Цех помола портландцемента М 500

 

5. Хранение и транспортировка.

Цемент от мельниц  или из сепаратора подают механическим или пневматическим способом в цементные силосы. Силос представляет собой железобетонную (реже металлическую) емкость на 2500—4000 т цемента каждая. Диаметр силосов 10—l2 м, высота 20—25 м.

Общая емкость силосов должна соответствовать  не менее чем 10-суточной производительности цеха помола. Такая емкость силосов  необходима не только на случай нарушения  отгрузки цемента, но требуется для охлаждения цемента и его магазинирования (вылеживания). В процессе магазинирования содержащаяся в цементе свободная известь гасится влагой из воздуха; этим обеспечивается получение цемента с равномерным изменением объема при твердении.

При механическом транспортировании  цемента горизонтальное перемещение его осуществляется шнеками, а вертикальное— ковшовыми элеваторами. Сейчас этот способ транспортирования применяют редко, в основном на заводах небольшой мощности [3, 280-283].

 

2.3 Выбор способа производства и разработка технологической схемы

 Гидрофобный портландцемент изготавливают по сухому способу с совместным помолом клинкера, гипса, активной минеральной добавки – трепела. Для этого применяем многокамерную трубную мельницу с открытым циклом измельчения и с центральной разгрузкой.

Принятый в проекте  вариант технологического процесса представлен в технологической схеме. В схеме показана последовательность движения сырья и полуфабрикатов по технологическим этапам с указанием типа машин основного технологического назначения, транспортных средств и емкостей.

Исходное сырье, используемое при производстве гидрофобного портландцемента, требует предварительной подготовки. Гипсовый камень обладает большим размером исходных частиц, для их дробления применяем щековые дробилки. Трепел обладает избыточной влажностью (W = 24%), а допустимая остаточная влажность природных активных добавок, подаваемых в мельницу для измельчения 2%. Для его сушки используем сушильный барабан.

Бункера и питатели предназначены для хранения и подачи сырья к следующей технологической операции в нужных размерах. Аспирационная шахта предназначена для улавливания наиболее крупных частиц готовой продукции. Более тонкие частицы, в виде пылегазовой смеси, поступают в аспирационную камеру, состоящую из циклонных аппаратов и электрофильтров, где происходит окончательная очистка от пылеватых частиц. Часть пылегазовой смеси выбрасывается в атмосферу, оставшаяся часть цемента из электрофильтра поступает в приемный бункер и питателем передается на хранение. Для перекачки готового продукта в силосы используется пневмовинтовой насос.

Технологическая схема  производства представлена на рисунке 1.

 

 

 

 

Рис. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4. Режим работы цеха

Характеристикой режима работы цеха является количество рабочих  дней в году и число смен в сутки.

Производительность цеха составляет 1000 тыс.т/год, предпочтительна  непрерывная рабочая неделя и трехсменная работа. [4, 10]

Количество рабочих  часов в год составляет плановый фонд рабочего времени предприятия. Однако для обеспечения нормальной работы необходимо предусматривать затраты времени на профилактический ремонт оборудования. Эти затраты учитываются коэффициентом использования оборудования по времени при определении расчетного фонда времени его работы:

                                  Т_расч.ф.= Т_план.ф. ·К_в   ,   где                                                        

 

         Т_план.ф. – плановый фонд рабочего времени, ч;

 Т_расч.ф. – расчетный фонд рабочего времени, ч;

         К_в – коэффициент использования оборудования по времени, К_в=0,8 – 0,9

 

Т_план.ф = 365·24 = 8760 ч.

 

Т_расч.ф = Т_план.ф · К_в = 8760·0.8 = 7008 ч.

 

 

2.5. Производительность предприятия

 

Таблица 6. – Производительность предприятия

Наименование продукции	Единицы измерения	Производительность
		в год	в сутки	в час
С/С ПЦ    М500	тонна	600000	1640	68,33

 

2.6. Определение норм расхода сырья на 1т вяжущего.

Расчет шихты портландцемента ведется с учетом требований ГОСТов и качества компонентов (активность, содержание примесей) из условия:

клинкер, % + АМД, % + гипс, % = 100%.

Оптимальная дозировка  двуводного гипса в портландцементе  зависит от

содержания в клинкере C₃A и тонкости помола цемента. Среднюю дозировку гипсового камня устанавливают в количестве 5% в пересчете на CaSO4·2H2O. При содержании C3A менее 5% в клинкере это количество уменьшают на 1%, то же самое делают при увеличении тонкости помола [4, с. 13]. Максимальное содержание трёхкальциевого алюмината C₃A в клинкере составляет 8%. Заданный клинкер содержит 5% C3A.

 Количество гипса  подсчитываем по формуле:

% гипсового камня = [5·100%]/ n , где

n – содержание CaSO4·2H2O в сухом гипсовом камне данного месторождения, %. Содержание CaSO4·2H2O равно 93 %:

% гипсового камня = [5·100%]/93 = 5,4 %

Общее содержание гипса  в цементе должно быть таково, чтобы  его в пересчете на SO3 было не более 3,5%.

CaSO₄·2H₂O → CaO+SO₃+2 H₂O

М(CaSO₄·2H₂O) = 172г/моль       5,4 %

М(SO₃) = 80г/моль                                   2.5 %

Для гидрофобного портландцемента марки М500 гранулированного шлака вводится в количестве 9,6%.

Таким образом, получаем следующий состав:

85% клинкер + 9,6% граншлак + 5,4% гипс= 100%

Нормы расхода натурального (содержащего примеси) сырья на 1 т вяжущего:

Клинкер: 500/590·100=85%

Масса клинкера: 850 кг;

Гипсовый камень: 54 кг;

Граншлак: 96 кг.

Нормы расхода рабочего (влажного) натурального сырья:

m_вл=m_сух×(1+ _m/100). 

Влажность трепела: 16%, влажность гипсового камня: 8%

Клинкер: 850 кг;

Граншлак: 119 кг;

Гипсовый камень: 58,3 кг;

Удельная норма расхода  топлива.

Теплотворная способность  топлива составляет: Qн = 3770ккал/кг. Теплотворная способность условного топлива: Qн = 7000ккал/кг.

Расход условного топлива –  46.75 кг/т, при испарении влаги – 22%. Таким образом расход топлива составит: 7000/3770·46,75=86,8 кг/т.

 

2.7. Материальный баланс

Материальный баланс определяет потребность цеха ( в  год, сутки и час) в сырьевых материалах с естественной влажностью и в пересчете на сухое вещество, в добавках, топливе и других материалах, необходимых для технологического процесса. Кроме того, в материальном балансе определяется количество полуфабрикатов и готовых продуктов, получаемых в процессе производства.

При составлении материального  баланса производства за основу принимаются полученные ранее данные о производительности проектируемого цеха, о режиме работы различных технологических отделений, удельных нормах расхода сырья и топлива, учитываются особенности принятой технологической схемы. [4, с.15]

Таблица 7. – Материальный баланс.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование участков технологического цикла	Режим работы	Ед. изм.	Потребность			Насыпная плотность rнас, т/м3
			в час	в сутки	в год
Склад готовой продукции		т м3	68,33 68,33	1640 1640	600000 600000	1
С учетом потерь при хранении и транспортировании – 1%		т м3	68,4 68,4	1641,6 1641,6	606000 606000	1
Помольное отделение: а) клинкер		т м3	58,14 36,34	1395,4 872,1	515100	1,6
б) гипсовый камень		т м3	3,7 2,6	88,6 63,3	32724 23374	1,4
То же, с влажностью 8%		т м3	3,9 2,8	95,7 68,4	35342 25244,3	1,4
в) шлак гранулированный сухой		т м3	6,5 6,5	157,6 157,6	58176 58176	1
То же, с влажностью 2% а) шлак гранулированный		т м3	6,63 6,63	160,7 160,7	59339,5 59339,5	1
С учетом потерь при помоле 1%:  а) клинкер		т м3	58,7 36,7	1409,3 808,8	520251 325157	1,6
б) гипсовый камень		т м3	4,03 2,8	96,6 69	35695,4 25496,7	1,4
в) шлак гранулированный		т м3	6,7 6,7	162,3 162,3	59933 59933	1
Сушильное отделение шлака гранулированного: конеч.=2%, нач.=24%		т м3	8,2 8,2	198 198	73118,3 73118,3	1
С учетом потерь при сушке - 1%		т м3	8,3 8,3	200 200	73118,3 73118,3	1
Дробильное отделение: а) гипсовый камель, 0,5 %		т м3	4,05 2,9	97,1 69,4	36409,3 26006,6	1,4
Хранение и транспо- ртирование в цех, 1%   а) гипсовый камень		т м3	4,09 2,9	98,1 70,1	36773,4 26266,7	1,4
б) шлак гранулированный		т м3	8,4 8,4	202 202	74587,9 74587,9	1
в) клинкер		т м3	59,3 37,1	1423,4 889,6	525453,4 328408,4	1,6
Бурый уголь сушка  граншлака		т	0,73	17,5	6474,2

 

2.8. Выбор, обоснование и расчет количества технологического и транспортного оборудования

Технологический расчет механического оборудования может быть произведен по формуле:

М=Q/q, где

М- количество единиц оборудования, потребного для выполнения заданной программы по переработке материала;

Q- заданная производительность  цеха в единицу времени (ч., сут.), принимаемая с учётом производственных потерь полуфабрикатов в процессе всех последующих технологических операций;

q- паспортная производительность  машины соответственно в час  или в сутки

После определения числа  машин необходимо вычислить действительный коэффициент загрузки оборудования по времени – К_в, величина которого зависит от вида машины и колеблется в пределах 0,7…0,95. [4, стр. 18]

 

1. Выбор грейферного крана.

Техническая характеристика мостового грейферного крана. [5, с. 259]

Грузоподъемность крана, т                                                                                       10

Емкость грейфера, м³                                                                                                1,5-2

Пролет моста, м                                                                                                        11-32

Высота подъема груза, м                                                                                          8-20

Скорость подъема груза, м/мин                                                                                 40

Скорость передвижения тележки, м/мин                                                                40

Скорость передвижения крана, м/мин                                                                     100

Вес без грейфера, т                                                                                                   27-52

Мощность электродвигателя механизма передвижения электро-

крана, кВт                                                                                                                    7,5

Мощность электродвигателя механизма  передвижения тележки, кВт                  3,5

Мощность электродвигателя механизма  подъема, кВт                                          16