Развитие мокрого способа производства цемента

    Мелкие  фракции подхватываются восходящим воздушным  потоком, создаваемым  вентилятором, и выносятся  в циклоны. Осажденный в циклонах готовый  продукт направляется в бункера пневмовинтовых насосов типа НПВ-110-2, производительностью 110 т/час, которые транспортируют цемент в силоса на дальнейшее хранение. В данном проекте предусмотрена установка трех насосов.

    Запыленный  воздух проходит очистку  в три стадии. На первой стадии предусмотрена  аспирационная шахта  с пропускной способностью не менее 22000 м³/час и степенью очистки 5-10 %. Очищенный на первой стадии воздух поступает в группу циклонов типа ЦН-15 со степенью очистки 80-90 %. На третьей стадии очистки установлен рукавный фильтр типа РФГ -УМС 10-2, степень очистки которого составляет 99 % и выше. Очищенный воздух с помощью вентилятора типа ВДН -26 -11у через трубу выбрасывается в атмосферу.

    Для хранения цемента  предусмотрена установка  десяти силосов, представляющих собой цилиндрические резервуары емкостью 6000 м³.

[2,3] 

2.3 Факторы, влияющие  на процесс помола 

    Помол клинкера является наиболее важной стадией производства портландцемента, так  как степень измельчения  цемента определяет его качество.

    Существует  ряд факторов, влияющих на процесс помола: размолоспособность клинкера, ассортимент  и коэффициент  заполнения мелющими телами, режима их работы, интенсивность аспирации, температура цемента, выбор схемы процесса помола.

    

    Измельчение размалываемого материала  в мельнице происходит при движении мелющих  тел. В качестве мелющих  тел в данном проекте  предусмотрено применение шаров и цильпебса. В первую камеру мельницы загружают шары общей массой около 185 т. Во вторую камеру загружают цильпебс. Мельница заполнена мелющими телами на 25-30 5%.

    Помол шихты может осуществляться в двух режимах - каскадном  и водопадном. Каскадный  режим предполагает небольшую скорость вращения мельницы, измельчение происходит под действием  раздавливающих усилий. Водопадный режим - при  большой скорости вращения мельницы, материал измельчается под действием  ударной нагрузки. В данном проекте  наиболее рациональным является использование  смешанного режима - каскадно-водопадного.

    Материал  движется по мельнице в результате подпора  вновь поступающих  через загрузочную  часть клинкера и  добавок.

    В связи с тем, что  большая часть  энергии удара  и трения шаров  между собой и  с материалом выделяется в виде тепловой энергии, материал, шары и корпус мельницы нагреваются до температуры свыше 150 ⁰С. Для снижения температуры цемента в последнюю камеру мельницы предусмотрено вспрыскивать распыленную воду в количестве 0,5-1 % от массы цемента. Это позволяет снизить температуру цемента до 70-80 ⁰С. Кроме этого для снижения температуры цемента предусмотрена аспирация мельницы, которая заключается в просасывании через мельницу холодного воздуха, при этом удаляются наиболее мелкие частицы цемента.

    В процессе помола мельчайшие частицы цемента  налипают на мелющие  тела, снижая их размалываемую  способность. Использование  замкнутого цикла  процесса помола позволяет  удалять мелкие частицы  из мельницы, повышая  ее производительность на 10-20 %.

[8] 

2.4 Технологический  контроль процесса  и качества готовой  продукции

    Контроль  производства является необходимой составной  частью любого технологического процесса. Назначение производственного  контроля состоит  в обеспечении  выпуска продукции  высокого качества при  оптимальных технико-экономических  показателях работы оборудования с минимальными затратами сырьевых, топливно-энергетических ресурсов. Основное внимание при организации контроля производства уделяют предупреждению брака и использованию контрольных данных для оперативного управления производственными процессами.

    Основными задачами производственного  контроля являются:

1. обеспечение  стабильного производства;
2. подача в производство качественного сырья, добавок, топлива, материалов;
3. установление и поддержание оптимального технологического режима процессов в соответствии с требованиями технологического регламента;
4. обеспечение технологической дисциплины;
5. приемка готовой продукции по ГОСТу.

    Внедрение средств автоматизации  и оперативной  стабилизации контролируемых параметров процесса повышает  роль цеховой  лаборатории в  обеспечении выпуска  продукции заданного  качества, поэтому  предусмотрены разграничения  обязанностей этих подразделений  и разделений системы  контроля на оперативный  и технологический.

    Оперативный контроль осуществляет лаборатория цеха, которая следит за качеством поступающего и выходящего из мельницы материала. Оперативный  контроль тонкости помола цемента осуществляет обслуживающий персонал отдельно для каждой мельницы путем определения  остатка на сите №008. Контрольные пробы отбирают через 1-2 часа. Результаты сообщают машинисту, который в свою очередь обеспечивает заданный режим помола в мельницах и регулирует его при необходимости.

    Качество  цементам придается  путем применения клинкера соответствующего минералогического  состава, введение в  цемент добавок; обеспечение оптимальной тонкости помола. Кроме этого проводится контроль содержания добавок в цементе в соответствии с требованиями.

    Задачей технологического контроля является контроль физики-механических характеристик средних  проб сырья и готового цемента, статической  обработке результатов  испытаний и нахождение взаимосвязей между  параметрами технологического процесса, повышения  качества продукции, осуществлении общего контроля за всеми  переделами производства.

    

    В соответствии с требованиями карты технологического контроля, технологический  контроль заключается  в повторном определении  тонкости помола, удельной поверхности, содержании гипса и добавок. Лишь в случае особой необходимости определяются сроки схватывания на приборе Вика, равномерность изменения объема на образцах лепешках , температуру цемента, изготовление стандартных образцов - балочек (размером 40×40×160) для определения прочностных показателей.

    Проводятся  испытания на изгиб, на сжатие. Перед  испытанием балочки  пропаривают для  определения группы эффективности и  марки, а также  закладывают в  воду на 28 суток для  проведения испытаний  по ГОСТам.

    Для приемочного контроля готовой продукции  отбирают среднюю  пробу цемента  массой 10-20 кг, она  составляется не менее  чем через из 5 разовых проб, отобранных от каждой мельницы. Отбор ведется равномерно. Пробы тщательно смешивают и сокращают квантованием до 8-10 кг. В усредненной пробе определяют содержание гипса и добавок, тонкость помола и другие показатели. Оставляется часть пробы для проведения повторных испытаний после реализации продукции.

    Приемочный  контроль проводиться  на каждой партии и  осуществляется в  соответствии с разработанным  регламентом. 

    Таблица 2.1 -Технологическая карта контроля готовой продукции 

Окончание таблицы 2.1 

 

[12] 
 
 
 
 
 

3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

 

3.1 Подбор и расчет  состава цементной  шихты 

    Исходные  данные:

    - мощность технологической  линии по клинкеру         N_год^кл= 1100000 т кл/год

    - ассортимент выпускаемой  продукции:

    1) портландцемент тампонажный  с минеральными  добавками для низких и нормальных температур - ПЦТ -II -50;

    2) портландцемент тампонажный  бездобавочный для  низких и нормальных  температур - ПЦТ  -I -50;

    3) портландцемент тампонажный  с минеральными  добавками для  умеренных температур - ПЦТ -II -100;

    4) портландцемент тампонажный  облегченный для  умеренных температур - ПЦТ -III -05 5 -100.

    Расчет

    3.1.1 Задаем выпуск  ассортимента, в %

             а) ПЦТ -II -50 - 30%;

             б) ПЦТ -I -50 - 15%;

             в) ПЦТ -II -100 - 30%;

             г) ПЦТ -III -05 5 -100 - 25%.

    ∑ = 100%

    3.1.2  Годовой расход клинкера на выпуск ассортимента, т:

    а) для ПЦТ -II -50

    N_год^кл- 100%                      1100000 - 100%

    N₁^кл- 30%                          N₁^кл- 30%; 

    N₁^кл==330000 т кл/год; 

    б) для ПЦТ -I -50

    N_год^кл- 100%                 1100000 - 100%

    N₂ ^кл- 15%                     N₂ ^кл- 15%;

    

    N₂ ^кл = = 165000 т кл/год; 

    в) для ПЦТ -II -100

    N_год^кл- 100%                  1100000 - 100%