На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Расчет процесса дробления при получении крупного заполнителя для бетонов

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 27.06.2012. Сдан: 2011. Страниц: 9. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Курсовой  проект по дисциплине «Процессы и аппараты в технологии строительных материалов»
Тема  курсового проекта:”Расчет процесса дробления при получении крупного заполнителя для бетонов” 

                                       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент  курса
  группы, специальность ПСИиК 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                       

Состав и объем  курсовой работы: 

-введение……………………………………………………………………..
-разработка  технологической схемы………………………………………
-составление  структурной блок-схемы по переделам……………………
-расчет специальной  части…………………………………………………
-технико-экономические  показатели………………………………………
-техника безопасности  и экология…………………………………………
-заключение…………………………………………………………………
-список использованных  источников……………………………………... 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Введение 

Заполнители — природные или искусственные  материалы определенного зернового  состава, которые в рационально  составленной смеси с вяжущим  веществом и водой образуют бетон. Стоимость заполнителей достигает 30-50 % стоимости бетонных и железобетонных конструкций, а иногда и более. Поэтому  изучение, правильный выбор заполнителей, рациональное их производство и применение имеют большое народнохозяйственное значение.
     Сырьем  для получения природных каменных материалов служат горные породы. Горные породы — это значительные по объему скопления минералов в земной коре, образовавшиеся под влиянием одинаковых условий.
     По  происхождению, определяющему важнейшие  отличительные свойства, горные породы подразделяются на три класса: изверженные, осадочные и метаморфические. 

     Изверженные горные породы образовались в результате застывания расплавленной магмы. Их структура и свойства зависят  от условий, в которых остывала магма. Глубинные (интрузивные) изверженные породы, образовавшиеся при медленном остывании магмы, отличаются зернисто-кристаллической структурой, тогда как излившиеся (эффузивные) породы, образовавшиеся при сравнительно быстром остывании магмы на поверхности, застыли, не успев закристаллизоваться, и имеют стекловатую, скрытокристаллическую или порфировую (с кристаллическими вкраплениями) структуру.
     По  химическому составу изверженные  породы подразделяются на кислые (Si02 более 65%), средние (55 ... 65%) и основные (менее 55%). К кислым относятся граниты — глубинные породы зернисто-кристаллической структуры. Породообразующие минералы гранита: полевые шпаты (в основном ортоклаз) — до 70%, кварц (кристаллический кремнезем Si02) — более 20%, слюды (гидроалюмосиликаты: светлая калиевая слюда — мусковит, темная железисто-магнезиальная — биотит) и др.— около 5%. Из изверженных пород граниты наиболее широко используются для производства заполнителей.
     Граниты имеют плотность 2600 ... 2700 кг/м3, близкую  к плотности составляющего их вещества, поскольку пористость гранитов мала. Водопоглощение обычно не превышает 0,5%. Предел прочности при сжатии, как правило, более 100 МПа, часто достигает 200 ... 250 МПа. Прочность при растяжении примерно в 50 раз меньше. Цвет обычно красноватый или серый.
     К средним изверженным породам  относятся глубинные породы (диорит, сиенит) и их излившиеся аналоги (андезит, трахит). Последние весьма активно  взаимодействуют со щелочами, поэтому  возможности их применения в цементных  бетонах ограничены. Они кислостойкие и применяются в качестве заполнителей в кислостойких бетонах на жидком стекле.
     Диорит  и сиенит отличаются от гранитов отсутствием кварца. Встречаются они реже. Преобладает зеленоватая окраска — темная у диорита, светлая у сиенита. Предел прочности при сжатии диорита — до 250 МПа, сиенита — до 180 МПа. Для производства заполнителей могут применяться наравне с гранитами.
     К изверженным горным породам с  малым содержанием кремнезема (основным) относятся глубинная порода габбро и излившиеся базальт и диабаз. Эти породы отличаются особо высокой  прочностью (предел прочности при  сжатии до 300 ... 500 МПа) и большой плотностью (более 3000 кг/м3). Габбро — порода преимущественно  крупнокристаллическая, базальт и  диабаз — мелко или скрытокристаллические. Цвет этих пород — от серого до черного, иногда с зеленым оттенком. В значительных объемах используются для производства заполнителей.
     Осадочные горные породы образовались в природе  как результат разрушения первичных  пород. Под действием воды, ветра, переменных температур, химической и  биохимической коррозии горные породы постепенно разрушались, распадались, образуя материал для новых, вторичных  отложений.
     Обломочные  осадочные породы образовали залежи песка и гравия—самых доступных, дешевых и широко применяемых заполнителей для бетонов. Это рыхлые породы, представляющие собой скопление обломков материнской горной породы, чаще всего зерен кварца как наиболее стойких (менее стойкие минералы горных пород, в частности гранитных, явились исходными реагентами для образования глинистых минералов).
     Кварцевыми  называют пески с содержанием  кварца более 60% (нередко до 95%). Пески  с содержанием зерен полевого шпата до 50% называют кварцево-полевошпатовыми, а при большем содержании таких  зерен — полевошпатовыми.
     Большинство эксплуатируемых месторождений  песка и гравия аллювиального  происхождения. Они образованы речными  отложениями. Как известно, вода в  зависимости от скорости течения  может переносить более или менее  крупные зерна горных пород. Когда при выходе в широкое русло или по иным причинам скорость потока уменьшается, из воды выпадают более крупные частицы горных пород, при дальнейшем уменьшении скорости течения воды выпадают в осадок и менее крупные песчинки; лишь пылеватые, илистые и глинистые частицы как более мелкие обычно уносятся водой и отлагаются в последнюю очередь. Таким образом, вода не только переносит и переотлагает залежи песка и гравия, но одновременно промывает и сортирует их. Зерна песка и гравия в речных (а также морских, озерных) отложениях имеют более или менее окатанную форму.
     Песок и гравий горные (овражные) ледникового  происхождения не отсортированы, залегают в виде песчано-гравийных смесей и часто загрязнены глинистыми примесями. Более окатанными являются обычно крупные зерна гравия, мелкие же зерна могут иметь шероховатую поверхность. Среди окатанных зерен много менее прочных карбонатных (из обломков известняков).
     Эоловые залежи песков, образованные ветрами (дюнные, барханные и т. п.), в бетонах применяются ограниченно. Эти пески слишком мелки, а их зерна имеют очень гладкую, полированную поверхность, что ухудшает их сцепление с цементным камнем.
     Обломочные  горные породы могут быть сцементированными. Так, песчаники образовались в результате уплотнения песков (преимущественно  кварцевых) и склеивания их цементирующими веществами, принесенными просачивающимися водами. Отдельные разновидности  песчаников прочны (предел прочности  до 150 МПа) и применяются для производства заполнителей.
     Значительное  место в производстве заполнителей для бетона отводится карбонатным  осадочным породам — известнякам  и доломитам.
     В природе встречаются известняки главным образом органогенного  происхождения. Они представляют собой  продукты жизнедеятельности и отмирания  различных организмов в водных бассейнах, скопившиеся, уплотнившиеся и частично кристаллизовавшиеся в течение  длительных геологических процессов. Плотные кристаллические известняки имеют плотность до 2700 кг/м3 и предел прочности при сжатии до 200 МПа. Другие разновидности известняков могут  быть неоднородны по плотности и  прочности.
     Основной  породообразующий минерал известняков  — кальцит СаС03. Известняки стойки при воздействии щелочей в  среде портландцементного камня  отличаются хорошим сцеплением с  ним в бетоне. Имеют преимущественно  светло-серый или желтоватый цвет.
     Доломит составлен одноименным минералом CaC03-MgC03. Эта горная порода также может  быть весьма плотной и прочной. Распространены доломитизированные известняки с различной степенью замещения карбоната кальция карбонатом магния.
     Карбонатные осадочные породы распространены в  различных районах и составляют около 60% камня, перерабатываемого на щебень. Они широко используются в  качестве заполнителей для бетона.
     Метаморфические горные породы образовались в результате вменения изверженных или осадочных  пород в толще земной шры под действием высоких давлений и температур, а также сдвигов. Из метаморфических пород для производства заполнителей используются гнейсы — метаморфизированные граниты. От гранитов гнейсы отличаются слоистым строением. Если слоистость (сланцеватость) сильно выражена, то при дроблении такой юроды образуются пластинчатые зерна, что нежелательно.
     Метаморфизированные кремнистые песчаники — кварциты, представляют высокопрочную горную породу из сросшихся между собой кристаллов кварца. Кварциты стойки к воздействию щелочей кислот. Однако сцепление их с цементным камнем недостаточное.
     Мраморы образовались в результате перекристаллизации известняков, составлены кристаллами  кальцита, часто с примесью доломита. Имеют высокий предел прочности (до 300 МПа), разнообразную окраску, при  дроблении образуют зерна с шероховатой  поверхностью, обеспечивающей хорошее  сцепление с цементным камнем в бетоне.
     Те  или иные из перечисленных горных пород, пригодных для получения  высококачественных заполнителей, имеются  во многих районах страны. Выявленные запасы огромны, но систематическая  геологическая разведка продолжается и имеет целью, главным образом, обнаружение месторождений нерудных ископаемых как ложно ближе к  районам применения, крупным стройкам, базам индустриального строительства.
     При разработке месторождений природного сырья необходимо предварительно оценить  возможные экологические последствия. Сырье необходимо добывать бережно, стремиться к его полному и  экономному использованию, а после  выработки месторождения производить  работы по максимально возможному восстановлению ландшафта и рекультивации земель.
     Технические требования к щебню предъявляемые в стандартах в отношении его фракционирования и зернового состава поставляемых фракций или их смесей аналогичны требованиям к гравию, изложенным выше.
     По  ГОСТ 10268—80 предел прочности горной породы, используемой для производства щебня, должен быть выше заданного предела  прочности бетона: не менее чем  в 1,5 раза — для бетона с пределом прочности ниже 30 МПа; не менее чем  в 2 раза — для бетона с пределом прочности 30 МПа и выше.
     Щебень  из изверженных горных пород, применяемый  в качестве заполнителя для тяжелого бетона, должен иметь марку, соответствующую  пределу прочности породы не ниже 80 МПа, из метаморфических пород  — не ниже 60 МПа, из осадочных —  не ниже 30 МПа.
     Для гидротехнического бетона зоны переменного  уровня воды должен применяться щебень из пород, предел прочности которых  превышает предел прочности бетона не менее чем в 3 раза (для изверженных  и метаморфических пород) или  в 2,5 (для осадочных). Эти требования обеспечивают необходимую и достаточную  для бетона прочность заполнителей с большим запасом. Содержание зерен слабых пород в щебне допускается не более 10% (по массе), а для бетона ряда ответственных конструкций — не более 5%. Массовая доля отмучиваемых примесей в щебне из изверженных и метаморфических пород не должна превышать 1%, а в щебне из осадочных пород в ряде случаев (в зависимости от марки бетона и вида конструкций) —2(3) %.
     В некоторых районах для производства щебня используют скопления валунов и булыжного камня, представляющих собой перенесенные ледниками и водами крупные обломки высокопрочных горных пород.
     В весьма больших объемах (около 20% общего выпуска) щебень производится дроблением крупных фракций гравия. Этим достигается  комплексное использование песчано-гравийных  месторождений с дополнительным выходом высококачественного дробленого заполнителя.
     В щебне из гравия дробленых зерен  должно быть не менее 80% (по массе). Дроблеными считают зерна, площадь околотой поверхности которых больше половины всей площади поверхности зерна.
     Показатели  дробимости при испытании в стальном цилиндре для щебня из гравия из-за формы его зерен выше, чем для гравия. Поэтому стандарт относит к марке Др8 щебень из гравия с показателем дробимости до 10%, к марке Др12 —до 14%, к марке Др16 — до 18% и к марке Др24 — до 26%. Остальные требования к такому щебню аналогичны требованиям к обычному щебню и гравию. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Разработка  технологической  схемы 

После доставки сырья, для приема и его последующей подачи на конусную дробилку ККД1200(Q1=463.2 м3/ч, dвх=1000мм, dвых=200мм ,размер разгрузочной щели b1 = 130мм) (3), через грохот грубого помола (2), предназначен бункер - питатель пластинчатый (1). После первой стадии дробления на щековой дробилке материал подается на вторую стадию дробления в конусной дробилке среднего типа КСД-2200Гр (Q2=403 м3/ч, dвх=200мм, dвых=50мм, размер выходной щели b2=40мм.)
(4).
     Дробленый продукт с конусных дробилок поступает  на ленточный конвейер, подающий материал на классификацию, которая производится на грохоте (5) инерционного типа с 4 ярусами  сит (40, 20, 13.4 и 5 мм).
     Полученные  готовые фракции щебня 15-20 мм; и песок размером не более 5 мм собираются с грохотов на конвейеры и складируются в конусы.
Продукт фракции  более 20 мм (выход не более 5-10 %) возвращается с помощью конвейера на додрабливание в конусную дробилку. Из нее фракции щебня попадают на конусную дробилку КСД-1750Гр (Q3=276 м3/ч, dвх=50мм, dвых=16.6 мм,размер выходной щели b3=9.1мм.) (7) мелкого дробления через уравнительный бункер с вибропитателем (6). После чего продукт снова попадает на грохот (5), от куда фракции не более 20 мм поступают на уравнительный бункер с вибропитателе (8). Пройдя через бункер фракции щебня попадают на центробежную ударную дробилку (9), затем фракции не более 20 мм проходят классификацию на грохоте (10), где делятся в соответствии и размерами 5-20мм и 0-5мм и складируются в конусах. 
 
 

3.Составление  структурной блок-схемы  по переделам 

Обычно  крупный заполнитель на заводы ЖБИ  поступает из карьеров уже в готовом  виде и требуемых фракциях. Однако в последнее время в связи  с открытием значительного количества относительно мелких производств все большее количество таких предприятий организовывают собственные дробильно-сортировочные узлы. Поэтому для современного технолога важно понимание принципиальных особенностей их организации, тем более что они отличаются  принципов организации крупных дробильных заводов.
 
Дробление- один из энергоемких переделов в технологии. Поэтому экономичность не только этого процесса, но и технологии в целом определяется как технологическими требованиями к выходному готовому продукту: наибольшей крупностью заполнителя, его зерновым составом, форме зерен, прочностью, так и экономическими требованиями: удельным расходом энергии на единицу готовой продукции, а также производительностью установки, являющийся также и технологическим показателем. 

Входными  параметрами являются свойство исходного  сырья – размер дробимых кусков, коэффициент дробимости, характеризующий прочностные, деформационные свойства сырья, его хрупкость и т.п., истинная и насыпная плотность, тип дробилки и технологические параметры ее работы. С учетом этого, структурная блок-схема процесса дробления может быть представлена в виде, показанном на рис.1 

Оптимизацию процесса можно проводить как  по энергитическому фактору, считая остальные выходы ограничениями, так и по любому из технологических факторов, например, наибольшей крупности, принимая за ограничения все остальные выходы.
Как правило, на дробильно-сортировочных узлах  в качестве измельчителя применяют щековые и конусные дробилки, реже – дробилки ударного действия типа молотковых. Однако организация процесса на индивидуальных узлах имеет свою специфику по сравнению с крупными дробильно-сортировочными заводами. 

Во-первых, на крупных заводах сначала разделяют  дробленый продукт на отдельные  фракции, а затем их смешивают  в определенных соотношениях для  получения общего продукта заданного  зернового состава.
При этом остаток избыточных фракций может  использоваться, например, в устройстве дренажных засыпок, балласта под  железнодорожные пути и т.д. 

На малых  предприятиях такой возможности  нет из-за относительного небольшого объема отходов, поэтому необходимо использовать практически весь полученный продукт, соблюдая при этом требования к зерновому составу крупного заполнителя. 

Во-вторых, коэффициент использования оборудования по времени на крупных предприятиях довольно высок и составляет 0.8-0.85. На мелких предприятиях, ввиду большой  производительности даже малых дробилок, серийно выпускаемых промышленностью, они используются лишь небольшую  часть времени – нередко заданная производительность предприятия обеспечивается 1-2 днями работы дробилок в неделю. 

Оба этих фактора не только повышают себестоимость  продукта, но и требуют иной организации  самого процесса дробления. 

4. Расчет специальной части. 

Исходные данные:
-Производительность  – 1.5 млн.м3/год
-Вид основного  сырья – известняк, Rсж=150Мпа
-Вид продукции – щебень фракции 5-20мм
-Максимальный  размер исходного материала   Dmax=1000мм
-Режим работы  узла – двусменный
-Процесс, подлежащий  расчету – подбор и расчет  режимов работы дробильного оборудования. 

Степень измельчения  берем из подбора типа дробилки: в нашем случае  подобраны щековые  и конусные дробилки крупного дробления, имеющие степень измельчения  в интервале 3…5. 

В данной курсовой работе общая требуемая степень  измельчения  i=Dmax/dmax=1000/20=50,  т.е. больше рекомендуемой для отдельных дробилок. Следовательно, необходимо принять несколько стадий дробления. При трехстадийной схеме и принимаемых на каждой стадии дробления степенях измельчения, соответственно равных i1=5, i2=4, i3=3, общая степень измельчения составит: i= i1* i2 *i3 = 60>50. 

Таким образом, в рассматриваемом примере щебень, размером не более требуемого (20мм) достигается при трехстадийной схеме дробления. При этом, на первой стадии мы получим продукт размером 1000/5=200мм,
второй  200/ 4=50мм, третьей 50/3=16.7 мм.
 
Таким образом,  в данной ситуации, исходя начальных  данных,  в частности показателя максимального размера загружаемого камня подходят 2 дробилки: конусные дробилки ККД-1200 (1000мм) и ККД-1500 (1200мм). Далее по полученным при расчетах показателям – стоимости дробильного оборудования, суммарной удельной энергоемкости, коэффициенту загрузки оборудования – выберем лучший для нас вариант. 

Сначала определяем расчетную производительность по формуле:
Q1=Qзадн, где Qзад – заданная производительность узла, м3/час; Кн – коэффициент неравномерности подачи материала, принимаемый Кн=1.15 

Так как указывается  годовая производительность узла, а  производительность дробилок принято  рассчитывать в м3/час, то для определения производительности  узла в м3/час необходимо установить расчетный годовой фонд времени работы оборудования в часах. 

При определении  мощности предприятия , технологических линий и расчетного годового фонда времени работы технологического оборудования следует принимать:
-номинальное  количество рабочих суток в  году – 260
-число рабочих  смен в сутки -2
-продолжительность  рабочей смены, час -8 

Годовой фонд времени  работы технологического оборудования при  пятидневной рабочей неделе следует вычислять с учетом плановых остановок технологического оборудования и коэффициента его использования Ки. 

Длительность  плановых остановок для различных  технологических линий составляет 7 суток. Коэффициент использования  технологического оборудования Ки рекомендуется принимать при двусменной – 0.92 

Следовательно, расчетный годовой фонд времени  работы технологического оборудования  в данной работе составит:
T=260-7=253.
Tp=T* Ки = 253*0.92=232.8 cут, или 232.8*16=3724.16 час 

Тогда заданная производительность узла будет:
Qзад=1500000/3724.16=402.7 м3
С учетом этого  на первой стадии дробления может  потребоваться расчетная производительность узла не менее
Q1=Qзадн=402.7*1.15=463.2 м3 

По полученным данным подбираем наиболее приемлемую дробилку:
Т.к. мы получили Q1=463.2 м3/ч, то ККД-1500 слишком велика по производительности, поэтому в виду отсутствия  наиболее подходящих вариантов, для первой стадии дробления берем наиболее подходящий вариант конусную дробилку ККД-1200. 

Определяем размер выходной щели b1. Как видно из графика, расчетная производительность выбранной дробилки обеспечивается при размере разгрузочной щели b1 = 130мм. 

 

Рис.1 

  Для получения процентного содержания каждой фракции в продукте дробления сначала вычисляют отношение di,max/ b1. Затем по графику  

 

определяют  полные остатки на ситах и производят подсчет частных остатков для каждой фракции. Выход фракции находят по известной производительности и частному остатку в процентах. В таблице 1 приведены результаты расчета зернового состава щебня , полученного в дробилке 1
стадии.   

Итого:  Q1=463.2 м3/ч, dвх=1000мм, dвых=200мм
              Размерер разгрузочной щели b1 = 130мм (из графика) 

Зерновой  состав щебня при  первой стадии 

Фракции ,мм   Конусная  дробилка ККД-1200
Полный  остаток, % Частный остаток, % Выход фракции,
0..5 0.04 97.5 100-97.5=2.5 11.6
5..10 0.08 94.5 97.5-94=3.5 16.2
10..15 0.11 91 94-91=3 13.9
15..20 0.15 87 91-87=4 18.5
>20 - - 87 403
 

Таблица 1
Подбор дробилок 2 стадии дробления осуществляем аналогично, т.е. по крупности загружаемого сырья  и требуемой производительности.  

Требуемую производительность определяем по формуле:
Q2=c1*Q1
c1 - доля продукта, требующего повторного дробления после первой стадии. 

Так как максимальная крупность готового продукта не должна превышать 20мм, то как видно из таблицы 1, c1 = 0.87. Следовательно, требуемая производительность дробилок на второй стадии:
Q2=0.87*463.2=403 м3 

Предельная крупность  загружаемого камня в дробилку второй стадии будет равна максимальному  размеру щебня, выходящего из дробилки первой стадии дробления:
Dmax1=b1*?
где b1 – размер выходной щели дробилки первой стадии;  - ? коэффициент, соответствующий пересечению кривой зернового состава с осью абсцисс на графике типовой характеристики рассматриваемой дробилки. В данной работе он оказался равен 1.7, что при b1 =130мм дает Dmax =130*1.7=221 мм.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.