Технология производства строительного гипса (стр. 2 из 4)
Технологические схемы производства при совмещенном помоле и обжиге отличаются друг от друга главным образом помольными аппаратами (шахтные, шаровые, аэробильные мельницы), а также тем, что в одних случаях мельницы работают с однократным использованием теплоносителя, а в других-с возвратом в мельницу части газов после пылеосадительных аппаратов. Применение рециркуляции газов повышает расход электроэнергии, но уменьшает расход топлива.
В установку по совмещенному помолу и обжигу (где обжиг, по существу, происходит во взвешенном состоянии) вследствие повышенной температуры и быстрого обжига наблюдается появление в тонких фракциях и поверхностных слоях крупных частиц растворимого ангидрита, а в центральных слоях этих частиц двуводный гипс остается недегидратированным. Конечный продукт быстро схватывается, в результате чего требуется вводить замедлители.
Характеристика сырья
Сырьем для производства гипсовых вяжущих веществ служит природный ангидрит (СаSO4) в основном природный гипс (СаSО2*2Н2О), а также гипсосодержащие отходы химической промышленности.
Природный гипс (гипсовый камень) имеет осадочное происхождение. Состав химически чистого двуводного гипса: 32,56% СаО, 46,51% SO3 и 20,93% Н2О. это минерал белого цвета, обычно содержащий некоторе количество примесей глины, известняка. Двуводный гипса является мягкими минералом твердость его по шкале Мооса равна. Плотность составляет 2200-2400кг/м3.
Примеси известняка являются балластом в производстве строительного гипса, так как последний обжигаются при температуре ниже температуры диссоциации углекислого кальция. Влажность гипсового камня составляет 3-5% и более.
Природный ангидрит - горная порода осадочного происхождения, состоящая из СаSО4. Под действием грунтовых пород вод ангидрит медленно гидратируется и переходит в двуводный гипс, поэтому обычно содержит 5-10% и более двуводного гипса.
Ангидрит порода более плотная и прочная, чем двуводный гипс. Его истинная плотность 2,9-3,1г/см3. чистый ангидрит белого цвета, но в зависимости от содержания в ней примесей имеет различные оттенки.
Отходы химических производств – это дополнительный источник сырья для производства гипсовых вяжущих и рационально используют в качестве побочных продуктов химической промышленности – фосфогипса, борогипса, фторогипса и др.
Кыргызстан богата месторождениями самых разнообразных строительных материалов. Среди них имеется месторождения гипсовых камней таких как Ак-Белекское, Джергаланское, Караванское, Боомское.
Возьмем месторождение гипсового камня Боомское (Сулу-Терекское)- это местность находится в 4км севернее пос. Красный Мост в Чуйском районе. Исследовано партий КГУ в 1954г. предварительно изучено геологическим институтом Академии Наук Кыргызской республики 1984г.
Гипсоносный горизонт приурочен нижнетретичным красноцветным отложением. Общая протяжность 1100м, мощность 40-50м. падение северо-западное под углом 25-400. гипс в глинах присутствует в виде цементирующего примеси, маломощных (5-10см) прожилков, линзочек и отдельных желваков размером 15-20см. Суммарное содержание гипса в породе не превышает 30-40%. В верхней части горизонта залегает пласт белого и красноватого гипса, загрязненным глинистым материалом. Пласт прослежен на протяжении 150м при мощности 3-5м.
Объемный вес необожженного гипса 1,27, обожженного гипса 1,165. нормальная густота 75%. Сроки схватывания: начало через 6мин, конец через 8мин. время текучести 5мин. предел прочности при растяжении в возрасте 7 дней – 3,85кг/см2. гипсоносные глины непригодны как сырье для строительных целей и получения удобрения. Отдельные обогащенные гипсами участки таких глин могут использоваться для производства низкосортного гипса и ганжа. В пласте штуфной пробы содержание СаSО4*2Н2О достигает 91%.
Технологический расчет
Число рабочих дней в году рассчитывается по формуле:
Ср=365-(В+П) дней
где Ср-число рабочих дней в году;
365-количесвто дней в году;
В-число выходных дней при пятидневной рабочей неделе;
П - праздничные дни.
Ср=365-(В+П)=251 дней
Расчетный фонд времени работы технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производственная мощность предприятия в целом и отдельных линий установок, определяют по формуле:
Для дробильного отделения:Вр=251*2*8*0,92=3694,72
Для обжига: Вр=365*3*8*0,92=8059,2
Для помола: Вр=365*3*8*0,92=8059,2
Для склада: Вр=365*3*8*0,92=8059,2
Режим работы цеха или завода
| Наименования цеха, отделения завода | Кол-во раб. дней в году | Кол-во смен в сутки | Длит. раб-й смены | Годовой фонд раб. времени в час. | Коэф. исп. оборуд. |
| Дробильное отделение | 251 | 2 | 8 | 3694,72 | 0,92 |
| Обжиг | 365 | 3 | 8 | 8059,2 | 0,92 |
| Помол | 365 | 3 | 8 | 8059,2 | 0,92 |
| Склад готовой продукции | 365 | 3 | 8 | 8059,2 | 0,92 |
Для получения 1т строительного гипса потребуется гипсового камня:
1/0,843=1,18т
С учетом минеральных примесей, влажности и технологических потерь расход камня составит:
А=1,18*100/(100-4)*(100-2)=1,25т
где (100-W) – коэффициент, учитывающий влажность камня;
(100-р) – коэффициент, учитывающий технологические потери.
Годовой расход сырья (гипсового камня)
Пс=Пг*А, т/год
Где Пс- годовой расход сырья (гипсового камня);
А-расход сырья с учетом примесей, влажности и технических потерь;
Пг- годовая производительность завода по готовой продукции (по заданию).
Пс=100000*1,25=125000 т/год
Суточный расход сырья (гипсового камня):
Пгод=125000 т/год
Псут. =125000/365=34246,6 т/сут
Псм=34246,6/3=114,15 т/смену
Пчас. обжиг=125000/8760=14,26 т/час
Материальный баланс
| Наименование материала | Расход, в т | |||
| в год | в сутки | в смену | в час | |
| Гипсовый камень | 125000 | 34246,6 | 114,15 | 14,26 |
| Производительность | ||||
| Гипс | 100000 | 273,9 | 91,3 | 11,4 |
Производительность
Производительность дробильного отделения:
Пг. др.=125000 т/год
Псут. др.=125000/Ср=125000/251=498 т/сут
Псм. др.=Псут./2=498/2=249 т/смену
Пчас=Пг/Вр=125000/4016=31,12 т/час
Производительность цеха обжига:
Пг=100000 т/г
Псут=100000/Ср=100000/365=273,9 т/сут
Псм=Псут/3=273,9/3=91,3 т/смену
Пчас=Пг/Вр=100000/8760=11,41 т/час
Производительность помола:
Пг=100000 т/год
Псут=Пг/365=273,9 т/сут
Псм=Псут/3=91,3 т/см
Пчас=Пг/8760=100000/8760=11,41 т/час
Производительность цеха или завода
| Наименование цеха или завода | Производительность, в т | |||
| в год | в сут | В смену | в час | |
| Дробильное отделение Цех обжигаЦех помола | 125000100000100000 | 498273,9273,9 | 24991,391,3 | 31,1211,4111,41 |
Расчет и подбор оборудования
Склады сырьевых материалов
Склады кусковых сырьевых материалов сооружается и эксплуатирует в соответствии с нормами хранения, а также с нормами технологического и строительного проектирования промышленных предприятий.
Расчет склада производится в следующей последовательности:
1. при выборе типа склада необходима увязка размеров склада и ее расположение с генеральным планом завода.
2. Размеры склада зависят от его типа и формы штабеля, а также схемы механизации. Площадь и емкость склада определяются по следующим формулам:
F= 
Где Vn- потребная емкость склада (в м3) для данного материала;
Нn- максимальная высота штабеля ориентировочно составляет 8-12м штабеля с учетом выбранной механизации, при схемах с механизмами, имеющими грейфер:
F=1945/0,87*11=203,23м2 = 12 х18м,
Vn=100000*1,25*7/365*0,9*1,38=1930м3
Бункера сыпучих материалов
Бункером называется саморазгружающаяся емкость, предназначенная для приема и хранения сыпучего материала (известняка, гипса, активных минеральных добавок, шлака и т.д.). Глубина вертикальной части бункера не должна превышать его максимальный размер в плане более чем в полтора раза. Нижняя часть бункера выполняется в виде воронки, которая может быть квадратной, круглой или прямоугольной. Коэффициент заполнения бункера представляет собой отношение полезной емкости V к геометрической V0 и выражается формулой
, обычно 
.Бункера предназначаются для хранения, дробления и помола сырьевых материалов в течение 2-5 часов непрерывной работы агрегата. Выходное отверстие бункера должно в 4-5 раз превышать максимальный размер куска материала. Минимальный размер выходного отверстие бункера принимается 800мм.
Расчет емкости бункера для хранения сырьевых материалов можно производить по следующей формуле:
где П - часовая производительность агрегата (дробилок, шаровых мельниц, сушилок и печей);