Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Проектирование цементного завода

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Изготовление клинкера по сухому способу технически и экономически наиболее целесообразно в тех случаях, когда исходные сырьевые материалы характеризуются влажностью до 10−15% и относительной однородностью. При сухом способе изготовления клинкера исходные материалы после дробления подвергаются высушиванию и совместному помолу в шаровых мельницах до остатка 6−10% на сите № 008. Сырьевая мука… Читать ещё >

Проектирование цементного завода (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Проектирование цементного завода

технологический каолин диатомит В настоящее время цементная промышленность является одной из ведущих комплексно-механизированных отраслей тяжёлой индустрии. Гигантские темпы строительства в нашей стране обусловили резкий рост производства цемента. Расширяется ассортимент, выпускается целый ряд специальных цементов для различных областей строительства. Высокий технический уровень большинства предприятий цементной промышленности, механизации и автоматизации процессов производства, повышение качества цемента требуют от работников цементной промышленности для успешной работы глубоких и разносторонних знаний. []

Классификация цементов и их характеристики прописаны в ГОСТ 31 108–2003 «Цементы общестроительные. Технические условия».

Целью курсового проекта является приобретение навыков в правильном подборе компонентов при расчёте сырьевой шихты, при составлении материального баланса цехов и завода по производству цемента, а также при выборе основного технологического оборудования цементного завода.

1. Характеристика сырьевых компонентов

1.1 Мел

Мел технический тонкодисперсный МТД (мел строительный) представляет собой порошкообразный продукт белого цвета, получаемый путем дробления, сушки, тонкого помола. Характеристика мела прописана в ГОСТ 12 085;88 «Мел природный обогащенный. Технические условия». Состоит мел исключительно из зерен кальцита — скрытокристаллического минерала, в природе известного больше как карбонат кальция. Зерна кальцита составляют 99% от общей массы мела. Мел также состоит из мельчайших зерен кварца как минерала-спутника кальцита. Непосредственно кальцит же откладывается в природе из ископаемых морских организмов, радиолярий и прочих. Также в меловых отложениях встречаются и более крупные окаменелые отложения — белемниты, аммониты и др. Применяется мел в качестве наполнителя, в лакокрасочной, резинотехнической и других отраслях промышленности, а также для производства строительных материалов. Важнейшими свойствами мела как наполнителя являются белый цвет (белизна 78−96%), высокая природная дисперсность, округлая форма частиц, легкая диспергируемость, малая гигроскопичность и малая абразивность. Запасы мела на нашей планете очень значительны и истощение им пока не грозит. Мел применяется довольно широко. Мел плохо поддается пневмотранспортированию и тонкому смешению с порошком ПВХ и пластификаторами. Для придания хорошей сыпучести мел подвергают гидрофобизации посредством нанесения на поверхность частиц мела гидрофобизующих поверхностно-активных веществ (ПАВ). В качестве поверхностно-активных веществ применяют стеариновую кислоту, стеарин и стеарат кальция или их смеси в количестве до 2% массы мела. Помимо улучшения сыпучести мела гидрофобизация обусловливает водоотталкивающие свойства мела, предотвращает зависание и слеживаемость мела в силосах и бункерах и обеспечивает ему качества, необходимые при переработке в поточных и автоматизированных производственных линиях. []

1.2 Каолин

Каолин — экзогенная или осадочная порода, практически полностью состоящая из глинистого минерала каолинита — Al2Si2O5(OH)4. Благодаря высокой огнеупорности, химической инертности, дисперсности и низкой диэлектрической проницаемости, каолин относится к наиболее универсальным видам минерального сырья, используемого как в сыром, так и в обогащенном виде. Его основные характеристики прописаны в ГОСТ 21 286–82. Теоретический состав каолинита включает Al2O3 — 39,5%, SiО2 — 46,5%, H2O — 14%.Влажность 17,4%. В естественных условиях к ним в незначительных количествах добавляются примеси Fe2О3, Mg, Ca, Na2O, K2O, минералы группы кремнезема (кварц, опал, халцедон), остатки зёрен полевых шпатов, чешуек слюды и другие. Каолин обладает высокой огнеупорностью, низкой пластичностью и сравнительно крупными размерами глинистых частиц. Различают каолин остаточный (первичный), залегающий на месте своего образования, и осадочный, переотложенный (вторичный), образовавшийся главным образом за счёт размыва и переотложения в водоёмах продуктов каолинового выветривания. Применение каолина в промышленности очень разнообразно и основывается на различных физико-химических и физических свойствах: гидрофильности, дисперсности, огнеупорности и значительном содержании глинозема, пластичности, химической инертности, высоких диэлектрических свойствах в обожженном состоянии и т. д. []

1.3 Песок

Песок — осадочная горная порода, состоящая из зёрен горных пород. Очень часто состоит из почти чистого минерала кварца (диоксида кремния). Песок применяют для растворов и бетонов, т.к. он не вступая в реакцию ни с вяжущим, ни с водой, образует скелет и уменьшает усадку растворов и бетонов при их отвердении. Характеристика строительного песка представлена в ГОСТ 8736–93. Прочность многих железобетонных конструкций обычно определяется качеством применяемого при их изготовлении песка. Например, сейчас для ремонта и отделки помещений стали использоваться декоративные элементы лепки, где в состав смесей для них тоже входит мелкий отсеянный песок. Следует знать, что для каждого вида строительных работ нужен определенный вид песка, даже крупный остроугольный песчаник идет на уплотнение аэродромных покрытий взлетно-посадочных полос. Пористость песков в рыхлом состоянии около 47%, а в плотном — до 37%. Рыхлое сложение легко переходит в плотное при водонасыщении, вибрации, и динамических воздействиях. В песке размеры обломков (зерен) колеблются от 0,1 до 1 мм. В зависимости от размеров зерен различают разновидности песка крупнозернистый, пылевидный и глинистый песок. Плотность строительного песка очень зависит от содержания в нем глины — чистый песок может иметь плотность 1,3 т. в кубическом метре, а песок с большим содержанием глины и влаги 1,8 т. в кубическом метре. К строительному песку можно отнести следующие его разновидности: речной песок, карьерный песок. Песок для строительных работ должен быть изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 8736–93. Добыча песка для строительных работ производится в карьерах или руслах рек (откуда название: речного и карьерного песка). Доставляется песок самосвальной техникой. []

1.4 Диатомит

Диатомит представляет собой горную осадочную породу, которая состоит в основном из останков разнообразных диатомовых водорослей. Характеристика диатомита и требования к нему прописаны в ТУ 5761−001−59 266 087−2005 «Диатомит измельченный». Диатомит по своей природе рыхлый или слабо сцементированный, желтоватого, или же светло-серого цвета. В составе породы, как правило, встречаются шарики опала (глобулы), глинистые и обломочные материалы, водный кремнезем (до 86%). Диатомит формируется из диатомитового ила, который накапливался в древних озерах, морях с третичного периода вплоть до нашей эры. Диатомит применяется: как адсорбент и фильтр в текстильной, нефтехимической, пищевой промышленности, в производстве антибиотиков, бумаги, различных пластических материалов, красок; как сырье для жидкого стекла и глазури; в качестве строительного теплои звукоизоляционного материалов, добавок к некоторым типам цемента и бетона; в качестве полировального материала (в составе паст) для металлов и мраморов; как инсектицид, вызывающий гибель вредителей и т. д. []

1.5 Гипс

Гипс строительный — белый или сероватый порошок тонкого помола, получаемый из гипсового камня (природного гипса) путём обжига при температуре 140 — 190 оС; быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее вещество. Характеристики прописаны в ГОСТ 125–79. Гипс строительный применяется для штукатурных работ, изготовления гипсобетона, гипсовых строительных изделий, отливок, форм, а также в качестве добавки к др. вяжущим (например, извести, цементам). Выпускается 12 марок гипса строительного. Для отделочных работ в помещении используют в основном гипс строительный марок от Г-2 до Г-7 (группа Б), имеющий прочность при сжатии 0,2−0,7 МПа (2−7 кгс/см2), с началом схватывания не ранее 6 мин и окончанием схватывания не позднее 30 мин. Строительный гипс (или как его иначе называют алебастр) — единственное вяжущее вещество, которое в процессе твердения расширяется и увеличивается в объёме до 1%, в то время как известковое тесто и цемент при твердении дают значительную усадку. Хранить гипс, как и цемент, следует в сухом помещении в прочных полиэтиленовых мешках на высоте 30−50 см от земли. Однако даже при правильном хранении гипс со временем утрачивает свои свойства и по истечении гарантийного срока его необходимо испытать на пригодность. Для проверки качества небольшую порцию гипса (100 г.) нужно затворить водой до густоты сметаны, положить на металл или стекло и определить время от момента приготовления гипсового теста до начала его схватывания; для каждой марки гипса оно должно соответствовать установленным показателям. []

1.6 Уголь

Уголь — вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Международное название углерода происходит от лат. carbф («уголь»). Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая в свою очередь способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией. В среднем, сжигание одного килограмма этого вида топлива приводит к выделению 2,93 кг CO2 и позволяет получить 23−27 МДж (6,4−7,5 кВт· ч) энергии или, при КПД 30% - 2,0 кВт· ч электричества. В 1960 году уголь давал около половины мирового производства энергии, к 1970 году его доля упала до одной трети. Использование угля увеличивается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители. []

2. Характеристика готовой продукции

Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) изготовляют из клинкера с повышенным содержанием быстротвердеющих минералов C3S и С3А (в сумме 60…65%). БТЦ отличается более тонким помолом: его удельная поверхность достигает 3500…4000 см2/г против 3000 см2/г у обычного портландцемента. Благодаря этому увеличивается площадь контакта цементных частиц с водой и скорость твердения его возрастает. Выпускают БТЦ марок 400 и 500. Прочность его нормируют в сроки 3 и 28 сут. БТЦ отличается высоким темпом набора прочности в первые 3…7 сут. При помоле в БТЦ вводят активные минеральные добавки (до 10…20%) или доменные гранулированные шлаки (до 20% от массы цемента). Это удешевляет БТЦ. Его применяют при производстве сборных железобетонных конструкций. Благодаря повышенному содержанию в клинкере C3S и С3А быстротвердеющий портландцемент обладает большим тепловыделением и его применяют при бетонировании в зимних условиях, особенно при температуре ниже -25 оС. Свойство БТЦ быстро набирать прочность используют и в случае аварийно-восстановительных работ. При хранении в течение 1…2 месяцев БТЦ утрачивает свойство быстро твердеть и набирает прочность как обычный портландцемент. Следовательно, хранить БТЦ длительное время нецелесообразно. []

Наименование БТЦ по ГОСТ 31 108–2003: ЦЕМ ?/А — 32,5 Б ГОСТ 31 108–2003.

Из бетона, изготовленного на БТЦ, не выполняют массивные конструкции. Чрезмерное тепловыделение вызывает сильный разогрев ядра таких конструкций, в то время как внешние поверхности охлаждаются. Из-за большого перепада температур в теле бетона могут возникнуть термические напряжения, что приводит к растрескиванию конструкции. Портландцементы с органическими добавками изготовляют путем введения при помоле клинкера небольших количеств (0,05…0,3% от массы цемента) поверхностно-активных веществ. Эти вещества пластифицируют бетонные и растворные смеси, улучшают их удобоукладываемость. Кроме того, бетоны и строительные растворы, изготовляемые на цементах с органическими поверхностно-активными добавками, отличаются повышенной морозостойкостью и сопротивляемостью коррозии. []

3. Технологическая схема

Изготовление клинкера по сухому способу технически и экономически наиболее целесообразно в тех случаях, когда исходные сырьевые материалы характеризуются влажностью до 10−15% и относительной однородностью. При сухом способе изготовления клинкера исходные материалы после дробления подвергаются высушиванию и совместному помолу в шаровых мельницах до остатка 6−10% на сите № 008. Сырьевая мука, получаемая в результате помола в мельницах, направляется на гомогенизацию и корректирование в специальные железобетонные силосы. Муку в них перемешивают сжатым воздухом. После гомогенизации проверяют состав сырьевой муки по содержанию оксида кальция (титр муки). Если оно соответствует требуемому, то смесь направляют на обжиг. Муку до поступления на обжиг гранулируют и получают гранулы размером от 5−10 до 20−30 мм, затем она проходит через кальцинатор. Образовавшийся клинкер интенсивно охлаждается и отправляется на склад и совместный помол с гипсом и минеральной добавкой. Полученный цемент направляют на склад, откуда он отправляется в вагонах или автомашинах либо поступает на упаковку и отправляется в мешках. []

4. Расчёт сырьевой шихты

Химический состав исходных материалов, пересчитанный на 100%, приведён в табл. 5.1. В данном случае при пересчёте на сумму, равную 100%, значения коэффициента k оказались следующими:

;; .

Умножая содержание каждого окисла первого компонента на k1, второго компонента — на k2, третьего компонента — на k3, находим химический состав исходных материалов в пересчёте на 100%.

Таблица 5.1. Химический состав исходных материалов, %

Компоненты

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

ППП

Сумма

Мел

2,20

0,54

0,18

54,28

0,48

0,28

42,23

100,19

Каолин

46,55

36,81

0,74

2,26

0,75

0,27

12,8

100,19

Песок

96,68

1,15

0,16

1,19

;

0,27

0,46

99,91

В пересчёте на 100%

Мел

2,19

0,54

0,18

54,18

0,48

0,28

42,15

100,00

Каолин

46,47

36,74

0,74

2,26

0,75

0,26

12,78

100,00

Песок

96,77

1,15

0,16

1,19

;

0,27

0,46

100,00

Из материалов, состав которых приведён в табл., можно приготовить портландцементную сырьевую шихту, т.к. величины силикатного и глинозёмистого модулей глины допустимы для портландцемента.

Задаёмся коэффициентом насыщения КН=0,92 и силикатным модулем n=3. Определяем соотношение между сырьевыми компонентами:

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Тогда

;

.

Следовательно, в сырьевой смеси на 1 вес. ч. песка приходится 10,67 вес. ч. мела и 1,43 вес. ч. каолина. Пересчитывая эти весовые части на 100%, получаем состав сырьевой смеси:

1-й компонент;

2-й компонент;

3-й компонент.

Состав сырьевой смеси: мела — 81,36%, каолина — 10,97%, песка — 7,67%.

После этого рассчитываем химический состав сырьевой смеси и клинкера (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Подсчёт химического состава сырьевой смеси и клинкера

Компоненты

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

SO3

ППП

Сумма

Мел — 81,38 вес. ч.

1,78

0,44

0,15

44,08

0,39

0,23

34,29

81,36

Каолин — 10,89 вес. ч.

5,10

4,03

0,08

0,24

0,08

0,03

1,41

10,97

Песок — 7,72 вес. ч.

7,42

0,09

0,01

0,09

;

0,02

0,04

7,67

ИТОГО:

Состав сырьевой смеси, %

14,30

4,56

0,24

44,41

0,47

0,28

35,74

Состав клинкера, %

22,25

7,10

0,37

69,11

0,73

0,44

;

Состав клинкера (табл.) определяется путём перерасчёта состава смеси на прокалённое вещество. Для вычисления состава клинкера рекомендуется умножить количество каждого окисла на коэффициент k:

.

Определяем величины коэффициента насыщения, силикатного и глинозёмистого модулей:

;

.

Совпадение полученной величины коэффициента насыщения с заданной подтверждает правильность расчётов. Полученная величина силикатного модуля совпадает с заданной.

5. Минералогический состав клинкера

Клинкер состоит из искусственных материалов:

— трёхкальциевого силиката — алита 3CaO· SiO2 — (C3S);

— двухкальциевого силиката — белита 2CaO· SiO2 — (C2S);

— трёхкальциевого алюмината — 3CaO· Al2O3 — (C3A);

— четырёхкальциевого алюмоферрита — 4CaO· Al2O3·Fe2O3 — (C4AF).

Количество каждого минерала подсчитывается по формулам, %:

;

;

;

.

Сумма: 98,81.

Остальные окислы и стекловидная фаза П равняются

.

Количество жидкой фазы запишется

;

.

Определяем титр сырьевой смеси:

;

.

6. Расчёт материального баланса

6.1 Исходные данные

При проектировании новых или реконструкции старых цементных заводов составляют материальный баланс для определения расхода сырья, добавок, воды, топлива и других материалов, требуемых для получения готовой продукции — цемента. На основании расчётных данных материального баланса производят подбор необходимого технологического оборудования с определённым резервом мощности и определяют технико-экономические показатели проектируемого завода.

Исходные данные при расчёте:

1. Способ производства — сухой (из задания).

2. Годовая производительность завода — 1 130 000 т цемента (по расчёту)

3. Состав портландцемента, % (в соответствии с заданием и ГОСТами):

клинкер…88,5%;

добавка… 8,5%;

гипс…3%.

4. Величина присадок золы топлива — 4%.

5. Состав сырьевой смеси, % (из расчёта сырьевой смеси):

мел…81,36;

каолин… 10,97;

песок… 7,67.

6. Естественная влажность сырьевых материалов, топлива и добавок, %:

мел…11,8;

каолин… 17,40;

песок… 8,5;

гипс…6.

7. Влажность шлама…12% (из задания).

8. Потери при прокаливании сырьевой смеси — 35,74% (из табл.).

9. Производственные потери:

сырьевых материалов (суммарно)…1,0;

клинкера… 1,0;

добавки…1,5;

цемента…3,0;

10. Коэффициент использования вращающихся печей — 0,85 (характеристика выбранной печи).

11. Режим работы основных цехов и отделений в течение года:

а) карьер и дробильное отделение — 307 дней по 16 часов в сутки (4212 ч) в две смены при прерывной рабочей неделе;

б) отделение помола сырья — 307 дней по 24 часа 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 (87 690 ч), непрерывный в 3 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.

При производстве цемента по сухому способу применяют короткие вращающиеся печи длиной не более 100 м с установками для использования тепла отходящих газов и шахтные печи. В последних обжигают мергельные породы и искусственно приготовленную сырьевую смесь в виде брикетов.

Определение количества печей зависит от производительности печного агрегата. В рассматриваемом случае годовая производительность завода по цементу составит 1 095 000 т. Она рассчитана исходя из годовой производительности клинкера (учитывая количество печей на всех линиях). По заданию производительность 1 линии — 1500 т/сут клинкера при влажности 12%.

По табл. 7.1.1 принимаем 2 печи с G=840 т/сут клинкера с КИ=0,9 (табл. 7.1.2).

дней по 24 часа в сутки печи непрерывно работают в течение года.

т/год клинкера производит завод.

Составляем пропорцию:

995 200 — 88,5%;

х — 100%.

т/год цемента производит завод.

Округляем до 1 130 000 т цемента в год. Далее проводим расчёт материального баланса цехов завода и подбираем оборудование.

Таблица 7.1.1. Технические характеристики вращающихся печей сухого способа производства

Размер печей, м

Отношение длины к среднему диаметру (в свету)

Суточная производительность (проектная), т

Расход тепла на 1 кг клинкера (проектный), МДж

Съём клинкера с 1 м2 футеровки, кг/ч

С циклонным теплообменником

3,6×52

14,4

3,87

4х60

3,77

5х75

3,47

6,4/7×95

14,2

3,35

66,3

С шахтно-циклонным теплообменником

4/4,5×60

14,6

3,56

С конвейерным кальцинатором

3,6×32

8,9

4,18

40,7

3,6×54

3,85

4х60 (размер решётки 3,9×24)

3,77

51,5

4,5/4×60 (размер решётки 4×23)

14,3

3,77

С внутренними теплообменными устройствами

3,6×117,8

32,7

4,93

18,7

Таблица 7.1.2. Коэффициент использования вращающихся печей сухого способа

Агрегаты

КИ

Вращающиеся печи сухого способа с циклонными теплообменниками размером, м

7,0×6,4×95

0,8

5,0×75

0,85

4,0×60

0,9

Вращающиеся печи сухого способа с декарбонизаторами размером, м

4,5×80

0,85

5,0×100

0,83

6.2 Материальный баланс цеха обжига

Производительность двух вращающихся печей: 66,67· 2=133,34 т/ч; 133,34· 24=3200 т/сут; 133,34· 7464=1 000 200 т/год.

Расчет расхода сырьевых материалов

Учитывая 4% присадки золы в процессе обжига клинкера, расход сырьевых материалов следует считать не для производства 134 т/ч, а для т/ч.

Теоретический удельный расход сухого сырья для производства клинкера определяют с учётом потерь при прокаливании: т/т клинкера, где 35,74 — потери при прокаливании сырьевой смеси.

На современных заводах для обеспыливания отходящих газов вращающихся печей устанавливают электрофильтры, что даёт возможность считать потери сырья отходящими газами не более 1%. Тогда расход сухого сырья составит:

т/клинкера;

т/ч;

т/сут;

т/год.

Определяем расход отдельных компонентов сухой сырьевой смеси:

a) мела

т/т клинкера;

т/ч;

т/сут;

т/год;

б) каолина

т/т клинкера;

т/ч;

т/сут;

т/год;

в) песка

т/т клинкера;

т/ч;

т/сут;

т/год;

С учетом естественной влажности расход сырьевых материалов соответственно составит:

a) мела

т/т клинкера;

т/ч;

т/сут;

т/год;

б) каолина

т/т клинкера;

т/ч;

т/сут;

т/год;

в) песка

т/т клинкера;

т/ч;

т/сут;

т/год.

Расчет расхода шлама Часовой расход шлама рассчитывают по формуле

где — расход шлама, м3/ч; - расход сухого сырья в час, т/ч; - влажность шлама, %; - плотность шлама, т/м3.

Плотность шлама определяют интерполяцией влажности и плотности шлама:

Влажность шлама, %

Плотность шлама, т/м3

1,550

1,600

1,650

Для рассматриваемого случая т/м3.

Тогда на обе печи необходимо подать шлама:

м3/ч;

м3/сут;

м3/год.

6.3 Материальный баланс отделения помола сырья

Из предыдущих расчётов следует, что отделение помола сырья, работающее с выходными днями (307 суток в году по 3 смены в сутки), должно обеспечить помол т/год сухих сырьевых материалов.

Следовательно, должно быть измолотого сухого сырья в сутки:

т; в час: т.

В том числе расход отдельных компонентов составит:

а) мела в час: т;

в сутки: т;

в год: т;

б) каолина в час: т;

в сутки: т;

в год: т;

в) песка 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 — количество воды, необходимое для приготовления шлама, м3/ч; - плотность шлама, т/м3; - потребность в готовом шламе, м3/ч; - потребность в сухом сырье, т/ч; - количество воды, потребляемое соответственно с мелом, глиной и песком, т/ч.

На основании приведённых ранее расчётов м3/ч; т/м3; т/ч; т/ч; т/ч; т/ч.

Подставляя эти данные в формулу, определим расход воды на приготовление шлама:

т/ч;

101,76· 24=2442,24 т/сутки; 2442,24· 307=749 767,68 т/год.

6.4 Материальный баланс карьера и дробильного отделения

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. Карьер, как и дробильное отделение, работает с выходными днями — 307 суток в году по 2 смены в сутки: 307· 16=4912 ч.

Для производства 1 000 200 т/год клинкера необходимое количество материалов, как было посчитано выше, составляет: мела — 1 400 022 т/год; каолина — 201 229 т/год; песка — 127 336 т/год.

С учётом 1,5% потерь потребуется:

а) мела

т/год;

т/сут;

т/ч;

б) каолина

т/год;

т/сут;

т/ч;

в) песка

т/год;

т/сут;

т/ч.

Таким образом, производительность карьера должна обеспечить добычу, а дробильное отделение — дробление следующего количества материалов (табл. 7.4.1).

Таблица 7.4.1. Расход материалов дробильного отделения (т)

Материал

Периоды

год

сутки

час

Мел

4628,74

289,30

Каолин

665,30

41,58

Песок

420,99

26,31

6.5 Материальный баланс клинкерного склада и отделения помола цемента

На клинкерный склад отправляют клинкер, гидравлические добавки и гипс. Из данных материалов баланса цеха обжига следует, что в склад поступает клинкера, т:

в час…133;

в сутки…3200;

в год…1 000 200.

При хранении сыпучих материалов в складских помещениях неизбежны потери, %:

клинкера… 1,0;

диатомита…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 гидравлической добавки (8,5%) и гипса (3%) определяет потребность отделения помола клинкера в этих материалах:

б) диатомита

т/год;

т/сут;

т/ч;

в) гипса

т/год;

т/сут;

т/ч.

Из приведённых выше расчётов следует, что производительность отделения помола цемента составляет:

990 198+95103,67+33 566,03=1 118 867,6 т/год (цемента);

3225,4+309,78+109,33=3644,51 т/сут (цемента);

134,39+12,91+4,56=151,86 т/ч (цемента).

Аспирация цементных мельниц осуществляется на современных заводах с помощью электрофильтров. При этом потери цемента могут быть приняты порядка 1,5%.

Тогда действительная производительность помольного отделения составит:

т/год (цемента);

т/сут (цемента);

т/ч (цемента).

Если учесть, что на помол диатомит подают после предварительной сушки (естественная влажность диатомита 50%) и потери его на складе 1,5%, количество диатомита, поступающего на склад за год, должно быть т.

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.

6.6 Материальный баланс силосно-упаковочного отделения

В соответствии с произведёнными расчётами в силосно-упаковочное отделение поступает цемента, т:

в год…;

в сутки…;

в час…

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. 7.6.1.

Таблица 7.6.1. Сводная таблица материального баланса

Производство и материал

Режим работы

Характеристика материала

Расход

Примечания

Ед. изм.

В час

В сутки

В год

Карьер и дробильное отделение

мел

307 суток в год по 16 часов

Естественная влажность 11,8%

т

289,30

4628,74

Указан с расчётом 1,5% потерь

каолин

307 суток в год по 16 часов

Естественная влажность 17,40%

т

41,58

665,3

песок

307 суток в год по 16 часов

Естественная влажность 8,5%

т

26,31

420,99

Отделение помола

мел

307 суток в год по 24 часа

Абсолютно сухой

т

167,56

4021,44

1 234 581,8

каолин

307 суток в год по 24 часа

Абсолютно сухой

т

22,59

542,22

166 462,18

вода

307 суток в год по 24 часа

т

101,76

2442,24

749 767,68

Цех обжига клинкера

мел

307 суток в год по 24 часа

Абсолютно сухой

т

165,41

3969,8

12 345 620,24

Расчёт указан с учётом 1% потерь

каолин

307 суток в год по 24 часа

Абсолютно сухой

т

22,32

535,61

166 596,48

песок

307 суток в год по 24 часа

Абсолютно сухой

т

15,61

374,64

116 513,04

шлам

307 суток в год по 24 часа

Влажность 12%

м3

227,7

5464,8

1 699 552,8

Клинкерный склад

клинкер

307 суток в год по 24 часа

т

диатомит

307 суток в год по 24 часа

Естественная влажность 50%

т

;

;

Поступление диатомита и гипса на склад не указано из-за периодичности работы отделений дробления и сушки

гипс

307 суток в год по 24 часа

Естественная влажность 6%

т

;

;

вода

307 суток в год по 24 часа

т

1,33

Отделение помола цемента

клинкер

307 суток в год по 24 часа

Естественная влажность 6%

т

134,39

3225,4

Учтены потери на складе 1%, при хранении клинкера и 1,5% при хранении диатомита и гипса

диатомит

307 суток в год по 24 часа

Абсолютно сухой

т

12,91

309,78

95 103,67

гипс

307 суток в год по 24 часа

Естественная влажность 6%

т

4,56

109,33

33 866,03

цемент

307 суток в год по 24 часа

Естественная влажность 6%

т

151,86

3644,51

1 118 867,6

Учтены потери цемента 2,5%

Силосно-упаковочное отделение

цемент на отгрузку

365 суток в год

Естественная влажность 6%

т

123,92

Часовая отгрузка цемента не указана вследствие неравномерности подачи транспорта

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой