При проектировании заводов производительностью свыше 1.0 млн. тонн смешанного цемента в год для помола применяются главным образом мельницы размером 3,2х15 или 4х13,5 м. Применение мельниц размером 3,2х15 м, т.е. с отношением длины к диаметру в пределах 5-4:1 позволяет использовать их как для открытого, так и закрытого циклов помола.
Проектирование цеха помола смешанных цементов ведется в следующей последовательности:
· выбор технологической схемы;
· технологические расчеты;
· компоновка оборудования;
· определение технико-экономических показателей.
Расчетно-пояснительная записка должна содержать разделы п.4.
7.1. Выбор технологической схемы помола
Смешанные цементы получают помолом клинкера, гипса и добавок (активных минеральных, инертных, воздухововлекающих, интенсификаторов помола). Помол может проектироваться как по открытому, так и по замкнутому циклу с центробежными сепараторами.
Помол по открытому целесообразен при получении цементов с удельной поверхностью 250-280 м2/кг. В связи с повышением доли высокомарочных цементов (с удельной поверхностью 320-500 м2/кг) более экономичным является одностадийный помол по замкнутому циклу.
Схемы помола смешанных цементов по замкнутому циклу включают воздушно-проходные или центробежные сепараторы . В сепараторах происходит разделение материала на фракции. Использование сепараторов позволяет осуществлять регулирование гранулометрического состава получаемого продукта, повысить эффективность работы схемы измельчения и обеспечить получение материала с высокими значениями удельной поверхности.
Существует несколько схем измельчения материалов в двухкамерных цементных мельницах с сепараторами:
· материал, поступивший на помол, пройдя первую камеру двухкамерной мельницы, поступает в сепаратор. Крупные фракции возвращаются на домол во вторую и частично в первую камеру; тонкие фракции из сепараторов и уловленная пыль представляют собой готовый цемент;
· крупные фракции, выделяемые в сепараторах, направляются на домол в первую камеру, а тонкие, выделяемые в выносных циклонах, представляют собой готовый цемент.
Очистка аспирационного воздуха цементных мельниц предусматривает три ступени:
· аспирационная шахта;
· циклон;
· электрофильтр или рукавный фильтр.
В зависимости от вида смешанного цемента необходимо выбрать технологическую схему его производства [14,с.199].
7.2. Технологические расчеты
7.2.1. Режим работы цеха
Цех помола работает по режиму непрерывной недели с двумя выходными днями в неделю в две или три смены.
Расчет годового фонда времени и производительности цеха в час, смену, сутки.
(35)
(36) (37)где:
- заданная годовая производительность цеха, т, , - соответственно часовая, сменная и суточная производительность цеха, т
– годовой фонд рабочего времени, ч
- расчетное количество рабочих суток в году
п – количество смен
= (365 - 2 • 52 – 6) •
, дн (38)где 2 • 52 = 104 – субботние и воскресные дни;
6 – количество праздничных дней в году;
– коэффициент использования оборудования;
= 0,82 при использовании открытого цикла; = 0,8 при использовании замкнутого цикла; = • 16, ч при двухсменной работе; = • 24, ч при трехсменной работе.
Зная часовую производительность цеха, по каталогам [7,8,10,18,29] подбирают мельницы, количество которых соответствует количеству технологических линий.
Пример расчета.
Подобрать мельницы для помола смешанного цемента с удельной поверхностью 450 м2/кг. Производительность цеха помола
= 850 000 т. Режим работа цеха – в две смены. Схема помола – по замкнутому циклу. Производственные потери – 2%, возможный брак – 3%..
Количество рабочих суток: = (365 - 2 • 52 – 6) • 0,8 = 204 дн.
Годовой фонд рабочего времени:
= • 16 = 204 • 16 = 3264 чСуточная производительность:
Сменная производительность:
Часовая производительность с учетом производственных потерь и брака:
К=1+(0,02+0,03)=1,05. По каталогам [7,9] выбираем мельницы. Заданную производительность обеспечивают 3 помольных агрегата с трубной мельницей размером 4,0 х 13,5 м с производительностью 100 – 110 т/ч при удельной поверхности смешанного цемента 450 м2/кг. Таким образом, производительность цеха помола может быть обеспечена 3 технологическими линиями.7.2.2. Составление материального баланса
При составлении материального баланса производим расчет нормативного (на 1 тонну готовой продукции) расхода сырья с учетом влажности и производственных потерь, которые принимаются от 1 до 3 %.Пример расчета: Смешанный цемент состоит из 70% клинкера, 30% активной минеральной добавки и 3% гипса. Влажность – 1%, производственные потери – 1%.
Таблица 7 Материальный баланс производства 1 т смешанного цемента Приход | Расход | ||||
Наименование материалов | Ед. изм. | Количество | Наименование материалов | Ед. изм. | Коли- чество |
1. Клинкер | кг | 714 | 1. Смешанный цемент (с учетом влажности) | кг | 1030,6 |
2. Активная минеральная добавка | кг | 306 | |||
3. Гипс двуводный | кг | 30,6 | 2. Производственные потери | кг | 20,0 |
Итого | кг | 1050,6 | Итого | кг | 1050,6 |
7.2.3. Определение потребности цеха в сырье
Расчет производится в соответствии с п.5.3. и результаты сводятся в табл.2.
7.2.4. Расчет и выбор основного технологического оборудования цеха помола смешанного цемента.
Расчет производится в соответствии с п.5.4.
7.2.4.1. Подбор оборудования для хранения, подачи клинкера, добавок и гипса в мельницу.
Подбор данного оборудования ведется, исходя из часового расхода каждого компонента:
т/ч (39)