Процеси та апарати в технології виробництва будівельних матеріалів

Міністерство освіти і  науки, молоді та спорту України

Національний університет  водного господарства та природокористування

Кафедра технології будівельних  виробів і

матеріалознавства

 

 

 

 

 

Курсовий проект

Процеси та апарати

в технології виробництва  будівельних матеріалів

 

 

 

 

 

 

 

Виконав:

студент ІІІ курсу ФБА,

групи ТБК-31

Куклінський О.С.

Перевірив:

Гарніцький Ю. В.

Рівне-2012

Зміст

Вступ………….........................................................................................................3

1. Характеристика сировини і вихідного продукту…..........................................3

2. Технологічна  схема виробництва заповнювачів  важкого бетону, визначення об`єму робіт……………………………………………………….....4

3. Параметричний розрахунок апаратів:

3.1. Просіювання матеріалів…………………………………………………….10

3.2.  Крупне подрібнення…………………………………...…………………...33

3.3.  Середнє подрібнення……………………………………...………………..34

3.4. Миття подрібненого продукту……………..……………………………....37

3.5.  Класифікація дрібного  заповнювача……………………………...………38

3.6.  Компоновка  апаратів  подрібнювально-сортувального заводу….……..42

3.7.  Транспортування матеріалів……………………………………………….42

4. Основні технологічні показники заводу…………………………………….46

Література………………………………………………....……………………..48

 

Вступ

В  курсовому  проекті  виконане  технологічне  проектування  подрібнювально-сортувального заводу. В ньому наводиться фізико-механічна  характеристика вихідної гірської маси, що надходить у якості сировини. По заданим розмірам фракцій щебеню і піску складена  технологічна  схема  заводу,  де  прийняті  стадії  і  ступінь  подрібнення,  способи миття  і класифікації матеріалу, вибрані необхідні апарати  для виконання цих процесів та визначена їх планова продуктивність.

Подрібнення матеріалу виконується  в дві стадії за допомогою дробарок ККД-1500А – перша стадія, ККД-2200Гр – друга стадія. На кожній стадії подрібнення передбачене попереднє  просіювання грохотами ГНВ-5.1, ГІВ-5.1та ГГВ-5.1, ГСС-5.1. Це дає можливість значно зменшити навантаження дробарок і уникнути переподрібнення кінцевого продукту.

За допомогою коритних мийок К-14  з продукту подрібнення  видаляються  глинисті та пилуваті частинки. Промитий матеріал самобалансним грохотом ГСС-5.1 розділяється на щебінь фракціїї 40..70 та 5…40 мм і пісок.

Гідрокласифікатор ГКД 2-400 з  піску видаляє крупну фракцію 0,63…5мм. Її зневоднення  здійснюється  спіральними  класифікаторами  КСП-7,5.  Видалення  дрібної  фракції піску  0,16…0,63 мм  і його  зневоднення  здійснюється  також  спіральним  класифікатором КСП-7,5.

Переміщення матеріалу в  межах заводу здійснюється пластинчатими  живильниками та  стрічковими  конвейєрами. Для  забезпечення  безперервної  роботи  апаратів  запроектовано  приймальний  та  проміжний  бункери  місткістю    84,85  м3  і  310  м3. Щебінь  і  пісок складуються  на конусних естакадно-траншейних складах. Глинисті та пилуваті домішки із

розміром зерен 0…0,16 мм акумулюються у хвостосховищі.

В проекті розраховані  технічні параметри прийнятих апаратів, прийнята  їх необхідна кількість, приведені розрахункові схеми та конструктивні креслення, виконана компоновка апаратів технологічної лінії подрібнювального корпусу і визначені основні технічні показники заводу.

Продуктивність заводу при  однозмінній роботі становить:

 

Назва продукту	Продуктивність
Щебінь фракції 20…40мм	220,58	1764,64	1764,64	446454
Щебінь фракції 5…20мм	285,27	2282,16	2282,16	577386
Пісок фракції 0,63…5мм	75,77	606,16	606,16	153358
Пісок фракції 0…0,63мм	6,97	55,76	55,76	14107

 

 

1. Характеристика  сировини і вихідного продукту 

Згідно  завдання  сировиною  для  отримання  заповнювача  важкого  бетону  є  вапняк, що надходить  із кар`єру, максимальний розмір куска становить 1080 мм, а міцність породи на стиск 80 МПа.

В результаті виконання подрібнювально-сортувальних процесів необхідно отримати щебінь з розмірами фракцій 20..40, 5…20 мм і  пісок з розмірами фракцій 0,16…0,63 мм та  0,63…5 мм.

Пиловидні та глинисті домішки становлять 3 %  і повинні бути відмиті. Насипна густина щебеню 1,41 т/м3, насипна густина піску 1,40 т/м3.

 

 

2. Технологічна  схема виробництва заповнювачів  важкого бетону, визначення об`єму  робіт

На подрібнювально-сортувальному  заводі матеріал подрібнюється за кілька стадій із застосуванням різних дробарок, які вибираються  з урахуванням  фізико-механічних властивостей вихідного  матеріалу. Число стадій подрібнення  визначається із необхідного ступеня  подрібнення.  При  максимальному  розмірі  кусків  вихідного  матеріалу  та максимальною крупністю щебеню загальний ступінь подрібнення становить:

 

Ступінь  подрібнення  однієї  дробарки  складає  3…5.  Для  отримання  загального  ступеня  подрібнення необхідно прийняти три стадії. На першій  та третій стадії приймається конусна дробарка, на другій стадії – роторна.

Попереднє просіювання матеріалів виконується за допомогою грохоту. Розмір щілин нерухомого колосникового  грохоту для попереднього просіювання  на першій стадії подрібнення (крупне подрібнення) приймаємо = = 370 мм. Ступінь подрібнення матеріалу на цій стадії:

 

Розмір щілини інерційного  колосникового грохота для проміжного просіювання матеріалу  на  другій  стадії  подрібнення  (середнє  подрібнення)  приймаємо  = = 120 мм.

Ступінь подрібнення матеріалу  на цій стадії:

 

Розмір щілини інерційного  колосникового грохота для проміжного просіювання матеріалу  на  другій  стадії  подрібнення  (середнє  подрібнення)  приймаємо  = = 40 мм.

Ступінь подрібнення матеріалу  на цій стадії:

 

Розрахуємо загальний  ступінь подрібнення:

 

Подрібнений матеріал промивають в коритній мийці, після чого за допомогою  самобалансного грохоту з розмірами  отворів = 20 мм і = 5 мм розділяють на щебінь і пісок. Відокремлення  піску  від фракцій  0…0,16 мм  проводять  в  спіральних класифікаторах. Розподіл піску на класи проводять в гідрокласифікаторах. Готову продукцію класифікують на склад.

Технологічна схема виробництва  заповнювачів приведена на рис. 1. Розрахунок складу зернового матеріалу виконують  за масовою продуктивністю:

 

Зерновий склад вихідного  матеріалу визначають  за допомогою  типової характеристики крупності  вихідної гірської маси. Зерновий склад  продуктів подрібнення визначають по типовим характеристикам дробарок. Розміри вихідної щілини дробарок визначають по залежностям:

 

 

де      – максимальний розмір зерен подрібненого продукту на виході дробарки,  – коефіцієнт, який відповідає перетину кривої зернового складу з віссю абсцис ( = 1,7 ,  = 3,5  для конусних).

Розрахунок зернового  складу продуктів подрібнення дробарок для порід з міцністю більше 150 МПа виконується по кривій 1, від 80 МПа до 150 МПа – по кривій 2, менше 80 МПа – по кривій 3.

Таблиця 1

Зерновий склад вихідної гірської маси

№ з/п	Фракції	Зерновий склад				Розподіл    на нерухомому грохоті
		l/D	γ, %	γ, т/год	Част. зал, т/год
1	360…1080	0,33	79	423,3	423,3	Верхній продукт
2	120…360	0,11	91	487,6	64,3	Нижній продукт
3	40…120	0,037	94	503,6	16
4	20….40	0,019	98	525,1	21,5
5	5…20	0,0046	99	530,4	5,3
6	0…5	0	100	535,8	5,4
	Разом:				535,8

 

Таблиця 2                           

Зерновий склад на першій стадії подрібнення (ККД)

№ з/п	Фракції	Зерновий склад				Нижній продукт з вихід- ноїгір- ської маси	Матеріал, що потрапляє на грохіт		Розподіл на  ІІ  грохоті
		l/	γ, %	γ, т/год	Част. зал, т/год
							Часткові	повні
1	120…360	0,56	65	275,1	275,1	64,3	339,4	339,4	Верхній продукт
2	40…120	0,19	91	385,2	110,1	16	126,1	465,5	Нижній продукт
3	20….40	0,09	96	406,4	21,2	21,5	42,7	508,2
3	5…20	0,024	99	419,1	12,7	5,3	18	526,2
4	0…5	0	100	423,3	4,2	5,4	9,6	535,8
	Разом:				423,3

 

 

Таблиця 3

     Зерновий склад  на другій стадії подрібнення  (роторна дробарка)

№ з/п	Фракції	Зерновий склад			Нижній продукт після І стадії подріб-нення	Матеріал, що потрапляє на грохіт		Розподіл на  ІІІ  грохоті
		γ, %	γ, т/год	Част. зал, т/год
						Часткові	повні
1	40…120	50	169,7	169,7	126,1	295,8	295,8	Верхній продукт
2	20….40	72	244,4	74,7	42,7	117,4	413,2	Нижній продукт
3	5…20	93	315,6	71,2	18	89,2	502,4
4	0…5	100	339,4	23,8	9,6	33,4	535,8
	Разом:			339,4

 

 

Таблиця 4

Зерновий склад на третій стадії подрібнення (КМД)

№ з/п	Фракції	Зерновий склад				Нижній продукт після ІІ стадії подрібнення	Матеріал, що потрапляє на миття (сума)
		l/	γ, %	γ, т/год	Част. зал, т/год
							Часткові	повні
1	20….40	1,75	30	88,7	88,7	117,4	206,1	206,1
2	5…20	0,44	86	254,4	165,7	89,2	254,9	461
3	0,63…5	0,055	98	289,9	35,5	33,4	68,9	529,9
4	0…0,63	0	100	295,8	5,9	0	5,9	535,8
	Разом:				295,8	Разом:	535,8

 

Таблиця 5

Зерновий склад в процесі  миття і поділу на фракції

№ з/п	Фракції	Матеріал до миття	Матеріал після миття	Розподіл щебеню на фракції		Розподіл на щебінь і пісок
		Часткові залишки	Часткові залишки		Повні залишки		Повні залишки
1	20….40	206,1	201,9	Верхній продукт	201,9
2	5…20	254,9	249,8	Нижній продукт	451,8	Верхній продукт	451,8
3	0,63…5	68,9	67,5		519,3	Нижній продукт	519,3
4	0…0,63	5,9	5,78		254,98		254,98
5	Разом	535,8	524,98