Разработка качественно-количественной схемы щебёночного завода

Министерство Образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Брестский Государственный Технический Университет»

Кафедра технологии бетона и строительных материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему:«Разработка качественно-количественной схемы щебёночного завода»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             Выполнил студент 4-го курса СФ

 группы СТ-27

                                   Кривеня И.В.

                              Проверил

                                  Павлюкевич

 

 

 

 

 

 

 

 

Брест 2007

 

Щебеночный завод.

        Пояснительная  записка  Кривеня И.В..: группа СТ-27-Брест: 2007: 1 рис.,

1 схема, 9 таблиц, 8 литературных источников.

 

             Ключевые слова:

горная порода, щебень, заполнитель, предел прочности, фракция, зерновой состав, грохочение, дробление.

              В данной пояснительной записке  описывается расчет производительности  и оборудования щебеночного завода, номенклатура продукции, приведены  характеристики сырья, нормы контроля  качества готовой продукции. В  конце пояснительной записки приведен список использованных источников.

              К пояснительной записке прилагается  чертеж на формате А3, где содержится  план и разрез цеха, а также  качественно-количественная схема.

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

    Введение

 

1. Характеристика выпускаемой продукции  и область ее применения 

    в строительстве

2. Характеристика сырьевых материалов

3. Режим работы и фонд рабочего  времени

4. Выбор и технико-экономическое  обоснование способа и технологической

    схемы производства

5. Расчет производительности цеха  и оборудования технологической  линии,

    потребности сырья и  полуфабрикатов

6. Контроль технологического процесса  и качества готовой продукции

7. Технико-экономические показатели  проектируемого предприятия

8. Охрана труда и окружающей  среды

    Список использованных  источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

               Заполнители занимают в бетоне  до 80% объёма и составляют 30-50% стоимости  бетонных и железобетонных конструкций, они оказывают значительное влияние на свойства бетонной смеси и бетона. В связи с большим объёмом и разнообразием выпускаемых бетонов требуется огромное количество различных заполнителей.

               Заполнитель – природный или  искусственный материал, определенного зернового состава, которые в рационально составленной смеси с вяжущим и водой образуют бетон.

              Жесткий скелет из высокопрочного  заполнителя увеличивает прочность  и модуль упругости бетона (т.е. уменьшает деформации конструкций  под нагрузкой), уменьшает ползучесть ( т.е. пластические необратимые деформации бетона при длительном действии нагрузки).

             Основными признаками стандартизованной  классификации разнообразных заполнителей  для бетона (ГОСТ 25137-82) являются: происхождение, крупность зерен, плотность, назначение.

             Щебнем называется материал, полученный  дроблением горных пород на  куски размером 5 – 70 мм. Он как  правило дороже гравия, тем не  менее объем производства щебня  превышает объем добычи гравия  в несколько раз. Это объясняется отсутствием гравия во многих районах, а также тем, что щебень более качественный заполнитель для высокопрочных бетонов.

             Сырьем для получения щебня  служат в основном изверженные  породы - габбро, базальт и карбонатные  осадочные породы – известняк, доломит. Меньшее промышленное значение имеют метаморфические горные породы.                

               В курсовой работе разрабатывается  технология производства эффективных  видов заполнителей на основе  производственного опыта  и научно-исследовательских разработок в направлении снижения материалоёмкости и топливно-энергетических ресурсов.

              Особое внимание уделяется разработке  безотходных технологий, предусматривающих  получение различных заполнителей  из разнообразных отходов промышленности и попутно добываемых пород.

 

 

1. Характеристика выпускаемой продукции и область её применения в строительстве

               Щебень должен производиться  в виде следующих фракций, раздельно  дозируемых при приготовлении  бетона: 5 -10, 10 – 20, 20 – 40, 40 – 70 мм.

Допускается использование щебня фракций 3 – 10 мм, а для гидротехнического бетона 40 -80 и 80 -120 мм. Кроме того, допускается поставка щебня в виде смеси двух фракций. Зерновой состав фракций должен находиться в пределах области, показанной графиком зернового состава для щебня. В отдельных случаях предъявляются более жесткие требования. Так, для фракций щебня с наименьшим размером зерен 5(3) мм содержание более мелких примесей ограничивается 5%.

              По форме зерен щебень подразделяется на три группы:

1. Обычный - в котором допускается содержание зерен пластинчатой и игловатой формы до 35% (по массе).
2. Улучшенный – не более 25%.
3. Кубовидный – не более 15%.   

              Для некоторых видов специального  бетона например, бетона для напорных труб, должен применятся только кубовидный щебень (ГОСТ 10268-80).

              Прочность щебня характеризуется  маркой, соответствующей  пределу  прочности исходной горной породы  в насыщенном водой состоянии  и определяемой по показателю дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

              По ГОСТ 10268-80 предел прочности  горной породы, используемой для  производства щебня, должен быть  выше заданного предела прочности  бетона:

не менее чем в 1,5 раза – для бетона с пределом прочности ниже 30 МПа;

не менее чем в 2 раза – для бетона с пределом прочности 30 МПа и выше.

              Щебень из изверженных горных  пород, применяемый в качестве  заполнителя для тяжелого бетона, должен иметь марку соответствующую  пределу прочности породы не ниже 80 МПа, из метаморфических горных пород не ниже 60 МПа, из осадочных – не менее 30 МПа.

              Для гидротехнического бетона  зоны переменного уровня воды  должен применятся щебень из  пород предел прочности которых  превышает предел прочности бетона не менее чем в 3 раза (для изверженных и метаморфических горных пород) или в 2,5 раза (для осадочных). Эти требования обеспечивают необходимую и достаточную для бетона прочность.

             Содержание зерен слабых пород  щебня допускается не более 10% (по массе), а для бетона ряда соответственно высокопрочных ответственных конструкций – не более 5%. Массовая доля отмучиваемых примесей в щебне из изверженных и метаморфических пород не должна превышать 1%, а в щебне из осадочных пород в ряде случаев ( в зависимости от марки бетона и вида конструкций) -   2 – 3%.

         

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Характеристика сырьевых материалов

               Качество нерудных строительных  материалов предопределяется свойствами  исходной горный породы и в  первую очередь минералогическим составом , структурой и текстурой, физико-механическими и химическими свойствами, наличием вредных примесей.

              От минералогического состава  горной породы в значительной  степени зависят ее физико-механические  свойства. Из основных породообразующих материалов наиболее прочными и стойкими против механических воздействий является кварц.

              Структура горных пород оказывает  непосредственное влияние на  физико-механические свойства заполнителя. Горные породы полнокристаллической, мелко- и

микрозернистой структуры лучше сопротивляются при истирании, меньше подвержены процессам выветривания.

             Текстура горных пород оказывает  непосредственное влияние на  физико-механические свойства горных  пород.

             Горные породы с массивной структурой обладают более высокими прочностными показателями, чем породы с гнейсовой, полосчатой, пористой структурой.

             Плотность (г/см³) или идентичный  показатель – объемная масса (т/м³) магматических или метаморфических пород в основном зависит от минералогического состава, а осадочных пород от пористости.

            При прочих равных условиях  те же породы, имеющие меньшую  пористость и большую плотность, обладают лучшими физико-механическими  свойствами. Меньшая плотность (большая пористость) породы влечет за собой увеличение влагоемкости, отрицательно сказывающейся на морозостойкости породы.

           Влажность, водопроницаемость, водопоглащение  и водонасыщение находятся в  прямой зависимости от их пористости  и как следствие, чем больше пористость, тем меньше морозостойкость.

           Предел  прочности на сжатие в сухом  и водонасыщенном состоянии зависит  от минералогического состава, структуры, текстуры и плотности породы,  а также от степени ее выветривания.   

           Дробимость  щебня при сжатии (раздавливании) характеризует прочностные свойства  горной породы.

           Химические  свойства. Растворимость.

           Наличие  в заполнителях бетона гипса  или другого легко растворимого  материала может привести к увеличению пористости и водопроницаемости, способствующих изменению прочности или разрушению бетона.

          Окисление, гидратация и карбонизация

Пирит и марказит окисляются и гидратируются с образование серной кислоты и гидроксидов железа.  При этом увеличиваются объемы , что в конечном счете приводит к образованию пузырей и поверхностной коррозии бетона, особенно в теплых и влажных условиях. Непрерывное окисление и гидратация окисей  тех- и двухвалентного железа глинистых бурых железняках вызывает расширение и образование трещин в бетоне.

Химическое воздействие заполнителя с щелочами может вызвать разрушение бетона, изготовленного из цемента с высоким содержанием щелочей, в результате образования силикагелей, которые в дальнейшем осмотически адсорбируют воду из цементного теста

и развивают гидростатические давления, превышающие прочность бетона при растяжении.

             Сырьем для получения щебня  в основном служат изверженные  породы - гранит, габбро, базальт и  карбонатные – известняки и  доломиты.

               По заданию в проекте тип сырья I-1,  это прочные изверженные горные породы (граниты , диориты , сиениты , базальты и др.)с пределом прочности на сжатие до 300 МПа ,чистые или незначительно загрязненные легкопромывистыми включениями.

               Сырье добывают экскаваторным способом разработки месторождений. Добыча камней  осуществляется в карьерах. Разработке месторождений каменных пород предшествуют вскрышные работы, заключающиеся в удалении верхнего слоя и песчано-глинистых пород. В состав вскрышных работ может входить и удаление непригодного камня верхней зоны.

               Основными классификационными характеристиками  добытой для переработки горной  массы является: прочность, однородность, абразивность, гранулометрия исходной  массы, количество и вид загрязняющих включений, которые могут быть легко-, средне- и труднопромывными.

 

 

          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Режим работы и фонд рабочего времени

           Режим  работы щебеночного завода с  экскаваторным способом разработки  месторождения, как правило, круглогодичный с числом рабочих дней 260. Суточный режим работы предприятия принимается трехсменным.

               Продолжительность смены 8 часов.

               Годовой фонд рабочего времени  при трехсменном режиме работы  определяется за вычетом времени, необходимого для планово-предупредительных ремонтов и составляет по нормативам 6075 часов.

               Расчетный годовой фонд времени  работы технологического оборудования  в часах (Тн), на основании которого  рассчитывают производственную мощность предприятия, определяют исходя из годового фонда рабочего времени с учетом коэффициента недоиспользования времени (кн).

               Кн=0,85 для трехсменного режима  работы.

               Тн=Т* Кн=6075*0,85=5164 ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор и технико-экономическое обоснование способа и технологической схемы производства

            Основная продукция щебеночных  заводов – фракционированный  щебень крупностью до 40(70) мм с  содержанием мелких фракций (до 20 мм) не менее 50% от общей массы  щебня, и кроме того, обогащенный песок из отсевов дробления.