Автор: Пользователь скрыл имя, 31 Марта 2012 в 19:15, курсовая работа
В данной курсовой работе гипс рассматривается только как материал, предназначенный для строительных целей, где область его применения должна быть весьма обширна и где он может и должен оказать неоценимую услугу строителям.
Человечеством накоплен огромный опыт в области производства и использования гипса. Однако его возможности все еще не исчерпаны. Более того, за последние десятилетия производство и применение гипса в высокоразвитых странах непрерывно возрастают.
После загрузки автоклав герметизируют, а затем впускают в него пар, пока давление в автоклаве не поднимется до 1,3 ати. Обычно это занимает не более 10 мин. Такое давление при температуре пара в автоклаве 124°С и при размере щебенки 10—50 мм поддерживается в течение 6 ч, что обеспечивает дегидратацию гипсового камня (отщепление кристаллизационной воды Н2О от молекулы CaS04).
Образующийся в процессе пропаривания в автоклаве конденсат, стекающий через решетку, периодически удаляется из автоклава по мере накапливания, но так, чтобы горячая вода в известном количестве находилась постоянно в автоклаве, под решеткой.
3. Пропаренную щебенку выгружают из автоклава в обычные бункеры с зонтами для сбора и удаления: наружу пара, бурно отделяющегося при выгрузке от пропаренной щебенки. В этот период из гипсовой щебенки испаряется около половины количества воды, подлежащей удалению из гипса для перевода его в полугидрат.
Наличие же в вынутой из автоклава гипсовой щебенке кристаллов полуводного высокопрочного гипса можно установить невооруженным глазом по характерным блесткам на поверхности и в изломе щебенки, состоящим как бы из тончайших шелковистых волокон.
Рис. 2.1 Автоклав для пропаривания гипсовой щебенки в производстве высокопрочного гипса. 1 – автоклав, 2 – сферическая часть, 3 – люк, 4 – патрубок, 5 – штуцер, 6 - сферическая часть, 7 – решетка, 8 – щебенка, 9 – конденсатор, 10 – штуцер, 11 – восьмимиллиметровая сталь с обмуровкою, 12 – кронштейны.
В процессе выгрузки гипсовой щебенки из автоклава на ее поверхности может образоваться ангидрит CaS04. В середине гипсовой щебенки остается вода, подлежащая удалению.
4. Для удаления свободной воды из пропаренной гипсовой щебенки ее нагревают в сушильном барабане при постоянном перемешивании. При этом вода, удаляясь из щебенки и проходя через поверхностные слои ее, способствует гидратации находящегося здесь ангидрита. Таким образом, сушку гипсовой щебенки после пропаривания следует рассматривать не только как удаление из нее свободной воды, но и как процесс перекристаллизации «высушиваемого» продукта.
5. Высушенную в сушильном барабане гипсовую щебенку размалывают в порошок, 85% которого должно проходить через сито № 008.
6. Складирование готовой продукции производится в утепленных закрытых бункерах, предотвращающих испарение влаги из гипса. Транспортирование готовой продукции на склад должно производиться закрытыми шнеками, обеспечивающими перемешивание, транспортируемой продукции.
Давление насыщенного пара в автоклаве 1,3ати и соответствующая ему температура 124° принимаются как оптимальные.
Время пропаривания определяется расчетом по скорости пенетрации зоны дегидратации от поверхности в глубь пропариваемого куска гипса. Для щебенки размером около 50мм оно равно 6 ч. Для других размеров щебенки время пропаривания может быть определено по следующей формуле:
tп =
где tп – время пропаривания в ч;
Wп – количество тепла, необходимое для нагревания среднего куска гипсового камня до температуры пропаривания в кал. Его можно определить по формуле:
Wп = (Yк)
Где Yк – вес минеральной части камня в кг;
Yв – вес кристаллизационной воды в камне в кг;
Vп – поверхность среднего куска гипсового камня в м2;
kтп – коэффициент теплоотдачи, определяемый по формуле:
kтп =
где α - коэффициент теплоотдачи от газов к камню, равный 8 кал/м3/ч;
λ - коэффициент теплопроводности гипсового камня, равный 2,2 калл/м2/ч;
dср – наименьшая средняя толщина куска гипсового камня в м;
tср – средняя температура пропариваемого камня в градусах;
s – путь пенетрации зоны дегидратации CaSO4 * H2O от поверхности в глубь пропариваемого куска в м;
- скорость пенетрации, зоны дегидратации CaSO4 * H2O в м/ч, где t – температура дегидратации CaSO4 * H2O под влиянием насыщенного пара.
На рисунке 2.1.2 показана заводская технологическая схема производства высокопрочного гипса.
Процесс добычи гипсового камня относительно простой благодаря низкой твердости камня. Добыча производится либо в шахтах, либо открытым способом в карьерах 1. Всего в мире производится порядка 100 миллионов тонн гипсового камня в год, а запасы камня по всей планете оцениваются в более чем 3 миллиарда тонн. Затем добытый гипсовый камень транспортируется в помольное отделение, где дробится в щековой дробилке 2, толщиной не более 50мм, в данном случае используется щековая дробилка, которая оснащается устройствами регулировки размера выходной щели, марки ЩДС-2,5х4 с наибольшим размером куска исходного материала 70мм.
Полученная щебенка поступает на склад сырья 3, затем транспортируется в бункеры 4, а из них скребковым транспортером 5 подается в башмак элеватора 6 и поступает на струнное сито, с помощью которого, порошкообразная мелочь отсеивается в бункер 7, а щебенка поступает в бункер
16