Технологическая линия по производству белого портландцемента

Белый портландцемент получил широкое использование в качестве отделочного материала.  Активно применяется для декоративного оформления сборных железобетонных конструкций. В виде растворов и бетонов на белых заполнителях они применяются для облицовки панелей и блоков, для наружной  и внутренней отделки зданий и сооружений различного назначения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчетно-проектный раздел
0. Расчетная функциональная технологическая  схема  производства продукта

    
2.2. Расчет производственных шихт

Исходя    из     выбранной     технологической     схемы,     производим         расчет производственной программы, то есть, определяем потери материалов при производстве, рассчитываем годовой фонд времени, находим производительность оборудования.

Материальный баланс на помольную установку:

Вещественный состав продукта:

Компоненты
	Кол-во %
Гран.доменной шлак, %	70 - 90
Комовая известь, %	10 - 30
	∑100
Гипсовый камень III сорта, %	1,5 – 3,5

 

MM1=172                                     MM3=80

СаSO4*2H2O + примеси →CaO + SO3 + 2H2O+примеси

80%                     20%                       2,0%

X = ?

X = (MM1* SO3)/MM3 = (172*2,0)/80 = 4,3 %;          SO3% = 4,3/0,8 = 5,3%

 

Определим    процентное содержание   каждого из компонентов в готовом продукте.

Компонент	Вход			Выход
	%	%	т/ч	%	т/ч
1. Гр.доменной шлак	80	80,3	6,13	80,3	6,07
2. Комовая известь	20	14,6		14,6
3. Гипсовый камень III сорта	5,3	5,1		5,1
∑	105,3	100		100
4. Физическая влага		0,055		0,055

 

W = 80,3*(25/100)+5,1*(3,5/100)= 20,26> 2% => гран.шлак нужно сушить.

W =5,1*(3,5/100)= 0,18 < 2% => другие компоненты сушить не надо

 

 

2.3. Расчет производственной  программы технологической линии:

Наименование  оборудован. операций	G т/год	Потери, %			Расчет годового фонда времени					Часовая производительность
		мех.	физ.	хим.	Кисп	n дней в году	n смен/сутки	n часов/смену	фонд раб. времени	т/ч	ρ	м3/ч
Вагон фр. < 0,08 мм	50000				0,95	365	3	8	8322	6,01	1,2	4,62
Силос фр. < 0,08 мм	50500	+1			0,95	365	3	8	8322	6,07	1,2	5,06
Помол фр. < 0,08 мм	51032,78	+1	+0,55		0,95	365	3	8	8322	6,13	1,1	5,57
Гр.доменной шлак W=15%, m=80,3% фр. < 10 мм	40979,32				0,95	365	3	8	8322	4,92	1,5	3,28
Бункер + Дозатор фр. < 10 мм	40979,32				0,95	365	3	8	8322	4,92	1,5	3,28
Дробление фр. < 10 мм	40979,32				0,95	365	3	8	8322	4,92	1,5	3,28
Сушка фр. < 80 мм	47536,01	+1	+15		0,95	365	3	8	8322	5,71	1,3	4,39
Склад сырья фр. < 80 мм	48011,37	+1			0,95	365	3	8	8322	5,77	1,3	4,39
Комовая известь W=0%, m=14,6% фр. < 10 мм	7450,79				0,95	365	3	8	8322	0,89	1,5	0,59
Бункер + Дозатор фр. < 10 мм	7450,79				0,95	365	3	8	8322	0,89	1,5	0,59
Дробление фр. < 10 мм	7450,79				0,95	365	3	8	8322	0,89	1,5	0,59
Склад сырья фр. < 100 мм	7525,29	+1			0,95	365	3	8	8322	0,90	1,3	0,69
Мод. Добавка Гипсовый камень W=3,5%, m=5,1% фр. < 10 мм	2602,67				0,95	365	3	8	8322	0,31	1,5	0,21
Бункер + Дозатор фр. < 10 мм	2602,67				0,95	365	3	8	8322	0,31	1,5	0,21
Дробление фр. < 10 мм	2602,67				0,95	365	3	8	8322	0,31	1,5	0,21
Склад сырья фр. < 60 мм	2628,69	+1			0,95	365	3	8	8322	0,32	1,35	0,24

m1 = 0,803*51032,78=40979,32

m2 = 0,146*51032,78=7450,79

m3 = 0,051*51032,78=2602,67

2.4. Подбор основного механического оборудования [4], [12], [10],[13],[14]

 

На основании производственной программы с помощью справочников по оборудованию подберём технологическое оборудование:

 

1. Подберем  дробилку для доменного шлака  (фр. < 80 мм , W < 15%)

По производственным расчетам производительность дробилки для доменного  шлака должна составлять 4,92 т/ч или 3,28 м3/ч.

Таким образом, наиболее оптимальной дробилкой, будет являться следующая дробилка: Конусная дробилка (КСД - 900 Б)

Производительность, т/ч – 48-86

Диаметр основания внутреннего конуса, м – 0,9

Ширина загрузочного отверстия, м-0,115

Пределы регулирования ширины разгрузочной щели в мм-15-50

Наибольший размер загружаемых кусков материала,м-0,1

Частота вращения эксцентрической втулки, об/сек – 5,42

Мощность эл. двигателя, кВт – 55

Габаритные размеры, м:

длина – 2,68

ширина – 1,82

высота – 2,25

Масса (без электрооборудования), т - 3,79.

 

2. Подберем  дробилку для комовой извести II сорта (фр. < 80 мм , W=0%)

По производственным расчетам производительность дробилки для извести должна составлять 0,89 т/ч или 0,59 м3/ч.

Таким образом, наиболее оптимальной дробилкой, будет являться следующая дробилка: Щековая дробилка (С-182Б)

Размеры загрузочного отверстия (длина х ширина), м - 0,25x0,4

Наибольший размер загр. куска, м - 0,21

Ширина загрузочной. щели, м - 0,02-0,08         

Эксцентриситет вала, мм – 12,5

Число качаний щели в сек. – 4,58

Производительность при дроблении пород твердости, м3/ч – 3,5-14

Диаметр шкива-маховика, м – 0,92

Мощность электродвигателя, кВт – 22

Габаритные размеры, м:

длина - 1,33

ширина - 1,202

высота - 1,412

 

 

 

 

3. Подберём  дробилку для гипсового  камня (фр. =40- 60 мм, W < 3,5 %)

По производственным расчётам производительность должна составлять 0,31 т/ч или 0,21 м3/ч:

Таким образом, наиболее оптимальной дробилкой, будет являться следующая дробилка: Щековая дробилка (С-182Б)

Размеры загрузочного отверстия (длина х ширина), м - 0,25x0,4

Наибольший размер загр. куска, м - 0,21

Ширина загрузочной. щели, м - 0,02-0,08         

Эксцентриситет вала, мм – 12,5

Число качаний щели в сек. – 4,58

Производительность при дроблении пород твердости, м3/ч – 3,5-14

Диаметр шкива-маховика, м – 0,92

Мощность электродвигателя, кВт – 22

Габаритные размеры, м:

длина - 1,33

ширина - 1,202

высота - 1,412

Масса без двигателя, т – 2,5.

 

4. Подбор  сушильной установки для доменного  шлака:

По производственным расчётам производительность сушилки для доменного  шлака должна составлять 5,71 т/ч или 4,39 м3/ч

Самым оптимальным варианте будет являться следующая сушильная установка: Сушильный барабан

Наружный диаметр барабана, мм – 3500

Длина барабана, мм – 22000

Частота вращения барабана, об/мин – 2,0-6,0

Потребляемая мощность привода, кВт не более – 200,0

Габаритные размеры, мм не более:

длина – 22000

ширина – 6550

высота – 5900

Производительность по испаренной влаге, кг/ч не менее – 9075

Масса, кг не более - 194120

 

5. Подбор  мельниц для помола компонентов:

Подбор мельниц будем вести исходя из необходимой производительности мельницы. По расчётным характеристикам производительность мельницы должна быть 6,13 т/ч или 5,57 м3/ч.

Оптимальным оборудованием будет следующая мельница:

Шаровая мельница с центральной разгрузкой (СЦ-5) (МСЦ 21-36)

Размеры барабана, мм

внутренний диаметр - 2700

рабочая длина - 3600                         

Число оборотов барабана в сек – 0,25                                   

Производительность, т/ч - 70-160                                                     

Мощность эл. двигателя в кВт - 380 

Габаритные размеры, м:                         

длина – 10

ширина -6,27                                           

высота - 5,05

Масса, т - 81,2.

 

 

2.5. Оценка энергетической эффективности процесса

 

Наименование оборудования	Марка типа оборудования	Кол-во оборудования (n)	Производительность G, т/ч				Ким	Мощность N, кВт
			Gпасп.		Gфак.			Nпасп.		Nфак.
			ед.	n	ед.	n		ед.	n	ед.	n
Конусная дробилка	КСД-600 Б	1	48	48	4,92	4,92	0,10	40	40	4	4
Щековая дробилка	С-182Б	1	8,75	8,75	0,89	0,89	0,10	22	22	2,2	2,2
Щековая дробилка	С-182Б	1	8,75	8,75	0,31	0,31	0,04	22	22	0,88	0,88
Сушильный барабан	СМ 147	1	9,075	9,075	5,71	5,71	0,63	200	200	126	126
Шаровая мельница	СЦ-5 (МСЦ 21-36)	1	70	70	6,13	6,13	0,09	380	380	34,2	34,2

 

Примечание:  %;  

                        .

 

Список литературы

1. Волженский А.В.  Минеральные вяжущие  вещества: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1986.-464с.
2. Рояк С.Н, Рояк Г.С. Специальные цементы.-М.:Стройиздат,1993.-410с
3. Пащенко А.А., Сербин В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. Киев. Головное издательство издательского объединения «Вица школа», 1985. – 440с.
4. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов, Сапожников М.Я., Дроздов Н.Е., М.: Стройиздат, 1970. – 487с.
5. ГОСТ 4013-82 (89) Камень гипсовый и гипсоангидритовый для производства вяжущих материалов. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1987. – 9с.
6. ГОСТ 10178-85 Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические  условия. М.: Госстрой РФ, 1989. – 6с.
7. ГОСТ 3476-74 Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цементов. М.: Госстрой РФ, 1975. – 4с.
8. ГОСТ 31108-2003 Межгосударственный стандарт. Цементы общестроительные. Технические условия. М.: Госстрой РФ, 2003. – 14с.
9. ГОСТ 25094-94 Межгосударственный стандарт. Добавки активные минеральные. Методы испытаний. М.: Госстрой РФ, 1996. – 17с.
10. ГОСТ 27134-86 Аппараты сушильные с вращающимися барабанами  М.:  Издательство стандартов, 1998.- 2с.
11. ГОСТ 9179-77  Известь строительная. Технические условия. М.: Госстрой СССР,1977.-5с,
12. Бауман В.А., Клушанцев Б.В., Мартынов В.Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций М.: Машиностроение, 1981. – 324с.
13. www.dromash.ru
14. www.asiaprom.ru
15. www.5ballov.ru