Завод по производству портландцемента 4/А

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины Одесская государственная академия строительства и архитектуры Кафедра строительных материалов Курсовая работа по дисциплине «Вяжущие материалы»

на тему:

" Завод по производству портландцемента 4/А (пуццолановый портландцемент)"

Выполнил:

Студент гр. ПСК -352

Устянский Д. А

№ зач. книжки 10 023

Проверил:

к.т.н., доц. Гнып О. П.

Одесса 2012

1. Введение

2. Характеристика портландцемента 4/А (пуццолановый портландцемент)

3. Характеристика сырьевых материалов

4. Выбор способа производства

5. Описание технологической схемы производства пуццоланового ПЦ сухим способом

6. Расчет сырьевой смеси

7. Расчет материального баланса

7.1 Режим работы завода

8. Выбор и обоснование технологического и транспортного оборудования

8.1 Расчет и подбор оборудования

8.2 Расчет потребления электроэнергии

9. Контроль производства

9.1 Техника безопасности, охрана труда и окружающей среды Литература

1.

Введение

Портландцемент — гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее в воде и в воздухе, получаемое путем совместного тонкого измельчения клинкера и необходимого количества гипса.

Изделия и конструкции, изготовленные с использованием портландцемента, широко используют в надземных, подземных и подводных условиях. Его применяют для изготовления монолитного и сборного бетона и железобетона в жилищном, промышленном, гидротехническом, дорожном строительстве и т. д. На нем изготовляют тяжелые и легкие бетоны, ячеистые бетоны, строительные растворы высоких марок, теплоизоляционные материалы и т. д. Портландцемент не следует применять для конструкций, подвергающихся воздействию морской, минерализованной и даже пресной воды проточной или под сильным напором. В этих случаях рекомендуется использовать цементы специальных видов (сульфатостойкие, цементы с добавками).

Различные виды строительства требуют и специфических качеств от цемента, поэтому сейчас производится выпуск нескольких специализированных видов портландцемента Так, портландцемент с умеренной экзотермией применяется при строительстве в массивных бетонных конструкциях, которые часто подвергаются поочередному замораживанию и оттаиванию (в условиях пресной и слабо минерализованной воде). Таким строительством, например, является строительство гидротехнических сооружений. Специфика данного цемента в том, что он изготавливается из клинкера, содержание трехкальциевого силиката в котором не превышает 50%, а трехкальциевого алюминия — не более 8%. Такой цемент выпускается, как правило, под маркой прочности 300 или 400. При особо важном строительстве, где требуется быстрота схватывания материала, используется быстротвердеющий портландцемент. Прочность этого цемента интенсивно нарастает в первый период твердения — через 1 — 3 суток. Это достигается за счет введения в состав портландцемента большого количества трехкальциевого силиката и трехкальциевого алюминия. Этот вид цемента очень тонко помолот.

Часто проблемой становится хранение и перевозка портландцемента, т. к. при повышенной влажности происходит коррозия цементного камня, а при частом замораживании и оттаивании цементный материал теряет свои свойства. Чтобы избежать этого, было налажено производство гидрофобного портландцемента. В его состав включают 0,1 — 0,2% мылонафта, асидола, окисленного петролатума, синтетических жирных кислот и других гидрофобизующих поверхностно-активных добавок. Это создает особую оболочку (толщина её составляет всего одну молекулу) на частицах цемента, что придает ему особые свойства. Так, такой цемент не портится при перевозке и хранении даже при повышенной влажности. При добавлении в бетон гидрофобного цемента повышаются его антикоррозийные и морозостойкие характеристики. Такой бетон способен выдержать более 1000 циклов на попеременное замораживание и оттаивание, тогда как обычный бетон выдерживает лишь 300 циклов.

Любой цемент из-за наличия в нем соединений железа с исходными сырьевыми материалами имеет серый цвет. Однако при использовании маложелезистого клинкера получают так называемый белый портландцемент. А на его основе с помощью пигментов различных цветов, добавленных при помоле, получают цветные цементы. Их, как и белый цемент, используют для архитектурно-декоративного оформления сооружений, а так же для цветных цементно-бетонных дорожных покрытий.

В условиях сульфатной агрессии рекомендуют применять сульфатостойкий портландцемент. Клинкер для этого вида цемента не должен содержать более 50% трехкальциевого силиката и более 5% трехкальциевого алюмината. Чем меньше содержание трехкальциевого сульфата, тем меньше тепловыделения цемента. Обычно сульфатостойкий цемент выпускают двух марок — 300 и 400

Ещё одна разновидность портландцемента — пластифицированный. Его получают путем ввода 0,25% сульфитно-спиртовой барды (расчет ведется от веса сухого цемента). Эта добавка является поверхностно-активным веществом и позволяет, благодаря своим свойствам пластифицировать бетон, в отдельных случаях уменьшить расход цемента. При использовании этого цемента снижается отношение вода: цемент без негативного влияния на подвижность смесей. При добавлении в бетон пластифицированный цемент повышает его характеристики по морозостойкости Использование специализированного цемента при строительстве позволит уменьшить материальные и эксплуатационные затраты Портландцемент, являющийся высококачественным и дефицитным материалом, необходимо расходовать экономно, заменяя его, где это технически возможно, более дешевыми вяжущими веществами — известью, гипсовыми вяжущими, смешанными цементами.

Хранение портландцемента должно осуществляться в закрытых складах раздельно по видам и маркам, смешивание разных цементов не допускается. При длительном хранении цемента даже в оборудованных складах все же происходит частичная его гидратация, в результате чего цемент теряет активность.

2. Характеристика портландцемента 4/А (пуццолановый портландцемент) Пуццолановым портландцементом называют вяжущее, получаемое путем совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера нормированного минерального состава (ГОСТ 22 266—76 с изм.), кислой активной минеральной добавки (ОСТ 21−9-81) и двуводного гипса (ГОСТ 4013—82). Содержание трехкальциевого алюмината в клинкере для производства этого цемента должно быть не более 8%.

Химический и минералогический состав портландцемента:

CaO- 57−63% известняк

SiO₂— 25−30% составная глины

Al₂O₃— 4−10% составная глины

Fe₂O₃— 4−8% составная глины Минералы:

или C₃Sалит (45−60%)

или C₂Sдвукальциевый силикат (белит, 20−30%)

или C₃Aтрехкальциевый силикат (4−10%)

или — 10−20%

Гипс (CaSO4−2H2O) — минерал кристаллического строения, его кристаллы имеют зернистое, столбчатое, пластинчатое, игольчатое или волокнистое строение. Он белого цвета, иногда окрашен примесями. Обладает спайностью в одном направлении. Плотность гипса 2300 кг/м3, твердость 2, сравнительно легко растворяется в воде. Гипс образует породу того же названия.)

В этом цементе допускается следующее содержание активных минеральных добавок: осадочного происхождения— не менее 21 и не более 30%; вулканического происхождения, обожженной глины или топливной золы — не менее 25 и не более 40%.

Гипс вводят в пуццолановый портландцемент для регулирования сроков схватывания. Содержание его зависит от качества портландцементного клинкера и не должно превышать 3,5% в пересчете на S0₃.

Добавки оказывают влияние на свойства пуццоланового портландцемента, и он отличается от портландцемента. Истинная плотность его составляет 2,7−2,9 г/см³, насыпная — 900−1100 кг/м³, что меньше, чем у портландцемента.

Он имеет повышенную нормальную густоту цементного теста до 30−40%, вследствие чего его расход в бетонах по сравнению с портландцементом увеличивается на 15−20%.

По прочности пуццолановый портландцемент подразделяется на марки 300 и 400. Рост прочности в начальный период замедленный. При твердении выделяется меньше тепла, чем у портландцемента, поэтому его не следует применять при пониженных температурах и рекомендуется для массивных конструкций. Наиболее интенсивно он набирает прочность при автоклавной обработке.

При длительном хранении на складах пуццолановый портландцемент теряет активность быстрее портландцемента из-за поверхностной гидратации зерен цемента в связи с гигроскопичностью добавок.

Пуццолановые портландцементы с добавками осадочного происхождения имеют пониженную воздухостойкость. Малая влажность среды может привести к образованию усадочных трещин в бетоне. Их не следует применять для бетонов с относительной влажностью воздуха менее 60% и на открытом воздухе при действии атмосферных факторов. При эксплуатации во влажной среде гелеобразные составляющие цементного камня набухают. Водонепроницаемость его повышается, поэтому его рекомендуют применять для водонепроницаемых бетонов.

В связи с высокой водопотребностью бетоны на пуццолановых портландцементах имеют пониженную морозостойкость. Они выдерживают всего 25−50 циклов испытаний. Поэтому их не следует применять в гидротехнических сооружениях зоны переменного уровня воды, подверженных воздействию знакопеременных температур, для дорожных бетонов.

3. Характеристика сырьевых материалов пуццолановый портландцемент смесь сырьевой Для пуццоланового портландцемента целесообразнее всего применять кислые минеральные добавки повышенной активности. Использование малоактивных добавок вызывает необходимость увеличения их содержания в цементе для полного связывания выделяющейся при гидратации клинкера Са (ОН)₂. В ряде случаев это нежелательно, так как неизбежно значительное снижение прочности пуццоланового портландцемента, особенно в первые сроки твердения.

При помоле пуццоланового портландцемента, по соглашению между поставщиком и потребителем, допускается введение пластифицирующей или гидрофобизирующей добавки.

Пуццолановый портландцемент изготовляют обычно на цементных заводах с полным технологическим циклом, т. е. там, где получают портландцементный клинкер. Такие заводы отличаются от заводов, вырабатывающих портландцемент, наличием в цехе помола отделения, предназначаемого для дробления и сушки добавок.

После дробления и сушки активные минеральные добавки подают в отдельный бункер перед мельницей. Отсюда они через дозатор-питатель поступают в мельницу, где размалываются совместно с клинкером и гипсом. При этом производительность многокамерных шаровых мельниц вследствие более легкой размалываемости гидравлических добавок осадочного происхождения обычно на 5—10% выше, чем при помоле портландцемента. Раздельный помол клинкера и добавок менее выгоден, так как трудно добиться их хорошего смешения и получить однородный продукт.

Учитывая, что перевозить портландцементный клинкер и немолотые активные (гидравлические) добавки удобнее и дешевле, чем готовый цемент, в местах значительного потребления пуццоланового портландцемента (например, на строительстве крупных гидротехнических сооружений) часто экономически целесообразно организовывать его производство на специальных дробильно-помольных установках. Иногда при этом используют местные активные добавки, что позволяет дополнительно снизить стоимость готового цемента.

Так как многие активные минеральные добавки (особенно диатомиты, трепелы; Диатомиты и трепелы по внешнему виду мало различаются и представляют собой легкие пористые малопрочные породы светло-серого или желтовато-серого цвета, окрашенные иногда в темные тона органическими примесями. Эти породы часто перемешаны с песком, глинами, карбонатными породами и т. п. Встречаются диатомиты и белого цвета (кисатибский). Средняя плотность диатомитов и трепелов (в кусках) в зависимости от степени уплотнения и содержания указанных примесей обычно колеблется в пределах 400—1000 кг/м³, причем у трепелов она выше, чем у диатомитов. Опоки— более тяжелые и плотные породы со средней плотностью 1200—1600 кг/м³. Это уплотненные разновидности диатомитов и трепелов иногда значительной прочности. Истинная плотность диатомитов, трепелов и опок колеблется в пределах 1,8—2,4 г/см³. Наименьшей плотностью обладают наиболее чистые диатомиты. Природная влажность этих пород значительно колеблется в зависимости от времени года, погоды и глубины залегания. У чистых рыхлых диатомитов и трепелов зимой и осенью влажность может достигать 30—40 и даже 50%, снижаясь летом до 15—25% (по массе сухого материала). Более плотные разновидности характеризуются меньшей влажностью. Искусственно высушенные диатомиты и трепелы в силу своей гигроскопичности при хранении в воздушной среде постепенно увлажняются до 5—10% и более в зависимости от относительной влажности воздуха. Диатомиты и трепелы при размешивании с водой распускаются, давая диатомовое (трепелыюе) молоко или тесто.

Диатомитовые породы преимущественно состоят из мельчайших панцирей диатомовых водорослей (диатомей). Панцири диатомей размером 2—7 мкм представляют собой водную модификацию кремнезема —опала, содержащего до 10% воды. В нем могут присутствовать субмикроскопичесткие кристаллы (3-кристобалита). Трепелы состоят в основном из скоплений мельчайших шариков вторичного водного кремнезема (опала) размером 2—5 мкм) отличаются высокой влажностью и вязкостью, их следует дробить в молотковых самоочищающихся дробилках. Для дробления мягких добавок с высокой влажностью применяют также валковые дробилки с зубчатыми или рифлеными валками; Для дробления более плотных материалов — щековые и молотковые дробилки. Минеральные добавки измельчают до кусков размером не более 10—15 мм при одновременной их сушке в дробилке дымовыми газами. Мелкокусковые материалы сушат в аппаратах, работающих по принципу псевдоожиженного слоя и характеризующихся высокой эффективностью, или в менее экономичных сушильных барабанах. Клинкер и гипс дробят на тех же установках, что и при изготовлении портландцемента.

После дробления клинкер, минеральную добавку и гипс направляют в соответствующие расходные бункера, откуда в строго установленном соотношении они равномерно и непрерывно поступают в шаровую мельницу. Для помола применяют обычно трубные мельницы, работающие по открытому или замкнутому циклу. Для ускорения процесса помола цемента можно вводить не более 1% специальных добавок (поверхностно-активные, уголь и др.), не ухудшающих качество цемента. Пуццолановый портландцемент размалывают до остатка на сите № 008 не менее 85%

При схватывании и твердении пуццоланового портландцемента протекают процессы гидратации клинкерной составляющей и взаимодействия продуктов гидратации с активной минеральной добавкой. В начальный период преимущественное развитие получают гидролиз и гидратация клинкерных зерен. В результате этих первичных процессов образуются гидросиликаты, гидроалюминаты и гидроферриты кальция.

Наличие активной пуццолановой добавки качественно не меняет характера взаимодействия клинкерных минералов с водой. Однако скорость гидролиза и гидратации C₃S, C₂S и других минералов возрастает. Это объясняется прежде всего тем, что в тесте из пуццоланового портландцемента на единицу массы клинкера приходится больше воды, чем в тесте из портландцемента. Таким образом происходит более быстрая гидратация зерен клинкера. Кроме того, активная добавка, связывая гидроксид кальция в нерастворимые соединения, снижает его концентрацию в водном растворе твердеющей цементной массы и тем ускоряет гидролиз содержащихся в клинкере силикатов кальция.

Реакции между продуктами гидратации клинкера и активными компонентами гидравлической добавки — вторичные процессы. Они заключаются прежде всего во взаимодействии Са (ОН), с активным кремнеземом добавки и образовании гидросиликатов с общей формулой CSH (B), по Р. Боггу или С—S—Н (1), по X. Тейлору: Са (ОН)+ +Si0₂aiu + ftH₂0 = mCaOSi02 — pH20.

В данном случае при обычных температурах в зависимости от концентрации оксида кальция в водной среде образуются соединения с основностью 0,8—1,5, т. е. (0,8—1,5) CaO-Si0₂-pH₂0. Как отмечалось ранее, возможно также образование гидрогеленита 2СаО-Аl₂0₃SiO₂-8H₂O.

Окончательный состав продуктов твердения пуццоланового портландцемента в значительной степени зависит от вида и состава активной добавки, ее содержания в пуццолановом портландцементе и условий твердения.

При наличии в пуццолановом портландцементе гипса образуется гидротрисульфоалюминат кальция ЗСаОАl₂0₃-3CaSO₄-(30−32)H₂0. Его образование в начальной стадии взаимодействия клинкерных частичек с водой способствует замедлению схватывания цемента. В дальнейшем это соединение, по-видимому, разлагается с переходом трехсульфатной формы в односульфатную ЗСаОАl₂0₃— Са₅0₄12Н₂0 и с выделением гипса CaS0₄-2H₂0.

При гидратации пуццоланового портландцемента новообразования выделяются преимущественно в субмикроскопическом гелевидном состоянии, что отражается на технических свойствах цементного камня (повышенные показатели деформаций ползучести и усадки).

4. Выбор способа производства Рис. 1 Сухой способ производства портландцемента.

В настоящее время применяют два основных способа подготовки сырьевой смеси из исходных материалов: «мокрый», при котором помол и смешение сырья осуществляется в водной среде, и «сухой», когда материалы измельчаются и смешиваются в сухом виде.

Каждый из этих способов имеет свои положительные и отрицательные стороны. В водной среде облегчается измельчение материалов, при их совместном помоле быстро достигается высокая однородность смеси, но расход топлива на обжиг сырьевой смеси при мокром способе в 1,5 — 2 раза больше, чем при сухом. Кроме того, значительно возрастают размеры обычных вращающихся печей при обжиге в них мокрой сырьевой смеси, так как эти тепловые агрегаты в значительной мере выполняют функции испарителей воды.

Сухой способ, несмотря на его технико-экономические преимущества по сравнению с мокрым, длительное время находил ограниченное применение вследствие пониженного качества, получаемого клинкера. Однако успехи в технике тонкого измельчения и гомогенизации сухих смесей обеспечили возможность получения высококачественных портландцементов и по сухому способу. Это предопределило резкий рост в последние десятилетия производства цемента по этому способу.

Применение находит и третий, так называемый комбинированный способ. Сущность его заключается в том, что подготовка сырьевой смеси осуществляется по мокрому способу, затем шлам обезвоживается на специальных установках и направляется в печь. Комбинированный способ по ряду данных почти на 20 — 30% снижает расход топлива по сравнению с расходом по мокрому способу, но при этом возрастают трудоёмкость производства и расход электроэнергии.

В данной работе будет применятся сухой способ производства, так как при мокром способе слишком возрастает экономическая часть производства пуццоланового портландцемента.

5. Описание технологической схемы производства пуццоланового ПЦ сухим способом При сухом способе производства сырьевую смесь приготавливают совместно с водой, получая шлам. Известняк из вагонетки выгружают в бункер питателя. Последний дает известняк на первичное дробление в щековую дробилку для измельчения на куски 200 — 300 мм. От щековой дробилки известняк ленточным конвейером транспортируют на вторичное дробление в молотковую дробилку для измельчения его до размеров 20 — 25 мм, затем ленточным конвейером измельченный известняк подают на склад. Глину из вагонетки выгружают в бункер пластинчатого питателя, откуда ленточным конвейером направляют на измельчение в валковую дробилку. Измельчённую глину перемешивают водой в глиносмесителе и насосами перекачивают в резервуар.

Известняк и смесь глины с водой направляют в барабанную мельницу для тонкого измельчения с добавлением воды. Выходящая из мельницы сырьевая смесь (шлам) насосами перекачивается в цилиндрические бассейны. Здесь шлам корректируется по химическому составу. Далее шлам направляют в бассейн, где он постоянно перемешивается крановым пневматическим смесителем. Из бассейна шлам через дозирующие устройства направляется во вращающуюся печь на обжиг.

Во вращающейся печи после ряда физико-механических и химических изменений шлам превращается в клинкер. Вращающиеся печи работают на газообразном, жидком или твердом (пылевидном) топливе. Топливо во вращающуюся печь подают через форсунки. Обожжённый продукт (клинкер) из печи поступает в холодильные устройства и далее на грубое измельчение в дробилку ударного действия, после чего клинкер подаётся на склад. Вылежавшийся на складе клинкер размалывают в барабанной мельнице, оборудованной аспирационными устройствами. Мельницы работают по замкнутому кругу или открытому циклу. При помоле к клинкеру добавляют до 5% гипса, а иногда и другие добавки.

Добавки предварительно измельчают в дробилке, а затем ленточным конвейером подают на склад добавок. Далее добавки сушат в барабанах и конвейером транспортируют на склад. На этом же складе хранят измельчённый гипс. Цемент из мельниц поступает в цилиндрические железобетонные резервуары — цементные силосы, где хранятся в течение 2 — 3 недель. Из силосов цемент направляют пневмотранспортом в спецвагоны (или автоцементовозы) для транспортирования его навалом или в бункер, а из последнего — в упаковочную машину. Упакованный в бумажные мешки цемент в обычные железнодорожные вагоны.

6. Расчет сырьевой смеси Цель расчета сырьевой смеси для производства портландцемента — это определение оптимального соотношения между отдельными компонентами шихты для получения клинкера с заданными характеристиками.

Наиболее важные характеристики клинкера — это соотношение между оксидами, которое определятся соответствующими модулями и коэффициентами насыщения и содержания в нем клинкерных минералов. Клинкер характеризуется:

ѕ силикатным модулем:

ѕ глиноземным модулем:

ѕ коэффициентом насыщения:

Силикатный модуль:

Глиноземный модуль:

Коэффициент насыщения:

При этом содержание основных клинкерных минералов в зависимости от вида цемента составляет, %:

При получении в материале необходимого количества жидкой фазы сумму легкотопных минералов необходимо поддерживать в границах 18−22%. В зависимости от соотношения между в составе портландцементного клинкера его делят на:

алюминатный

нормальный

целитовый

Химический состав клинкера, исходя из заданного минерального состава рассчитывают по формулам, в которых численные коэффициенты показывают часть оксидов соответствующих минералов:

Минералогический состав клинкера, % :

Количество жидкой фазы в клинкере, %:

где П

Полученный в результате расчетов склад сырьевой смеси проверим за титром «Т» (содержание в сырьевой смеси и):

где процентное содержание оксидов в сырьевой смеси;

Расчет сырьевой шихты начинаем с расчета двухкомпонентной шихты по заданному значению КН, который характеризует соотношение и означает суммарное содержание в клинкере.

Для расчета двухкомпонентной шихты используется следующая формула:

Таким образом, на 1-ну часть глинистого компонента выпадает 4,27 частей карбонатного.

Состав клинкера определяют путем пересчета состава сырьевой смеси на прожаренную. Для удобства расчета состава клинкера умножаем количество каждого оксида на коэффициент К =1.

Составим пропорцию сырья:

известняк: глина = 100% сырья.

Извести — 19%

Глина — 81%

Выполним перерасчет КН, :

Силикатный модуль:

Глиноземный модуль:

Коэффициент насыщения:

7. Расчет материального баланса Материальный баланс определяет потребность цеха на год, на сутки и на час в сырьевых материалах в перерасчете на сухое вещество, а также в состоянии природной влажности и с учетом производственных затрат.

Таблица 1. Нормативные потери на технологическую обработку

Производительность цеха готовой продукции в сутки определяется по формуле:

где количество рабочих дней в году;

годовая производительность цеха, т.

Производительность цеха готовой продукции в смену определяется по формуле:

где количество рабочих дней в году.

Производительность цеха готовой продукции в час определяется по формуле:

где расчетный годовой фонд времени оборудования в час.

Годовая производительность, каждого технологического предела определяется по формуле:

где П — потери сырья по данной операции.

Расчет материального баланса:

Отгрузка вяжущего потребителю:

Транспортировка и складирование вяжущего:

Подготовка вяжущего к использованию:

Термообработка сырья:

· известь:

· глина:

Подготовка сырьевых материалов к обжигу:

· известь:

· глина:

Транспортировка добываемых материалов с карьера на склад сырья:

· известь:

· глина:

Заготовка используемого сырья:

· известь:

· глина:

7.1 Режим работы завода Таблица 2. Режим работы завода

Таблица 3. Материальный баланс завода

8. Выбор и обоснование технологического и транспортного оборудования

8.1 Расчет и подбор оборудования Расчет и подбор оборудования вычисляется по формуле:

где производительность цеха в час, т;

производительность оборудования в час, т;

коэффициент использование оборудования.

Оборудование для дробления сырья выбирают с учетом свойств горных пород, которые предназначены для дробления. Чаще всего используется дробления в две стадии. На первой стадии используется конусные дробилки, а на второй — молотковые. Количество и размеры конусных дробилок определяют по часовой потребности в сырье и максимальными размерами кусков для дробления. Количество и размеры молотковых дробилок (2-ая стадия дробления) также определяют по количеству часовой потребности сырья и размеров кусков.

Расчет необходимого количество щековых и молотковых дробилок.

Производительность цеха продукции по глине в час составляет — 30 т, извести — 7,2 т.

Исходя из часовой потребности выбираем конусную дробилку СМД-119А, в количестве 1 шт. и молотковую дробилку СМ-19А, в количестве 1 шт.

Таблица 4. Техническая характеристика конусной дробилки СМД-119А

Таблица 5. Техническая характеристика молотковой дробилки См-19А

Подбор и расчет количества роторных мельниц и мельниц самодробления типа «Гидрофол» и «Аэрофол» осуществляется на основе количества материалов, которые дробятся на второй стадии дробления и паспортной продуктивности.

В данной работе используется стержневая мельница типа «Гидрофол». Количество — 1 шт.

Таблица 6. Техническая характеристика стержневой мельницы «Гидрофол»

В данной схеме производства для обжига сырья используется вращающаяся печь. Количество печей определяем исходя из часовой потребности в сырье.

Расчет необходимого количества вращающихся печей.

Исходя из часовой потребности выбираем вращающуюся печь СМЦ 402, в количестве 1 шт.

Таблица 7. Техническая характеристика вращающейся печи СМЦ 402

Расчет необходимого количества шаровых мельниц.

Для помола сырья используется шаровая мельница СМС 610А, продуктивность которой — 50 тчас. Количество шаровых мельниц — 1.

Таблица 8. Техническая характеристика шаровой мельницы СМС 610А

8.2 Расчет потребления электроэнергии Расчет потребления электроэнергии определяют исходя из технологических характеристик оборудования технологической схемы линии завода. Искомая затрата электроэнергии на единицу продукции цеха определяется по формуле:

где сумарная затрата электроэнергии, кВт час;

годовая продуктивность цеха, т.

Таблица 9. Расчет затрат электроэнергии

9. Контроль производства Контроль производства в сырьевом цеху должен выключать в себя два напровления:

· контроль качества сырьевых материалов и сырьевой смеси в зависимости от принятых способов производства;

· контроль технологических процессов.

Контроль качества сырьевых материалов.

Глина:

— химический состав: 47% оксида кремния (IV) (SiO₂), 39% оксида алюминия (Al₂О₃) и 14% воды (Н₂O);

— Влажность: 24 — 40%.

Известь:

— химический состав: углекислый кальций СаС03 и небольшое количество различных примесей (глина, кварцевый песок, доломит, пирит, гипс и др.);

— влажность: не более 5%.

ПЦ 4/А (пуццолановый портландцемент):

— сроки схватывания:

начало схватывания: не ранее 45 мин;

конец схватывания: не более 10 часов;

— площадь удельной поверхности: 3000 см²/г;

— неравность изменения объема: пуццолановые портландцементы характеризуются обычно равномерным изменением объема;

— прочность (ГОСТ 970−61: 300, 400, 500 и 600):

300, 400, 500 и 600 кг/см²;

не менее: 35, 40, 50, 60 и 65 кг/см².

— морозостойкость: 25−50 циклов попеременного замораживания и оттаивания;

— нормативная густота цементного теста: 28−43%;

— марка цементной активности: отнесен к группе сульфатостойких цементов и выпускается МЗОО и М400.

Таблица 10. Контроль производства сырья.

9.1 Техника безопасности, охрана труда и окружающей среды 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 и безопасных условий для работы трудящихся. Охрана труда должна осуществляться в полном соответствии с «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на предприятиях цементной промышленности».

Следует подчеркнуть, что поступающие на предприятия рабочие должны допускаться к работе только после обучения их безопасным приемам работы и инструктажа по технике безопасности. Ежеквартально надо проводить дополнительный инструктаж и ежегодно — повторное обучение по технике безопасности непосредственно на рабочем месте.

На действующих предприятиях необходимо оградить движущиеся части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки, приямки, люки, площадки и т. п. Должны быть заземлены электродвигатели, а также разного вида электрическая аппаратура. Необходимо предусматривать соответствующие устройства и установки подъемно-транспортных механизмов для безопасного ведения ремонтных работ. Установку по сушке и помолу угля, трубопроводы, сепараторы, бункера для хранения пыли вследствие взрывоопасности надо оборудовать предохранительными клапанами. Установки по приготовлению угольной пыли должны работать под разрежением. Температура аэроугольной смеси при выходе из мельницы не должна превышать для тощих углей 100, подмосковных — 80, длинно пламенных и бурых — 70° С. Нельзя подсушивать пыль до влажности ниже гигроскопической.

Отходящие газы цементных печей подвергаются очистке для предотвращения загрязнения воздушного бассейна и территории, окружающей завод. Для этого устанавливают электрофильтры. Если же отходящие газы содержат значительное количество пыли (более 25—30 г/мі), то их сначала пропускают через батарею циклонов.

Производственные процессы на цементных заводах сопровождаются шумом, возникающим при работе многих механизмов и характеризующимся зачастую высокой интенсивностью, превышающей допустимую норму (90дБ). Особенно неблагоприятны в этом отношении условия работы персонала в помещениях молотковых дробилок, сырьевых и цементных мельниц, компрессоров, где уровень звукового давления достигает 95—105 дБ, а иногда и более. Поэтому необходимо осуществление мероприятий по снижению шума у рабочих мест. К их числу относятся такие как применение демпфирующих прокладок между внутренней стенкой мельничных барабанов и бронефутеровочными плитами, замена в сырьевых шаровых мельницах стальных плит резиновыми. При этом звуковое давление снижается на 5—12 дБ. Укрытие мельниц и дробилок шумоизолирующими кожухами, облицовка источников шума звукопоглощающими материалами также дает хороший эффект (снижение на 10—12 дБ).

1. А. А. Пащенко, В. П. Сербин, Е. А. Старчевская. «Вяжущие вещества» -издательское объединение «Вища школа», 1975. 444с.

2. Ерёмин Н.Ф."Процессы и аппараты в технологии строительных материалов" ?М: Химия, 1960.? 280 с.

3. Рояк С. М., Рояк Г. С. «Специальные цементы»? М: Стройиздат, 1993.? 416с.

4. Пчелинцев В.А."Охрана труда в производстве строительных материалов и конструкций".М.: Высшая школа., 1986. 311 с.

5. А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В. С. Колокольников."Минеральные вяжущие вещества" - 3-е изд., перераб. и доп. — М.:Стройиздат, 1979.-476 с.: ил.

6. Справочник по химии цемента / под ред. Волконского Б. Б., Судакова Л. Г. — Л.: Стройиздат, 1980

7. Кравченко И. В., Кузнецова Т. В., Власова М. Т., Юдович Б. Э. Химия и технология специальных цементов — М.: Стройиздат, 1982