Цех по производству вяжущего низкой водопотребности П=600 тыс.т. год

      Технические характеристики ФРМ-С:

 Производительность  по очищаемой газовоздушной   смеси, тыс.м3/час  от 5 до 140

 Массовая  концентрация частиц на входе  ( 1,2 г/см³, г/м³,   не более 50,0)

 Максимальная  температура очищаемых газов  на входе,    С⁰,                     до  300

 Степень   очистки  (проектная),   %,     не менее                                                   99,0 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2 Технологическая  часть

    2.1 Характеристика выпускаемой  продукции

    Вяжущее низкой водопотребности (ВНВ) представляет собой высокопрочное гидравлическое вяжущее, получаемое при совместном помоле портландцементного клинкера, гипсового камня и водопонижающей добавки (суперпластификатора). В результате механохимического взаимодействия минералов цементного клинкера с суперпластификатором в процессе тонкого измельчения материал приобретает уникальные, специфичные свойства, отличающие его от обычного портландцемента.

    ВНВ получают совместным помолом клинкера, гипса 5% от массы клинкера и пластифицирующей добавки С 3 1-3% от массы клинкера.

    ВНВ на 1-5 марок выше по прочности традиционных цементов и водопотребность снижена на 35-45%. Обладают высокой дисперсностью 4500 - 5000 см²/г.

    По  прочности при сжатии в 28-суточном возрасте цемент делится на марки: 400, 500, 550, и 600.

    Начало  схватывания не ранее 45мин., а конец  – не позднее 10 ч. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.2 Характеристика сырьевых  материалов

    Портландцементный клинкер ГОСТ 10178-85 [5] обычно используют в виде мелких и более крупных гранул и кусков размером до 10-20 или до 50-60 мм.

    Химический  состав клинкера

    СаО  63-66%

    SiO₂  21-24%

    Al₂O₃  4-8%

    Fe₂O₃  2-4%

    MgO  0,5-5%

    SO₃  0,3-1%

  Строительлый  гипс ГОСТ 4013-82 [6] для производства цемента - гипсовый и гипсоангидритовый камень. В гипсоангидритовом камне должно быть не менее 30 % гипса (CaSO₄×2H₂O). Частицы размером до 40 мм. Фракции размером 0 - 40 мм не должны содержать камня размером 0 - 5 мм более 30 %. Влажность 3%.

  Пластификатор С3 ТУ 2481-001-51831493-00 [7] продукт, получаемый при многостадийном органическом синтезе. Основа - нафталинформальдегидная. Состав С-3 (порошкообразная форма): Полиметиленнафталинсульфонаты – 80 - 85 % (олигомеры с длиной цепочки от 1 до 25) Сульфат натрия - 7-10%. Влага - до 10%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.3 Выбор и обоснование  технологической  схемы

    Для производства ВНВ выбрана схема  сухого замкнутого цикла помола, т.к. ее использование наиболее целесообразно  для цемента с удельной поверхностью 4500-5000 г/см² с точки зрения энергосбережения и обслуживания.

    Со  склада клинкер и гипс и добавка поступают в бункера для промежуточного хранения. Затем при помощи весовых дозаторов материалы поступают в мельницу, где измельчаются до необходимой удельной поверхности. Мельница охлаждается впрыском воды, который сопровождается добавлением минеральной добавки С3. Так как цикл помола замкнутый, мельница с периферической разгрузкой – материал из второй камеры поступает в сепаратор при помощи элеватора для разделения частиц по крупности: домол крупных частиц и отправка на склад мелких.

    В шаровой трубной мельнице помол  материала происходит за счет ударов мелющих тел о материал и частиц друг об друга и стенки мельницы.

    Из  мельницы отходящие газы попадают в  аспирационную шахту, где крупные  частицы осаждаются и транспортируются на склад, а воздух далее следует  в циклоны для дальнейшей очистки  от твердых частиц. Затем аспирационный  воздух попадает в рукавные фильтры, где происходит окончательная очистка и выброс чистого воздуха в атмосферу, а частицы цемента собираются в нижних патрубках, откуда потом попадают в силоса с готовым продуктом.

      

 

 

Рисунок 8 – Технологическая схема производства ВНВ

    2.4 Режим работы цеха

    Режим работы цеха устанавливается в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий вяжущих веществ. Он определяет количество рабочих дней в году, количество смен работы в  сутки и продолжительность смены  в часах.

    Количество  рабочих дней в году определят  по формуле:

                            С_р=С_к – ( Т_вых + Т_пр ) = 364 – (98 + 13) = 253 дня,                     (1)

где С_к – количество календарных дней в году;

Т_вых – количество выходных дней в году;

Т_пр – количество праздничных дней.

    Годовой фонд времени работы основного технологического оборудования рассчитывается с учетом остановки оборудования на капитальный  и текущий ремонты по формуле:

                                    Г_ф = С_р – Т_кр – Т_тр = 253 – 14 – 7 = 232 дня,                      (2)

    где Т_кр – количество дней на капитальный ремонт;

        Т_тр – количество дней на текущий ремонт.

    Годовой коэффициент использования основного  технологического оборудования :

                                                К_и = Г_ф/С_р = 232/253 = 92%.                                     (3) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.5 Расчет производственной  программы и потребности  в сырьевых материалах

Таблица 2 – Производственная программа  цеха

 
 

Таблица 3 – Потребность в сырьевых материалах

 
 
 
 
 
 
 
 

    2.6 Технологические  расчеты

    Количество  каждого вида основного  технологического оборудования определяют по формуле:

                                                             N =

,                                                        (4)

    где П_час – часовая производительность цеха, т;

П_пасп – паспортная производительность выбранного оборудования по справочным данным;

        К_и – коэффициент использования оборудования во времени.

    Паспортные  производительности:

• Шаровой мельницы 100 т/час;
• Пневмовинтового насоса 70 т/час.

    N_{мельницы}=

    Принимаем 2 трубные шаровые мельницы с размерами 4,2 × 10 м. 

    N_{насосов}=

    Принимаем 3 пневмонасоса ТА – 53 с высотой подъема 35м. 

Таблица 4 – Технические характеристики подобранного оборудования

 

    Объем и геометрические размеры расходных  бункеров.

    Объем бункера вычисляется по формуле:

                                                          

,                                                         (5)

    где П_час – часовой расход соответствующего материала, т;

        τ – время запаса, ч;

        ρ₀ – средняя насыпная плотность материала, т/м³;

        N – количество одновременно работающего оборудования;

        k_и – коэффициент заполнения бункера (0,7…0,8).

        Объем бункера для  клинкера:

    

,

т.к. объем  одного расходного бункера больше 80 м³, принимаем 2 бункера.

    Объем бункера для гипса:

    

,