Завод по производству портландцемента марки 400 в г. Ангарске, производительностью 2.0 млн.т/год. (цех помола сырья)

третьего компонента - ----------- = -------- = 12,21.                             (2.3.13)                  

                                        х + у + 1    8,19

 

 

Химический состав сырьевой шихты  и клинкера

 

Компоненты	SiO2	Al2O3	Fe2O3	СаО	Прочие	П.п.п	Сумма
73,99 % мрамора	3.53	0,46	0,38	36,96	2,74	29,92	73,99
13,8 % золы	8,86	1,13	0,59	0,72	1,41	1,09	13,8
12,21 % огарки	1,25	0,41	9,44	0,28	0,83	-	12,21
100 % сырьевой шихты	13,64	2,0	10,41	37,96	4,98	31,01	100
К = 100/100 – 31,01 = 1.44948
После пересчета на клинкера	19,77	2,89	15,09	55,03	7,22	-	100

 

 

4. Определяем расход  сухого сырья на 1 т сухой сырьевой  смеси:

Мела           -  73,99 ^. 10 = 739,9 кг

Глины         -  13.8 ^. 10 = 138,0 кг

Огарков      -  12,21 ^. 10 = 122,1 кг

                        ---------------------------

                            Итого:   1000,0 кг

 

5. Определяем расход сырья с  естественной влажностью на 1 т  сырьевой смеси при естественной  влажности мрамора 11,1 %, золы – 20,9 %:

 

 

Мрамора:           739,9/1 - 0.111= 739,9/0,889 = 832,28 кг

Золы:                 138,0/1 - 0.209 = 138.0/0.791 = 174,46 кг

Огарки                                                              = 122,1 кг

 

6. Определяем расход  сырья на 1 т клинкера:

а) расход сухого сырья:

 

(100/100 - п.п.п)^. 1000 = 1.4494 ^. 1000 = 1449, 4 кг, из них

 

Мрамора   –         1449, 4^. 0.7399= 1072,41 кг

Золы     -               1449, 4^. 0.138 =  200,02 кг

огарков      -         1449, 4^. 0,1221 = 176,97 кг

                       -----------------------------------

                             Итого:           1449,4  кг

 

б) расход сырья с естественной влажностью:

 

Мрамора -            1072,41/0.889  = 1206,31 кг

Золы         -           200,02/0.791   =   252,87 кг

огарков                                         =   176,97 кг

                       ---------------------------------

                             Итого:      1636,15 кг.

 

7. Определение коэффициента  насыщения (КН), силикатного (n) и глиноземистого (р) модулей для сырьевой смеси

 

Определяем (КН), который  должен быть равен заданному:

 

 

 

          C - 1,65Al₂O₃ - 0,35Fe₂O₃        37,96 – 1,65х2 – 0,35х10,41

КН = --------------------------------- = ----------------------------------  = 0,8

                        2,8 SiO₂                              2,8 х 13,64

 

 

 

 

 

определяем силикатный и глиноземистый модули:

 

             SiO₂                    13,64                            

n = ------------------- = ---------------  = 1,1                       

      Al₂O₃ + Fe₂O₃       2,0 + 10,41                       

 

 

 

         Al₂O₃         2,0

                р =   _{------------ = --------------- =} 0,2

         Fe₂O₃        10,41

 

8. Сопоставляем модули  клинкера и сырьевой смеси

 

Материал	Значения
	КН	n	p
Клинкер	0,91	2,3	1,1.
Сырьевая шихта	0,8	1,1	0,2

 

 

Расчет показал: У сырьевой шихты КН, значения обоих модулей ниже, чем у клинкера.

Необходимо корректирование – введение кремнеземистой и глиноземистой добавок.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Технологическая  часть

 

4.1. Выбор и  обоснование способа производства

 

Производство портландцемента  – сложный технологический процесс  добычи и доставки на завод сырьевых материалов (глины и известняка), приготовление сырьевой смеси (дробление, помол и усреднение её состава), обжига сырьевой смеси до спекания (получение клинкера), помол клинкера с гипсом (получение портландцемента).

Способ подготовки сырья  зависит от различных причин: структуры  и химического состава цементных  сырьевых материалов, от местного климата, требований, предъявляемых к качеству цемента. Правильный выбор способа производства портландцемента можно произвести в каждом отдельном случае только на базе технико-экономических обоснований.

Основными способами  производства в мировой цементной  промышленности являются мокрый и сухой. Преобладает мокрый способ, которым выпускают 70 % общего производства клинкера в мире.

Выбор способа приготовления  сырьевой смеси при проектировании новых предприятий определяется целым рядом факторов, связанных  со свойствами сырья, его однородностью и влажностью, наличием топливной базы в районе строительства и др.

Мокрый способ целесообразнее при мягких, пластичных, хорошо размучивающихся  сырьевых компонентах, имеющих, как  правило высокую естественную влажность (20-30 % и более). Мокрый способ целесообразен и при естественной влажности твердого сырья более 12-15 %, т.к. при сухом способе потребуются большие затраты топлива на испарение воды.

При наличии твердых  сырьевых компонентов умеренной  влажности (известняка, глинистого мергеля), которые могут быть измельчены только в мельницах, производство портландцемента может быть организовано по сухому способу. Сухой способ целесообразен при ограниченной топливной базе и высокой стоимости топлива.

Естественная влажность  применяемого карбонатного сырья (мрамора) составляет 1,1 %., следовательно, наиболее экономичным будет сухой способ производства.

 

4.2 Технологическая  схема

 

Приготовление сырьевой смеси заданного химического  состава и с определенными физическими свойствами (влажность, тонкость измельчения, текучесть) является одним из основных процессов цементной технологии. Высокое качество сырьевой смеси, минимальные отклонения от заданных параметров обеспечивают нормальное протекание последующих технологических процессов.

Процесс приготовления сырьевой смеси включает: измельчение (грубое и тонкое), дозировку, смешивание сырьевых компонентов и корректировку химического состава сырьевой смеси, гомогенизацию откорректированной смеси и подачу её на обжиг.

 

Огарки              Мрамор                 Зола                                             Мазут

                       Дробилка (1)      Сушильный барабан (3)                      

                        (щековая)                

                

                           Дробилка(2)                

                         (молотковая)                                                             

                           

 

                 Мельница (4)                                                          

                         

           Гомогенизационные  силосы(5)

 

        

                Вращающаяся печь(6)

 

 

                  Холодильник (7)                                              Гипс

                                                                                  

                                                                                        Дробилка (8)

      Клинкерный                                                           (молотковая)

         склад (9)                                                                               

      

 

 

                                 Трубная мельница(10)

 

 

                                 Цементные силосы (11)

 

                Упаковочная                             Железнодорожные

                 Машина (12)                                вагоны(13)

 

 

                Склад

          упакованного

            цемента(14)

 

 

  Рисунок 4.1 – Технологическая  схема производства портландцемента  по 

                           сухому способу      

 

Мрамор  завозим на завод железнодорожным транспортом, выгружаем на складе, откуда питателем подаем на первичное дробление в щековую дробилку (1) для измельчения на куски размером 200 – 300 мм. От щековой дробилки мрамор ленточным конвейером транспортируем на вторичное дробление в молотковую дробилку (2) для измельчения его до размеров 20-25мм. Затем ленточным конвейером мрамор подают на склад сырья.

Золу также завозим автотранспортом. Выгружаем в силосы для хранения золы, откуда шнековым питателем подаем в сушильный барабан (3), где проис-ходит удаление влаги.

Огарки поступают непосредственно на объединительный склад, а оттуда вместе с золой, дробленным мрамором через дозаторы направляем в бункер сырьевой мельницы (4).

Размолотая сырьевая мука подается в гомогенизационные  силосы (5), над которыми расположены  бункера корректирующих добавок, измельченных до нужных размеров.  Гомогенизационные силосы – это цилиндрические емкости с плоскими или конусными днищами. В силосах вместимостью 200 – 400 м³ осуществляется усреднение и корректировка сырьевой муки, а в силосах вместимостью 1500 – 2500 м³ она хранится перед подачей на обжиг.

Из силосов откорректированная сырьевая мука подается на обжиг во вращающуюся печь (6), в противоположный  конец которой через  форсунки поступает жидкое топливо (мазут)

Обжиг сырьевой смеси  – самый важный технологический процесс. Температура обжига 1450 ^оС. 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 (7), откуда он поступает на клинкерный склад (9).

Гипсовый камень со склада направляем в молотковую дробилку (8). Клинкер со склада совместно с 3 -  5 % природного гипса через дозаторы 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 помола сырья (по нормам технологического проектирования) работает в три смены при прерывной неделе.

При расчете годового фонда времени работы технологического оборудования учитывается коэффициент (К_и) использования его в зависимости от остановки на капитальные и текущие ремонты.

Годовой фонд рабочего времени (Г_ф) в часах для цеха помола составляет:

 

Г_ф = 24 час ^. 262 дн ^. 0,99 = 6235 час.

 

Определяем производительность цеха по готовой продукции по формуле:

 

                                           П_год          2000000