Проектирование цементного завода

в год………………1150510,54;

в сутки…………….3748,56;

в час………………...156,19.

Учитывая, что потери цемента при  упаковке и отгрузке составляют порядка 2,5 %, получим количество цемента, подлежащее отгрузке:

  в год:  т;

  в среднем в  сутки:  т.

Поскольку суточная отгрузка зависит  от количества и времени  поступления транспорта под погрузку цемента, то отгрузка цемента в час  не может быть посчитана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обоснование и  выбор основного технологического оборудования цементного завода

 

На основании составленного  материального баланса, технологической  схемы производства и физических свойств материалов, поступающих в цех, подберем тип механического и теплотехнического оборудования и его рациональное расположение по технологической линии. В соответствии с этим определим размеры и расположение производственных помещений, складов, шламбассейнов, силосов и других сооружений. Для этого приведем полные технические характеристики принятого основного и вспомогательного оборудования.

Карьер

Мел это мягкая нескальная порода. Основные требования, предъявляемые практикой в отношении размеров кусков мела - это иметь материал в кусках величиной примерно около 60 - 150 мм. в меле не должен быть не менее 80%, при чем на меле с низшим содержанием работать уже не выгодно. Необходимо также иметь определенный и минимальный процент примесей, в особенности . Процент влаги в меле должен быть не выше 5%, чтобы не тратить излишнего количества топлива для подсушки его.

Добыча мела ведется в карьерах методом открытых разработок. При тонком слое верхних порывающих пород шахтные разработки не применяют. Удаление верхних наносных слоев и непосредственную добычу  мела производят при помощи экскаваторов. Вдоль простирания пластов нарезают несколько уступов, в которых бурят небольшие цилиндрические отверстия – шпуры, куда закладывают взрывчатое вещество. Взорванную раздробленную породу грузят экскаваторами в вагонетки и отвозят на дробильно – сортировочную установку, находящуюся при карьерах.

Добычу мела проводят прямой экскавацией, экскаватор проводит отделение породы от пласта и погрузку добытого сырья. Эффективно применение для добычи мела роторные экскаваторы, работающие в паре с передвижным промежуточным транспортером на гусеничном ходу, передающим сырье на стационарный транспортер, идущий параллельно фронту добычи.

Необходимо добыть в  карьере 274 т мела в час. Объемная масса мела составляет 1,00 т/м³

Таким образом, необходимо добыть в час  м³/ч. Для погрузки известняка принимаем экскаватор Гарант ЭР-280 соответствующей производительности,  экскаватор с ковшом 4 м³.

Техническая характеристика экскаватора:

Производительность в плотной  массе - 280 м3/час;

Производительность в рыхлой массе - 650 м3/час;

Высота копания: -0,4…8 м;

Угол схождения стрел - 90 градусов;

Удельное давление на грунт - 0,15 Мпа;

Установленная мощность - 205 кВт;

Средняя потребляемая мощность -  150 кВт;

Скорость передвижения - 330 км/ч;

Количество экскаваторов определяем так: .

 

 

 

Дробильное  отделение сырьевого цеха

 

Дробление предшествует процессу помола и повышает его эффективность, поэтому  прежде всего необходимо выбрать  схему дробления и тип дробилок в зависимости от твердости, влажности  сырья и определить размеры кусков материала до и после дробления. Затем определяется потребная часовая производительность дробильного отделения. По потребной производительности производится выбор количества соответствующих дробилок и их размеров для размещения стадий дробления. Здесь же необходимо подобрать по производительности вспомогательные устройства дробильных установок: транспортеры, приемные бункеры и питатели, обеспечивающие непрерывность в питании дробильных установок и транспортировки продуктов дробления.

Для дробления твердых карбонатных пород принимаются конусные, щековые, молотковые и ударно-отражательные дробилки. При выборе схемы дробления твердых карбонатных пород следует иметь в виду, что основная схема должна иметь не свыше двух стадий.  В схемах дробления применять: для первой стадии – конусные или щековые дробилки, для второй – роторные дробилки. При сухом способе производства для переработки глинистого сырья, а иногда и карбонатного сырья используются дробилки с одновременной сушкой.

Для дробления карбонатных пород с пластичными включениями при мокром способе производства применять валково-щековые, валковые и самоочищающиеся дробилки. Дробление мягких неразмучивающихся пород (рыхлые известняки, мягкие опоки, трепелы) производится в одну стадию в самоочищающихся молотковых дробилках до размеров кусков не более 50 мм.

Для производства пуццоланового портландцемента используется твердый мел с пределом прочности при сжатии до 80 кг/см², который поступает с карьера в виде кусков размером 60 – 150 мм.  
 При сухом способе дробления сырьевые материалы частично подсушивают, дозируют в заданных соотношениях и подают в мельницу, где они измельчаются до требуемой тонкости. Процессы сушки и измельчения могут совмещаться в одном агрегате.

Сушильно-молотковая дробилка серии DSJ используется для дробления и просушки мягких и неабразивных матералов, таких как мел. Данная машина обладает высокой производительностью, низким потреблением энергии, одновременно с просушкой имеет функции рассеяния и дробления. Вращающийся ротор рассеивает сырье, горячий воздух просушивает его, воздушный поток направляет просушенное и раздробленное сырье в камеру сепарации, где тонкий порошок уходит в циклон, а толстая фракция возвращается на молотки для вторичного дробления.

 Вторичное дробление осуществляется в молотковой дробилке до крупности 0—25 мм.

Общее количество материала А_о, подлежащее дроблению в час и сопоставленное с часовой производительностью дробилки Q_д, с учетом коэффициента запаса мощности К = 1,2…1,3 дает возможность определить требуемое количество дробилок в цехе N_д:

.      (6)

Для дробления 274,29 м³ мела в час количество дробилок при производительности их 100 м³/ч будет .

Принимаем к установке  две дробилки щековых и две  дробилки молотковых. После щековых дробилок промежуточного склада для сырья не строят, а после молотковых дробилок предусматривается склад или силос с учетом запаса сырья не ниже:

для карбонатного сырья  – 3 суток;

для глинистых компонентов  –1…3 суток;

для привозных корректирующих добавок – 15 суток.

Технические параметры:

Модель - DSJ3026;

Макс размер питания - ≤100  (мм); 

Производительность  -110  (т/ч);

Влагосодержание материала - ≤15%;

Мощность двигателя(кВт) - 800;

Вес (кг) - 128.

 

 

 

Измельчение пластичных материалов

Процесс помола сырья

 

Состав сырьевой смеси, % :

Мел……..……………………………….81,07;

глина……………………………………16,26;

огарки…………………………………...2,67.

Определить тип, количество и размеры сырьевой мельницы при  производительности сырьевого цеха 189,70 т/ч. Принимаем к установке мельницы ММС 70х23 "Гидрофол".

Техническая характеристика мельницы ММС 70х23 "Гидрофол"

 

Внутренний диаметр без футировки, мм....................................7000

Внутренняя длина цилиндрической части барабана, мм..........2300

Частота вращения барабана, об/мин................................................13

Производительность, т/ч:

мел ...................................................................................до 600

смесь мела с глиной.............................................................400

Крупность кусков сырьевого  материала, загружаемого

в мельницу, мм...........................................................................до 800

Мощность электродвигателя главного привода, кВт................1600

Масса мельницы с бронефутеровкой, т........................................386

 

Количество мельниц, необходимых к установке:

=2 шт.,

где 1,3 – коэффициент  запаса мощности.

 

Для транспортирования шлама от мельницы в резервуары принять специальные центробежные насосы, количество которых определяется расчетом, но не менее двух, в том числе один насос резервный.

Размеры бункеров определяют по следующей формуле:

,     (8)

где М – емкость бункера, м³; М_Т – выход материала, м³/ч; Т – время, на которое создается запас, ч; К – коэффициент наполнения, К = 0,9.

 

Сухой помол  сырьевой смеси

 

Сухой помол сырьевой смеси может осуществляться по следующим  схемам:

- при влажности сырьевой смеси до 8 % – в трубной, шаровой мельнице, работающей в замкнутом цикле;

- при влажности 8...16 % – в валковой мельнице;

- при влажности 12 % – в мельнице самоизмельчения  "Аэрофол" и трубной шаровой мельнице домола, работающих в замкнутом цикле.

Сушка сырьевых материалов по указанным  схемам осуществляется отходящими газами от вращающихся печей с циклонными теплообменниками с температурой до 673 К (400 ^оС), или смесью  топочных и отходящих печных газов, или топочными газами от специальной топки.

При влажности сырьевой смеси 10% выбираем валковые дробилки, технические характеристики которых представлены ниже.

 

Технические характеристики зубчатых валковых дробилок

Дробилки	Размер валка, мм		Размер загружа-емых кусков, мм	Частота вращения валков, об/мин	Произво-дитель-ность, т/ч	Мощность, кВт
	диаметр	длина
Одновалковые дробилки
СМД-2	1300	2700	250х1300х2500 частота вращения ротора 4,65		200	55

 

 

 

 

 

Хранение и  перемешивание шлама

 

Приготовление шлама определенного химического состава с нормальной густотой при минимальной влажности является важной стадией технологического процесса. Шламовые бассейны служат для корректирования, перемешивания (гомогенизации) и хранения шлама, предназначенного к обжигу. Корректировка шлама производится в вертикальных цилиндрических (железобетонные или металлические) бассейнах с нижней конической частью, с пневматическим перемешиванием (барботажем) емкостью 600...1200 м³.

Для хранения запаса шлама  применяют горизонтальные железо-бетонные шламовые бассейны круглого сечения емкостью 5000 м³ и более. Они снабжаются пневматической мешалкой кранового типа на движущемся мосту.

 Определим тип, количество и размеры необходимых бассейнов для хранения запаса шлама, обеспечивающего непрерывную работу в течение трех суток двух печей, если суточная потребность в шламе составляет 3102,32 м³. Трехсуточная потребность в шламе составит 3102,32 · 3 = 9306,96 м³. При емкости вертикального шламбассейна 600 м³ устанавливаем вертикальных шламбассейнов.

Техническая характеристика вертикального шламбассейна:

внутренний диаметр                – 6,5 м;

высота цилиндрической части  – 18 м;

высота конической части            – 3 м;

полезная емкость бассейна     – 600 м³.

В запасных горизонтальных шламбасейнах должно находиться  9306,96-3102,32=6204,64 м³ шлама.

Техническая характеристика горизонтального  шламбассейна:

диаметр                  – 35 м;

высота                 – 6,5 м;

полезная емкость – 5000 м³.

Принимаем два горизонтальных шламбассейна.

Поступление шлама в каждый бассейн должно производиться через единую магистраль. Для транспортирования шлама от резервуаров к печам следует применять центробежные насосы, количество которых определяется расчетом по потребной производительности печей с учетом коэффициента запаса мощности К=1,2. Необходимо предусмотреть установку не менее двух насосов, в том числе одного резервного, предусмотреть подачу воды высоконапорными насосами для промывки шламопроводов и пробивки "пробок" на выходе шлама из бассейнов.

Для хранения разжижителя шлама, сульфитно-спиртовой барды (ССБ или СДБ) и др. предусматривается склад в комплексе с приемным устройством, резервуарами, мешалкой и насосной станцией. Расчет потребности разжижителя и необходимые емкости под него и оборудование произвести из ориентировочного расхода 0,2...0,3 % сухого вещества от массы сухой сырьевой смеси в виде 10...15 % раствора.