Основные сведения и свойства шлакопортландцемента

 

 

 

 

5 Материальные  расчеты

 

Материальный  расчет производства заключается в  определении количества загружаемых  и получаемых продуктов на каждой стадии технологического процесса с  обоснованием расходных коэффициентов  по сырью и составам и количеством  отходов. Полученные результаты служат исходными данными для определения числа единиц необходимого оборудования, его размеров и производительности, а также для энергетических расчетов оборудования и определения расходов энергии на технологические нужды.

Материальный  расчет каждой стадии технологического процесса производят на основании закона сохранения масс.

 

∑G исх = ∑G получ + ∑G отх

 

где ∑G исх и  ∑G отх - сумма масс исходных и полученных материалов;∑G отх - потери (отходы)

 

Расчет ведется  в порядке обратном технологическому потоку, начиная с отпуска готовой продукции. Полученные данные записываем в таблицу.

 

1. Склад готовой  продукции.

-в год: N(1+0,01П) по заданию=65000м ; Где П – процент потерь на технологическом пределе, D=260

-в сутки: N/D=Х1=65650/260=252,5 м ;

-в смену:  Х1/n=Х2=252,5/2=126,25 м ;

-в час X1/8= Х3=126,5/8=15,8 м ;

2. Транспортирование и складирование

-в год: 65978,3 м

-в сутки: 65978,3 /260=253,8м ;

-в смену: 253,8/2=126,9м ;

-в час: 126,9/8=15,9 м ;

3. Обжиг

-в год: 72576,1 м

-в сутки: 72576,1/260=239,5 м ;

-в смену: 239,5/2=79,9м ;

-в час: 79,9/8=10 м ;

4. Сушка

-в год: 76205,1 м

-в сутки: 76205,1/260=239,5 м ;

-в смену: 239,5/2=83,8 м ;

-в час: 83,8/8=10,4 м ;

5. Помол ШПЦ

-в год: 77348,2 м

-в сутки: 77348,2/260=297,5 м ;

-в смену: 297,5/2=148,7 м ;

-в час: 148,7/8=18,5 м ;

6. Перемешивание

-в год: 77734,9 м

-в сутки: 77734,9/260=297,5 м ;

-в смену: 297,5/2=149,5 м ;

-в час: 149,5/8=18,7 м ;

7. Дозирование сырьевых компонентов

-в год: 78123,7 м

-в сутки: 78123,7/260=300,5 м ;

-в смену: 300,5/2=150,2 м ;

-в час: 150,2/8=18,8 м ;

8. Подготовка  сырья

-в год: 79295,6 м

-в сутки: 79295,6/260=305 м ;

-в смену: 305/2=152,5 м ;

-в час: 152,5/8=19,1 м ;

9. Транспортирование  сырья

-в год: 79692,1 м

-в сутки: 79692,1 /260=306,5 м ;

-в смену: 306,5/2=153,3 м ;

-в час: 153,3/8=19,2 м ;

10. Добыча сырья

-в год: 87661,3 м

-в сутки: 87661,3/260=337 м ;

-в смену: 337/2=168,6 м ;

-в час: 168,6/8=21 м ;

Результаты  расчетов внесены в таблицу 4.1

 

Таблица 4.1 - Потребность в сырье и полуфабрикатах

 

Наименование  технологической операции	Потери,%	Производительность, м3
		В год	В сутки	В смену	В час
1 Склад готовой  продукции	1	65650	252,5	126,25	15,8
2. Транспортирование и складирование	0,5	65978,3	253,8	126,9	15,9
3. Обжиг	10	72576,1	239,5	79,9	10
4. Сушка	5	76205,1	251,5	83,8	10,4
5. Помол ШПЦ	0,5	77348,2	297,5	148,7	18,5
6. Перемешивание	0,5	77734,9	298,9	149,5	18,7
7. Дозирование  сырьевых компонентов	0,5	78123,7	300,5	150,2	18,8
8. Подготовка  сырья	1,5	79295,6	305	152,5	19,1
9.Транспортирование  сырья	0,5	79692,1	306,5	153,3	19,2
10. Добыча сырья	10	87661,3	337	168,6	21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Выбор типового серийного основного аппарата

 

В промышленности строительных материалов щековые дробилки используются в основном для крупного и среднего дробления твердых материалов с пределом прочности при сжатии 35О МПа. Основными параметрами, характеризующими типоразмер щековой дробилки, являются ширина и длина приемного (загрузочного) отверстия В х L(мм). Величина В определяет максимально возможную крупность D загружаемого материала, т. е. D 0,85В. Величина L определяет количество одновременно загружаемого материала крупностью D . В зависимости от параметра В х L (мм) щековые дробилки имеют следующий размерный ряд: 160X250, 250X400, 250X900, 400Х Х600, 400X900, 600Х900, 900X1200; 1200X1500 и 1500x2100. Важными параметрами щековых дробилок также являются: угол захвата а (угол между дробящими щеками); размер выходной (разгрузочной) щели b, определяющий крупность готового продукта; ход подвижной щеки S; число качаний подвижной щеки n и высота камеры дробления Н, определяющие их основные технико-экономические показатели.

Дробление материала  в щековых дробилках производится за счет раздавливания и истирания следующим образом. В камеру дробления, образованную неподвижной, подвижной щеками и боковыми стенками станины, подается исходный материал. Благодаря клинообразной форме камеры дробления материал располагается в камере в зависимости от его крупности: более крупный — вверху, менее крупный — внизу. При приближении подвижной щеки к неподвижной (ход сжатия) материал разрушается, а при удалении (холостой ход) — под действием силы тяжести продвигается вниз и разгружается через выходную щель, затем цикл повторяется. В конструктивном оформлении щековые дробилки имеют много общего и в то же время отличаются большим разнообразием механизмов и сборочных единиц.

Исходными данными  для расчета щековых дробилок являются: максимальная крупность исходного  материала и готового продукта, прочность, абразивность, модуль упругости и плотность материала и производительность.

Угол захвата  а, т. е. угол между неподвижной и  подвижной щеками, должен быть таким, чтобы материал, находящийся в  камере дробления, при сжатии разрушался, а не выталкивался вверх. При работе дробилки вследствие движения подвижной щеки угол захвата изменяется от до . Однако это изменение незначительно и им при расчетах пренебрегают.

На материал, зажатый между щеками, действуют сила тяжести материала С, усилие нажатия подвижной щеки Р, реакция неподвижной щеки Р силы трения материала о дробящие плиты Т и Т и равнодействующая этих усилий R (рис. 2.2,а). Силой G обычно пренебрегают при расчетах, так как она имеет малую величину по сравнению с другими силами. Материал при сжатии не будет выталкиваться вверх, если удерживающие силы, вызываемые силами трения, будут больше или равны выталкивающей силе R.

Дробящие плиты  изготовляют из износоустойчивого материала — литой марганцовистой стали с содержанием марганца до 10—16%. Рабочая поверхность дробящих плит имеет вертикальное рифление; противолежащие плиты расположены в дробилке так, чтобы выступы рифления одной плиты приходились против впадин другой. Благодаря этому разрушение камня происходит в значительной мере под действием изгиба, которому горные породы сопротивляются слабо. В поперечном сечении рифли имеют вид треугольника со скругленной вершиной.

Дробящие плиты  обычно симметричны относительно горизонтальной оси; это позволяет переставлять плиту нижней, более быстро изнашивающейся частью вверх. Изношенные дробящие плиты восстанавливают наплавкой твердыми сплавами.

Распорные плиты  в дробилках малого и среднего размера предупреждают опасные перенапряжения и поломку дорогих деталей при случайном попадании не дробимых тел.

Тяга с оттяжной пружиной обеспечивает требуемый для  открытия разгрузочного отверстия  отход подвижной щеки и вместе с тем стягивает всю систему  шарниров, подвижной щеки и распорных плит с регулировочным механизмом и задней стенкой, предотвращая выпадение распорной плиты.

Главный вал  преобразует вращательное движение в качание шатуна (у дробилок с  простым качанием) или подвижной  щеки (у дробилок со сложным качанием). Вал испытывает значительные ударные нагрузки; он выполняется из легированной стали (обычно хромоникелевой) и подвергается термической обработке.

Кинематическая  схема щековых дробилок c простым  (а) и сложным (б) движением

1-неподвижная  щека; 2-дробящая плита; 3-боковая стенка; 4-ось подвески подвижной щеки; 5-подвижная щека; 6-шкив; 7-маховик; 8-эксцентриковый вал; 9-ведущий шкив; 10-электродвигатель; 11-регулировочное устройство; 12,13-пружина и тяга замыкающего устройства; 14,16-распорные плиты; 15-шатун; 17-опоры качения.

 

1.Определяем производительность дробилки в час:

Т.к. в год  необходимо дробить 78123,7 т. (с учётом потерь), то в час это количество будет составлять – 18,8 т/час, следовательно, для того, чтобы осуществлять бесперебойное дробление материала, необходимо своевременно перерабатывать не менее 18,8 т/час. Принимаем количество дробимого материала (с учётом потерь = 4%)  высушиваемых в час 19,5 = т/час.

Максимальная  возможная крупность загружаемого материала D :

D

0,85В

Где В – ширина приемного (загрузочного) отверстия

 

2.Определяем В:

D

= 1200 => В= D /0,85 1400мм

Ширина и длина приемного (загрузочного) отверстия В х L(мм):

• 1500x2100

 

В соответствии с расчётом принимаем дробилку СМД-117Б (ЩДП 15х21) имеющую следующие характеристики:

• Приёмное отверстие, мм - 1500x2100
• Диапазон регулировки щели, мм – 60-225
• Производительность, т/ч – 300
• Мощность двигателя, кВт - 250
• Масса, т - 201,8
• Габаритные размеры, мм - 7500х5150х5220

 

3. Производим  расчет фактической производительности  дробилки:

Где и - соответственно, фактическая и требуемая производительность аппарата в сопоставимых единицах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Выбор и  составление спецификации оборудования

Таблица 5 – Спецификация оборудования для производства полнотелого керамического кирпича

 

Аппарат	Количество  единиц	Характеристика  аппарата	Примечание
Дробилка СМД-117Б (ЩДП 15х21)	3	Производительность - 300 т/ч мощность -250 кВт
Дробилка СМД-184А (ЩДП 9х12)	2	производительность 75 т/ч, мощность -  75 кВт
Барабан сушильный	2(один запасной)	Длина – 14м; диаметр  – 2,2м; производительность – 22 т/ч
Шаровая мельница Ф2200×7500	1	Зернистость питания – 25мм; зернистость выхода - 0.075-0.4; производительность – 16-29т/ч; мощность – 280 кВт
смеситель двухвальный  СМК 125/А	2	производительность - 32(18) т/ч Установленная мощность, кВт – 100
Дозаторы ДЗТ-1200	4	Объем – 1200м (т)
Силосы	4	Объем от 200 – 2500 м (т)
Вращающаяся печь ф2.7x42	2 (одна запасная)	Диаметр – 2,7м; Длина – 42м; угол наклона – 3,5; Производительность - 10-11т
Ленточный конвейер СМК 315	4	Скорость перемещения  ленты, м/мин – 0,31 – 1,88	2

 

 

 

8 Автоматизация  и контроль производства ШПЦ

 

Контроль производства шлакопортландцемента.

Контроль производства - необходимая составная часть  любого технологического процесса. Назначение контроля состоит в обеспечении выпуска продукции высокого качества цемента при оптимальных технико-экономических показателях работы оборудования, а также получения исходных данных для анализа и совершенствования технологии производства. Основное внимание при организации контроля производства уделяют предупреждению брака продукции и обязательному использованию контрольных данных для определенного оперативного управления производственными процессами. Для обеспечения указанных требований контроль производства на цементных заводах разделяется на оперативный и технологический.

Оперативный контроль обеспечивает установленные технологические  нормативы и заданный уровень  качества полуфабрикатов или готовой

производства. Основное внимание при организации контроля производства уделяют предупреждению брака продукции и обязательному использованию контрольных данных для определенного оперативного управления производственными процессами. Для обеспечения указанных требований контроль производства на цементных заводах разделяется на оперативный и технологический.

Оперативный контроль обеспечивает установленные технологические  нормативы и заданный уровень  качества полуфабрикатов или готовой  продукции на отдельных участках производства, а также поддерживает установленные режимы работы оборудования.

Технологический контроль имеет целью управление производства в целом, обеспечение  заданного уровня качества продукции, а также совершенствования технологии производства и выполняется заводской  лабораторией. Лаборатория организует систему технологического контроля таким образом, чтобы необходимая информация об основных технологических и химических характеристиках сырья, клинкера, шлака, гипса и цемента была оперативной, достаточной и надежной.

Системы оперативного и технологического контроля должны предусматривать максимальное использование средств механизации и автоматизации контрольных операций с применением новейших контрольно - измерительных приборов.

Контроль  исходных материалов. Контроль производства на цементных заводах начинается с сырьевых материалов, где составляется опережающая информация о среднем химическом составе и свойствах сырья.

Контроль  качества шпаков и добавок. Качество шлаков и добавок, вводимых при помоле клинкера, контролируется в каждой поступающей на завод партии.