Установка для переработки отходов слюдопластового производства (стр. 10 из 21)
2) производительность машины;
3) длину и траекторию перемещения, размеры и форму помещений;
4) технологический прогресс, перспективы развития предприятия;
5) технику безопасности;
6) хранение материалов и способы загрузки и разгрузки транспортных устройств;
7) климатические условия (для установок, работающих на открытых площадках);
8) экономические показатели.
Из отстойника отходы слюдопластового производства перемещаются в приемный короб барабанной мельницы при помощи винтового конвейера.
К преимуществам винтовых конвейеров относятся компактность, герметичность, простота конструкции и эксплуатации, удобство промежуточной разгрузки, а также возможность транспортирования мокрых и тестообразных материалов (при специальной форме винта). Конструкция винтового конвейера позволяет совмещать операцию транспортирования материалов с некоторыми технологическими процессами (охлаждение, увлажнение, сушка, смешивание). Эти достоинства определяют применение данного аппарата в установке по переработке отходов слюдопластового производства. Конвейер находится в наклонном положении, поэтому слюда будет частично не только измельчаться при перемещении, но и обезвоживаться. Конструкция винтового транспортера представлена на рисунке 2.8.1.
Винтовой конвейер состоит из неподвижного желоба 4 полукруглой формы, внутри которого расположен рабочий орган - винт 5, вращающийся в подшипниках 3. Винт вращается при помощи привода 8, состоящего из электродвигателя и редуктора. Транспортируемый материал загружается через загрузочное отверстие 2. Материал под действием винта поступательно движется по желобу. При этом вращение материала вместе с винтом исключено, так как этому препятствует сила тяжести частиц материала. Разгрузка винтового конвейера может производиться в любом месте по его длине через патрубок 6 с задвижкой 7. Желоб сверху обычно закрывается крышкой 1. Винтовые конвейеры хорошо зарекомендовали себя при транспортировании пылящих (кальцинированная порошкообразная сода, апатитовый концентрат, фосфоритная мука, колчеданный огарок), остро пахнущих и горячих выделяющих газы и пары материалов. Их используют также для транспортирования вязких и тестообразных (мокрая глина и т.д.) материалов.
Рисунок 2.8.1. Горизонтальный винтовой конвейер: 1 - крышка; 2 - загрузочное отверстие; 3 - подшипник; 4 - неподвижный желоб; 5 - винт; 6 - патрубок; 7 - задвижка; 8 – привод
Винтовые конвейеры незаменимы в небольших помещениях, когда необходимо транспортировать малое количество материала на короткие расстояния. Поэтому винтовой транспортер также используется и для перемещения отжатой в центрифуге слюды в бункер сушилки кипящего слоя.
Применяются винтовые конвейеры с винтом следующих размеров: диаметр 100
600 мм, длина до 30 40 м, а в отдельных случаях до 50 
60 м. Производительность винтовых конвейеров составляет в среднем 20 40 м3/ч, но при больших размерах винта может доходить до 100 м3/ч и более. Винтовые конвейеры выполняют горизонтальными или пологонаклонными (устанавливают под углом до 20° к горизонту) и вертикальными (для перемещения порошкообразных удобрений, поташа, крахмала, соли и др.). В конструкции вертикального конвейера предусматривается подача материала от горизонтальных винтовых конвейеров, которые создают подпор материала.Для транспортирования высушенного порошка слюды из сушилки кипящего слоя в фасовочно-упаковочный аппарат лучше использовать ленточный транспортер, чем винтовой. Порошок будет быстрее остывать на открытой ленте, чем в закрытом желобе. Лента должна быть в таком случае жаропрочной.
Ленточный конвейер является широко распространенным типом транспортирующих устройств непрерывного действия с тяговым органом. Основной рабочий орган ленточного конвейера - гибкая замкнутая лента, на которой транспортируется груз. В ленточных конвейерах в качестве тягового элемента применяются резинотканевые (ГОСТ 20-85, ГОСТ 23831-79), резинотросовые (ТУ 38-105841-75) и стальные (ТУ-14-1-525-73) ленты. Область применения ленточных конвейеров достаточно широка: механизация, загрузка и разгрузка складов сырья, подача сырья из склада в цех, перемещение грузов от одного аппарата к другому, транспортирование готового продукта из цеха в склад и т.д.
К достоинствам ленточных конвейеров следует отнести высокую производительность (до 1000 м3/ч и более), широкий диапазон скоростей и
размеров (ширины ленты), непрерывность и равномерность перемещения грузов, пригодность для транспортирования на большие расстояния, простоту устройства и эксплуатации, небольшие энергозатраты и пригодность для перемещения как мелкозернистого сыпучего материала, так и крупнокускового, а также штучных и тарных грузов. В качестве недостатков ленточных конвейеров можно отметить непригодность обычной текстильной ленты для транспортирования горячих спекающихся материалов, возможность химического и механического разрушения, пыление при перемещении порошкообразных материалов и сравнительно малые допускаемые углы наклона конвейера к горизонту. [4]
2.9 Технические решения
При производстве слюдопласта, в частности слюдопластовой бумаги, на Слюдяной фабрике в г. Колпино образуется более 500 м3 отходов в год. Они представляют собой нерасщепленные пластинки и чешуйки слюды со средним размером 20 мм. Отходы находятся в отстойнике в водной среде и имеют 3-4 класс опасности. Складирование, вывоз и утилизация отходов не только наносят вред окружающей среде, но и являются экономически нецелесообразными. В настоящей работе принято решение о переработке этих отходов. Получаемый порошок слюды флогопит ГОСТ 19571-74, 19572-74, 19573-74 имеет влажность не более 3 % и размер частиц до 315 мкм. Данные качественные показатели вырабатываемой продукции определяют технологию производства, а с учетом заданной производительности, равной 1 тонне порошка в сутки, и основные конструктивные параметры оборудования. Таким образом, отходы подлежат помолу до необходимой тонины и сушке с предварительным центрифугированием. Итак, в данном дипломном проекте на тему «Установка для переработки отходов слюдопластового производства» приняты следующие технические решения:
· Отходы транспортируются из отстойника в мельницу при помощи наклонного шнекового транспортера, частично измельчаясь и обезвоживаясь;
· В качестве измельчителя используется шаровая барабанная мельница мокрого помола с волнистой футеровкой и улитковым питателем, периодически захватывающим слюду из приемного короба и направляющим материал в барабан;
· Мельница работает в замкнутом цикле с гидравлическим классификатором. Гидроциклон отправляет деловую фракцию на дальнейшую переработку, а недомол - обратно в барабанную мельницу;
· Для перекачки пульпы используются песковые или дисковые насосы, позволяющие перемещать материал с относительно высокой плотностью и содержанием твердого;
· Слюдяная пульпа подлежит отжиму в осадительной горизонтальной шнековой центрифуге до влажности 30%;
· Осадок шнековым транспортером направляется в сушилку кипящего слоя, которая может работать в непрерывном, периодическом и полунепрерывном режиме, сушка производится топочными газами с температурой 330 °С до влажности 1 %;
· Для снижения уноса частиц слюды корпус сушилки выполняется расширяющимся;
· Уносимые из сушильной камеры частицы улавливаются газоочистной системой, состоящей из циклона и рукавного фильтра;
· Высушенная слюда транспортируется ленточным конвейером к фасовочно-упаковочному аппарату, где порошок фасуют в полипропиленовые мешки массой по 30 кг и запаивают;
Установка разработана для переработки отходов слюдопластовой бумаги, но может быть также использована для переработки и других отходов слюдяного производства. Наиболее крупные отходы могут поступать в барабанную мельницу через барабанный питатель, конструкция которого скомбинирована с улитковым питателем. Также возможно проведение измельчения в две стадии с использованием, например, роторной дробилки;
При переработке слюдопластовых отходов, содержащих в себе примеси, в сушилке кипящего слоя возможно проведение обжига. Наличие в этих отходах лака, смолы, бумаги и других примесей не дает возможности вторичного использования такой слюды без предварительной очистки. Одним из наиболее рациональных способов извлечения слюды из отходов является способ выжигания. Под воздействием высокой температуры сгорают органические примеси и образующиеся при этом углеродистые соединения уносятся потоком воздуха. Регенерированная слюда после обжига подвергается очистке на сортировочных машинах и может найти применение в производстве коллекторного миканита.
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
3.1 Расчет барабанной мельницы
Технологический расчет шаровой мельницы для мокрого помола слюды заключается в определении диаметра и длины барабана и параметров его загрузки. Для определения диаметра барабана воспользуемся формулой расчета производительности мельницы. Производительность шаровых мельниц зависит от многих факторов, учесть которые теоретически обоснованной формулой сложно, поэтому практически ее рассчитывают по эмпирическим приближенным формулам, учитывающим лишь некоторые основные факторы.
В химической и горно-металлургической промышленностях принята эмпирическая формула