Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
курсовая работа Проектирование цементного завода
Информация:
Тип работы: курсовая работа.
Добавлен: 02.09.2014.
Год: 2014.
Страниц: 20.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Введение
Цемент - один из древнейших
строительных материалов в мире. Производство
цемента быстро растет, но и потребность
в нем непрерывно увеличивается. По темпам
развития, по организации технического
контроля за качеством наша цементная
промышленность занимает ведущее положение
в мире. Для того чтобы правильно и экономно
использовать этот замечательный и ценный
строительный материал, необходимо хорошо
знать его свойства и особенности. Цемент не является природным
материалом. Его изготовление - процесс
дорогостоящий и энергоемкий, однако результат
стоит того - на выходе получают один из
самых популярных строительных материалов,
который используется как самостоятельно,
так и в качестве составляющего компонента
других строительных материалов (например,
бетона и железобетона). Цементные заводы,
как правило, находятся сразу же на месте
добычи сырьевых материалов для производства
цемента.
В архитектурно-декорат вных
целях иногда требуется применение отдельных
бетонов на основе белых или цветных цементов,
что особенно актуально для тропических
стран. Белые цементы целесообразно применять
с соответствующими заполнителями. Достоинство
этих цементов заключается и в том, что
в результате низкого содержания растворимых
щелочей они характеризуются повышенной
атмосферостойкостью
1. Характеристика
сырьевых компонентов
Известняк — осадочная горная порода
органического происхождения, состоящая
в основном из (карбоната кальция)
в форме кристаллов кальцита различного
размера. Известняк широко применяется
в качестве строительного материала. Обжиг
известняка даёт негашёную известь –
древний вяжущий материал. Наиболее
частыми примесями в известняках являются
доломит, кварц, глинистые минералы, окислы
и гидроокислы железа и марганца, а также
пирит, марказит, фосфаты, гипс и органические
вещества. Известняки нередко содержат
остатки известковых скелетов ископаемых
организмов. Химический состав чистых
известняков приближается к теоретическому
составу кальцита (56% CaО и 44%). Доломитизированные
известняки - известняки, содержащие MgO
от 4 до 17%.
По структуре
агрегатов кальцита различают известняки
кристаллические (хемогенные), биогенные
(сложенные скелетами известковых организмов,
например, мел, состоящий из мелких обломков
и целых известковых скелетов микроорганизмов)
и обломочные (смешанные структуры, например,
мергель, состоящий из кальцита, доломита
и глинистого материала). Цвет известняков
преимущественно белый, светло-серый,
желтоватый; примеси могут окрашивать
его в бурый, красный, зеленый или черный
цвета; карбонатная составляющая растворов
в слабых кислотах; плотность 2700-2900 кг/м3; предел прочности
при сжатии от 0,4 до 300 МПа; температура
разложения 825-920°С. Влажность известняка
0,5%. .
Сланцы — метаморфические
горные породы, характеризующиеся ориентированным
расположением породообразующих минералов и способностью раскалываться на тонкие
пластины или плитки (сланцеватостью).
По характеру исходных пород различают
орто- и парасланцы. Первые возникли при метаморфизме магматических,
вторые —осадочных горных пород. По степени
метаморфизма различают слабометаморфизованны
глинистые сланцы, кремнистые сланцы,
глубокометаморфизов нные кристаллические
сланцы; промежуточное положение занимают филлиты,
хлоритовые и серицитовые сланцы, зеленые
сланцы. Кремнистые сланцы представляют
собой твёрдые плотные тонкоплитчатые породы серого цвета,
сложенные роговиковым агрегатом кварца. Содержание SiО2 в породе 67,5-97%. Нередко присутствуют
примеси органического вещества, графита, оксидов и гидроксидов Fe и Mn, хлорита,
скелетов радиолярий, спикул губок, водорослевого детрита.
Влажность сланца 9,6%. Кремнистые сланцы
применяются в производстве щебня и силикатного
кирпича (динаса), кристаллические сланцы
(высокоглинозёмисты кианитовые, силлиманитовые
и др.) — как огнеупорное сырьё, для получения
силумина. Глинистые, хлоритовые и талькохлоритовые
сланцы, раскалывающиеся на тонкие (толщиной
2,5-6 мм) и ровные плитки, называются кровельными
или шиферными сланцами. Их используют
для покрытия и облицовки зданий, изготовления
распределительных щитов, оснований для
реостатов, отходы кровельно-сланцевого
производства — в качестве наполнителя
для кровельной мастики, дорожного асфальта и
др. Разновидности слабометаморфизованны
сланцев, обладающие способностью вспучиваться
при обжиге, применяют в качестве тепло- и
звукоизоляционного материала (керамзит,
шунгизит и др.).
Огарки — отходы, образуемые
при сжигании серного колчедана (пирита)
на предприятиях по производству серной
кислоты. Содержание в огарках некоторого
количества мышьяка, выщелачиваемого
под действием атмосферных осадков, обусловливает
их вредное воздействие на окружающую
среду при хранении в отвалах. Широкое
применение пиритные огарки находят в
цементном производстве как корректирующая железосодержащая добавка.
Вследствие изменения технологии получения
серной кислоты в настоящее время уменьшен
выход огарков и они заменяются в производстве
цемента другими железосодержащими отходами.
В сырьевую смесь обычного портландцементного
клинкера пиритные огарки вводят в количестве,
обеспечивающем содержание оксидов железа
в пересчете на в пределах 2-5%.
Сырьевую смесь обжигают при температуре
1220—1250 °С. В полученном клинкере преобладают
ферриты и алюмоферриты кальция. Высокожелезистые
цементы характеризуются нормальными
сроками схватывания при введении в сырьевую
смесь до 3% гипса. Прочность их на сжатие
в условиях водного и воздушно-влажного
твердения в течение 28 сут соответствует
маркам Ml50 и М200, а при пропаривании и автоклавной
обработке увеличивается в 2—2,5 раза. Высокожелезистые
цементы при содержании в них двухкальциевого
феррита до 40% являются безусадочными.
По мере увеличения в цементах содержания
этого минерала они приобретают способность
расширяться при твердении.
Вода — жидкое состояния химического
соединения молекулярной формулы Н2О, прозрачная жидкость не имеющая цвета (в
малом объеме) и запаха. Вода имеет огромное
значение и в органическом мире, в частности,
в произрастании лесов как потенциального
вида строительной древесины, в развитии
растений. Вода служит неотъемлемым компонентом
при производстве строительных материалов
, изделий и конструкций.
Критическая температура для
чистой воды равна 374, критическое
давление 21,7 МПа. Плотность чистой
воды равна 1 при 4, она понижается
с уменьшением температуры (этим
она отличается от других жидкостей).
Вода служит не только средой
для многих физических явлений,
но и важнейшим агентом химических
процессов в земной коре. Электролитическая
диссоциация воды на катионы и анионы и гидролиз связаны
с образованием гидрооксидов, основных
и кислотных солей. Она способствует формированию
гидрогелей в природе, протеканию
метаморфических процессов и, в частности,
перекристаллизации минеральных веществ.
В них она удерживается как конституционная,
прочно связанная с кристаллической решеткой
минерала в виде ионов и , а также в виде
нестойкого иона оксония , от которого
легко отщепляется с выделение Н. .
Гипс. Природный двуводный гипс— горная порода
осадочного происхождения, сложенная
в основном из крупных или мелких кристаллов
сернокислого кальция CaSO4*2Н2О. Плотные образования гипса называют
гипсовым камнем. По внешнему виду и строению
горной породы различают кристаллический
прозрачный гипс, гипсовый шпат, тонковолокнистый
гипс с шелковистым отливом (селенит) и
зернистый гипс. Наиболее чистую разновидность
зернистого гипса, напоминающую по внешнему
виду мрамор, иногда называют алебастром. Гипсовые породы содержат обычно некоторое
количество примесей глины, песка, известняка,
битуминозных веществ и др.
Чистый гипс белого цвета, примеси
придают ему различные оттенки: оксиды
железа окрашивают его в желтовато-бурые
цвета, органические примеси —в серые
и т.д. Небольшое количество примесей,
равномерно распределенных в гипсе, заметно
не ухудшает качество вяжущих. Вредное
влияние оказывают крупные включения. По ГОСТ 4013—82 гипсовый камень для производства
гипсовых вяжущих веществ должен содержать
не менее 95 % двуводного гипса в сырье 1-го
сорта, не менее 90 % в сырье 2-го сорта и
не менее 80 и 70 % в сырье 3-и 4-го сортов. В
гипсовых породах лучших месторождений
обычно содержится до 2—5% примесей, но
часто их количество достигает 10—15 % и
более. Средняя плотность гипсового
камня зависит от количества и вида примесей
и составляет 2,2—2,4 г/см3. Насыпная плотность гипсовой
щебенки 1200—-1400 кг/м3, Твердость по шкале
Мооса 2, Растворимость гипса в воде в пересчете
на CaS04, г/л, при: 18 °С 0,2; 40°С 0,21; 100°С 0,17, Теплопроводность
в интервале 16-46°С, Вт/(м.К) 0,43, Содержание
CaS04 2H2O в гипсовом камне, %, для сортов: I
не менее 95, II 90, III 80, IV 70, влажность колеблется
в значительных пределах (3—5 % и более).
Содержание воды в различных партиях гипсового
камня неодинаково и зависит от его физических
свойств, относительной влажности воздуха,
времени года и условий хранения. [6]
Мазут. Для обжига клинкера
используют беззольпое топливо — мазут
или природный газ. Температура обжига
маложелезистого клинкера белого портландцемента
высокая и достигает 1500— 1550°С. Физико-химические
процессы, протекающие при нагревании
сырьевой смеси, используемой для получения
белого портландцемента, не отличаются
от присущих серому портландцементу. Возможно
лишь некоторое отличие физико-химических
процессов, обусловленное характером
вводимых в сырьевую смесь добавок и газовой
средой в печи. Мазут – это жидкий продукт
тёмно-коричневого цвета, остаток после
выделения из нефти или продуктов её вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350—360°С. Мазут
представляет собой смесь углеводородов (с молекулярной массой от
400 до 1000), нефтяных смол (с молекулярной
массой 500—3000 и более), асфальтенов, карбенов, карбоидов и органических
соединений, содержащих металлы (V, Ni, Fe, Mg, Na, Ca). Физико-химические свойства
мазута зависят от химического состава
исходной нефти и степени отгона дистиллятных
фракций и характеризуются следующими
данными : вязкость 8—80 мм?/с (при 100 °C), плотность 0,89—1 г/см? (при 20 °C), температура застывания 10—40°С, содержание серы 0,5—3,5 %, золы до 0,3 %, низшая теплота сгорания
39,4—40,7 МДж/моль.
Технологическая схема производства
ПЦ по мокрому способу:
Гипс
Известняк Сланец
Огарки
Вода Уголь
Добыча
Дробление
Дозировка
Шлам
Совместный помол в мельнице «Гидрофол»
Корректировка
шлама. Хранение в бассейнах
Обжиг
до спекания и получение клинкера
Отбеливание
Склад (Охлаждение)
Дозировка
Помол – получение портландцемента
Склад портландцемента
Упаковка и отправка
Отправка транспортом
в мешках
Рис. 2. Технологическая схема
производства ПЦ по мокрому способу.
Описание
технологической схемы
Мокрый способ
производства. Производство портландцемента
осуществляется по следующей
технологической схеме. Поступающий
с карьера известняк подвергается
двух- или трех ступенчатому дроблению
до зерен размером 8 – 10 мм, а затем
направляют в мельницу.
Обычно содержание СаСО3 в шламе составляет
75 - 78%. Отклонение от него допускается
не более 0,1%. Откорректированный шлам
хранится в горизонтальных шламбассейнах.
Из них шлам перекачивают мощными насосами в
распределительный бачок установленный
над печью. Из бачка шлам поступает в печь
на, обжиг.
Выходящий из печи клинкер интенсивно
охлаждается в колосниковом холодильнике
и поступает на клинкерный склад, где выдерживается
3–4 недели. Здесь создается промежуточный
запас клинкера, обеспечивающий бесперебойную
работу завода. Кроме того, в клинкере
при вылеживании совершается в естественных условиях ряд
физико-химических процессов, способствующих
повышению качества и стабилизации свойств
цемента, поэтому выдерживание клинкера
на складе представляет собой отдельную
технологическую операцию. При выдерживании
происходит гашение атмосферной влагой
СаО несвязанного. Одновременно с этим
стекловидная часть клинкера кристаллизуется,
двухкальциевый силикат 2СаО·SiО2 из ?-модификации
частично превращается ?-форму. Все это
приводит к стабилизации состава клинкера,
некоторому разрыхлению его и облегчению
последующего помола. Помимо клинкера,
на клинкерных складах хранятся предварительно
раздробленные минеральные добавки (трепел,
опока, шлак и др.), которые вводят в состав
цемента при помоле клинкера.
Открытые клинкерные склады
оборудованы мостовыми кранами с грейферными
захватами, с помощью которых клинкер
и минеральные добавки подают в расходные
бункера цементных мельниц.
В силосных складах составляющие
цемента поступают на сборный ленточный
конвейер, который доставляет их к мельницам.
Питание шаровых мельниц осуществляется
с помощью тарельчатых дозаторов, установленных
под расходным бункером возле каждой мельницы.
Одновременно с размалываемыми материалами
в мельницы подают интенсификаторы помола.
Влажность размалываемых материалов
не должна превышать у клинкера - 0,3%, у
минеральных добавок - 2%, у гипса - 10%. При
необходимости минеральные добавки перед
помолом высушиваются.
Тонкость помола оказывает
существенное влияние на свойства портландцемента.
Чем тоньше размолот клинкер, тем быстрее
схватывается и твердеет цемент и выше
его прочность в начальные сроки твердения.
Тонкость помола должна быть
такой, чтобы при просеивании не менее
85% цемента свободно проходило через сито
№008. При этом удельная поверхность цемента
не должна быть меньше 250 - 300 и превышать
700 м2/кг. Из шаровых
мельниц цемент пневмотранспортом загружают
в силоса. Вместимость силосов 2500 - 1000
т, а иногда и более. Силоса оборудованы
пневматическими устройствами для рыхления
и гомогенизации цемента при хранении.
Цемент упаковывается в мешки
специальными машинами, производительность
которых достигает 120 т/ч. Каждая партия
его снабжается паспортом, в нем указываются
масса, марка, название цемента. .
2. Характеристика готовой
продукции
Портландцемент белый ПЦБ 1-400-ДО-ГОСТ965-89.
Белые портландцементы отличаются от
остальных видов цветом, поэтому весь
технологический процесс их получения
подчинен требованию обеспечения белизны.
Сырьем служат известняки, глины и пески
с минимальным содержанием красящих оксидов
— железа, марганца, титана. Чтобы в
сырьевую смесь и в цемент не попало железо,
дробление сырьевых материалов, помол
сырья и цементного клинкера производят
в дробилках и мельницах со специальной
футеровкой из фарфоровых, кремниевых
и других плит. Мелющими телами служат
кремниевые камни, или «уралит». Во избежание
присадки железосодержащей золы обжиг
ведут на жидком или газообразном топливе.
При этом вследствие уменьшения содержания
плавней обжиг сырьевой смеси проводят
при более высоких температурах — 1600…1650
. В результате производительность печей
и стойкость футеровки снижаются, а стоимость
цемента увеличивается. По выходе из печи
клинкер отбеливают путем охлаждения
от 1250 до 250 в восстановительной среде
или резким охлаждением его водой от 1600
до 500. При отбеливании оксид железа переходит
в , благодаря чему
снижается красящая способность соединений
железа и повышается белизна железа. Качество
белого цемента оценивают коэффициентом
яркости, показывающим отношение его белизны
к белизне принятого эталона в процентах.
По степени белизны белые цементы разделяют
на три сорта: БЦ-1, БЦ-2 и БЦ-3 с коэффициентом
яркости соответственно 80, 75 и 68. Выпускают
цементы М400 и М500 двух видов — белый портландцемент
и белый портландцемент с минеральными
добавками. В качестве последних используют
вещества белого цвета — обожженный каолин,
светлый диатомит. Допускается содержание
активных минеральных добавок не более
20%, инертных добавок — не более 10%. Белые
портландцементы отличаются от обычных
сроками схватывания (начало — не ранее
45 мин., конец — не позднее 12 часов после
затворения) и тонкостью помола (остаток
на сите №008 — не более 12%.
4. Физико-химические
процессы цеха обжига.
Обжиг сырьевой смеси, и получение
клинкера сопровождаются сложными физическими
и физико-химическими процессами, в результате
которых из исходных компонентов образуются
зерна минералов S, -S, A, AF и стекловидная
фаза.
Характер процессов определяется
температурой обжига.
Зона сушки. Шлам, попадая в
печь, подвергается воздействию дымовых газов с температурой
300 – 600. Начинается энергичное испарение воды, шлам загустевает, образуются крупные комья, затем они распадаются на более мелкие куски за счет цепей в печи, которые играют роль завес и теплообменников.
Зона подогрева. Температура
материала равна 400 – 500, с продвижением по печи выгорают органические примеси и начинается дегидратация каолинита и других глинистых минералов с образованием (), происходит потеря пластичности и связующих свойств глин, куски распадаются в порошок.
В конце этой зоны температура достигает
600 – 700 . Обе эти зоны занимают 50 – 55 % длины печи.
Далее с нагревом материала
до 750 – 800 начинаются реакции в твердом состоянии. Вначале они малозаметны, но к 1000 интенсивность их резко возрастает:
800 — начинается сцепление
отдельных частичек порошка в гранулы,
при этом образуются -S, СA и F;
900 – 1000 —
CaO + — зона кальцинирования.
Большое потребление теплоты;
1000 – 1100 — полностью разложился
и частично превратился в S, СA и F, при этом резко
возрастает интенсивность реакций.
Экзотермическая зона. Образование силикатов, алюминатов и ферритов Ca является экзотермическим (с выделением тепла) и потому на небольшом участке резко возрастает температура на 150 – 200 . Возрастает образование S, CA . К концу этой зоны температура материала достигает 1300 и материал в основном состоит из S, , или F и некоторого количества свободного Ca.
Зона спекания. При 1300 начинается спекание — первыми переходят в расплав , , MgO и CaO. Здесь материал нагревается до t = 1300 – 1450 . Для ускорения процесса клинкерообразования с высоким содержанием S применяют специальные добавки — минерализаторы (Сa, , гипс, фосфогипс и др.) Они способствуют снижению температуры спекания материала на 100 – 150 , уменьшению вязкости расплавов и каталитически влияют на образование S и S, а также на формирование их кристаллов.
Зона охлаждения — последний
участок печи, где клинкер охлаждается
воздухом от 1300 до 1000 – 1100 . В этом периоде исчезает жидкая фаза и спекание заканчивается. При снижении температуры с 1450 до 1300 жидкая фаза частично застывает в виде стекла, частично кристаллизуется , , MgO. Если медленно охлаждать клинкер, то образуются более крупные кристаллы MgO, которые могут вызвать неравномерность изменения объема цемента и низкую активность цемента. Если быстро охлаждать, то MgO в большом количестве остается в стекле и в мелкокристаллическом состоянии, что отрицательно не влияет на свойства цементов. Образуются цементы более сульфатостойкие, они характеризуются повышенной экзотермией.
5. Расчет сырьевой
шихты
При расчёте трёхкомпонентной
сырьевой смеси следует задаваться двумя
характеристиками состава портландцемента:
коэффициентом насыщения и силикатным
модулем.
Принимая, что в сырьевой смеси
на 1 вес. ч. третьего компонента приходится Х вес. ч. первого
компонента и Y вес. ч. второго,
можно написать следующие равенства:
;
;
;
.
Подставляем указанные значения
в формулы коэффициента насыщения силикатного
модуля:
;
.
Получим систему двух линейных
уравнений с двумя неизвестными:
.
Для удобства расчётов примем
следующие сокращённые обозначения:
;
;
;
;
;
.
Подставляя эти сокращённые
обозначения в линейные уравнения, получим
;
.
Решая
эту систему двух уравнений
с двумя неизвестными, получим
следующие значения X и Y:
;
(4)
.
(5)
Химический
состав исходных материалов дан
в табл. 1. В данном случае при
пересчёте на сумму, равную 100 %, значения
коэффициента k оказались следующими: k1= 1,00092;
k2 = 1,0378; k3=1,0584
Умножая содержание каждого
окисла первого компонента на k1, второго компонента
– на k2, третьего
компонента – на k3 находим химический
состав исходных материалов в пересчёте
на 100%.
Таблица 3
Химический состав исходных
материалов, %
Задаёмся коэффициентом насыщения КН = 0,9 и силикатным
модулем n = 2,0. Определяем соотношение
между сырьевыми компонентами:
=53,01- 2,8?3,15?0,9-1,65?1, 1-035?0,57=42,711
=1,54-2,8?62,98?0,9 1,65?18,3-0,35?8,18=
- 190,2276
=2,8?15,26?0,9+1,65 3,17+0,35?75,36-3,83=66,2317
=315-2?1,31-2?0,57= - 0,61
=62,98-2?18,3-2?8,1 =10,02
=2?3,17+2?75,36-15, 6=141,8
Тогда X=88,61;
Y= 19,55;
Следовательно, в сырьевой смеси
на 1 вес. ч. огарков приходится 88,61 вес.
ч. известняка и 19,55 вес. ч. сланца.
Состав сырьевой смеси: известняк – 81,17%;
сланец – 17,91 %; огарки – 0,92 %.
Таблица 4
Подсчёт химического состава
сырьевой смеси и клинкера
Вычисляем химический состав
сырьевой смеси и клинкера (табл. 4):
k=1,536334;
КН = = 0,9;
n = = 2,0;
р = = 1,67.
Полученные значения коэффициента
насыщения и силикатного модуля показывают,
что расчёт сырьевой смеси произведён
правильно.[1-2]
6. Минералогический состав
клинкера
Клинкер состоит из искусственных
материалов:
- трёхкальциевого силиката
– алита
– (C3S);
- двухкальциевого силиката
– белита
– (C2S);
- трёхкальциевого алюмината
–
– (C3A);
- четырёхкальциевого
алюмоферрита –
– (C4AF).
Количество каждого минерала
подсчитывается по формулам, %:
= 3.821.48(30.9-2)=57. 4%
=8.621.48(1-0.9)=18 47 %
=2.65(6.71-0.644.03) 10.95 %
=3.044.03=12.25%
Сумма: 98.81 %
Остальные окислы и стекловидная
фаза П равняются
П =100 – Сумма;
П =100 –98.81=1.19%
Количество жидкой фазы ? запишется
+ П;
1.1210.95+1.3512.25 1.19=29.99%
Определяем титр сырьевой смеси:
Т=1.78543.34+2.480. 6=79.25 % [1-2]
Расчет материального
баланса цементного завода
При проектировании новых или
реконструкции старых цементных
заводов составляют материальный
баланс для определения расхода
сырья, добавок, воды, топлива и других
материалов, требуемых для получения
готовой продукции – цемента.
На основании расчетных данных
материального баланса производят
подбор необходимого технологического
оборудования с определенным
резервом мощности и определяют
технико-экономическ е показатели
проектируемого завода.
При
выборе оборудования цехов завода
определяющим является производительность
цеха обжига. Ниже рассмотрен
лишь один пример составления
материального баланса цементного
завода, так как методика составления
баланса остается неизменной
при выборе любого способа
производства цемента, вида сырья,
топлива, добавок и т.д.
Расчет
материального баланса
портландцементного
завода, работающего по мокрому способу
Исходные
данные при расчете:
1. Способ производства – мокрый
2. Годовая производительность
завода – 1 560 000 т цемента.
3. Состав портландцемента,
%:
клинкер……….97;
гипс………3;
4. Величина присадок золы
топлива – 4 %
5. Состав сырьевой смеси,
%
известняк……….81,17;
сланец……….…17,91;
огарки………...0,92;
6. Естественная влажность
сырьевых материалов, топлива и
добавок, %:
известняк……….0,5;
сланец………..9,6;
огарки……….3;
гипс………..6;
7. Влажность шлама……….40%
8. Потери при прокаливании
сырьевой смеси – 34,91 %
9. Производственные потери:
сырьевых материалов (суммарно)……1,0;
клинкера……….1,0;
добавок ………..………1,5;
цемента………..….3,0;
10. Коэффициент использования
вращающихся печей – 0,89.
11. Режим работы основных
цехов и отделений в течение
года:
а) карьер и дробильное отделение
– 307 дней по 16 ч в сутки (4912 ч) в две смены
при прерывной рабочей неделе;
б) отделение помола сырья –
307 дней по 24 ч в сутки (7368 ч);
в) цех обжига – 364•КИ – количество
дней работы печей по 24 ч в сутки;
г) отделение помола цемента
– 307 дней по 24 ч в сутки (7368 ч);
д) силосно-упаковочное отделение
– 365 дней по 24 ч в сутки (8760 ч), непрерывный
в три смены.
Выбор типа печей зависит от:
1) способа производства (мокрый
или сухой);
2) вида и качества топлива;
3) вида, качества, свойств
сырья и т. д.
При мокром способе производства
применяют только вращающиеся печи. Строящиеся
заводы оснащают мощными высокопроизводительн ми
вращающимися печами.
Определение количества печей
зависит от производительности печного
агрегата. В рассматриваемом примере годовая
производительность завода по цементу
составит 156000 т. Она рассчитана исходя
из годовой производительности клинкера
(учитывая количество печей на всех линиях).
По заданию производительность 1 линии
– 1600 т/сут клинкера при
влажности 40 %.
Принимаем 3 печи с G=1600 т/сут клинкера
с КИ=0,89.
365?0,89=325 дней по 24 часа в сутки
печи непрерывно работают в течение года.
325?2?(1600)=156000 т/год клинкера производит
завод.
Составляем пропорцию:
15600 – 97 %;
х – 100 %.
т/год цемента производит
завод.1
Округляем до 161000 т
цемента в год. Далее проводим
расчет материального баланса
цехов завода и подбираем оборудование.
Материальный
баланс отделения помола сырья
Из предыдущих расчетов следует,
что отделение помола сырья, работающее
с выходными днями (307 суток в году по 3
смены в сутки), должно обеспечить помол
2324054 т/год сухих сырьевых материалов.
Следовательно, должно быть
измолото сухого сырья
в сутки:
т; в час:
т.
В том числе расход
отдельных компонентов составит:
а) Известняк
в час:
т;
в сутки:
т;
в год:
т;
б) сланец
в час:
т;
в сутки:
т;
в год:
т;
в) огарки
в час:
т;
в сутки:
т;
в год:
т.
Для образования шлама одновременно
с исходными материалами в сырьевые мельницы
подается вода. Потребность в воде определяется
по формуле
,
где Wв – количество
воды, необходимое для приготовления шлама,
м3/ч; Vш – плотность
шлама, т/м3; Аш – потребность
в готовом шламе, м3/ч; Ас – потребность
в сухом сырье, т/ч; Wн, Wг, Wт – количество
воды, потребляемое соответственно с натуральным
известняком, глиной и трепелом, т/ч.
На основании приведенных ранее
расчетов
м3/ч;
т/м3;
т/ч;
т/ч;
т/ч;
т/ч.
Подставляя эти данные в формулу,
определяем расход воды на приготовление
шлама:
т/ч;
т/сутки;
т/год.
Материальный
баланс клинкерного склада и отделения
На клинкерный
склад отправляют клинкер, гидравлические
добавки и гипс. Из данных материалов баланса
цеха обжига следует, что в склад поступает
клинкера, т:
в час ………...200;
в сутки………...4800;
в год………156000.
При хранении сыпучих материалов
в складских помещениях неизбежны потери,
%:
клинкера………...1,0;
граншлака………...1,5;
гипса………...1,5.
Таким образом, в отделении
помола цемента за год поступает
а) клинкера
т.
При работе отделения помола
цемента 307 суток в году по 3 смены в
сутки (7368 часов в год) необходимо клинкера:
в сутки:
т;
в час:
т.
Введение при помоле цемента
гипса (3 %) определяет потребность отделения
помола клинкера в этих материалах:
б) гипса
т/год;
т/сут;
т/ч.
Из приведённых выше расчётов
следует, что производительность отделения
помола цемента составляет:
т/год (цемента);
т/сут (цемента);
т/ч (цемента).
Аспирация цементных мельниц
осуществляется на современных заводах
с помощью электрофильтров. При этом потери
цемента могут быть приняты порядка 0,5
%.
Тогда действительная производительность
помольного отделения составит:
т/год (цемента);
т/сут (цемента);
т/ч (цемента).
Так как гипс поступает
на помол без предварительной сушки,
то здесь должно быть
учтено только 1,5 % его
потерь:
т/год.
Поступающий из вращающихся
печей на склад клинкер поливают водой,
при этом расход воды на поливку принимается
равным 1% от массы клинкера:
в час:
т;
в сутки:
т;
в год:
т.
