Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Января 2015 в 18:07, курсовая работа
Высокопрочный гипс - материалы высшего качества, получаемые из гипсового камня этот тип гипса, изготавливают способом термической обработки гипсового камня высокого сорта. Для этого применяют герметичные аппараты с паровым давлением (автоклавы). У получающегося в итоге гипса снижается водопотребность. Благодаря этому в процессе твердения получается прочный гипсовый камень с меньшим количеством пор.
Применяются в областях, где используются уникальные свойства гипса (способность образовывать растворы с высокой текучестью, быстротвердеющие и образующие мелкопористую удобную в обработке каменную массу).
1. Теоретический раздел
1.1. Вещественный, химический и минералогический состав гипсового вяжущего
1.2. Физико-химические процессы, проходящие при твердении гипсового вяжущего. Температурные условия твердения
1.3. Условия разрушения (коррозии) гипсового вяжущего
1.4. Показатели качества гипсового вяжущего и методы их определения
1.5. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения продукта. Гарантии производителя
1.6. Область применения гипсового вяжущего
1.7. Сырьевые материалы для производства гипсового вяжущего. Приемка, маркировка, транспортирование и хранение сырьевых материалов
1.8. Технологические схемы производства гипсового вяжущего
1.9. Технологические факторы, влияющие на качество продукта
2. Расчетно-проектный раздел
2.1 Расчетная функциональная технологическая схема производства продукта
2.2 Расчет производственных шихт и составление материального баланса основной технологической установки
2.3 Расчет производственной программы технологической линии
2.4 Подбор основного механического оборудования
2.5 Оценка энергетической эффективности процесса
Потребитель имеет право проводить контрольную проверку соответствия камня требованиям настоящего стандарта, применяя при этом порядок отбора проб и методы испытаний, приведенные в ГОСТ 4013-82. Потребитель отбирает пробы после разгрузки транспортных средств, изготовитель-перед или во время погрузки.
Пробы отбирают не менее чем из 10 мест равными частями на различной глубине при отгрузке железнодорожным или водным видам транспорта, а при отгрузке автомобильным транспортом – не менее чем из 5 машин.
Минимальную массу общей пробы определяют в зависимости от максимального размера фракции:
50 кг-при максимальном размере фракции 60 мм;
300 кг « » « » 300 мм.
Если при испытании пробы получены неудовлетворительные результаты, проводят повторные испытания пробы камня, отобранной из той же партии.
При неудовлетворительных результатах повторных испытаний партия приемке не подлежит.
Транспортирование и хранение
Гипсовый и гипсоангидритовый камень поставляют навалом всеми видами транспортных средств.
Предприятие-изготовитель должно сопровождать каждую отгружаемую партию документом о качестве установленной формы, в котором указывают:
При транспортировании и хранении камень должен быть защищен от загрязнения посторонними примесями.
1.8. Технологическая схема производства высокопрочного гипсового вяжущего
Для производства высокопрочного гипсового вяжущего я выбрала автоклавный способ.
Автоклавный способ основан на обезвоживании гипса в среде насыщенного пара под давлением выше атмосферного в герметических аппаратах.
По способу Ф. Т. Садовского и А. С. Шкляра, пропаривание и сушку гипсового камня в виде щебня с размером кусков 10— 40 мм осуществляют в автоклаве — запарнике (демпфере). Он представляет собой вертикально установленный стальной резервуар высотой около 4 м и диаметром 2,2 м с герметически закрывающимися люками: верхними для загрузки щебенки и нижним разгрузочным люком с затвором. Внутри запарника на расстоянии 50 мм от стенок резервуара расположены дырчатый кожух (рубашка), а в центре по оси — не доходящая до дна перфорированная труба диаметром 500 мм. Запарник снабжен аппаратурой для контроля давления пара. По трубам пар подается внутрь запарника, а при помощи специального устройства конденсат выводится из запарника. С помощью механизмов открывают и закрывают люки.
В загруженный запарник первоначально
подается насыщенный пар для термообработки
сырья под давлением 1,3 ат (изб.) при 124°
С в течение 5 ч. В это время из двуводного
гипса выделяется вода в жидком состоянии,
причем образуется полугидрат в виде хорошо
оформленных крупных кристаллов. Вода,
образующаяся при конденсации пара, а
также выделяющаяся из двуводного гипса
во время термообработки, скапливается
на дне, откуда отводится через специальное
устройство. По окончании прогрева гипса
давление пара снижается до атмосферного.
Открывается люк трубы, через которую
подаются горячие топочные газы для сушки
полученного полугидрата при 120— 140° С
в течение 3—5 ч. Отработанные газы отводятся
через боковые люки внизу запарника. Весь
цикл обработки занимает
10—12 ч. Высушенный материал подвергается
помолу в шаровых мельницах.
Недостаток способа — значительная продолжительность термообработки и повышенный расход топлива.
При автоклавном способе производства с тепловой обработкой сырья в автоклаве, а сушкой продукта в сушильном барабане природный гипсовый камень дробится в щебенку с размерами кусков 10-50 мм и загружается в автоклав, представляющий собой вертикально установленный стальной цилиндрический резервуар с термостойкой облицовкой для предотвращения потери тепла. В верхней части резервуара имеется герметически закрывающийся люк для загрузки гипсовой щебенки. Здесь же расположен патрубок для пара и штуцер для термометра. Внизу автоклава имеется сферическая открывающаяся крышка, на которой расположена решетка, на которой находится щебенка в процессе пропаривания. Под этой решеткой скапливается конденсат, выпускаемый из автоклава через штуцер. Автоклав с помощью кронштейнов может крепиться к перекрытию. Над автоклавом обычно располагают бункер с готовой гипсовой щебенкой, которая загружается в люк но специальной течке или матерчатому рукаву. После загрузки автоклав герметизируется и в него подается насыщенный пар для термообработки сырья под давлением 0,13 МПа при температуре 124°С.
Тепловая обработка при таких параметрах пара и крупности гипсовой щебенки 10-50 мм длится в течение 5,5-6 час. В это время происходит дегидратация гипсового камня и выделение кристаллизационной воды и жидком состоянии. Образующийся полугидрат имеет вид хорошо оформленных крупных кристаллов. В процессе теплообработки конденсат периодически удаляется из автоклава по мере накопления, но так, чтобы горячая вода в известном количестве постоянно находилась в автоклаве под решеткой.
фр < 20мм
W=20%
фр < 10мм
W=20%
фр < 10мм
W=0,94%
фр <0.2мм
W=0,94 %
2. Расчетно-проектный раздел
2.1. Расчетная функциональная
W=0%; P=0,3 атм.
W=50-60% ; Фр <20 мм.
P=1,3атм; T=124; t=6 часов
Расчетная функциональная технологическая схема производства продукта
фр< 80 мм
W=20%
фр < 20мм
W=20%
фр < 10мм
W=20%
фр < 10мм
W=0,94%
фр <0.2мм
W=0,94 %
2.2. Расчет производственных шихт
и составление материального
баланса основной
М1=172 М2=18 М3=145 М4=27 М5=18
CaSO4∙2H2O+ H2O+ примеси → CaSO4∙0,5H2O + 1,5H2O + H2O + примеси
41% 52% 7% Х2 Х1 52% 7%
М1=172 М4=27
1) CaSO4∙2H2O → 1,5H2O Х1 = (41*27)/172=6,4%
41% Х1
М1=172 М3=145
2) CaSO4∙2H2O → CaSO4∙0,5H2O Х2 = (41*145)/172=34,6%
41% Х2
Проверка:
CaSO4∙2H2O+ H2O+ примеси → CaSO4∙0,5H2O + 2,5H2O + примеси
41% 52% 7% Х2 52+6,4=58,4% 7%
Х2 = 100-58,4-7=34,6%
Материальный баланс на установку автоклав-центрифуга
Компоненты |
На входе |
На выходе | ||
% |
т/ч |
% |
т/ч | |
1. Шлам: |
100
41 52 7 |
10,47 |
- |
- |
2. Готовый продукт: |
- |
- |
34,6 7 |
6,37 |
3. Физическая влага |
- |
- |
58,4 |
10,47-6,37=4,1 |
2.3. Расчет производственной
Стадия процесса |
Gгод, |
Потери,% |
Расчет годового фонда времени |
Часовая производительность | |||||||
|
Мех. |
|
|
n сут. в год |
n раб. час в сут. |
|
|
Т/час |
Ρнас т/м3 |
м3/ч | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
2.4 Подбор основного
На основании производственной программы подберем технологическое оборудование
1. Подберем сушильную установку:
По производственным расчетам производительность сушильной установки должна составлять 6,37 т/ч или 4,25 м3/ч. Таким образом, наиболее оптимальной сушильной установкой будет являться установка: сушильный барабан Д 1.2
2. Подберем мельницу:
По производственным расчетам производительность мельницы должна составлять 6,37 т/ч или 4,25 м3/ч. Таким образом, наиболее оптимальной мельницей будет: мельница молотковая ММА 1000. 700. 1000
3. Подберем центрифугу:
По производственным расчетам производительность центрифуги должна составлять 9,84 т/ч или 6,56 м3/ч. Таким образом, наиболее оптимальной центрифугой будет: Центрифуга осадительная Д1.4
4. Подберем автоклав:
По производственным расчетам производительность автоклава должна составлять 10,47т/ч или 6,98 м3/ч. Таким образом, наиболее оптимальным автоклавом будет: автоклав вулканизационный D2 L12
2.5 Оценка энергетической
Наименование оборудования |
Кол-во обор-я |
Производительность G, т/ч |
Ким |
Мощность N, кВт | ||||||
Gпасп |
Gпасп |
Nпасп |
Nфакт | |||||||
Ед. |
n |
Ед. |
n |
Ед. |
n |
Ед. |
n | |||
Сушильный барабан Д 1.2 |
1 |
7 |
7 |
6,37 |
6,37 |
0,91 |
12,5 |
12,5 |
11,4 |
11,4 |
Мельница молотковая ММА 1000. 700. 1000 |
1 |
7 |
7 |
6,37 |
6,37 |
0,91 |
75 |
75 |
68,3 |
68,3 |
Центрифуга осадительная Д 1.4 |
1 |
10 |
10 |
9,84 |
9,84 |
0,98 |
500 |
500 |
490 |
490 |
Автоклав вулканизационный D2L12 |
1 |
11 |
11 |
10,47 |
10,47 |
0,95 |
4 |
4 |
3,8 |
3,8 |
Примечание: Ким = Gфакт/Gпасп ≤ 1%
Nn факт = Nn пасп * Ким
Библиографический список
Информация о работе Технологическая линия по производству высокопрочного гипса