Сырьевой цех цементного завода

Емкость базисного склада определяется при конкретном проектировании, объем одного штабеля обычно принимается равным 7 – 10 суточному расходу сырья. Принимаем время хранения глины и мела 3 суток, а огарков - 30 суток. Это позволяет усреднить сырьевые материалы как по влажности, так и по химическому составу. Степень усреднения сырья на складе составляет 2 – 10 процентов в зависимости от способа отсыпки и разгрузки базисных штабелей.

Питание мельниц сырьевыми  компонентами осуществляется из индивидуальных к каждой мельнице и для каждого материала бункеров емкостью, соответствующей запасу каждого сырьевого компонента на время не менее 4 – х часов работы мельницы.

Из бункеров с помощью  весовых дозаторов сырьевые материалы  попадают на ленточный конвейер и идут в мельницу. Для дозирования кусковых материалов (глина, огарки, известняк) рекомендовано применять ленточные весовые дозаторы типа СБ – 111. Они обеспечивают надежное дозирование материалов, хорошо выходящих из расходного бункера.

Для нормальной работы печей необходимо обеспечить их питание однородной по химическому составу сырьевой шихтой. С этой целью на заводе

создается запас готовой сухой  шихты постоянного состава. Этот запас необходим для обеспечения непрерывной круглосуточной работы печей на случай прекращения подачи шихты из сырьевого цеха, перебоев в доставке сырья с карьеров и т. д. В большинстве случаев предусматривается емкость резервуара на хранение 3 – 4 суточного запаса шихты.

Наиболее распространен  порционный способ приготовления сырьевого  шлама благодаря простоте технологической  схемы, возможности переработки неоднородных по составу сырьевых материалов и снижению требований к точности дозирования сырьевых компонентов. При поточном способе корректирования на заводе предусматривается два вида силосов – коррекционные и запасные. Сырьевая мука из сырьевых мельниц перекачивается в коррекционные силос, которые принимаются диаметром 5 – 6 м и высотой около 11 м. При достижении заданного химического состава сырьевая смесь перекачивается в запасные силосы, а затем направляется в печной цех. Запасные силоса проектируются диаметром 10 – 12 м и высотой до 28 м. Смесительные силосы сырьевой муки устанавливаются четным числом.

2.2.2. Описание выбранной схемы сырьевого цеха цементного завода.

 

Отделение  предварительного измельчения сырьевых материалов.

Суточная производительность отделения по мелу  составляет 619,17 т/сут, а суточная производительность отделения по глине составляет 110,34 т/сут при двухсменной работе по 8 часов в сутки. Мел и глина с влажностью W = 25%   и размером кусков 300 мм дозируются ленточными весовыми дозатором фирмы «Шенк» и по желобчатому конвейеру с шириной ленты 1000 мм и скоростью 1,16м/с транспортируются в мельницу самоизмельчения «Гидрофол» МБ-17-23 с производительностью 490т/ч и разрешённым приёмом кусков до 1000 мм. Мел и глина поступают в мельницу одновременно. В результате на первой стадии дробления производится глиняно-меловой шлам с влажностью 40%.

Мел и глина поступают  в бункера с базисных складов, где они уложены в штабеля  хребтового типа. Объем и конструкция  склада обеспечивает раздельное хранение всех компонентов без смешивания. Суточная норма хранения данных материалов 2-3 суток.

 Как уже отмечалось ранее подача материала на склад осуществляется ленточным транспортером со сбрасывающей тележкой. Для выдачи материала со склада предусмотрена установка ленточных конвейеров, расположенных по сторонам штабеля. Материал направляется в бункера, которые установлены перед каждой мельницей и для каждого компонента соответствующей емкостью.

После помола в мельнице промежуточный глиняно-меловой шлам представляет собой разжиженную  массу и перекачивается насосом 6ФШ-7А по трубам в  промежуточный шламбассен 40х8м. В бассейнах производится непрерывное перемешивание шлама сжатым воздухом, который подаётся по четырём вертикальным трубам, установленным внутри каждого бассейна.

Отделение тонкого помола сырьевых материалов.

Суточная производительность завода по огаркам составляет 35040т/ч  при непрерывной рабочей неделе в 3 смены по 8 часов. Суточная норма хранения огарков составляет 30 суток. Огарки с влажностью 10% и размером куска 10мм грейферным краном  со склада подаются сразу в бункер с круто наклонными стенками (под углом 65-70⁰)(из-за малого размера куска предварительное измельчение огарков не требуется). Затем происходит дозирование огарков в ленточном весовом дозаторе типа СБ-6,3 с шириной ленты 1200мм. После чего они по конвейеру с шириной ленты 600мм подаются в мельницу с размером камеры 2,5х14м. Выбор мельницы производится в зависимости от количества и типа перерабатываемого материала.

Глиняно-меловой шлам из промежуточного бассейна по трубам с  помощью насоса откачивается в мельницу, где перемешивается с огарками мелющими телами.

Готовый трёхкомпонентный шлам с влажностью 38% и объёмом выпускаемого переработанного материала 530,31м³/ч перекачивается центробежным насосом 8ШНВ в 3 шламбассейна размером 40х8 м.

На каждой стадии изготовления шлама берётся проба усреднённой  смеси для определения химического  состава. При достижении заданного химического состава сырьевая смесь транспортируется из бассейна в печной цех.

2. Материальный баланс сырьевого цеха.

 

Потребности и расходы  сырья в статье материального  баланса рассчитываются в год, сутки и час.

Компоненты	Удельный расход, l, т/т кл	Потребление, т			Примечание
		В час	В сутки	В год
Клинкер	1,527	200	4800	1576800
Для отделения предварительного измельчения					При режиме работы отделения 303 дня в году в 2 смены по 8 часов.
Известняк сухой	1,285	464,38	7430,09	2026188
Известняк влажный W=25%	1,713	619,17	9906,79	2701584
Глина сухая	0,229	83,09	1329,59	362578,9632
Глина влажная W=25%	0,305	110,34	1765,49	481449,6
Для отделения тонкого измельчения					При режиме работы отделения 365 дней в году в 3 смены по 8 часов.
Известняк сухой	1,285	257	6168	2026188
Известняк влажный W=25%	1,713	342,667	8224	2701584
Глина сухая	0,229	45,989	1103,741	362578,9632
Глина влажная W=25%	0,305	61,067	1465,6	481449,6
Огарки сухие	0,020	4,049	97,184	31924,918
Огарки влажные W=10%	0,022	4,444	106,667	35040
Сухая смесь	1,535	307	73,68	2420388
Шлам W=38%	1,613	322,6	7742,4	2543378,4
Вода	0,96	192	4608	1513728
ЛСТ сухой	0,001613	0,3226	7,7424	2543,3784
ЛСТ W=50%	0,003226	0,6452	15,4848	5086,7568
Вода с учётом влажности материала.		101,462	2435,084	799925,1004

 

 Таблица 1

 Расчёт материального баланса сырьевого цеха завода.

2.2.1 Расчет мощности завода по клинкеру.

Мощность (производительность) завода устанавливается по количеству технологических линий (печей), исходя из гарантированной часовой производительности печей и нормативного коэффициента их использования в течение года[1].

Исходные данные:

Способ производства – мокрый.

Оборудование – 4-е вращающиеся печи 4,5х170 м

Таблица 2

Название материала	Содержание, %	Влажность, %
Мел Глина Огарки	0,8370 0,1498 0,0132	25 25 10

 

Проектная производительность завода по клинкеру (годовая) рассчитывается по формуле:

, (т/год),   (1)

где n – число технологических линий (печей) для обжига клинкера, n = 4[по заданию],

q – гарантированная часовая производительность одной печи в тоннах, q = 50 т/ч [1, таб. 8.2],

8760 – годовое календарное  время в часах,

К_и – коэффициент использования годового календарного времени, К_и = 0,9 [1, таб. 8.2].

 

Рассчитаем часовую и  суточную производительность завода по клинкеру:

 т/ч,

 т/сут,

где 24 – количество часов  в сутках.

2.2.2. Определение  удельного расхода сырьевых материалов

 

Удельный расход сырьевой смеси (l, т/т кл.) рассчитывается по формуле:

(т/ на 1 т клинкера),   (2)

где q – присадка золы топлива, масс. %, но та как мы используем тепло отходящих газов, а не твердое топливо, то q = 0% [1],

п.п.п. – потери при прокаливании сырьевой смеси, масс. %, п.п.п = 34,506% [по заданию].

 

Удельный расход с учетом производственных потерь:

(т/ на 1 т клинкера),   (3)

где n – потери сырьевых материалов, принимаемые равными n = 0,5% [1, стр.257].

 

Удельный расход каждого  сырьевого компонента рассчитывается по формуле:

(т/ на 1 т клинкера),   (4)

где l_п - удельный расход сырьевой смеси с учетом производственных потерь,

%i – содержание, масс.%, каждого компонента сырьевое смеси [таблица 2].

Удельный расход каждого  сырьевого компонента с учетом влажности  рас-

считывается по формуле:

(т/ на 1 т клинкера),    (5)

где W – влажность сырьевого  материала [таблица 2].

Удельный расход:

сухого мела: 

мела с влажностью W = 25 %: 

сухой глины:

глина с влажностью W = 25 %:

сухие огарки:

огарки с влажностью W = 10 %:

2.2.3. Режим работы  производственных отделений.

 

Режимы работ производственных отделений выбирают в соответствии с режимом работы машин и оборудования. Режим работы отделений предварительного измельчения сырьевых материалов (дробилки, мельницы самоизмельчения «Гидрофол») взаимосвязан с режимом работы соответствующих карьеров [1, стр.260].

 

В соответствии с  нормами  технологического  проектирования  цементных заводов  режим  работы  отделений  мельниц тонкого помола и  бслуживание   их переделов применяются в три смены в сутки при непрерывной рабочей 1, таб. 8.3].

 

 

 

Таблица 3

Наименование цехов отделений	Количество рабочих дней в году	Количество смен в сутки	Длительность рабочей смены
отделение предварительного измельчения	303	2	8
отделение тонкого измельчения	365	3	8

 

Расходы материалов, связанные  с обеспечением непрерывной работы печей сырья, рассчитываются исходя из потребности печей при работе их 24 часа в сутки. При этом расчет ведется исходя из производительности печи по клинкеру на основе определенных ранее удельных расходов сырья в тоннах на 1 тонну клинкера. Из принятого режима работы цеха даем  расчет  потребности сырья для каждого из технологических переделов  в  час, сутки, год. Годовая потребность в сырье рассчитывается по годовой потребности печей с учетом коэффициента их использования [1].

2.2.4. Материальный баланс для отделения предварительного измельчения.

 

Расход мела

в год:

 

,

где Q_кл - производительность завода по клинкеру (годовая),

- удельный расход  сухого мела,

- удельный расход  влажного мела.

в сутки:

  т/сут

  т/сут ,

где К_и – коэффициент использования годового календарного времени, К_и = 0,9,

303 – количество рабочих  дней в году.

в час:

 т/час 

 т/час,

где 16 – количество рабочих  часов в сутки.

Аналогично рассчитываем другие статьи баланса по материалам, обеспечивающим непрерывное питание печей: глины, корректирующей добавки – огарков.

Расход глины

в год:

1576800∙0,229 = 362578,9632т/год

1576800∙0,305 = 481449,6т/год,

в сутки:

 т/сут 

 т/сут,

 

 

в час:

 т/час 

 т/час.

2.2.5.  Материальный баланс для отделения тонкого измельчения.

Расход мела

в сутки:

 

,

где К_и – коэффициент использования годового календарного времени, К_и = 0,9,

365 – количество рабочих  дней в году [таблица 3].

в час:

 

 

где 24 – количество рабочих  часов в сутки [таблица 3].

Аналогично рассчитываем другие статьи баланса по сырьевым материалам:

Расход глины

в сутки:

 

,

в час:

 

 

Расход огарков

в год:  

 

 

в сутки:

 

 

в час:

 

.

Расход сухой сырьевой смеси:

 

 

2.2.6. Материальный баланс для отделения приготовления сырьевого шлама.

 

Значение удельного расхода  шлама на 1 т клинкера может быть рассчитано исходя из средних значений расхода (раздел 8.2.2) и плотности (табл. 8.12, [1]) твёрдых компонентов на приготовление сырьевой смеси с учётом влажности шлама.

При заданной влажности шлама  W=38% в соответствии с данными табл. 8.12 принимаем значения плотности для мела-2,4 т/м³, для глины-2,2 т/м³, для огарков-4,6 т/м³,что даёт для сырьевой смеси этих компонентов расчётное значение твёрдой фазы, которая рассчитывается по формуле:

 т/м³    (6)

где