Разработка материального баланса и основных проектных технологических решений цеха обжига цементного завода (стр. 4 из 7)
Снизить температуру цемента можно также интенсивной аспирацией. При аспирации из мельницы удаляются наиболее тонкие фракции цемента. Большие объемы холодного воздуха (до 300
на 1т цемента), пропускаемые через мельницу, охлаждают футеровку корпуса, мелющие тела и цемент.После помола цемент поступает в силоса. Хранение горячего цемента в силосах может вызвать следующие нежелательные явления:
- цемент может слежаться;
- в силосах могут начаться реакции гидратации;
- такой цемент при затворении водой дает ложное схватывание;
- при затаривании горячего цемента мешки часто рвутся;
Чтобы не допустить такого явления устанавливают холодильники.
После охлаждения цемент идет на склад в цементные силосы. Далее идет упаковка в 5 – 6 слойные бумажные мешки из крафт-бумаги емкостью 50 кг и полипропиленовые мешки.
График тепловой обработки
На рисунке показано распределение температуры материала и газового потока по длине барабана вращающейся печи, работающей по мокрому способу производства.
Ломаный характер кривой температуры материала показывает, что при нагревании сырьевой смеси в ней происходят различные физико–химические процессы, в одних случаях тормозящих нагревание (пологие участки), а в других – способствующие резкому нагреванию (крутые участки). Следует отметить, что в отличии от сухого способа производства, мокрый способ имеет примерно равномерное нагревание клинкера по всей длине печи.
цемент клинкер обжиг сырьевой
Отличительной чертой получения белого портландцемента явл. Высокая температура обжига шихты. Высокая температура (выше обычной на 100 - 1500 С ) обжига клинкера свидетельствует о малом количестве плавней в шихте. Это объясняется тем, что к плавням относят такие материалы, которые при обжиге изделий вступают во взаимодействие с сырьевыми материалами шихты, давая легкоплавкие соединения. Таким образом, понижая температуру обжига.
Расчет материального баланса цеха
Режим работы цеха
Режим работы цеха является основой для расчета производительности, потоков сырья, оборудования. Он определяет количество рабочих дней в году, количество смен работы в сутки и рабочих часов в смене.
Режим работы основных цехов и отделений в течение года:
1. карьер и дробильное отделение – 307 дней по 16 часа в сутки (4912);
2. отделение помола сырья – 307 дней по 24 часа в сутки (7368);
3. отделение помола цемента – 307 дней по 24 часа в сутки (7368);
4. цех обжига клинкера – 337 дней по 24 часа в сутки (8088);
5. силосно-упаковочное отделение – 365 дней по 24 часа в сутки (8760);
Расчет производительности цеха и потребности в сырье для выполнения производственной программы
Составление материального баланса цементного завода.
Исходные данные при расчете:
Способ производства – мокрый
Годовая производительность цеха – 1200000т. по клинкеру
Состав портландцемента:
Клинкер………………………90%
АМД………………………….6%
Гипс…………………………..4%
Состав сырьевой смеси:
Известняк……………………77,58%
Глина………………...............22,42%
Естественная влажность сырьевых материалов:
Известняк …….………4%
Глина…………………15%
Влажность шлама……40%
Потери при прокаливании сырьевой смеси - 35.12%
Производственные потери:
Сырьевых материалов...2,5%
Клинкера……………….0,5%
Цемента………………...1%
Коэффициент использования вращающихся печей – 92%
Определяем производительность по цементу:
1200000 ∙ (100/90) =1333333.33 т/год
где 90 – содержание клинкера в цементе, %
1200000 - годовая производительность цемента по клинкеру, т/год
При коэффициенте использования вращающихся печей – 0,92 , печи работают в течении года
365∙0,92=337сут или
337∙24=8088ч.
Отсюда часовая производительность всех печей составит:
1200000 /8088=148.37 т/ч
Следовательно, в данном расчете к установке принимаем две вращающиеся печи производительностью по 75 т/ч.
Материальный баланс цеха обжига :
Производительность двух вращающихся печей:
75 ∙ 2=150 т/ч
150 ∙ 24=3600 т/сут
150∙8088=1213200т/год
Расчет расхода сырьевых материалов.
Расход сырьевых материалов составляет 150 т/ч
Теоретический удельный расход сухого сырья для производства клинкера определяют с учетом потерь при прокаливании:
100/(100-35,12)=1,54 т/т, клинкера
где 35,12 – потери при прокаливании сырьевой смеси.
Для обеспыливания отходящих газов вращающихся печей устанавливают электрофильтры, что дает возможность считать потери сырья с отходящими газами не более 1%.Тогда расход сухого сырья составит:
1,55∙100/(100-1)=1,566т/т, клинкера
1,566∙150 = 234.9 т/ч
234.9 ∙24=5637.6 т/сут
234.9 ∙8088=1899871.2 т/год
Определяем расход отдельных компонентов сырьевой смеси:
Известняк :
1.566∙(77,58/100)=1,21 т/т, клинкера
1.21∙150=181,5 т/ч
181,5∙24=4356 т/сут
181,5 ∙8088=1467972 т/год
Глины :
1,566∙(22,42/100)=0,35 т/т, клинкера
0,35∙150=52.5 т/ч
52.5 ∙24=1260 т/сут
52.5 ∙8088=424620 т/год
С учетом естественной влажности расход сырьевых материалов соответственно составит:
Известняк :
1,21∙(100+4)∙100=1,26 т/т
1,26∙150=189 т/ч
189 ∙24=4536 т/сут
189 ∙8088=1528632 т/год
Глины :
0,35∙(100+15)∙100=0,4 т/т, клинкера
0,4∙150=60 т/ч
60 ∙24=1440 т/сут
60 ∙8088=485280 т/год
Расчет расхода шлама.
Часовой расход шлама рассчитывается по формуле:
Аш= (Ас∙ 100)/( 100- ωш ) ∙ γш
Где Аш – расход шлама, м3/ч
Ас – расход сухого сырья, т/ч
ωш – влажность шлама, %
γш – плотность шлама, т/м3
γш=1,600, т/м3
Тогда на обе печи необходимо подать шлама:
Аш=244.69 м3/ч
244.69 ∙24=5872.56 м3/сут
244.69 ∙8088=1979052.72 м3/год
Материальный баланс отделения помола сырья.
Из предыдущих расчетов следует, что отделение помола сырья, работающее с выходными днями (307 суток в году по три смены в сутки), должно обеспечить помол 1899871.2
сухих сырьевых материалов.Следовательно, должно быть измолото сырья
в сутки: 1899871.2
307 = 6188,5 т.в час: 6188,5
24 = 257,85 т.В том числе расход отдельных компонентов составит:
известняка :
в час…………………
т.в сутки……………
т.в год………………
т.глины :
в час………………….
т.в сутки…………….
т.в год……………….
т.Для образования шлама одновременно с исходными материалами в сырьевые мельницы подается вода. Потребность в воде определяется по формуле:
W
где W
-количество воды, необходимое для приготовления шлама; 
- потребность в готовом шламе; 
- потребность в сухом сырье; 
- плотность шлама; 
-количество воды, поступающее соответственно с натуральным известняком и глиной;