Процессы и аппараты дробления при производстве строительного гипса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процессы и аппараты дробления при производстве строительного гипса

 

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

 «Процессы  и аппараты технологии строительных  изделий» 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Проверил: 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

Данный курсовой проект состоит из пояснительной записки, содержащей 20 листов печатного текста, включающего: 1 таблицу, и основанной на 3 литературных источниках, и графической части состоящей из 2 листов формата А1 (технологическая схема, установка – щековая дробилка).

 

Ключевые слова: гипс, строительный, механическая обработка, контроль качества, сырье, технология, производство, дробление, помол.

 

Целью данного курсового проекта было рассчитать и запроектировать тип и необходимое количество установок для производства строительного гипса. В работе рассмотрены различные технологии производства гипса. Произведены все необходимые технологические расчеты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение………………………………………………………………………….2

1.Основные свойства сырья  и  вспомогательных  материалов………………3

2.Описание и назначение заданного  технологического процесса и  обоснование технологической схемы  производства………………………….5

2.1 Выбор и обоснование технологической  схемы производства……………5

2.2 Описание  технологической схемы  производства…………………………7

2.3 Описание заданного технологического  процесса………………………….9

3. Расчет материального баланса  и количество основных аппаратов……….12

4. Контроль и возможности автоматизации  производства……………………15

5. Техника безопасности и охрана  окружающей среды………………………18

Заключение………………………………………………………………………19

Список используемой литературы …………………………………………….20

 

 

 

Введение

Строительными минеральными вяжущими веществами называют порошковидные материалы, которые после смешивания с водой образуют массу, постепенно затвердевавшую и переходящую в камневидное состояние. Строительные материалы делят на две группы: неорганические (минеральные), главнейшие из которых - портландцемент и его разновидности, известь гипс и другие, и органические, из которых больше всего используют продукты перегонки нефти и каменного угля (битумы, дегти), называемые черными вяжущими.

Строительные материалы сыграли большую роль в развитии культуры и техники. Без них невозможно было бы возведение зданий и сооружений. Одно из первых мест среди строительных материалов занимают вяжущие вещества, которые являются основой современного строительства.

Производство вяжущих веществ представляет собой комплекс химических и физико-механических воздействий на исходные материалы, осуществляемых в определенной последовательности.

Вяжущие вещества - основа современного строительства. Их широко применяют для изготовления штукатурных и кладочных растворов, а также разнообразных бетонов (тяжелых и легких). Из бетонов изготовляют все возможные строительные изделия и конструкции, в том числе армирование сталью (железобетонные, армосиликатные и др.) Из бетонов на вяжущих веществах возводят отдельные части зданий и целые сооружения (мосты, плотины и т.п.).

Примерно за 4-3 тыс. лет до н.э. появились вяжущие вещества получаемые искусственно – путем обжига. Первым из них был – строительный гипс, получаемый обжигом гипсового камня при сравнительно невысокой температуре 413-463К.

Гипсовыми вяжущими веществами называют порошковидные материалы, состоящие из полуводного гипса и получаемое обычно тепловой обработкой двуводного гипса в пределах 105-2000С.

Применение гипсовых материалов и изделий способствует экономии топлива, цемента, снижению трудоемкости и стоимости строительства. Гипс применяется в качестве штукатурного материала, для изготовления орнаментальных украшений и при отделке зданий. Кроме того, используют для изготовления гипсобетонных прокатных перегородок и перегородочных плит

1.Основные свойства сырья  и  вспомогательных  материалов

Основным источником сырья для производства гипсовых материалов и изделий являются природные  месторождения гипса и ангидрида, а также в небольшой степени месторождения гипсосодержащих  пород. Кроме того в качестве перспективного сырья для получения гипсовых вяжущих материалов следует рассматривать гипсосодержащие отходры ряда производств (фосфогипс, фторангидрид, титаногипс, борогипс и др.)

Природные гипс и ангидрит являются практически мономинеральными горными породами, каждая из которых состоит из ондоименного минерала (гипса или ангидрида), обычно с некоторой примесью кварца, карбонатов, глинистого материала, реже битуминозных веществ, пирита и др. Обычно в земной коре залежи гипса и ангидрида встречаются совместно.

Гипс относиться к классу сульфатов и представляет собой двуводный сульфат кальция (СaSO42H2O). Химический состав чистого гипса, % по массе: СаО - 32,6; SО3 – 46,5; Н20 – 20,9. Кроме кристаллизационной воды, гипс имеет гигроскопическую влагу находящуюся на поверхности гипсового камня и в его порах. Кристаллизуется гипс в моноклинной сингонии, кристаллы пластинчатые, столбчатые, игольчатые и волокнистые. Кристаллы обладают весьма совершенной спайностью по плоскости симметрии, по которой они раскалываются на гладкие блестящие пластинки, в других направлениях спайность менее совершенная.

Гипс по условиям тепловой обработки, скорости схватывания и твердения делят на 2 группы: низкообжиговые и высокообжиговые.

Низкообжиговые вяжущие быстро схватываются и твердеют; состоят они главным образом из полуводного гипса, полученного тепловой обработкой гипсового камня при t 383-4530С. К ним относятся строительный (алебастр) формовочный высокопрочный (технический) и медицинский гипс, а также гипсовые вяжущие из гипсосодержащих материалов.

Высокообжиговые медленно схватываются и твердеют, состоят преимущественно из безводного сульфата кальция, полученного обжигом при температуре 873-1173К. К ним относятся ангидритовое вяжущее (ангидритовый цемент), высокообжиговый гипс (эстрих- гипс) и отделочный гипсовый цемент.

Гипсовые вяжущие (ГОСТ 125-79, СТСЭВ 826-77) получают термической обработкой гипсового сырья до полугидрата сульфата кальция. Применяют для изготовления строительных изделий всех видов и при производстве строительных работ.

Марку гипсовых вяжущих от Г-2 до Г-25 характеризуют, по прочности при сжатии соответствующих марок меняется в пределах 2….25МПа, а при изгибе 1,2….8МПА.

В зависимости от сроков схватывания различают вяжущие быстротвердеющие (А), нормальнотвердеющие (В), с началом схватывания соответственно не ранее 2, 6 и 20 мин и концом не позднее 15, 30.

В зависимости от степени помола различают вяжущие грубого (I), среднего (II), тонкого помола (III) с максимальным остатком на сите с размером ячеек 02 мм, соответственно не более 23,14 и 2%.

Марки гипса Г-2….Г-7, всех сроков твердения и степеней помола предназначены для изготовления гипсовых строительных изделий всех видов.

 

 

 

 

 

7

 

2.Описание и назначение заданного  технологического процесса и  обоснование технологической схемы  производства

 

2.1 Выбор и обоснование технологической  схемы производства

 

Вяжущие марок Г-2—Г-7 применяют для изготовления панелей и плит перегородок, гипсокартонных и гипсоволокнистых листов, стеновых камней, архитектурно-декоративных изделий, вентиляционных коробов, штукатурных и шпаклевочных смесей и других целей. Вяжущие марок Г-5—Г-7 применяют для отливки моделей, капов и форм в фарфорофаянсовой, керамической, автомобильной, авиационной промышленности и машиностроении.

Высокопрочное гипсовое вяжущее — супергипс получают путем тепловой обработки гипсового камня первого сорта (ГОСТ 4013—82), смешанного с модификатором — фталевым или малеиновым ангидритом, в среде насыщенного водяного пара под давлением. Особенность технологии супергипса — использование мелкой фракции (0,1—10 мм) гипсового камня любой кристаллической структуры. Супергипс широко применяется в стоматологии и ювелирном производстве.

Эстрихгипс — продукт, получаемый обжигом двуводного гипса или ангидрита в шахтных или вращающихся печах при 900—1000 °С с последующим измельчением. Он состоит в основном из безводного сернокислого кальция и небольшого количества ускорителя твердения — оксида кальция, образующегося в результате термического разложения сульфата или карбоната кальция в обжигаемом материале.

Эстрихгипс применяют для изготовления бесшовных полов и подготовок под линолеум, в растворах для кирпичной кладки и штукатурки, при изготовлении изделий из искусственного мрамора, при производстве обычных и специальных цементов.

Строительный гипс – воздушное вяжущее вещество. Его нельзя использовать для сооружений, находящихся в воде, так как в ней растворяется образующийся при твердении двуводный гипс и разрушается кристаллический сросток. При последующем высушивании гипса прочность его снова восстанавливается. Причиной малой водостойкости гипсовых изделий является и расклеивающее действие водных пленок, разъединяющих отдельные элементы кристаллической структуры затвердевшего гипса. Гипсовые изделия, защищенные от действия атмосферных осадков и сырости, долговечны. Для прочности и водостойкости строительного гипса можно добавлять к нему смесь декстрина и растворимого стекла. Повышает водостойкость и добавка к гипсу небольших количеств сульфитно-спиртовой барды и ее производных, а также ряда гидрофобных органических веществ (олеиновая кислота, мылонафт, и др.). Положительное влияние на водостойкость гипса оказывает добавка молотого гранулированного доменного шлака, извести, смеси извести или цемента с гидравлическими добавками, глины и других материалов. Повышает водостойкость и введение в гипсовый порошок кремнийорганических соединений или пропитка ими гипсовых изделий.

Строительный гипс применяется главным образом для производства гипсовых и гипсобетонных строительных изделий, применяемых для внутренней части зданий (сухой штукатурки, перегородочных плит и панелей и ряда других), а также для изготовления известково-гипсовых штукатурных растворов для внутренних стен зданий.

В известково-гипсовых штукатурных растворах на одну объемную часть гипса берут от одной до пяти объемных частей известкового теста, которое замедляет схватывание и увеличивает пластичность раствора. Для уменьшения расхода вяжущего и во избежание вызываемого известью растрескивания к смеси гипса и извести добавляют до трех объемных частей песка или другого заполнителя (шлака, пемзы, опилок и т.п.). Вводить чрезмерное большое количество заполнителей не рекомендуется, так как строительный гипс плохо сцепляется с наполнителями. Что понижает прочность изделий и, кроме того, в случае применения тяжелых заполнителей увеличивает их вес. Строительный гипс модно применять для штукатурки и без добавок извести, однако тогда необходимо вводить замедлители схватывания.

Известково-гипсовые растворы отличаются от известковых более быстрым твердением и большей прочностью, а от гипсовых – большей пластичностью и более медленным схватыванием.

По заданию курсового проекта  выбираем технологическую схему производства строительного гипса.

 

2.2 Описание  технологической схемы  производства

 

Рис1. Технологическая линия для приготовления гипса

 

1. Приемный бункер; 2- пластинчатый питатель; 3- дробильное отделение; 4- элеватор для щебня; 5- расходный бункер; 6- дисковый питатель; 7- шахтная мельница; 8- сдвоенный циклон; 9- батарейный циклон; 10- вентилятор; 11- рукавный фильтр (всасывающий); 12- вентилятор для удаления очищенного воздуха; 13,28 – транспортные  шнеки; 14- калориферная установка; 15- рукавный фильтр; 16- камера пылеосаждения; 17 –калориферная установка; 18- шнек для осажденной муки; 19 – пароотвод; 20- гипсоварочный котел; 21- бункер для угля; 22- топка гипсоварочного котла; 23- бункер для сырой гипсовой муки; 24- шнековые питатели; 25- бункер томления; 26- разгрузочный шнек; 27- элеватор для готового гипса; 29- склад готового гипса

 

 

В соответствии с технологической схемой (рис.1) используется гипсовый камень в кусках размером 300...500 мм, который подвергается первичному дроблению в щековых дробилках до размера кусков 30...50 мм и вторичному - до размера частиц 0... 15 мм - в молотковых. Возможно одностадийное дробление в молотковых дробилках до частиц размером 0. ..25 мм.

Из приемного бункера гипсовый камень подается  пластинчатым питателем в дробильное отделение, где попадает в щековую, а затем в  молотковую дробилку. Из дробильного отделения гипсовый щебень транспорт тируется элеватором в бункер, снабженной реечным затвором, через который дисковым  питателем подается в шахтную мельницу. При помоле материал одновременно подсушивается горячими газами, отходящими от гипсоварочного котла. Из шахтной мельницы гипсовая мука переносится потоком газов. в сепарирующую установку, состоящую из  сдвоенного циклона и всасывающего рукавного фильтра с вентилятором. Вентилятор выбрасывает обеспыленный воздух в атмосферу.  Шнеки собирают осажденную муку и подают ее в бункер, откуда шнековый питатель подает ее в гипсоварочный котел. В последний горячий газ поступает от топки, топливо в которую подается из бункера. Прошедший тепловую обработку готовый (полуводный) гипс самотеком направляется  в бункер томления, выдерживается некоторое время, а затем разгрузочным шнеком, элеватором и транспортным шнеком подается на склад готового гипса.

Пар, образующийся при варке гипса, отводится по пароотводу в пылеосадительную камеру и далее на окончательную очистку в рукавный фильтр. Осажденная мука подается на шнек, возвращающий ее в бункер котла.