Сырьевой цех цементного завода

3. Оборудование для транспортирования сырья.

 

Для доставки сырья на завод  используют железнодорожный и автомобильный транспорт, воздушно-канатные дороги, ленточные конвейеры, гидротранспорт. Транспорт цементного сырья выбирается в зависимости от рельефа поверхности и физико-механических свойств пород. На карьерах преимущественно применяют автомобильный транспорт.

Применение железнодорожного транспорта эффективно при переме-

щении значительных объемов сырья на расстояния более 8 км. Основное достоинство железнодорожного транспорта: надежность работы в любых климатических условиях, невысокий расход энергии и рабочей силы. Однако его применение связано с большими капитальными затратами. Он получил распространение на карьерах цементного сырья при добыче мягкого карбонатного сырья, на которых из-за  низкой несущей способности грунта использование автотранспорта затруднительно. На карьерах наиболее часто используют тепловозы типа ТГМ-1, ТГМ-3, ТЭМ-1 и вагоны – думпкары грузоподъемностью 60 и 80 тонн.

Автомобильный транспорт целесообразно применять для перевозки материалов при сложном рельефе поверхности, малых объемах перевозок, а также небольших (до 8 км) расстояниях. Его преимуществами являются подвижность и маневренность, минимальные капитальные затраты. Однако высокая стоимость обслуживания и ремонта машин повышает затраты на транспортирование, особенно при больших расстояниях. В качестве транспортного оборудования на карьерах  цементного сырья, в основном, используются автосамосвалы грузоподъемностью 12-40 тонн. Выбор типа и грузоподъемности автосамосвалов для карьерных перевозок производиться на основании технико-экономических расчетов.

Воздушно-канатные дороги применяют для транспортирования сырья по сильно пересеченной местности. Они просты и надежны в работе, требуют минимума обслуживающего персонала, но связаны с большими капитальными вложениями при строительстве.

Гидротранспорт служит для перемещения материалов, перерабатываемых на карьере в шлам мокрым способом. Его применение обеспечивает удобство эксплуатации и создает необходимые условия для комплексной автоматизации производства.

Для транспортирования сыпучих  и кусковых материалов в горизонтальной и наклонной плоскостях в цементной промышленности широко используют ленточные конвейеры с плоской и желобчатой лентой. Ширина ленточных конвейеров, выпускаемых промышленностью, нормализована: 400, 500, 650, 800, 1000, 1200, 1400, 1600, 2000, 2500 и 3000мм. (ГОСТ 22644-77). Ленточные конвейеры позволяют обеспечить высокую производительность (до 30000 т/час.) и транспортировать материалы на расстояние нескольких десятков километров.

Пластинчатые  конвейеры применяются для транспортирования крупнокусковых и абразивных материалов. Тяговым органом такого конвейера обычно является одна или две цепи, грузонесущим - жёсткий металлический настил (полотно), состоящий из отдельных пластин. Преимуществом пластинчатых конвейеров является возможность транспортирования тяжёлых крупнокусковых и горячих грузов по горизонтальным и крутонаклонным (до 35÷60 ^о) трассам с большой (до 2000м³/час.) производительностью.

Ковшовые элеваторы применяют для транспортирования различных насыпных грузов: пылевидных, зернистых и кусковых (цемента, угля, пемзы и т.д.). Ковшовые элеваторы применяются в качестве основного технологического транспорта цементного производства для подъёма материала под углом до 60-85 ^о от начального до конечного пункта без промежуточной загрузки и разгрузки. Материал перемещается с помощью ковшей, укреплённых через равные промежутки (или сомкнутых между собой) на бесконечном тяговом гибком органе-цепи или ленте.

Скребковые конвейеры применяют для транспортирования пылевидных и мелкокусковых сыпучих и горячих материалов (золы, клинкера, сырьевой муки, крупки, цемента и т.п.) как горизонтально, так и под углом до 45 ^о к горизонту.

Винтовые конвейеры (шнеки) применяют для транспортирования пылевидных, порошковообразных и мелкокусковых (реже) материалов на расстояние до 100метров как по горизонтали, так и под углом до 15 ^о. Шнеками целесообразно транспортировать липкие, уплотняющиеся а также высокоабразивные материалы.

Аэрожелоба (пневмотранспортные желоба) применяются для транспортирования сухих, порошковообразных, хорошо аэрирующихся материалов с небольшим уклоном в направлении транспортирования, путём придания транспортируемому материалу хорошей текучести путём насыщения его воздухом (аэрации) при помощи вентиляторов.

4. Дозирование сырьевых компонентов.

Дозирование твёрдых, непластичных сырьевых материалов, клинкера, гипса, добавок осуществляется объёмным (питатели), весовым (дозаторы) или комбинированным  способами. Выбор питателя определяется наибольшим размером кусков материала. Питатель должен соответствовать производительности агрегата, обеспечивать равномерную и непрерывную подачу материала, иметь устройство для изменения количества материала.

Пластинчатые питатели предназначаются  для транспортирования крупнокусковых насыпных грузов из загрузочных воронок  и бункеров. Раз-  

личают пластинчатые питатели тяжёлого типа, предназначенные для подачи материала в кусках размером до 1300мм., среднего типа- для подачи кусков до 400-500мм. И лёгкого типа для транспортирования материала с крупностью кусков 50-100мм. Питатели устанавливаются наклонно с подъёмом в направлении транспортировки материала, при этом стандартный угол подъёма равен 15 ^о. Рабочая скорость питателей тяжёлого типа принимается в пределах 0,02-0,08м/с., питателей среднего типа в пределах 0,08-0,30м/с., питателей лёгкого типа в пределах 0,13-0,34м/с. При выборе ширины полотна необходимо учитывать максимальный размером кусков материала. Если количество крупных кусков не превышает 10 % от общей массы, то рекомендуется принимать ширину полотна равной 1,8÷2,5 d _max.

Для подачи сухих сыпучих  материалов (сырьевой муки, пыли из бункеров электро- и рукавных фильтров и т.д.) из емкостей, находящихся под разрежением применяются ячейковые (лопастные питатели).

Скребковые питатели предназначаются  для подачи сырьевой муки в циклоны  при сухом способе производства.

Винтовые (шнековые) питатели предназначаются для питания агрегатов пылевидными и мелкокусковыми сухими материалами (сырьевой мукой, угольной пылью и т.п.).

Тарельчатые (дисковые) питатели просты по конструкции и надежны  в эксплуатации. Применяются они  для питания агрегатов мелкокусковым  и пылевидным материалом. Могут быть открытого и закрытого исполнения.

Для подачи мелкокускового, среднекускового и порошкообразного материала широко применяются ленточные питатели и ленточные весовые дозаторы. Основным параметром при выборе питателя или дозатора является производительность. Ленточные питатели и дозаторы отличаются от ленточных конвейеров более медленной скоростью перемещения ленты (0,1-0,3 м/с).

Весовое дозирование осуществляется с помощью ленточных автоматических дозаторов с постоянной и переменной скоростями движения ленты. Весовые дозаторы могут быть одноагрегатными и двухагрегатными. Двухагрегатный весовой дозатор состоит из электровибрационного питателя и ленточного весоизмерителя. Весовые дозаторы позволяют осуществлять подачу материала с высокой точностью (0,25-0,5%).

Дозаторы ленточные автоматические применяются для дозирования  сыпучих материалов (известняк, гипс, добавки и др.) с влажностью более 9%. Их производительность составляет 12, 25, 32, 60, 100 и 130 т/час. Дозатор ЛДА является двухагрегатным – с целью снижения давления материала на ленту подача его из бункера или силоса осуществляется вибропитателем.

Для весового дозирования  материалов с максимальной крупностью кусков до 130 мм (известняка, мергеля, подсушенной глины, клинкера) применяются ленточные дозаторы типа СБ. Ширина ленты конвейера 1200 мм, производительность 6,3, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 и 120 т/час.

2. Склады  сырьевых компонентов.

1.2.1. Приемные устройства, механизм разгрузки.

Конструкция склада должна обеспечивать раздельное хранение всех компонентов без смешивания. Типами складов для хранения разнородных  материалов являются склады, оборудованные  грейферными кранами, бункерные и силосные склады. В качестве расходных могут применятся эстакадно-гравитационные склады (шатрового или полубункерного типа), которые могут быть как открытыми, так и закрытыми. Базисные склады выполняются открытыми и обеспечиваются средствами механизации, позволяющими перемещать материалы с различными физическими свойствами.

Выбор средств механизации  для таковых складов зависит  от их грузооборота, количества и свойств материалов, подлежащих хранению. При грузообороте склада более 5000 т в сутки в качестве средств его механизации в большинстве случаев применяются портальные краны, оборудованные грейфером, роторные экскаваторы или штабелеукладчики с ленточными транспортерами.

В зависимости от количества прибывающего на завод материала и от способа его доставки (жд, автотранспорт, гидротранспорт и др.) на заводе сооружаются те или иные виды приемных устройств. Для приемки грузов, прибывающих по железной дороге, на цементных заводах чаще всего используются траншейно-эстакадные и бункерные устройства, оборудованные вагоноопрокидывателями и толкающими разгружателями. Траншейно-эстакадные устройства предназначаются для разгрузки железнодорожных полувагонов типа гондол и применяются преимущественно в открытых складах для приема предварительно измельченных материалов, перемещение которых возможно при помощи грейфера.

Основным недостатком  эстакадной разгрузки является трудоемкость полного освобождения вагонов от материалов, обладающих пластическими  свойствами, т.е. влажных, склонных к  уплотнению, слеживанию и смерза-

нию. В связи с этим полувагоны, прибывшие на склад в зимнее время, должны предварительно обрабатываться в специальных тепляках (прогреваться) или подвергаться воздействию передвижных или стационарных бурорыхлительных машин.

Бункерные устройства применяются  для разгрузки разных типов саморазгружающихся вагонов (гондол, думпкаров) и автотранспорта. Фронт разгрузки бункерных устройств в случае железнодорожного транспорта рассчитывается не менее чем на один полувагон, а емкость бункеров для материала – на два полувагона. Пути для разгрузки могут проходить либо сбоку от приемного бункера, либо укладываться по верху бункеров. Для приема пластинчатых материалов применяются устройства, оборудованные толкающим разгружателями, что позволяет предотвращать замазывание приемных устройств и уменьшать заглубление приемных бункеров.

Разгрузка бункерных устройств  осуществляется пластинчатыми, лопастными и тарельчатыми питателями, а также с помощью ленточных транспортеров. Тип разгрузочного устройства выбирают в зависимости от физических свойств материала (гранулометрии, пластических свойств и т.д.) и объем материала, находящегося в бункере или силосе.

1.2.2. Базисные, расходные  и усреднительные склады, загрузка и разгрузка складов, нормы запаса материалов.

 

На цементном заводе необходимо иметь запас сырья, шлама, топлива, который обеспечивал бы непрерывную  работу предприятия на случай перебоев в снабжении (при непогоде, аварии транспортных устройств и т.д.). Нормами технологического проектирования цементных заводов рекомендуются следующие запасы материалов:

- известняк (3-6 суток);

- корректирующие добавки  (15-20 суток);

- гипсовый камень (30-40 суток);

- активные минеральные  добавки (15-20 суток);

- твердое топливо (10-15 суток);

- жидкое топливо (15 суток) 

Запас мягких пород (мела или  глины) обычно достигается хранением  грубомолотых шламов (на 2,5-3 суток работы завода). Нормативные запасы сырья  и топлива хранят на складах. Обычно склады добавок совмещают со складами сырья или клинкера. Кроме того, в соответствии с потребностью в соответствующих материалах и оборудовании на цементных заводах строят склады огнеупорных материалов, мелющих тел, материальные склады. Последние различают по назначению, конструкции и используемым средствам механизации. Назначение склада определяется видом хранящихся материалов [1].

По конструкции принципиально  можно выделить два типа складов: открытые и закрытые, каждый из которых включает несколько разновидностей.

К открытым складам относят:

- эстакадно-гравитационные, в которых отсыпка штабеля  производится ленточным конвейером, разгрузка - ленточными конвейерами,  установленными в подштабельных галереях;

- штабельные, оснащенные мостовыми перегружателями;

- склады, на которых штабель  формируется бульдозерами;

- усреднительные, оборудованные штабелеукладчиками и разгрузочными машинами.

Открытые склады проще, дешевле, но они не обеспечивают хорошей сохранности  материалов.

При строительстве новых  заводов проектируют главным  образом склады закрытого типа. Они бывают:

- ангарного типа, оборудованные мостовыми кранами с грейферами;

- стакадно - гравитационные с конвейерной загрузкой и выгрузкой или с использованием для разгрузки роторных экскаваторов;

- силосные в виде железобетонных  емкостей цилиндрической формы; 

- усреднительные.

Базисные склады. В зависимости от компоновочного решения склады по отношению к железнодорожному пути могут быть сквозными, тупиковыми и поперечными. Склады базисного типа располагаются на свободной территории в отрыве от производственных цехов завода и обеспечиваются подъездными путями, рассчитанными в зависимости от грузооборота на единовременный прием одного или нескольких маршрутных составов. Разгрузка прибывающих составов осуществляется с помощью эстакадных или бункер-