Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Марта 2014 в 19:40, курсовая работа
В архитектурно-декоративных целях иногда требуется применение отдельных бетонов на основе белых или цветных цементов, что особенно актуально для тропических стран. Белые цементы целесообразно применять с соответствующими заполнителями. Достоинство этих цементов заключается и в том, что в результате низкого содержания растворимых щелочей они характеризуются повышенной атмосферостойкостью.
При большой насыщенности предприятий цементной промышленности сложными механизмами и установками по добыче и переработке сырья, обжигу сырьевых смесей и измельчению клинкера, перемещению, складированию и отгрузке огромных масс материалов, при наличии большого количества электродвигателей особое внимание должно уделяться при проектировании заводов и при их эксплуатации созданию благоприятных условий для работы трудящихся.
3. Состав портландцемента, %:
клинкер……………………………….97;
гипс………………………………………3;
4. Величина присадок золы топлива – 4 %
5. Состав сырьевой смеси, %
известняк……………………………….81,17;
сланец……………………………….…17,91;
огарки…………………………………...0,92;
6. Естественная влажность сырьевых материалов, топлива и добавок, %:
известняк……………………………….0,5;
сланец…………………………………..9,6;
огарки…………………………………….3;
гипс………………………………………..6;
7. Влажность шлама…………………….40%
8. Потери при прокаливании сырьевой смеси – 34,91 %
9. Производственные потери:
сырьевых материалов (суммарно)……1,0;
клинкера……………………………….1,0;
добавок ………..………………………1,5;
цемента……………………………..….3,0;
10. Коэффициент использования вращающихся печей – 0,89.
11. Режим работы основных цехов и отделений в течение года:
а) карьер и дробильное отделение – 307 дней по 16 ч в сутки (4912 ч) в две смены при прерывной рабочей неделе;
б) отделение помола сырья – 307 дней по 24 ч в сутки (7368 ч);
в) цех обжига – 364∙КИ – количество дней работы печей по 24 ч в сутки;
г) отделение помола цемента – 307 дней по 24 ч в сутки (7368 ч);
д) силосно-упаковочное отделение – 365 дней по 24 ч в сутки (8760 ч), непрерывный в три смены.
Выбор типа печей зависит от:
1) способа производства (мокрый или сухой);
2) вида и качества топлива;
3) вида, качества, свойств сырья и т. д.
При мокром способе производства применяют только вращающиеся печи. Строящиеся заводы оснащают мощными высокопроизводительными вращающимися печами.
Определение количества печей зависит от производительности печного агрегата. В рассматриваемом примере годовая производительность завода по цементу составит 1560000 т. Она рассчитана исходя из годовой производительности клинкера (учитывая количество печей на всех линиях). По заданию производительность 1 линии – 1600 т/сут клинкера при
влажности 40 %.
Принимаем 3 печи с G=1600 т/сут клинкера с КИ=0,89.
365×0,89=325 дней по 24 часа в сутки печи непрерывно работают в течение года.
325×2×(1600)=1560000 т/год клинкера производит завод.
Составляем пропорцию:
15600 – 97 %;
х – 100 %.
т/год цемента производит завод.1
Округляем до 1610000 т
цемента в год. Далее проводим
расчет материального баланса
цехов завода и подбираем
Производительность двух вращающихся печей: т/ч; т/сутки; т/год.
Расчет расхода сырьевых материалов
Учитывая 4% присадки золы в процессе обжига клинкера, расход сырьевых материалов следует считать не для производства 200 т/ч клинкера, а для т/ч.
Теоретический удельный расход сухого сырья для производства клинкера определяют с учетом потерь при прокаливании: т/т клинкера, где 34,91 – потери при прокаливании сырьевой смеси.
На современных заводах для обеспыливания отходящих газов вращающихся печей устанавливают электрофильтры, что дает возможность считать потери сырья отходящими газами не более 1%. Тогда расход сухого сырья составит:
т/т клинкера;
т/ч;
т/сут;
т/год.
Определяем расход отдельных компонентов сухой сырьевой смеси:
а) известняк
т/т клинкера;
т/ч;
т/сут;
т/год;
б) сланец
т/т клинкера;
т/ч;
т/ сут;
т/год.
в) огарки
т/т клинкера;
т/ч;
т/сут;
т/год.
С учетом естественной влажности расход сырьевых материалов соответственно составит:
а) известняк
т/т клинкера;
т/ч;
т/сут;
т/год;
б) сланец
т/т клинкера;
т/ч;
т/сут;
т/год.
в) огарки
т/т клинкера;
т/ч;
т/сут;
т/год.
Расчет расхода шлама
Часовой расход шлама рассчитывают по формуле
,
где Аш – расход шлама, м3/ч; Ас – расход сухого сырья в час, т/ч; Wш – влажность шлама %; Vш – плотность шлама, т/м3.
Плотность шлама определяют интерполяцией влажности и плотности шлама:
Влажность шлама, % Плотность шлама, т/м3
45
40
35
Для рассматриваемого случая V= 1,600 т/м3.
Тогда на обе печи необходимо подать шлама:
м3/ч;
м3/сут;
м3/год.
Из предыдущих расчетов следует, что отделение помола сырья, работающее с выходными днями (307 суток в году по 3 смены в сутки), должно обеспечить помол 2324054 т/год сухих сырьевых материалов.
Следовательно, должно быть измолото сухого сырья
в сутки: т; в час: т.
В том числе расход
отдельных компонентов
а) Известняк
в час: т;
в сутки: т;
в год: т;
б) сланец
в час: т;
в сутки: т;
в год: т;
в) огарки
в час: т;
в сутки: т;
в год: т.
Для образования шлама одновременно с исходными материалами в сырьевые мельницы подается вода. Потребность в воде определяется по формуле
,
где Wв – количество воды, необходимое для приготовления шлама, м3/ч; Vш – плотность шлама, т/м3; Аш – потребность в готовом шламе, м3/ч; Ас – потребность в сухом сырье, т/ч; Wн, Wг, Wт – количество воды, потребляемое соответственно с натуральным известняком, глиной и трепелом, т/ч.
На основании приведенных ранее расчетов м3/ч; т/м3; т/ч; т/ч; т/ч; т/ч.
Подставляя эти данные в формулу, определяем расход воды на приготовление шлама:
т/ч;
т/сутки;
т/год.
Общие потери сырья составляют 2,5%, из них 1,5% – это потери на карьере, при транспортировке и дроблении в дробильном отделении и 1% – потери сырья с отходящими газами вращающихся печей (см. подр. 3.3). Карьер, как и дробильное отделение, работает с выходными днями – 307 суток в году по 2 смены в сутки: ч.
Для производства 1560000 т/год клинкера необходимое количество сырьевых материалов, как было подсчитано выше, составляет: известняка – 1895856,24 т/год; сланца – 455391,65 т/год.
Огарки данным расчётом не учитывается, т.к. не является привозным материалом.
С учётом 1,5% потерь требуется:
а) известняка
т/год;
т/ сут;
т/ч.
б) сланца
т/год;
т/сут;
т/ч.
Таким образом, производительность карьера должна обеспечить добычу, а дробильное отделение – дробление следующего количества материалов.
Таблица 5
Расход материалов дробильного отделения (т)
Материал |
Периоды | ||
Год |
сутки |
час | |
Известняк |
1924294,08 |
6268,06 |
391,75 |
Сланец |
462222,53 |
1505,61 |
94,10 |
в час …………............200;
в сутки………….......4800;
в год……………1560000.
При хранении сыпучих материалов в складских помещениях неизбежны потери, %:
клинкера………..........1,0;
граншлака…………...1,5;
гипса……………….....1,5.
Таким образом, в отделении помола цемента за год поступает
а) клинкера
т.
При работе отделения помола цемента 307 суток в году по 3 смены в сутки (7368 часов в год) необходимо клинкера:
в сутки: т;
в час: т.
Введение при помоле цемента гипса (3 %) определяет потребность отделения помола клинкера в этих материалах:
б) гипса
т/год;
т/сут;
т/ч.
Из приведённых выше расчётов следует, что производительность отделения помола цемента составляет:
т/год (цемента);
т/сут (цемента);
т/ч (цемента).
Аспирация цементных мельниц осуществляется на современных заводах с помощью электрофильтров. При этом потери цемента могут быть приняты порядка 0,5 %.
Тогда действительная производительность помольного отделения составит:
т/год (цемента);
т/сут (цемента);
т/ч (цемента).
Так как гипс поступает на помол без предварительной сушки, то здесь должно быть учтено только 1,5 % его потерь:
т/год.
Поступающий из вращающихся печей на склад клинкер поливают водой, при этом расход воды на поливку принимается равным 1% от массы клинкера:
в час: т;
в сутки: т;
в год: т.
В соответствии с произведёнными расчётами в силосно-упаковочное отделение поступает цемента, т:
в год……………….1584204,13;
в сутки………………....5160,28;
в час……………….........215,01.
Учитывая, что потери цемента при упаковке и отгрузке составляют порядка 2,5 %, получим количество цемента, подлежащее отгрузке:
в год: т;
в среднем в сутки: т.
Поскольку суточная отгрузка зависит от количества и времени поступления транспорта под погрузку цемента, то отгрузка цемента в час не может быть посчитана. Общий материальный баланс цементного завода приведён в табл.2
8. Подбор оборудования и его размещение
Обжиг портландцементного клинкера требуемого качества является наиболее ответственной и сложной операцией в технологическом процессе. При мокром способе производства следует применять вращающиеся печи, оснащенные встроенными теплообменными устройствами.
На первом этапе проектирования цеха обжига определяют тип обжигательных печей в зависимости от физического состояния используемой сырьевой смеси, будь это шлам, сырьевая мука, гранулы, брикет или природная смесь в виде кусков мергеля.
Количество устанавливаемых печей определяют в зависимости от проектной мощности цеха в часовой производительности печи. Принимаемые в проекте печи должны быть однотипными (для вновь проектируемых предприятий). В соответствии с количеством печей определяют обычно количество технологических линий.
Проектируемую часовую производительность цеха обжига Qч (т/ч) в зависимости от количества выпускаемого в год цемента, не содержащего добавок определяют по формуле
где Qц – количество цемента, выпускаемого заводом, т/год; К – коэффициент использования печей.
Исходными данными для расчетов и выбора оборудования цеха служат годовая (часовая) производительность завода по цементу, вид и марка цемента, выпускаемого заводом, а также содержание технологической добавки в составе цемента, которая устанавливается соответствующим ГОСТом на данный цемент.