается на тарелку питателя и размещается на ней в виде усеченного конуса. На тарелке горизонтально устанавливается скребок4. При вращении тарелки скребок сбрасывает с нее строго определенную часть материала и таким образом осуществляется дозировка.

Сырьевая смесь транспортируется центробежными насосами 6Ш-8-2 и 6ФШ - 7а и хранится в вертикальных шламбассейнах, вместимостью 430 м3, диаметр - 6,3 м., высота - 12,87 м., для обеспечения непрерывного процесса обжига клинкера.

Рисунок 3 - Шламовый центробежный насос

-корпус,

,3-патрубки

При помощи шламовых центробежных насосов, в корпусе 1 заключена турбина, при быстром вращении которой в нем создается разрежение и шлам засасывается по патрубку 2. Под действием турбины шлам приходит во вращение, приобретает большую центробежную силу и выбрасывается из корпуса по патрубку 3. Патрубки, на которых установлены задвижки, соединяются со шламопроводом. Затем материал подается по шламовой магистрали на шламбассейны.

Рисунок 4 - Вертикальный шламбассейн

-насос, 2-трубопровод, 3-ж/б стакан (приямок), 4-конус бассейна, 5-корпус бассейна, 6-шламопровод, 7-труба для подачи воздуха, 8-задвижка, 9-фундамент

Вертикальные шламбассейны представляют собой железобетонные емкости в виде цилиндра с конусообразной нижней частью. Объем достигает 800-1200 м3 при диаметре 8-10 м. и высоте 21-25 м. Шлам перемешивается пневматическим способом. Сжатый воздух от компрессора через ресивер поступает в трубу бассейна. Труба установлена вертикально и не доходит до разгрузочного отверстия в вершине конусной части бассейна на 1,5-2 м. При пуске сжатого воздуха в бассейн пузырьки его, вырываясь из трубы, устремляются вверх и вызывают перемешивание шлама. Из бассейна шлам, через отверстия в конусной части, поступает в сборный трубопровод, откуда он насосами подается на печи.

.4 Выбор и обоснование технологического оборудования

При проектировании нового сырьевого цеха необходимо выбрать не только основной помольный агрегат, но также и вспомогательное оборудование, учитывая свойства перерабатываемого материала и требования, предъявляемые к нему после обработки.

Для подачи и дозирования сырья в бункер мельницы используем грейферный кран, затем материал проходит по тарельчатому питателю и, смешиваясь с водой, поступает в мельницу.

Рисунок 5 - Общий вид шаровой мельницы

-барабан мельницы, 2-межкамерные перегородки, 3-редуктор, 4-эл.двигатель, 5-система централизованной смазки

Отечественная цементная промышленность применяет для измельчения сырьевых материалов в основном трубные шаровые мельницы. Она состоит из барабана 1, в котором измельчается материал, электродвигателя 4, передающего через редуктор 3 вращение барабану, и системы автоматической централизованной смазки 5 подшипников и редуктора.

Мельница имеет: центральный привод, т.е. получает вращение от приводного вала, непосредственно связанного с барабаном; центральную разгрузку, измельченный материал удаляется через полую цапфу в центре барабана мельницы. Основными конструктивными элементами являются барабан, загрузочное и разгрузочное устройство, подшипники, на которые опирается барабан мельницы, и привод, состоящий из электродвигателя и редуктора.

Таблица 6. График ремонтных циклов ППР на сырьевых мельницах на 2011 год

Вид ремонта

Периодичность, (час.)

Продолжительность, (час.)

Число в цикле

Трудоемкость одного ремонта, (чел/час.)

Трудоемкость среднегодовая (чел/час)

ПТО

730

8

36

60

512

Т1

2920

60

8

500

962

Т2

8760

144

3

1400

1010

К

35040

192

1

2250

540


Болтушки служат для предварительного измельчения и размучивания мягких сырьевых материалов. В соответствии с проектом для каждой болтушки должны быть установлены нормативы: часовая производительность; удельному расходу эл/энергии; размер кусков подаваемого материла; предельной крупности размученного материала; предельной влажности шлама.

.5      Технологический контроль в цехе и карта технологического контроля

Эксплуатацию цементного завода организуют директор и главный инженер, которые обязаны обеспечить:

бесперебойную, надежную и экономичную работу всего оборудования завода;

соблюдение установленных норм расхода электроэнергии, топлива и материалов на единицу выпускаемой продукции, разработку и внедрение мероприятий по их экономии;

своевременное и доброкачественное проведение ППР оборудования, пополнение неснижаемого запаса материалов и запчастей;

внедрение мероприятий по новой технике, автоматизации и механизации технологических процессов и трудоемких работ; повышение производительности труда;

организацию обучения, инструктажа и периодической проверки знаний персонала;

соблюдение правил и проведение мероприятий по ТБ и производственной санитарии;

организацию всех видов учета, ведение установленной отчетности и своевременное представление ее вышестоящим организациям;

разработку инструкции по обслуживанию оборудования.

На каждом заводе составляют технологические карты, которые ежегодно рассматриваются и утверждаются директором завода. В этих картах должны быть указаны основные показатели работы оборудования и технологические нормативы, строгое соблюдение которых обеспечит выполнение производственного плана, а также получение клинкера и цемента высокого качества.

Контроль над соблюдением цехами установленных технологических нормативов производственных процессов возлагается на начальника ОТК и лаборатории завода.

На каждом заводе разрабатывается схема контроля производства с указанием мест установки непрерывно действующих пробоотборников и периодичности определений и измерений.

Нарушение требований технологической карты влечет за собой как снижение объема выпуска готовой продукции, так и получение брака.

На многих заводах производства цемента по мокрому способу действуют системы автоматического отбора и усреднения разовых проб для получения представительной средней пробы за определенный промежуток времени, из этой пробы лаборатория производит все необходимые определения (хим. состав, влажность, текучесть, тонкость помола и т.д.).

Результаты определений регистрируются в лабораторном журнале и в журналах показаний КИП. Правильность производства всех определений и измерений контролируют начальник лаборатории и начальники соответствующих цехов.

Таблица 7. Карта тех. контроля цеха «Помол»

Продукция, выпускаемая цехом

Наименование параметров

Частота анализа

Номинальное значение

Предельно-допустимое значение

Известняковый шлам

Остаток на сите 02 сите 008 Влага Растекаемость

ежечасно

1,2 12 32 65

+0,1 +0,5 35 +5

Глиняный шлам

Тонкость помола: Остаток на сите 02 Растекаемость

ежечасно

 3,0 70

 +1,0 +3


.       
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

.1 Расчет сырьевой смеси

Расчет состава сырьевой смеси проводят для определения количественных соотношений входящих в смесь компонентов, что позволяет получить клинкер необходимого химического и минералогического состава.

Таблица 8. Сокращенные обозначения главных окислов

Окислы

В клинкере

В сырьевой  смеси

В 1 компоненте

Во 2 компоненте

В 3 компоненте

В 4 компоненте

CaO

C

CO

C1

C2

C3

C3

SiO2

S

SO

S1

S2

S3

S4

Al2O3

A

AO

A1

A2

A3

A4

Fe2O3

F

FO

F1

F2

F3

F4


Таблица 9. Химический состав четырехкомпонентной сырьевой смеси; КН = 0,93; р = 1,35; п = 2,41

компоненты

ппп

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

SO3

Известняк

39,19

6,55

1,94

1,01

49,04

1,54

0,30

0,43

-

100

Суглинки

6,37

65,33

13,94

4,06

3,06

1,74

3,12

-

100

Пиритные огарки

4,82

14,46

3,51

66,76

4,42

0,50

0,32

0,48

4,73

100

Песок

0,96

81,82

12,68

2,24

1,66

0,64

-

-

-

100


Расчет сырьевой смеси осуществляем по формулам:

= d1(b2c3-b3c2)+d2(b3c1-b1c3)+d3(b1c2-b2c1)/a1(b2c3-b3c2)+a2(b3c1-b1c3)+a3(b1c2-2c1) = -233,05(-21,95*86,62-(-8,46)*154,89)+45,86(-8,46*62,39-

,48*86,62)+9,66(191,48*154,89-(-21,95)*62,39)/-28,43(-21,95*86,62-(-

,46)*154,89)+0,56(-8,46*62,39-191,48*86,62)+(-0,58)*(191,48*154,89-(-21,95)*62,39) = 33,43= a1(d2c3-d3c2)+a2(d3c1-d1c3)+a3(d1c2-d2c1)/a1(b2c3-b3c2)+a2(b3c1-b1c3)+a3(b1c2-b2c1) = -28,43*(45,86*86,62-9,66*154,89)+0,56*(9,66*62,39-

(-233,05)*86,62)+(-0,58)*(-233,05*154,89-45,86*62,39)/ -28,43*

(-21,95*86,62-(-8,46)*154,89)+0,56(-8,46*62,39-191,48*86,62)+(-0,58)*(191,48*154,89-(-21,95)*62,39) = 3,35= a1(b2d3-b3d2)+a2(b3d1-b1d3)+a3(b1d2-b2d1)/a1(b2c3-b3c2)+a2(b3c1-b1c3)+a3(b1c2-b2c1) = -28,43*(21,95*9,66-(-8,46)*45,86)+0,56*(-8,46*(-233,05)-191,48*9,66)+(-0,58)*(191,48*45,86-(-21,95)*(-233,05))/ -28,43(-21,95*86,62-(-8,46)*154,89)+0,56(-8,46*62,39-191,48*86,62)+(-0,58)*(191,48*154,89-(-21,95)*62,39) = 0,65

Где:

а1 = (2,8*КН*S1+1,65*A1+0,35*F1)-C1 =

= (2,8*0,93*6,55+1,65*1,94+0,35*1,01)-49,04 = -28,431 = (2.8*KH*S2+1.65*A2+0,35*F2)-C2 =

= (2.8*0.93*65,33+1.65*13,94+0.35*4,06)-3,06 = 191,48

с1 = (2,8*КН*S3+1,65*A3+0,35*F3)-C3 =

= (2,8*0,93*14,46+1,65*3,51+0,35*66,76)-4,42 = 62,391 = C4-(2.8*KH*S4+1.65*A4+0,35*F4) =

= 1,66-(2.8*0.93*81,82+1.65*12,68+0.35*2,24) = -233,052 = nA1+nF1-S1 = 2,41*1,94+2,41*1,01-6,55 = 0,562 = nA2+nF2-S2 = 2.41*13,94+2,41*4,06-65,33 = -21,952 = nA3+nF3-S3 = 2,41*3,51+2,41*66,76-14,46 = 154,892 = S4-(nA4+nF4) = 81,82-2.41*12,68+2,41*2,24 = 45,863 = pF1-A1 = 1,35*1,01-1,94 = -0,583 = pF2-A2 = 1,35*4,06-13,94 = -8,463 = pF3-A3 = 1,35*66,76-3,51 = 86,623 = A4-pF4= 12,68-1,35*2,24 = 9,66

Для компонентов в сырьевой смеси.

Известняк:

х*100/х+y+z+1 = 33,43*100/33,43+3,35+0,65+1 = 86,98%

Глина: *100/x+y+z+1 = 3,35*100/33,43+3,35+0,65+1 = 8,73%

Огарки: *100/x+y+z+1 = 0,65*100/33,43+3,35+0,65+1 = 1.69%

Песок:

*100/x+y+z+1 = 2,60%

Расчет химического состава сырьевой смеси.

К = а/100, где а - компоненты сырьевой смеси.

К = 86,98/100 = 0,87%

К = 8,73/100 = 0,087%

К = 1,69/100 = 0,017%= 2,60/100 = 0,026%

Таблица 10

Компоненты

ппп

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

SO3

На 86,98 вес. ч. известняка

34,09

5,7

1,69

0,88

42,66

1,34

0,26

0,37

-

86,99

На 8,73 вес. ч. глины

0,55

5,7

1,22

0,35

0,27

0,15

0,21

0,27

-

8,72

На 1,69 вес. ч. огарок

0,08

0,25

0,06

1,13

0,07

0,009

0,005

0,008

0,08

1,69

На 2,60 вес. ч. песка

0,02

2,13

0,33

0,06

0,04

0,02

-

-

-

2,6

Состав сырьевой смеси,%

34,74

13,8

3,3

2,42

43,04

1,52

0,48

0,65

0,08

100

Состав клинкера К=1,530456

-

21,12

5,1

3,7

65,9

2,33

0,73

1,0

0,12

100


КН = CaO-1,65*Al2O3-0,35* Fe2O3/2,8* SiO2 = 65,9-1,65*5,1-0,35*3,7/2,8*21,12 = 0,93

п = SiO2/ Al2O3+ Fe2O3 = 21,12/5,1+3,7 = 2,4

р = Al2O3/ Fe2O3 = 5,1/3,7 = 1,35

.2 Расчет эффективного фонда работы сырьевых мельниц

ОАО ПО «Якутцемент» работает по непрерывному графику в две смены по 12 часов. Склады сырья, готовой продукции, печи и сырьевые мельницы работают круглосуточно.

Фк=((К-(В+Р))*С*Д-Н)*100*Т/100=((365-(0+30))*2*12-0)*100*1/100 = 8040

Где: Фк - полезный фонд агрегата; К - календарное число дней в году; В - число выходных дней в году; Р - число дней простоя оборудования в связи с капитальным ремонтом; С - число смен в сутки; Д - длительность смены в часах, Н - число нерабочих часов в праздничные дни, Т - процент планируемых простоев.

.3 Расчет количества оборудования

Рассчитываем количество необходимых агрегатов:= A/Q*24*365*K = 1 900 000/80*24*365*0,92 = 3

Где А - производительность т/год; Q -производительность т/час; К - коэффициент использования.

Основное оборудование - сырьевая мельница, размер 3,2х15 м., производительностью - 80 т/час, количество - 3 штуки, что обеспечит необходимое количество перерабатываемого материала.

3.4 Расчет материального баланса

При проектировании новых заводов и, в частности, цехов, составляют материальный баланс для определения расхода сырья, добавок, воды и других материалов, требуемых для получения готовой продукции.

На основе данных расчета материального баланса производят подбор необходимого технологического оборудования.

Исходные данные материального баланса завода, работающего по мокрому способу.

1.      Годовая производительность - 1 900 000 т. цемента в год.

2.      Состав сульфатостойкого портландцемента:

клинкер - 97%

гипс - 3%

гидравлические добавки -0%

. Состав сырьевой смеси:

известняк 86,98%

глина 8,73%

пиритные огарки - 1,69%

песок - 2,60%

. Естественная влажность сырьевых материалов:

известняк - 1,9%

глина - 15,5%

огарки - 13,0%

песок - 2,0%

.        Влажность шлама - 32%

. Потери при прокаливании сырьевой смеси - 34,6%

. Производственные потери:

сырьевых материалов - 2,5%

клинкера - 0,5%

добавок - 1%

цемента - 1%

. Коэффициент использования вращающихся печей:

К = Фкп = 8064/24*365 = 0,92

. Коэффициент использования сырьевых мельниц:

К = Фкп = 8040/8760 = 0,92

. Режим работы основных цехов и отделений в течение года:

отделение помола сырья - 335 дней по 24 часа в сутки (8040часов)

цех обжига - 336 дней по 24 часа в сутки (8064 часов)

Производительность завода по выпуску клинкера составит:

900 000*92/100 = 1 748 000 т/год

При коэффициенте использования вращающихся печей - 0,92, печи работают в течении года:

*0,92 = 336 суток

*24 = 8064 часов

Отсюда часовая производительность всех печей составит:

748 000/8064 = 217 т/ч

Следовательно, к установке принимаем три вращающиеся печи, производительностью по 75 т/ч, диаметром 5 м., длина 185 м.

Материальный баланс цеха обжига:

Производительность 3 вращающихся печей:

*3 = 225 т/час

*24 = 5400 т/сутки

*8064 = 1 814 400 т/год

Теоретический удельный расход сухого сырья для производства клинкера с учетом ппп:

/100-34,74 = 1,53 т/т клинкера

На современных заводах, где для обеспыливания применяют электрофильтры, потери сырья с отходящими газами принимают не более 1%. Тогда расход сухого сырья составит:

Ас = 1,53*100/100-1 = 1,55 т/т клинкера

,55*225 = 348,75 т/час

,75*24 = 8370 т/сутки

,75*8064 = 2 812 320 т/год

Определяем расход отдельных компонентов сухой сырьевой смеси:

Известняка:

,53*86,98/100 = 1,33 т/т клинкера

,33*225 = 299,25 т/час

,25*24 = 7182 т/сутки

,25*8064 = 2 413 152 т/год

Глины:

,53*8,73/100 = 0,13 т/т клинкера

,13*225 = 29,25 т/час

,25*24 = 702 т/сутки

,25*8064 = 235 872 т/год

Огарки:

,53*1,69/100 = 0,025 т/т клинкера

,025*225 = 5,625 т/час

,625*24 = 135 т/ сутки

,625*8064 = 45360 т/год

Песок:

,53*2,6/100 = 0,04 т/т клинкера

,04*225 = 9 т/час

*24 = 216 т/сутки

*8064 = 72576 т/год

С учетом естественной влажности расход сырьевых материалов:

Известняк:

,33*100/100-1,9 = 1,36 т/т клинкера

,36*225 = 306 т/час

*24 = 7344 т/сутки

*8064 = 2 467 584 т/год

Глина:

,13*100/100-15,5 = 0,15 т/т клинкера

,15*225 = 33,75 т/час

,75*24 = 810 т/сутки

,75*8064 = 272 160 т/год

Огарки:

,025*100/100-15,5 = 0,03 т/т клинкера

,03*225 = 6,75 т/час

,75*24 = 162 т/сутки

,75*8064 = 54 432 т/год

Песок:

,04*100/100-2 = 0,04 т/т клинкера

,04*225 = 9 т/час

*24 = 216 т/сутки

*8064 = 72576 т/год

Расчет расхода шлама:

Часовый расход шлама:

Аш = Ас*100/(100-Wш)Yш;

Где Yш = 1,68 т/м3 - удельный вес шлама, Wш = 32% -влажность шлама.

,75*100/(100-32)*1,68 = 305,278 м3/час

,278*24 = 7326,67 м3/сутки

,278*8040 = 2 454 435.1 м3/год

Материальный баланс отделения помола сырья:

Из предыдущих расчетов следует, что отделение помола сырья должно обеспечивать помол 2 454 435.1 т/год сухих сырьевых материалов. Следовательно, должно быть измолото сухого сырья:

454 435.1/335 = 7326.67 т/сутки

.67/24 = 305,28 т/час

В том числе расход отдельных компонентов:

Известняк:

.28*86,98/100 = 265.53 т/час

.67*86,98/100 = 6372.74 т/сутки

454 435.1*86,98/100 = 2 134 867.65 т/год

Глина:

.28*8,73/100 = 26,65 т/час

.67*8,73/100 = 639.62 т/сутки

454 435.1*8,73/100 = 214 272.18 т/год

Огарки:

.28*1,69/100 = 5,16 т/час

.67*1,69/100 = 123.82 т/сутки

454 435.1*1,69/100 = 41 479.95 т/год

Песок:

.28*2,6/100 = 7,94 т/час

.67*2,6/100 = 190.49 т/сутки

454 435.1*2,6/100 = 63 815.31 т/год

Для образования шлама одновременно с исходными материалами в сырьевые мельницы подается вода:

в = АшYш -(Ас+Wи+Wг+Wо)

,28*1,68 - (348,75+6,75+4,5+1,125+0) = 151,76т/час

,76*24 = 3642,24 т/сутки

,52*335 = 1 220 150,4 т/год

Где Wи Wг Wо Wп- количество воды, поступающее соответственно с натуральным известняком, глиной, огарками и песком.и = 306-299,25 = 6,75 т/часГ = 33,75-29,25 = 4,5 т/часо = 6,75-5,625 = 1,125 т/часп = 9-9 = 0 т/час

Таблица 11. Сводная таблица расходов сырья

Отделение помола сырья

Режим работы

Расход т/ч

Расход т/сут.

Расход т/год

Расход на т.кл-ра

Известняк сухой с влажностью 1,9%

335 суток в год

265.53

6372.74

2134867.65

1,33

Глина с влажностью 15,5%


26,65

639.62

214272.18

0,13

Огарки с влажностью 13%


5,16

123.82

41479.95

0,025

Песок с влажностью 2%


7,94

190.49

63815.31

0,04

Вода


151,76

3642,24

1220150,4


Шлам


305.278

7326.67

2454435.1

1,53


.       
ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

.1 Мероприятия по технике безопасности, охране труда и производственной санитарии

Положение о производственном контроле за соблюдением требований промышленной безопасности на опасных объектах разработано в соответствии со статьей 11 Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 29.07.99 года № 116 ФЗ и «Правил организации и осуществления производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте», утвержденном постановлением Правительства РФ от 10.03.99 года №263, а также методическими рекомендациями по организации производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности, утвержденными приказом Госгортехнадзора России от 26.04.2000 года №49

Производственный контроль является составной частью системы управления промышленной безопасностью и осуществляется руководством объединения путем проведения комплекса мероприятий, направленных на обеспечение безопасного функционирования опасных производственных объектов.

Нормативной базой производственного контроля являются основные законы РФ, государственные стандарты, единые правила при разработке МПИ открытым способом, единые правила охраны недр, ПТЭЭУ и ПТБ эксплуатации электроустановок потребителей и тд.

4.2 Мероприятия по охране окружающей среды

Охрана окружающей среды - система мер, осуществляемых органами государственной власти субъектов РФ, органами местного самоуправления в целях улучшения качества окружающей среды и предотвращения вредного воздействия на здоровье человека.

Производство цемента является технологией, при которой выбросы в окружающую среду определенных технологий неизбежны.

Цех сырьевой не является основным фактором загрязнения окружающей среды в цементной промышленности. Так как измельчение происходит с добавлением воды. Но, все же, пыление происходит при транспортировке сырья до расходных бункеров мельниц, в этом случае обеспыливание достигается путем орошения известняка. В самом цехе пыление минимально, поэтому устанавливать пылеочистительные устройства нецелесообразно.

По действующим нормам (СН 245-63) допустимая концентрация пыли в воздухе рабочей зоны производственных помещений определяется в зависимости от содержания в ней свободного кремнезема.

При содержании в пыли более 10% свободной SiO2 предельно допустимая концентрация пыли 2 мг/м3, при содержании ее менее 10% - 4мг/м3 и при полном отсутствии - 6мг/м3. Допустимое количество пыли в газах, выбрасываемых в атмосферу, колеблется от 60 до 90мг/м3. В населенных пунктах, расположенных вблизи цементных заводов, запыленность воздуха не должна превышать 0,5мг/м3. Для соблюдения этих норм необходимо:

снижать концентрацию пыли в газах, выбрасываемых из технологического оборудования, путем соответствующего налаживания режима его работы, подбора эффективных цепных завес во вращающихся печах, подбора оптимальных сырьевых шихт, увлажнения транспортируемых и измельчаемых материалов, а также аспирационного воздуха и пр.

очищать газы, применяя современные высокоэффективные пылеулавливающие устройства.

выбрасывать запыленный воздух через высокие трубы и создавать между населенными пунктами и цементными заводами санитарно - защитные зоны.

В качестве дополнительных мер по снижению пылевыбросов рекомендуется: хранение сыпучих материалов на закрытых складах, распыление воды и подавителей пыли, применение пылеочистных установок, промышленная вентиляция, и тд.

Содержание загрязняющих веществ в выбросах определяют путем измерения концентрации определяемого вещества непосредственно в отводящих газоходах и воздуховодах до и после газоочистных установок, на выходе вентиляционных систем, не имеющих газоулавливающих установок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью курсового проекта по дисциплине «Технология производства вяжущих материалов» являлась разработка технологии помола сырьевых мельниц, работающих по замкнутому циклу и освоение методики расчета сырьевой смеси и минералогического состава клинкера.

.        Спроектирован новый сырьевой цех на базе действующего цементного завода ОАО ПО «Якутцемент».

.        Для приготовления сырьевой смеси необходимо установить три мельницы размером 3,2х15 м., производительностью 80 т/час.

.        Для обжига шлама необходимо три вращающиеся печи размером 5х185 м., что обеспечит выполнение годовой производительности завода - 1 900 000 тонн цемента.

.        Для получения тонны клинкера необходимо 1,53 т. сырьевых материалов с учетом ппп: известняк - 1,33 т., глина - 0,13 т., огарки - 0,025 т., песок - 0,04 т.

.        Разработаны мероприятия по охране окружающей среды и технике безопасности.

В результате разработки данной темы проекта, поставленные задачи были выполнены.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.      Бутт Ю.М. Технология цемента и других вяжущих материалов. Стройиздат, 1976г. - 407 стр.

.        Технологический регламент ОАО ПО «Якутцемент» ТР-0282857.-2009 год.

.        Дуда В.Х. Цемент. Стройиздат, Москва, 1981 г. - 463 стр.

.        Дуда В.Х. Цемент, электрооборудование, автоматизация, хранение, транспортировка. Стройиздат, Москва, 1987 г. - 376 стр.

.        ГОСТ 10178-85, ГОСТ 22266-94, ГОСТ 8269.0-97

.        Бельчусова Г.В. Справочно-методическое пособие для природопользователя по охране атмосферного воздуха, обращению с отходами производства и потребления. Якутск, 2004г. - 112 стр.

.        Правила техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов. 2 части. Стройиздат, 1987г. - 334-590 стр.

.        Рояк С.М. Специальные цементы. Стройиздат 1983г. - 279 стр.

.        Положение о производственном контроле за соблюдением требований промышленной безопасности на опасных производственных объектах ОАО ПО «Якутцемент». Мохсоголлох, 2007г. - 14 стр.

.        Колокольников В.С. Производство цемента. Москва, Высшая школа, 1970 г. - 286 стр.

Похожие работы на - Технология приготовления шлама

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!