Производство минеральных вяжущих материалов (стр. 4 из 8)
Через питающий шнек 17 с помощью элеватора 16 через питающие шнеки 12 и 14 и ячейковый питатель 15 подается в газоход 9, где подхватывается газами, имеющими температуру 400 °С, и выносится в циклоны 8 (4-я ступень). По пути сырьевая мука нагревается газами и осаждается в циклонах 8 4-й ступени, а охлажденные до 300—350 °С газы по газоходу 10 поступают в обеспыливающие циклоны 11 и далее дымососом выбрасываются в дымовую трубу. Осажденная в этих циклонах пыль стекает в сырьевой бункер 18. Из циклонов 4-й ступени мука, нагретая до 250—350 °С, стекает в газоход 13, где также увлекается газами в циклон 6 3-й ступени, из которого попадает таким же образом сначала в циклон 5 2-й ступени, а затем в циклон 3 1-й ступени и в печь 1.
Рис. 4.2 Схема установки циклонных теплообменников вращающейся печи.
1— печь; 2, 4, 9, 10 и 13 — газоходы; 3 — циклон 1-й ступени; 5 — циклон 2-й ступени; 6 — циклон 3-й ступени; 7 — рассекатели; 8 — циклоны 4-й ступени; 11 — обеспыливающие циклоны; 12 14 и 17 — питающие шнеки; 15 — ячейковый питатель; 15 —элеватор; 18 — бункер; 19—дымовая труба.
Откатная загрузочная головка-камера (рис. 4.3) вращающейся печи, являющаяся соединительным узлом между вращающейся печью и циклонами, сварена из стального листа и футерована шамотом. Открытой цилиндрической частью она входит внутрь загрузочного конца печи, оборудованного уплотнением, состоящим из шайбы 1, прикрепленной к торцу печи, и стального кольца 2, свободно надетого на камеру. Нагретая сырьевая смесь из циклонных теплообменников вводится в печь по встроенной в камеру наклонной водоохлаждаемой трубе 3. Вода поступает в рубашку трубы по патрубку 4 и выходит по патрубку 5. В задней стенке камеры имеются смотровое отверстие 6 и лаз 7, закрытые плотными крышками. В боковых стенках имеются отверстия для выхода отходящих газов печи в циклоны. Камера смонтирована на скатах, могущих перемещаться при ремонте печи по рельсам после отсоединения от газоходов, водопровода и сырьевой течки.
Следует отметить оригинальный противоточно-поточный характер движения муки и газов в данной установке. Газы движутся снизу вверх, переходя из циклона в циклон, а сырьевая мука — навстречу им сверху вниз; в то же время в каждом отдельно взятом газоходе и циклоне газ и сырьевая мука движутся в одном направлении. Сырьевая мука нагревается в циклонах примерно до 700 °С, а газы охлаждаются с 850—900 до 300—350 °С.[7]
Рис. 4.3 Откатная загрузочная головка-камера вращающейся печи
Во время обжига происходят физические и физико-химические превращения сырьевой муки, образуется новый материал – клинкер. Охлаждение клинкера начинается в последней зоне – зоне охлаждения до температуры 1100 – 1000 оС. Дальнейшее резкое охлаждение клинкера протекает в специальных холодильниках (8), откуда он поступает на клинкерный склад (9). Гипсовый камень со склада направляем в молотковую дробилку (3). В клинкер добавляем шлак (после первичного дробления с сушкой). Клинкер со склада совместно с 3 - 5 % природного гипса направляем на измельчение в трубную мельницу (10). Измельченный портландцемент поступает в цементные силосы (11), представляющие собой железобетонные резервуары цилиндрической формы, где цемент хранится до отправки потребителю. Выгруженный из силосов портландцемент упаковывают в 4-5 – слойные бумажные мешки из крепкой, не пропускающей влаги бумаги. Упаковка в мешки производится в упаковочной машине (12), автоматически насыпающей одновременно несколько мешков.
Нетарированный цемент транспортируют навалом в специальных саморазгружающихся железнодорожных вагонах-цементовозах (13) и в автоцементовозах.
Упакованный в мешки цемент (по 50 кг) хранят на складе цемента (14) до отправки потребителю.
4.3 Расчет режима работы цеха
Проектируемый цех обжига работает в три смены при непрерывной неделе с остановкой на 20 суток в году для капитального ремонта.
При расчете годового фонда времени работы технологического оборудования учитывается коэффициент (Ки) использования его в зависимости от остановки на капитальные и текущие ремонты.
Годовой фонд рабочего времени (Гф) в часах составляет при круглогодичной, трехсменной работе:
Гф = 24 час . 345 сут . 0,91 = 7534,8 час.
Определяем производительность цеха по готовой продукции по формуле:
Пгод 2000000
Псут = -------- = - ------------ = 5847,95 т (4.3.1)
Ср 345
где Пгод - заданная годовая производительность цеха, тн (2000000);
Ср - расчетное количество рабочих суток в году (345).
Определяем производительность цеха в смену:
Псут 5847,95
Псмен = ------- = -------------- = 1949,3 т (4.3.2)
n 3
где n – количество смен (3).
Определяем производительность цеха в час:
Псмен 1949,3
Пчас = -------- = ------------ = 243,66 т. (4.3.3)
8 8
где 8 – длительность смены, час.
Таблица 4.3.1 - Ориентировочные величины производственных потерь
| Стадия производства | Величина потерь, % |
| 1 | 2 |
| Вращающиеся печи для производства цемента | 4 - 6 |
| Сушильные барабаны, варочные котлы, шахтные печи | 2 - 4 |
| Мельницы для помола клинкера, гипса и др. | 0,5 – 1,5 |
| Дробилки, бункера, автотранспорт | 0,2 – 0,5 |
| Склады различного типа | 0,5 – 1,0 |
| Дозаторы, питатели, элеватор, пневмотранспорт | 0,1 – 0,3 |
Итого (средн.): 10 %
Определяем производительность предприятия с учетом потерь:
Потери составляют 10%
Пгод 2000000
П1год = ---------- = --------------- = 2222222,2 т; (4.3.4)
1 – Б/100 0,9
Определяем суточную производительность цеха с учетом потерь:
Псут 5847,95
П1сут = ---------- = ----------- = 6497,722 т; (4.3.5)
1 – Б/100 0,9
Определяем сменную производительность цеха с учетом потерь:
Псмен 1949,3
П1смен = ---------- = ------------- = 2165,888 т; (4.3.6)
1 – Б/100 0,9
Определяем часовую производительность цеха с учетом потерь:
Пчас 243,66
П1час = ----------- = ------------ = 270,733 т. (4.3.7)
1 – Б/100 0,9
Все расчеты сводим в таблицу 4.3.2, 4.3.3.
Таблица 4.3.2 – Режим работы предприятия
| Наименование цеха(отделения) | Количество рабочих дней | Количест-во смен в сутки | Длитель-ность рабочей смены, ч | Годовой фонд рабочего времени, ч | |
| в неделю | в году | ||||
| Цех обжига | 7 | 345 | 3 | 8 | 7535 |
Таблица 4.3.3 – Производительность предприятия
| Наименование выпускаемойпродукции | Производительность, т | |||
| в год | в сутки | в смену | в час | |
| Без потерь | 2000000 | 5847,95 | 1949,3 | 243,66 |
| С учетом потерь | 2222222,2 | 6497,722 | 2165,888 | 270,733 |
4.4 Расчет потребности в сырьевых материалах
Расход сырьевых материалов для производства вяжущих рассчитывается вначале на «сухое вещество», затем с учетом влажности материалов, потерь.
Определяем количество клинкера в портландцементе, учитывая, что масса его составляет 95 %, а гипса – 5 %:
Клинкера – 2000000. 0,95 = 1900000 т;
Гипса - 2000000 . 0,05 = 100000 т.
С учетом потерь:
Ггод = 111111,11 т;
Кгод = 2111111,1 т.
Определяем расход сырьевых материалов для производства шлакопортландцемента М400 на «сухое» вещество с учетом влажности, потерь
Расход известняка И, т,
И = Пгод . и = 1900000 . 0,8089 = 1536910 т, (4.4.1)
где и – расход известняка на единицу продукции;
Расход известняка с учетом потерь
Игод 1536910
И1год = ---------- = ------------ = 1707677,7 т; (4.4.2)
1 – Б/100 0,9
Расход известняка с учетом влажности
Иwгод= Пгод. W = 1900000 . 0,8689 = 1650910т. (4.4.3)
где W – влажность известняка, в относительных единицах.
Определяем расход шлака на годовую производительность Ш, т,
Шгод = Пгод . ш = 1900000 . 0,4237 = 805030 т. (4.4.4)
где ш – расход шлака на единицу продукции;
Расход шлака с учетом потерь:
Шгод 805030
Ш1год= ------------- = ------------ = 894477,77 т. (4.4.5)
1 – Б/100 0,9
Расход шлака с учетом влажности:
Шwгод = Пгод. W=1900000 . 0,487 = 925300 т. (4.4.6)
где W – влажность шлака в относительных единицах.
Определяем расход колошниковой пыли на годовую производительность:
Расход колошниковой пыли К, т.:
К = Пгод . к = 1900000 . 0,1237= 235030 т. (4.4.7)
где к – расход колошниковой пыли на единицу продукции;
Расход колошниковой пыли с учетом потерь
К 235030
К1год= ------------ = ------------- = 261144,44 т. (4.4.8)
1 – Б/100 0,9
Расход гипса на годовую производительность – 100000 т, с учетом потерь:
60000 / 0,9 = 111111,11 т. (4.4.9)
Определяем расход известняка на суточную производительность цеха:
Расход Известняка Исут, т.:
Игод 1650910
Исут = -------- = ------------- =4785,2463т. (4.4.10)
345 345
где 345- количество рабочих дней в году;
Расход известняка на сутки с учетом потерь:
Исут 4785,2463
И1сут= ---------- = --------------- = 5316,9403 т. (4.4.11)
1 – Б/100 0,9
Расход известняка на сутки с учетом влажности: