Разработать материальный баланс и основные проектные технологические решения цеха помола

 

На основании проведенных ранее расчетов:

=363,28

=348,75

=1,6

 

 

       

 

Подставляя эти данные в формулу, определяем воды на приготовление шлама:

W =363,28·1,6-(348,75+78,75+11,25)=142,5

 

142,5·24=3420 

3420·307=1049940

 

 

Материальный баланс карьера и дробильного отделения.

 

 

Согласно исходным данным потери сырья составляют 2,5%. Из них 1,5% - это потери на карьере и 1% - потери сырья с отходящими газами вращающихся печей.

Карьер, как и дробильное отделение, работает с выходными днями – 307 суток в году по две смены в сутки:

 

307·16=4912 ч.

 

Для производства 1819800 клинкера необходимое количество сырьевых материалов, как было подсчитано выше, составляет:

 

Мела……..…………2984472

Глины………………564138

 

С учетом 1,5% потерь потребуется:

 

Мела –

 

 

3029239,1:307=9867,2

9867,2:16=616,7

 

глины –

 

 

572600,1:307=1865,1

1865,1:16=116,6

 

Таким образом, производительность карьера должна обеспечить добычу, а дробильное отделение – следующее количество материалов:

 

 

                                                      Мела                             Глины

 

в год………………………3029239,1                      572600,1             

в сутки……………………9867,2                            1865,1

в час………………………616,7                              116,6

 

 

 

Материальный баланс клинкерного склада и отделения помола цемента.

 

 

Из данных материального баланса цеха обжига следует, что в склад поступает клинкера:

 

в час……………     225 т.

в сутки…………    5400 т.

в год…………… 1819800 т.

 

При хранении сыпучих материалов в складских помещениях неизбежны потери:

Клинкера.………….0,5%

гипса………………1,0%

трепела……………1,0%

 

Таким образом, в отделение помола цемента за год поступает клинкера

 

 т.

 

При работе отделения помола цемента 307 суток в году по три смены в сутки (7368 ч. в год) необходимо клинкера:

 

в сутки……………1810701:307=5898 т.

в час………………1810701:7368=245,75 т.

 

Введение при помоле цемента гипса (5%) трепела (5%) определяет потребность отделения помола клинкера в этих материалах:

 

Гипса……………..

 

 

104063,3:307=339

104063,3:7368=14,12

 

Трепела….………

 

104063,3:307=339

104063,3:7368=14,12

 

 

Из приведенных выше расчетов следует, что производительность

 

отделения помола составляет:

 

 

1810701+104063,3+104063,3=2018827,6

5898+339+339=6576

245,75+14,12+14,12=273,99

 

Аспирация цементных мельниц  осуществляется с помощью электрофильтров. При этом потери цемента могут быть приняты порядка 0,5%.

Тогда действительная производительность помольного отделения составит:

 

 

 

 

Если учесть, что на помол трепела поступает после предварительной сушки и потери его на складе примерно 1%, то количество трепела, поступающего на склад за год, должно быть:

 

Так как гипс поступает на помол без предварительной сушки, то должен быть учтен только 1% его потерь:

 

 

 

 

Поступающий из вращающихся печей на склад клинкер поливают водой, при этом расход воды на поливку принимается равным 1% от веса клинкера, т.е.

 

В час ………….. т.

 

В сутки……….. т.

 

В год ………….. т.

 

 

 

Материальный баланс силосно-упаковочного отделения

 

 

В соответствии с произведенными расчетами в силосно-упаковочное отделение поступает цемента:

 

В год……………..2008733,46

В сутки…………..6543,12

В час……………..272,62

 

Учитывая потери цемента при упаковке и отгрузке порядка 0,5%, получим количество цемента, подлежащее отгрузке:

 

В год……………...2008333,46 т.

 

 

в сутки……………1998291,8:365=5474,77 т.

 

Поскольку суточная отгрузка зависит от количества и времени поступления транспорта под погрузку цемента, то отгрузка в среднем цемента в час не может быть определена.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5 ПОДБОР И ОПИСАНИЕ РАБОТЫ ОСНОВНОГО  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

 

При подготовке сырьевой смеси применяют транспортирующие устройства, дробильное оборудование для получения шлама,  дозирующие устройства.

Крупные каменные материалы с острыми гранями транспортируются при помощи пластинчатых конвейеров,  а мягкие материалы с использованием ленточных конвейеров.

Для дробления известняка применяют для первичного дробления щековую дробилку, а для вторичного молотковую дробилку.

Щековая дробилка предназначена для грубого измельчения прочных материалов методом раздавливания его между подвижной и неподвижной щеками. Этот билок позврляет измельчать материал до кусков размером 30-40 мм. Регулирование размера выходящего материала можно осуществлять увеличением или уменьшением расстояния между щеками.

Молотковая дробилка предназначена для среднего дробления материала молотками (билами), закрепленных на быстровращающемся роторе. Молотковые дробилки позволяют измельчать материал до кусков размером 6-50 мм. Регулировать размер выходящего материала можно путем изменения зазоров в колосниковой решетке, установленной на выходной части дробилки.

Переработка мягких и пластинчатых материалов в щековых и молотковых дробилках вызывает значительные осложнения. Поэтому для измельчения глины применяют валковые дробилки. Валковые дробилки представляют собой станину, на которой устанавливаются два валка, вращающихся на встречу друг другу.

После измельчения в валковой дробилке глина подается в глинобалтушку, куда подается и вода. Глигобалтушка представляет собой емкость цилиндрической формы диаметром до 12 м. глубиной до 5 м. Глина, попадая в глинобалтушку распускается, в воде, в результате чего образуется суспензия с размерами частиц 3-5 мм.

Для бесперебойной работы дробилок питание их осуществляется из расходных бункеров, снабженных питателями, обеспечивающими непрерывную подачу материала в количестве, соответствующем производительности дробилок.

Предварительно подготовленные известняк и глина направляются далее на совместный помол в шаровую мельницу через весовые дозаторы непрерывного действия с автоматическим управлением. Шаровая  мельница предназначена для тонкого помола материалов способом удара или истирания. Шаровая мельница представляет собой цилиндрический барабан, внутренняя поверхность которого футерована бронеплитами, в который помещают мелющие тела (шары, цибельсы). Сущность дробления заключается в том, что материал попадая в мельницу, измельчаются шарами, которые находятся внутри мельницы. Помол в шаровых мельницах может осуществляться по открытому или закрытому циклам.

Для корректирования шлама по химическому составу и для обеспечения необходимого количества шлама используют шламбассейны. Они представляют собой бассейны вертикального типа емкость 400-1000 м3, сооружающихся в случаях неоднородности исходного сырья и служат для усреднения шлама, что обеспечивает хорошую гомогенизацию шихты.

Для обжига сырьевой смеси применяют вращающиеся печи. Они  состоят из корпуса, представляющего собой барабан длинной 150 – 185 м. и более диаметром 4 – 7 м., сваренного из стальных обечаек. Корпус устанавливается на фундаменте с уклоном по длине 3 – 4°. На нем закреплены бандажи, опирающиеся на роликовые опоры, а также венцовая шестерня, через которую печь приводится во вращение электродвигателем. Обычно скорость вращения находится в пределах 0,5 – 1,2 , причем она может изменятся. Приподнятая часть печи является холодным концом, входящим в пылеосадительную камеру через уплотняющее устройство, которое препятствует подсосу наружного воздуха. Для защиты от воздействия горячих и для уменьшения теплопотерь корпус печи изнутри футеруется. Огнеупорные материалы для этой цели выбирают с учетом температур газов в разных зонах печи, а также основности обжигаемого материала. Широко применяется шамотный и многошамотный кирпич, а также высокоглиноземистые и талькомагнезитовые огнеупоры. Для зоны спекания преимущественно используют  хромомагнезитовый, периклазошпинелидный и магнезитохромитовый кирпич.

В печной агрегат входят также  шламовый питатель, пылеосадительная камера, электрофильтры для очистки дымовых газов от пыли, дымосос, горячая головка печи, колосниковый холодильник, предназначаемый для охлаждения клинкера. Одним  из элементов печи являются встроенные в них теплообменники, предназначаемые для интенсификации процессов теплоотдачи от печных газов обжигаемому материалу. Вращающаяся печь работает по следующей схеме. Шлам из шламбассейна перекачивается насосом в распределительный бак, установленный над печью. Отсюда он через ковшовый питатель или специальный расходомер по трубе поступает в печь.С противоположной стороны в печь подается газ. Попадая в раскаленное пространство, газ воспламеняется и начинает гореть. Образующиеся дымовые газы проходят через всю печь, отдавая  свое   тепло     обжигаемому материалу. По выходе из печи газы с температурой 150 – 200 °С направляются через пылеосадительную камеру в электрофильтр, где очищаются от пыли.

Шлам, проходя через печь и подвергаясь воздействию газов все более высокой температуры, претерпевает ряд физических и физико-химических превращений. Пройдя зону высших температур, клинкер начинает охлаждаться потоком более холодного воздуха, поступающего из холодильника. В колосниковом холодильнике клинкер окончательно охлаждается до температуры 30-50°С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ  ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 

 

При большой насыщенности предприятий цементной промышленности сложными механизмами и установками при добыче и переработке сырья, по обжигу сырьевой смеси и измельчению клинкера, по 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”.

На действующих предприятиях необходимо оградить движущиеся части механизмов и двигателей, а также электроустановки,  приямки, люки, площадки и т.д.

Должны быть заземлены электродвигатели, а также разного вида электроаппаратура. Необходимо предусматривать соответствующие устройства и установки подъемно-транспортных механизмов для безопасного ведения работ.

Из-за взрывоопасности установок по сушке и помолу материалов трубопроводы, сепараторы, бункера для хранения пыли должны оборудоваться предохранительными клапанами.

   Обслуживание дробилок, мельниц, печей, силосов, транспортирующих  и погрузочно-разгрузочных механизмов должно осуществляться в соответствии с правилами безопасной работы у каждой установки.

Большое внимание следует уделять на предприятиях обеспыливанию воздуха и отходящих газов печей и сушильных установок с целью создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда. В соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий концентрация в воздухе помещений цементной и остальных видов пыли не должны превышать 0,04 . Содержание в воздухе окиси углерода не допускается более 0,03 , а сероводорода – более 0,02 . В воздухе, выбрасываемом в атмосферу, концентрация пыли должна быть не более   0,06 . Практика показывает, что при правильной и внимательной эксплуатации пылеочистных  систем содержание пыли в выбрасываемом воздухе составляет  0,04 – 0,06  .

Для создания нормальных условий труда все помещения цементных заводов должны обеспечиваться системами искусственной и естественной вентиляции. Этому в большой мере способствует герметизация тех мест, где происходит пылевыделение,  а также отсос воздуха из бункеров, течек, дробильно-помольных механизмов и т. д. В зависимости от мощности и величины различных механизмов и интенсивности пылевыделения рекомендуются следующие объемы отсасываемого воздуха:

 

При отборе воздуха от:

Щековых и молотковых дробилок      4000 - 8000