Производство керамзитового гравия пластическим методом

Таблица 2.2– Химический состав применяемогосырья

2.3 Расчет химического состава  массы и расхода сырья на  производственную программу

 

В курсовом проекте принимается  следующий состава массы, мас.%: суглинки «Фанипольские» – 80; уголь – 5; лигнин – 15. Химические составы сырьевых материалов представлены в таблице 2.3.

 

Таблица 2.3 – Химические составы сырьевых материалов

Наименование компонента	Содержание оксидов, %									∑
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O+ K2O	P2O5	SO3	ППП
Суглинки «Фанипольские»	78,91	9,38	2,61	2,07	1,17	3,72	–	–	2,14	100
Уголь АШ	43,28	17,36	14,17	4,58	5,02	0,08	–	2,96	12,55	100
Лигнин	14,29	5,16	9,23	28,45	19,3	–	2,98	4,39	16,2	100

 

Рассчитаем  химический состав массы:

Х (SiO₂) = 78,91× 80/100 + 43,28× 5/100 +14,29 × 15/100 =63,128+2,164+ +2,1435=67,4355

Х(Al₂O₃) =9,38× 80/100 + 17,36× 5/100 +5,16× 15/100=7,504+0,868+0,774 = =9,146

Х (Fe₂O₃)=2,61× 80/100 + 14,17× 5/100 +9,23× 15/100=2,088 + 0,7085 + 1,3845 =4,181

Х (CaO) = 2,07× 80/100 + 4,58× 5/100 +28,45× 15/100=1,656+0,229+4,2675 = =6,1525

Х (MgO) = 1,17× 80/100 + 5,02× 5/100 +19,3× 15/100=0,936+0,251+2,895 =4,082

Х (Na₂O+K₂O) =3,72× 80/100 + 0,08× 5/100=2,976+0,004=2,98

Х (P₂O₅) =2,98× 15/100=0,447

Х (SO₃) =2,96× 5/100 +4,39× 15/100=0,148+0,6585=0,8065

X(ППП) = 2,14× 80/100 + 12,55× 5/100 +16,2× 15/100 = 1,712 + 0,6275 + 2,43 =4,7695

Рассчитываем химический состав обожженного изделия.

          Х (SiO₂) = (67,4355× 100)/(100 – 4,7695) =70,813

Х(Al₂O₃) = (9,146× 100)/(100 – 4,7695) =9,604

Х (Fe₂O₃) = (4,181× 100)/(100 – 4,7695)=4,39

Х (CaO) = (6,1525× 100)/(100 – 4,7695)=6,461

Х (MgO) = (4,082× 100)/(100 – 4,7695)=4,286

Х (Na₂O+K₂O) = (2,98× 100)/(100 – 4,7695)=3,129

Х (P₂O₅) =(0,447×100)/( 100 – 4,7695)=0,469

Х (SO₃) = (0,8065× 100)/(100 – 4,7695)=0,847

Результаты вычислений сводимв таблицу 2.4.

 

 

Таблица 2.4 – Шихтовой состав масс

Наименование компонента	%	Содержание оксидов, %
		SiO2		Al2O3		Fe2O3	CaO	MgO	Na2O+ K2O	P2O5	SO3		ППП
Суглинки «Фанипольские»	80	63,128		7,504		2,088	1,656	0,93	2,976	–	–		1,712
Уголь АШ	5	2,164		0,868		0,708	0,229	0,25	0,004	–	0,148		0,6275
Лигнин	15	2,1435		1,384		1,384	4,267	2,89	–	0,44	0,658		2,43
Состав массы		67,435	9,146		4,181		6,152	4,08	2,98	0,44	0,806	4,769
Состав черепка		70,813	9,604		4,39		6,461	4,28	3,129	0,46	0,847	–

 

Рассчитываем  потребность в сырье:

для этого  используем следующие формулы:

H_i=H_(i-1)+R_i-S_i                                                                    (2.1)

где H_i – количество перерабатываемого на текущие операции материала по сухой массе, т.

H_(i-1) – количество перерабатываемого материала на предыдущие операции, т.

R_i – абсолютная величина потерь на текущие операции, т.

S_i – возврат материала в производство (только при расчете возвратных потерь), т.

R_i=H_(i-1)P_i/(100-P_i)                                                            2.2)

где P_i – пооперационные потери, %.

S_i=R_i B_i/100                                                                      (2.3)

где B_i – возвратные потери, %.

G_i=H_i 100/(100-W_i),                                                           2.4)

где W_i – влажность материала, %.

Составим таблицу 2.5пооперационных потерь.

Таблица 2.5 – Операции производства и нормативы потерь массы аглопорита

Наименование технологических операций	Пооперационные потери Pi, %	Возвратные потери Bi,%	Позиция возврата N	Влажность по- операционная Wi, %
1	2	3	4	5
1.Склад готовойпродукции	0,5	95	–	–
2.Просев	0,2	97	–	–
3.Обжиг	5	90	–	–
4.ППП	4,769	–	–	–

Продолжение таблицы 2.5

1	2	3	4	5
5.Сушка	2	97	–	0,5
6.Гранулирование	2	97	9	5,5
7.Смешивание сырья	1,5	–	–	38
8.Транспортировка суглинок	0,5	–	–	22
9.Измельчение суглинок	0,5	–	–	22
10.Склад суглинок	0,5	–	–	22
11.Транспортировка лигнина	0,5	–	–	15
12.Измельчение лигнина	0,5	–	–	15
13.Склад лигнина	0,5	–	–	15
14.Транспортировка угля	0,5	–	–	4
15.Измельчение угля	0,5	–	–	1
16.Склад угля	0,5	–	–	1

 

1) Склад готовойпродукции:

R₁=117600,5/(100-0,5)=59,09 (т)

S₁=59,0995/100=56,14 (т)

H₁=11760+59,09=11819,09 (т)

2) Просев:

R₂=11819,090,2/(100-0,2)=23,69 (т)

S₂=23,6997/100=22,98 (т)

H₂=11819,09+23,69=11842,78 (т)

3) Обжиг:

R₃=11842,785/(100-5)=623,30 (т)

S₃=623,3090/100=560,97 (т)

H₃=11842,78+623,30=12466,08 (т)

4) ППП:

R₄=12466,084,769/(100-4,769)=624,27 (т)

S₄=624,270/100=0 (т)

H₄=12466,08+624,27=13090,35 (т)

5)Сушка:

R₅=13090,352,0/(100-2,0)=267,15 (т)

S₅=267,1597/100=259,14 (т)

H₅=13090,35+267,15=13357,5 (т)

G₅=13357,5×100/(100-0,5)=13424,62 (т)

6) Гранулирование:

R₆=13424,622/(100-2)=273,97 (т)

S₆=273,9797/100=265,75 (т)

H₆=13424,62+273,97=13698,59 (т)

G₆=13698,59×100/(100-5,5)=14495,86 (т)

7) Смешиваниесырья:

R₇=13698,591,5/(100-1,5)=208,61 (т)

S₇=208,610/100=0 (т)

H₇=13698,59+208,61=13907,2 (т)

G₇= 13907,2100/(100-38)=22430,97 (т)

8)Транспортировка суглинок:

R₈=13907,20,5/(100-0,5)=69,88 (т)

S₈=69,880/100=0 (т)

H₈=13907,2+69,88=13977,08 (т)

G₈=13977,08100/(100-22)=17919,33 (т)

9)Измельчение суглинок:

R₉=13977,080,5/(100-0,5)=70,24 (т)

S₉=70,240/100=0 (т)

H₉=13977,08+70,24=14047,32 (т)

G₉=14047,32100/(100-22)=18009,38 (т)

10)Склад суглинок:

R₁₀=14047,320,5/(100-0,5)=70,59 (т)

S₁₀=70,590/100=0 (т)

H₁₀=14047,32+70,59=14117,91 (т)

G₁₀=14117,91100/(100-22)=18099,88 (т)

11)Транспортировкалигнина:

R₁₁=14117,910,5/(100-0,5)=70,94 (т)

S₉=70,940/100=0 (т)

H₁₁=14117,91+70,94=14188,85 (т)

G₁₁=14188,85100/(100-15)=16692,76 (т)

12)Измельчениелигнина:

R₁₂=14188,850,5/(100-0,5)=71,30 (т)

S₁₂=71,300/100=0 (т)

H₁₂=14188,85+71,30=14260,15 (т)

G₁₂=14260,15100/(100-15)=16776,65 (т)

13)Склад лигнина:

R₁₃=14260,150,5/(100-0,5)=71,66 (т)

S₁₃=71,660/100=0 (т)

H₁₃=14260,15+71,66=14331,81 (т)

G₁₃=14331,81100/(100-15)=16860,95 (т)

14)Транспортировкаугля:

R₁₄=14331,810,5/(100-0,5)=72,02 (т)

S₁₄=72,020/100=0 (т)

H₁₄=14331,81+72,02=14403,83 (т)

G₁₄=14403,83100/(100-4)=15003,99 (т)

15)Измельчениеугля:

R₁₅=14403,830,5/(100-0,5)=72,38 (т)

S₁₅=72,380/100=0 (т)

H₁₅=14403,83+72,38=14476,21 (т)

G₁₅=14476,21100/(100-1)=14622,43 (т)

16)Склад угля:

R₁₆=14622,430,5/(100-0,5)=73,48 (т)

S₁₆=73,480/100=0 (т)

H₁₆=14622,43+73,48=14695,91 (т)

G₁₆=14695,91100/(100-1)=14844,35 (т)

Теперь все данныезапишем в таблицу 2.6:

 

Таблица 2.6 – Своднаятаблицаматериальногобаланса:

№	Наименованиетехнологическогопередела	Ri, т	Si, т	Hi, т	Gi, т
1	Склад готовойпродукции	59,09	56,14	11819,09	–
2	Просев	23,67	22,98	11842,78	–
3	Обжиг	62,30	560,97	12466,08	–
4	ППП	624,27	–	13090,35	–
5	Сушка	267,15	259,14	13357,5	13424,62
6	Гранулирование	273,97	265,75	13698,59	14495,86
7	Смешиваниесырья	208,61	–	13907,2	22430,92
8	Транспортировка суглинок	69,88	–	13977,08	17919,33
9	Измельчение суглинок	70,24	–	14047,32	18009,38
10	Склад суглинок	70,59	–	14117,91	18099,88
11	Транспортировкалигнина	70,94	–	14188,85	16692,76
12	Измельчениелинина	71,30	–	14260,15	16776,65
13	Склад линина	71,66	–	14331,81	16860,95
14	Транспортировкаугля	72,02	–	14403,83	15003,99
15	Измельчениеугля	72,38	–	14476,21	14622,43
16	Склад угля	73,48	–	14695,91	14844,35

 

Далеевнесемданные о годовом и часовомрасходе в сырьевыхматериалах в таблицуисходяизданныхтаблицы 2.6 в таблицу 2.7:

 

Таблица 2.7 – Расходсырья

 

Сырьевыематериалы	В год, т	В час, т
Суглинки «Фанипольские»	18099,88	4,42
Лигнин	16860,95	4,12
Уголь	14844,35	3,62

 

2.4 Подбор технологического и теплотехнического оборудования

Подбор ленточного питателя с рыхлительными  ножками

Необходимо  подать 4,42 т/ч суглинок . Длина наклонного участка конвейера составляет L₁ = 23 м, длина горизонтального участка L₂ = 30 м. Угол подъема наклонного участка конвейера α = 13 º. Принимаем скорость движения ленты v=1м/с.

Площадь поперечного  сечения материала при желобчатой ленте:

F = 0,11·B² ,                                                           (2.5)

где B – ширина ленты, 0,8 м.

Производительность  конвейера, т/ч;

Q = 3600· F·v·γ = 0,11·B²·v·γ ,                                 (2.6)

где v – скорость движения ленты, м/с.

γ – плотность  транспортируемого материала.

Отсюда ширина ленты:

,     (2.7)

= 0,09 м.

Определяем  необходимую мощность двигателя, кВт:

N_б= (0,00015·Q·L_т + 0,0003·Q·H + 0,03L _т ·B·v)/(K₁·K₂ + K₃·Q) ,                 (2.8)

где H – высота подъемного материала, м;

v – скорость  движения ленты, м/с;

K₁ – коэффициент, учитывающий влияние относительной длины конвейера;

K₂ – коэффициент, равный 1 – если разгрузочная тележка отсутствует;

K₃ – коэффициент, учитывающий расход энергии на разгрузку конвейера;

L _т – длина горизонтальной проекции конвейера.

L _т = L _{т1 +}L _т2 = H/ tgβ + L _т2 ,    (2.9)

где L _т1– длина проекции наклонной части конвейера, м;

L _т2– длина проекции горизонтальной части конвейера;

β – угол наклона  конвейера.

L _т = 23 +30 = 53 м.

N_б= (0,00015·4,42·53 + 0,0003·4,42·3 + 0,03·53·0,09·1)/(1·1 +4,42) =0,03 кВт.

Побор глинорезки

В соответствии с материальным балансом производства плитки для полов переработке подлежит 18099,88 т/г или 4,42 м³/ч суглинок.

Принимаем к  установке глинорезку с горизонтальным диском со следующими характеристиками:

Производительность, м³/ч                                                            7

Диаметр режущего диска, мм                                                   1500