Производство гипса на Аракчинском гипсовом заводе

1. Общая часть

1.1 История и перспективы развития предприятия

1.2 Организационная структура предприятия

1.3 Общезаводское хозяйство Технологическая часть

2.1 Физико-химические основы процесса

2.1.1 Предельно доступный сброс (ПДС) веществ, поступающих с атмосферными сточными водами по выпускам

2.2 Характеристика сырья и продукции

2.2.1 Характеристика сырья

2.2.2 Характеристика выпускаемой продукции

2.3 Стадии обработки гипсового камня

2.3.1 Блок-схема

2.3.2 Утилизация отходов

2.4 Основное оборудование

2.4.1 Схема дробильного агрегата

2.4.2 Схема помольного агрегата

2.4.3 Схема батарейного циклона

2.4.4 Фильтр зернистый ФЗГИ

2.4.5 Гипсоварочные котлы Контроль производства Список использованной литература Заключение Приложение

гипс технологический процесс В условиях рыночной экономики наметились определенные тенденции в производстве и применении строительных материалов.

Во-первых, происходит быстрое развитие производства материалов и изделий, обеспечивающих значительное снижение массы возводимых зданий, базирующееся на использовании местного сырья.

Во-вторых, значительно возрастают масштабы производства материалов, изделий и конструкций по энергосберегающим технологиям.

В-третьих, для современного строительства характерна тенденция роста доли экологически безопасных материалов и изделий, при этом расширяется сырьевая база за счет использования вторичного сырья и отходов различных производств, что обеспечивает снижение затрат при производстве материалов и изделий на 12…20%.

Если рассматривать гипсовые материалы и изделия с позиции этих тенденций, то они находятся в более предпочтительном положении по сравнению с другими широко применяемыми в настоящее время аналогичными строительными материалами и изделиями.

Обусловлено это повсеместным распространением природного гипсового сырья и гипсосодержащих отходов, простотой и экологичностью их переработки в гипсовые вяжущие, а последних — в гипсовые материалы с более низкими, по сравнению с другими минеральными вяжущими и изделиями, расходами топлива и энергии; низкими удельными капиталовложениями и металлоемкостью оборудования гипсовых предприятий по сравнению с цементными.

По химическому составу гипс не токсичен, при его переработке не выделяется в окружающую природную среду СО2. Поэтому получаемые из него вяжущие не являются аллергенами и не вызывают заболевания. Производимые на его основе строительные материалы и изделия имеют высокие показатели свойств (легкость, малую теплои звукопроводность, высокие огнеи пожаростойкость, а также декоративность). Нельзя не отметить и то, что гипсовые материалы и изделия создают благоприятный микроклимат в помещениях за счет способности поглощать избыточную влагу и отдавать ее, когда в помещениях «сухо».

Вот почему, за последнее время возросло применение гипсовых материалов и изделий в строительстве.

1. Общая часть

1.1 История и перспективы развития предприятия

Строительство Аракчинского гипсового завода начато в 1945 г. Осенью 1947 г. была выпущена первая продукция. Первым директором завода был Краснопевцев Иван Ильич. Для создания завода было использовано оборудование гипсового завода им.9 Января, находившегося в Камском-Устье. В 1946 г. завод был в подчинении МПСМ СССР «Союзглавгипс». Первоначально мощность завода была небольшой. Одновременно с цехом гипса начато строительство цеха стройдеталей по выпуску гипсовых плит с добавлением древесных опилок, которые начали выпускать в 1954 г. Завод стал именоваться «Аракчинский завод гипса и строительных деталей».

Сырье получали из Камского-Устья баржами, которые разгружали вручную — «вплечевую" — корзинами на подушках. Причал с приходом большой воды переведен из Затона в деревню Аракчино.

В августе 1957 г. к заводу присоединен Аракчинский кирпичный завод, численность завода со 150 человек увеличилась до300. В эти годы завод имел свой детский сад, занимался строительством жилья, на заводе имелся свой жилищный фонд. Основными специальностями на заводе стали: гипсовар, кочегар. Наивысших показателей производства продукции завод достиг в 1974 году (гипсового вяжущего- 68 032 тонн, плит перегородочных- 423 200 мІ).

Продукция была востребована, отгружалась вагонами согласно планов отгрузки, установленных Госпланом. С началом экономических преобразований в стране в концах 80-х и начале 90-х годов предприятие испытывает те же затруднения, что и вся страна. Основной потребитель — Казанский завод КПД-2. никаких влияний в производство не осуществлялось.

1 апреля 2002 г. ГУП «Аракчинский гипсовый завод» был продан с аукциона. Учредителем предприятия становится Абдуллин Ринат Медхатович, стратегическим инвестором предприятия стал коммерческий банк «Кара алтын» — это явилось вторым рождением завода. За 2006 г. было выпущено гипса 72 123 тонны.

На сегодняшний день восстановлены основные хозяйственные связи и с 2004 г. большая доля продукции завода реализуется за пределами республики. До 95% всей продукции Аракчинского завода приобретается предприятиями Российской Федерации и стран СНГ. Это прежде всего связано с тем, инвестиции, направленные в производство позволили предприятию выпускать продукцию более высокого качества, поднята марочность строительного гипса до уровня Г6, Г7.

В будущем в республике планируется увеличить объемы производства в несколько раз. Установка двух силосных банок для хранения готовой продукции-гипсового вяжущего. Предприятие планирует ввести в эксплуатацию цех ГКЛ для производства гипсокартонных листов. Также планируется установка двух силосных банок для хранение готовой продукциигипсового вяжущего. Силосные банки будут оснащены фильтрами марки ВСЕЛУГ ФН 16 В

1.2 Общезаводское хозяйство

Гипсовый завод снабжается электроэнергией от Казанской электросети.

Водоснабжение — заводской Аракчинской скважины.

Газоснабжение — ГРС-4 г. Казань. Безотходное производство.

Загрязнение. Выделение загрязняющих веществ происходит при хранении, пересыпки гипсового камня, а также от движения грузовых машин и спецтехники (элеваторы, погрузчики) по территории при подвозе сырья и погрузке и разгрузке сырья. Устанавливаются батареифильтр ФЗГИ на молотковую мельницу и фильтры на фосовочную машину марки ВСЕЛУГ — для очистки воздуха от пыли гипса вяжущего из фосфогипса с цементом с эффективностью очистки 99,9%.

Разгрузочная площадка причал ООО"Аракчинский гипс"

Гипсовый камень с природного месторождения доставляется водным транспортом в период навигации на сырьевой складпричал ООО «Аракчинский гипс», где происходит складирование и хранение. Разгрузка барж происходит с помощью грейфера. Далее гипсовый камень погрузчиком или экскаватором грузится на автосамосвала и перевозится на территорию завода.

Складское хозяйство предприятия. На открытом складе навалом хранится гипсовый камень, который доставляют машинами. В год предприятие использует 62.5 тыс. т. сырья.

Сырье поступает в щековую дробилку для измельчения. После дробилки по элеватору гипсовый камень поступает на молотковую мельницу, где происходит помол и сушка. Затем в варочных котлах происходит дегидратация гипса. Согласно технологическому регламенту все конвейеры и элеваторы закрытого типа и герметичны. Для очистки воздуха от пыли гипсового вяжущего установлена батарея циклонов на мельницу и варочные котлы с эффективностью очистки 99.8%.

Цех фасовки гипса. Гипс из расходного бункера винтовыми конвейерами подается в бункер фасовочной машины. Цех оборудован системой пылеулавливания, которая служит для сбора запыленного воздуха из зоны вокруг основания наполнительного патрубка и включает пылесборный кожух, осадительную камеру и воздухоход типа ВСЕЛУГ ФН. С приемного контейнера наполненные мешки снимаются вручную, и производится формирование транспортных пакетов. В качестве средств транспортирования используются поддоны плоские ГОСТ 9078–84, размером 1000*1200 мм. Транспортные пакеты гипсового вяжущего в мешках формируются путем укладки их на деревянные поддоны, установленные на вагонетках. Укладка мешков массой 36 кг. в пакеты осуществляется в 6 рядов по высоте, в каждом ряду по 5 мешков. Укладка мешков массой 16 кг осуществляется в 7 рядов по высоте, количество мешков в нечетных рядах-9, а в четных-8.Склад продукции. Сформированные транспортные пакеты по рельсовым путям передаются на склад фасованного гипса, где распределяются мостовым краном. Количество рядов транспортных пакетов на складе-5, количество ярусовне более 3. Со склада фасованная продукция отгружается потребителям.

2. Технологическая часть

2.1 Физико-химические основы технологического процесса

Основой производства гипсового вяжущего является способность двуводного сульфата кальция при нагревании (150−180) выделять из кристаллической решетки химически связанную воду, т. е. дегидратация, протекающая по следующей реакции:

СаSО4 + 2Н2О = СаSО4 *0.5 Н2О + 1.5Н2О^

Полученный жженный гипс или алебастр при смешивании с водой быстро затвердевает, снова превращаясь в гипс:

CaSO 4 *0,5Н2О+1,5Н2О=СаSО4*2Н2О Благодаря этому свойству гипс применяют для изготовления строительных перегородочных плит и панелей, отливочных форм и слепков с различных предметов, гипсовых повязок в медицине, а также при изготовлении известково-гипсовых растворов для штукатурных работ. Недостатком этого строительного материала является то, что он все же немного растворяется в воде.

На предприятии применяется технология совмещенного помола и сушки, газы после гипсоварочных котлов через подземные каналы и смесительную камеру попадают в шахту молотковой мельницы (Т — 300−400?C), где происходит удаление гигроскопической влаги и начинается процесс дегидратации.

После дегидратации гипсовые частицы неоднородны по своему составу, чтобы добиться однородного модифицированного состава вяжущего, необходимо материал выдержать в камере (бункере). Эта операция называется томлением. Длительность томления — 1−2 часа.

2.1.1 Предельно допустимый сброс (ПСБ)веществ, поступающих с атмосферными сточными водами по выпускам

1. Предприятие, организация, учреждение-ООО"Аракчинский гипс"

2. ПДС утвержден и согласован для неорганизованного сброса дождевых, талых и поливомоечных вод

3. Категория сточных вод: дождевые, талые и поливомоечные сточные воды

4. Фактический расход сточных вод: всего-6397,22 м3/год, в т. ч.4155,80м3-талые стоки;2196,78м3-дождевые стоки;44,64м3-поливомоечные стоки.

5. Утвержденный расход сточных вод для установления ПДС: Всего-6397,22м3/год,

6. в т. ч. 4155,80м3/-талые стоки, 2196,78м3-дождевые стоки, 44,64м3-поливомоечные стоки.

7. Утвержденный предельно-допустимый сброс и состав сточных вод Предельно допустимый сброс веществ поступающих с атмосферой выражен в таблице№ 1

Таблица № 1 Предельно допустимый сброс веществ поступающих с атмосферой.

8.Утвержденный в пределах установочных лимитов сброс и состав сточных вод (сброс веществ указанных ниже запрещен):

Предел сброса хорошо отражен в таблице № 2

Таблица № 2 Предел сброса.

2.2 Характеристика сырья и продукции

2.2.1ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ Для производства гипсовых вяжущих применяют гипсовый камень Камско-Устьинского месторождения по ГОСТ 4013–82. Гипсовый камень относится к классу сульфатов и представляет собой двуводный сульфат кальция (СаSО4*2Н2О). кроме кристаллизационной воды, гипсовый камень имеет гигроскопическую влагу, находящуюся на поверхности камня и в его порах.

Природный гипс или гипсовый камень представляет собой светлый, иногда окрашенный примесями в серые или желтоватые цвета минерал.

Физико-механические свойства камня:

— удельный вес — 2.25−2.5 г/смі;

— объемная масса — 1.45−1.5 тн/мі;

— твердость по Моосу — 2;

— влажность — 5%;

— растворимость — 2.05 г/л;

— теплопроводность — 0.259 ккал/ (м*ч*?C).

Процентное содержание в гипсовом камене гипса и воды приведен в таблица № 3

Таблица № 3 Процентное содержание в гипсовом камене гипса и воды.

Камень должен быть принят техническим контролем предприятия-изготовителя. Потребитель имеет право проводить контрольную проверку соответствия камня требованиям настоящего стандарта.

2.2.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ Гипсовое вяжущее выпускается по ГОСТ 125– — 79. В части правил приемки, упаковки, маркировки, транспортирования и хранения гипсовое вяжущее должно соответствовать ГОСТ 26 781– — 81. Испытания гипсовых вяжущих производят по ГОСТ 23 789– — 79. В зависимости от предела прочности на изгиб и сжатие различают марки гипсового вяжущего, приведенные в таблице № 4.

Таблица № 4 Предела прочности на изгиб и сжатие

В зависимости от сроков схватывания различают виды вяжущих: приведенная в таблице№ 5

Таблица № 5 Срок схватывания.

В зависимости от степени помола виды вяжущих: приведенная в таблице № 6

Таблица № 6 Степени помола.

Содержание металлопримесей в кг. гипса, мг., не более — 8.

Водопоглощение, % - не нормируется.

Объемное расширение, %, не более — 0.2

2.3 Стадии обработки гипсового камня

Гипсовый камень с природного месторождения доставляется водным транспортом в период навигации на сырьевой складпричал ООО «Аракчинский гипс», где происходит складирование и хранение. Разгрузка барж происходит с помощью грейфера. Далее гипсовый камень погрузчиком или экскаватором грузится на автосамосвала и перевозится на территорию завода.

На открытом складе навалом хранится гипсовый камень, который доставляют машинами. В год предприятие использует 62.5 тыс. т. сырья.

Сырье поступает в щековую дробилку для измельчения. После дробилки по элеватору гипсовый камень поступает на молотковую мельницу, где происходит помол и сушка. Затем в варочных котлах происходит дегидратация гипса.(Схема № 2)

Схема№ 2-Стадии обработки гипсового камня

2.3.1 Блок-схема

Гипс вяжущий производится в гипсоварочных котлах с предварительным дроблением и помолом гипсового камня в шахтных мельницах.

Гипс вяжущийматериал, состоящий преимущественно из беттаполуводного гипса получаемый путем тепловой обработки исходного сырьяприродного гипсового камня с предшествующим разломом в тонкой порошок.

Процесс тепловой обработки гипса включай четыре периода:

1-нагрев гипса, период

2-начало дегидротации, период

3-интенсивная (массовая)дегидротация, период

4-завершение процесса дегидротации гипса

АБ-участок загрузки, БС-участок варки, СД-участок завершения варки гипса (схему № 3)

Сжема № 3.Тепловая обработка гипса.

2.3.2 УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ Производство гипсового вяжущего является безотходным производством. Но существуют отходы, которые образуются на других участках.

При производстве строительных материалов образуются следующие виды отходов:

— остатки и огарки стальных сварочных электродов — утилизация ООО «Олита»;

— шлак сварочный — размещение на полигоне ТБО;

— лом черных металлов несортированный — утилизация ООО «Оолита»;

— абразивная пыль и порошок от шлифования черных металлов (с содержанием металла не менее 50%) — размещение на полигоне ТБО;

— абразивные круги отработанные — лом отработанных абразивных кругов — размещение на полигоне ТБО;

— мелочь известковая и доломитовая, с размером частиц не более 5 мм. — использование в собственном производстве.

Обслуживание автотранспорта:

— при ТО-1 образуются отработанное моторное масло и отработанные масляные фильтры, которые передаются ООО «ПЭК»;

— при ТО-2 образуются следующие отходы:

— отработанные трансмиссионные масла — утилизация ОО «ПЭК»;

— отработанные аккумуляторы с неслитым электролитом — утилизация ООО «ПЭК»;

— ветошь производственная — утилизация ООО «ПЭК»;

— отработанные воздушные фильтры — утилизация ООО «ПЭК»;

— изношенные авторезина и камеры — утилизация ООО «ПЭК»;

— тормозные колодки отработанные — размещение на полигоне ТБО;

— лом цветных металлов — передача ООО «Казаньвторцветмет»;

— лом черных металлов — передача ООО «Оолита».

Жизнедеятельность персонала:

— при деятельности АУП образуются ТБО и макулатура;

— при деятельности производственного персонала образуются ТБО и изношенная спецодежда.

ТБОП складируется в стандартном металлическом контейнере объемом 0.75 мі и вывозится на полигон ТБО (санкционированную свалку).

2.4 Основное оборудование

Основными оборудованиями завода являются: дробильный агрегат, помольный агрегат, циклоны, гипсоварочные катлы.

2.4.1СХЕМА ДРОБИЛЬНОГО АГРЕГАТА Дробильный агрегат используется для измельчения гипсового камня (Рис№ 1)

Рис№ 1 Дробильный агрегат.

Гипсовый камень автосамосвалами подается в лотковый питатель — дозатор, затем в щековую дробилку, где происходит дробление — грубое измельчение кусков.Рис.№!

Работа дробилки заключается в следующем. При вращении эксцентрикового вала верхняя часть подвижной щеки совершает вращательное движение. Когда подвижная щека перемещается в сторону неподвижной, нижняя ее часть благодаря наклону распорной плиты также приближается к неподвижной щеке, дробя материал. При движении верхней части щеки вниз и в сторону от неподвижной щеки вся щека повторяет это движение, способствуя продвижению материала вниз и его разгрузки. Размеры кусков после дробления 0−70 мм. Дробленый камень при помощи элеватора (поз. 3) и ленточного транспортера (поз. 5) (для 1 технологической линии) транспортируется в накопительный бункер щебня (поз. 4).

Из бункера щебень тарельчатым питателем подается на помол и далее по технологической схеме.

2.4.2СХЕМА ПОМОЛЬНОГО АГРЕГАТА.

Помольный агрегат используется для помола гипсового камня после дробилки. (Рис№ 2)

Рис № 2 Помольный агрегат.

Из дробильного отделения гипсовый щебень транспортируется элеватором в бункер, через который тарельчатым питателем (2) подается в шахтную мельницу (3). При помоле материал одновременно подсушивается горячими газами, отходящими от гипсоварочных котлов. Гипс, размалываемый в мельнице, не может быть полностью за один цикл помола превращен в продукт требуемой тонкости. Для разделения его на фракции и возврата недомолотых частиц применяется гравитационный сепаратор. Рис № 2

Гравитационный сепаратор представляет собой полую шахту (4) прямоугольного сечения. Работа основана на противоточном разделении частиц. Частицы гипса с большой скоростью выбрасываются ротором в шахту. В восходящем потоке на твердую частицу действуют 2 силы: сила, с которой газовый поток поднимает частицу, и сила тяжести. Если сила тяжести меньше силы, с которой газ действует на нее, то частица движется вверх, если больше — то вниз, в мельницу. В результате происходит разделение продукта на тонкие и крупные фракции. Крупные фракции возвращаются на домол.

2.4.3 СХЕМА БАТАРЕЙНОГО ЦИКЛОНА Циклоны — эффективные пылеосадительные устройства, предназначенные для грубой (первичной) очистки пыле паро-воздушной смеси. В них улавливается 70−90% пыли. Батарейные циклоны состоят из 4 циклонов диаметром 800 первая ступень и 600 мм.- вторая ступень.

Одиночный циклон представляет собой сварной цилиндр (2), заканчивающимся внизу удлиненным сварным конусом (1).

Воздушный поток со взвешенными в нем частицами вводится через входной патрубок (5) на крышке и, проходя по спиральному каналу (3), закручивается, двигаясь вниз к выходному отверстию этого патрубка. Основная масса взвешенных частиц, за исключением самых мелких, вследствие резкого изменения (на 180?) движения потока, а так же от ударов под влиянием центробежной силы и трения о стенки корпуса циклона (2) выпадает из основного потока и, двигаясь вниз, оседает в накопительном бункере (7) с герметичным пылевым затвором на выходе. Далее транспортируется винтовым конвейером в мучной элеватор. Приложение № 1.

2.4.5 ГИПСОВАРОЧНЫЕ КОТЛЫ Гипсоварочный котел представляет собой вертикальный цилиндр со сферическим днищем. Корпус цилиндра изготовлен из стальных обечаек. Днище состоит из чугунных секторов. Крепление днища к корпусу котла — съемное, с асбестовым уплотнителем и защитной кладкой из огнеупорного кирпича. Внутри котла смонтирована мешалка, состоящая из вала и лопастей. Приложение № 2.

Нижняя лопасть выполнена по профилю днища. На нее навешивают отрезки корабельных цепей. При вращении вертикального вала нижняя лопасть с помощью цепей соскабливает гипс с днища котла.

Вал приводится во вращение электродвигателем через редуктор и коническую зубчатую передачу. Котел закрывается крышкой с пароотводящей трубой, через которую удаляются пары воды. Пароотводящая труба подсоединена к пылеосадительной камере. Для выгрузки материала в нижней части встроена течка.

Недостатками котлов является то, что они представляют собой агрегаты периодического действия, а следовательно, требуют лишних затрат времени на загрузку и выгрузку.

3.Контроль производства

Контроль производства гипса вяжущего рассмотрим в таблице № 7

Таблица № 7 Контроль производства гипса вяжущего.

1. Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник. Под общей ред. А. В. Ферронской. — М.: Издательство АСВ, 488 с., с илл.

2. Вяжущие материалы. А. А. Пащенко, В. П. Сербин, Е. А. Старченская. издательское объединение «Вища школа», 1975, с. 444.

3. ГОСТ 4013–82 — камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия.

4. ГОСТ 125–79 — вяжущие гипсовые. Технические условия.

5. ГОСТ 23 789–79 — вяжущие гипсовые. Методы испытаний.

Заключение

Практику я проходила на Аракчинском гипсовом заводе.

Познакомились с дружным, слаженным и дисциплинированным рабочим коллективом завода ООО «Аракчинский гипс». Был проведен инструктаж по технике безопасности противопожарной технике, газовой и электробезопасности. Затем мы более подробно ознакомились с каждым процессом: измельчение гипсового камня в дробилках, совместный помол и сушка в молотковых мельницах и в гипсоварочных котлах удаление гигроскопической влаги и начало процесса дегидратации. В свою очередь гипсовая пыль является вредной для организма в больших концентрациях. Производство является безотходное, благодаря свойствам алебастра при смешивании с водой быстро затвердевает, снова превращаясь в гипс. По химическому составу гипс не токсичен, при его переработке не выделяется в окружающую природную среду СО2. Поэтому получаемые из него вяжущие не являются аллергенами и не вызывают заболевания. Производимые на его основе строительные материалы и изделия имеют высокие показатели свойств (легкость, малую теплои звукопроводность, высокие огнеи пожаростойкость, а также декоративность). Являются экологически безопасным материалом, при этом расширяется сырьевая база за счет использования вторичного сырья и отходов различных производств, что обеспечивает снижение затрат при производстве материалов и изделий на 12…20%. Нами было изучены перспективы этого завода. В будущем завод планирует увеличить объемы производства в несколько раз. Предприятие планирует ввести в эксплуатацию цех ГКЛ для производства гипсокартонных листов. Также планируется установка двух силосных банок для хранение готовой продукциигипсового вяжущего. Силосные банки будут оснащены фильтрами марки ВСЕЛУГ ФН 16 В.