Производство строительного гипса

Из бункера над гипсоварочным  котлом материал с помощью винтового  конвейера поступает в гипсоварочный котел.

Обжигают гипс в котле  следующим образом. Измельченный в  порошок гипсовый камень загружают в предварительно разогретый котел при непрерывной работе мешалки. Загрузив первую порцию материала, ожидают появления признаков «кипения», после чего продолжают засыпку гипсового порошка постепенно, чтобы гипс был все время в кипящем состоянии, при котором он сохраняет хорошую подвижность. Сырой гипсовый порошок не обладает достаточной подвижностью, что затрудняет работу мешалки. Вся масса материала выдерживается в котле до прекращения «кипения» и появления «осадки», под которой понимают уменьшение в котле уровня материала после энергичного выделения химически связанной воды.

На некоторых заводах  материал доводят до второго «кипения»  и «осадки», которые отличаются меньшей  интенсивностью. При выгрузке оставляют  на дне котла слой гипса 0,05 – 0,06 м, после чего начинают очередную загрузку.

Первое «кипение» гипсового  порошка наблюдается при температуре 140 -150 °C и характеризуется в основном образованием полугидрата. Выдержка гипса во время варки в течение 3 - 4 ч при этой температуре способствует уменьшению водопотребности продукта и повышению его прочности. Второе «кипение» происходит при температуре 170 - 190 °C, при этом полугидрат полностью обезвоживается.

Полученный полуводный гипс винтовым питателем подается в бункер выдерживания, называемый иногда камерой томления. Томление (горячее магазинирование) улучшает качество строительного гипса, уменьшая водопотребность и увеличивая его прочность. Это основано главным образом на том, что оставшееся небольшое количество зерен двугидрата переходит в полугидрат за счет запаса тепла в материале. Под действием выделяющегося при этом пара обезвоженный гипс может гидратироваться и превратиться в полугидрат. Такое «выравнивание» качества материала в процессе вызревания весьма полезно. Бункер томления является и промежуточной емкостью, куда быстро выгружается из котла готовый гипс.

Из бункера выдерживания, после охлаждения, гипс винтовым питателем подается к элеватору, элеватором – на винтовой конвейер, а затем винтовым конвейером на склад. Длительное вылеживание полугидрата на складе также влияет на его строительные свойства, в частности при этом уменьшается водопотребность. В качестве склада в данном случае является железобетонный силос.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 ФОНДЫ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ

 

Т = N n t k₁ k₂,

 

где N – количество рабочих дней в году; n – количество смен; t – количество часов в смену; k₁ – коэффициент учитывающий простои связанные с текущим ремонтом оборудования; k₁ = 0,9 … 0,95 для оборудования работающего с перерывами; k₁ = 0,85 … 0,9  для оборудования работающего непрерывно; k₂ - коэффициент учитывающий простои связанные с плановыми остановками на ремонт; k₂= 0,9

 

1. Приемное отделение: 

N = 260, n = 2, t = 8, k₁ = 0,95, k₂ = 0,9

Т = = 3557 ч.

2. Дробильное отделение: 

N = 260, n = 2, t = 8, k₁ = 0,95, k₂ = 0,9

Т = = 3557 ч.

3. Помольное отделение:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0,9, k₂ = 0,9

Т = = 7096 ч.

4. Обжиговое отделение:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0,9, k₂ = 0,9

Т = = 7096 ч.

5. Склад:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0,9, k₂ = 0,9

Т = = 7096 ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС

 

Таблица 6 – Материальный баланс

Наименование операции	Ед. изм.	Плот- ность, кг/м3	По- тери, %	Производительность
				В час	В смену	В сутки	В год
Склад	т	1300		6,34	50,72	152,16	45000
	м3			4,88	39,02	117,06	34615,4
Транспортировка на склад винтовым конвейером	т	1300	0,5	6,37	50,96	152,88	45226
	м3			4,9	39,2	117,6	34789
Подача на винтовой     конвейер элеватором	т	1300	0,5	6,41	51,28	153,84	45453
	м3			4,93	39,45	118,35	34964
Транспортировка к элеватору винтовым питателем	т	1300	0,5	6,44	51,52	154,56	45681
	м3			4,95	39,63	118,89	35139
Бункер томления	т	1300	0,5	6,47	51,76	155,28	45911
	м3			4,98	39,82	119,46	35316
Подача в бункер винтовым питателем	т	1300	0,5	6,5	52	156	46142
	м3			5	40	120	35494
Варка в гипсоварочном  котле	т	1300	Гипс	8,01	64,08	192,24	56822
	м3			6,16	49,29	147,87	43709
Подача в гипсоварочный     котел винтовым конвейером	т	1400	0,5	8,05	64,4	193,2	57108
	м3			5,75	46	138	40791,43
Бункер над гипсоварочным котлом	т	1400	0,5	8,08	64,64	193,92	57395
	м3			5,77	46,17	138,51	40996
Подача в бункер винтовым конвейером	т	1400	0,5	8,13	65,04	195,12	57683
	м3			5,81	46,46	139,38	41202
Бункер для высушенного  гипса	т	1400	0,5	8,21	65,68	197,04	58264
	м3			5,86	46,91	140,73	41617
Пылеосадительные             устройства	т	1400	1,0	8,29	66,32	198,96	58853
	м3			5,92	47,37	142,11	42038
Сушка и помол в  шахтной мельнице	т	1400	2,0	8,46	67,68	203,04	60054
	м3			6,04	48,34	145,02	42896
Подача в мельницу               тарельчатым питателем	т	1300	0,3	8,49	67,92	203,76	60235
	м3			6,53	52,25	156,75	46335
Расходный бункер гипсовой щебенки	т	1300	0,1	8,5	68	204	60295
	м3			6,54	52,31	156,93	46381
Подача в бункер цепным   элеватором	т	1300	0,3	17	136	272	60476
	м3			13,07	104,6	209,2	46520
Щековая дробилка	т	1300	0,2	17,04	136,32	272,64	60597
	м3			13,11	104,86	209,72	46613

 

 

 

Подача в дробилку ленточным конвейером	т	1300	0,1	17,05	136,43	272,86	60658
	м3			13,12	104,95	209,9	46660
Приемный бункер гипсового камня	т	1300	0,1	17,07	136,56	273,12	60719
	м3			13,13	105,05	210,1	46707

 

Обжиг в гипсоварочном  котле

 

Дано: φ(CaSO₄) = 2,18 %

          m_кон. = 46142 т

          W = 4,23 %

Решение:

 

1) Пусть 1000 кг –  сырьё, тогда 21,8 кг – примеси CaSO₄

 

    1000 – 21,8 = 978,2 кг

 

          972,8                       х

    CaSO₄ · 2H₂O → CaSO₄ ∙ 0,5H₂O + 1,5H₂O

            172                       145

 

   кг

С учетом примесей: m_{готов.продукта} = 824,6 + 21,8 = 846,4 кг

 

2) 1000 кг сырья –  846,4 кг продукта

          y кг сырья – 46142 т продукта

 

    y = m_сух. = 54516 т

 

С учетом влажности: W = 4,23 %

                                     m_сух. = 54516 т

 

m_вл. = · m_сух. + m_сух.

 

m_вл. = · 54516 + 54516 = 56822 т 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9 ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

Для гипсового завода с производительностью 45000 т/год требуется следующее оборудование.

 

,

 

где К – коэффициент  использования оборудования; N_факт – фактическая производительность; N_ном – номинальная производительность.

 

Щековая дробилка СМД – 11 СМ – 166А):

Тип дробилки                                                                  Со сложным движением щеки

Размер загрузочного отверстия, мм                                                                250 900

Ширина разгрузочной щели, мм                                                                          20 - 80

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                                         1,4

ширина                                                                                                                    2,08

высота                                                                                                                      1,23

Масса, т                                                                                                                          5,1

Мощность электродвигателя, кВт                                                                                40

Производительность, м³/ч                                                                                             18

Цепной элеватор Т-52:

Угол наклона, град.                                                                                                        90

Число цепей                                                                                                                      2

Наибольшая высота подъема, м                                                                                   18

Ковши:

емкость, л                                                                                                                     2

ширина, мм                                                                                                               200

шаг, мм                                                                                                                      300

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                                          0,9

ширина                                                                                                                      0,5

высота                                                                                                                      19,5

Масса элеватора, т                                                                                                       2,8

Мощность электродвигателя, кВт                                                                              4,4

Производительность, м³/ч                                                                                            20

Тарельчатый питатель СМ - 274:

Диаметр тарелки, м                                                                                                      1,0

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                                        1,9

ширина                                                                                                                   1,13

высота                                                                                                                        1,7

Масса питателя, кг                                                                                                      850

Мощность электродвигателя, кВт                                                                                  1

Производительность, м³/ч                                                                                              9 

Шахтная мельница СМД – 15 (СМ – 431):

Габаритные размеры, м:

длина                                                                                                                         1,4

ширина                                                                                                                      1,3

высота                                                                                                                        1,2

Мощность электродвигателя, кВт                                                                               55

Производительность, т/ч                                                                                               12