Производство керамзита

     Режим работы цеха 

     Отправными  данными для расчета технологического оборудования, потоков сырья и  т.п. является режим работы цеха,

     Режим работы устанавливают в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий вяжущих веществ»

     При назначении режима работы цеха необходимо стремиться обеспечить возможно более  полное использование оборудования /основных фондов/ и принимать наибольшее количество рабочих смен в сутки. Завод по производству керамзитового гравия будет иметь два цеха основного производства: цех обжига и цех помола. Цеха помола чаще работают по режиму прерывной недели в три смены. При этом при трехсменной работе в неделю с одним выходным днем в каждую восьмую неделю расчетное количество рабочих суток в году принимают равным - 253 рабочим дням (5 дней в неделю по 23 ч) в утреннюю и вечернюю смену по 7,5 ч с обеденным перерывом 0,5 ч и в ночную смену 7 ч без обеденного перерыва и 52 субботних дня с одной сменой по 8 ч.

     Расчетный годовой фонд времени работу технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производственная мощность предприятия в целом и отдельных линий установок, определяют по формуле

 

       

     где В_р—расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования, ч;

     С_р—расчетное количество рабочих суток в году;

     Ч--количество рабочих часов в году;

     Ки--среднегодовой  коэффициент использования технологического оборудования,

     При прерывной рабочей неделе с двумя  выходными днями при трехсменной работе К_и принимается равным 0,876.

     Годовой фонд работы оборудования составляет

     — при трехсменной работе - 253 дн х 23 ч + 52 дн х В ч = б235 ч.

     Расчетный фонд рабочего времени составит =6235 х 0,876 = 5462 ч. 

     Расчет  производительности, грузопотоков и определение расхода сырьевых материалов 

     Производство  заполнителей для бетона связано  с переработкой и транспортировкой больших количеств материалов. При  этом объем перерабатываемых материалов изменяется в связи с неизбежными  потерями технологического (обжиг, сушка) и механического (унос, распыл) характера. Учет изменений, происходящих в перерабатываемых материалах на всех стадиях производственного процесса, необходим для определения расхода сырьевых материалов и для расчета и подбора оборудования.

     Определение количества материалов, проходящих через  отдельные технологические операции, называют расчетом грузопотоков. Расчет ведут, исходя из программы производства, начиная со склада готовой продукции к складам сырья.

     Размеры технологических потерь определяют по нормативным денным. Размеры механических потерь во многом зависят от организации производственного процесса и применяемого оборудования и принимаются на основании опыта аналогичных предприятий.

     В проекте могут быть приняты следующие  размеры механических потерь:

     1. Потери при дроблении – 1%

     2. Потери при транспортировке дробленого  материала – 1%

     3. Потери при помоле - 1 %

     4. Потери при транспортировке тонкомолотых  материалов – 0,5%, 

     Расчет  грузопотоков цеха по производству керамзитового  гравия 

     Сырье для керамзитового гравия является:

     глина– 95%,

     вода--4%,

     добавка химическая (лигносульфанаты) --1%

     Для производства керамзитового гравия вибрационным методом используем сухое  глинистое сырье однородное по составу и практически не содержащее вредных включений с насыпной плотностью в естественном состоянии 1500 кг/м³.

     Для получения шаровидных форм гранул добавляем 4% воды на стадии гранулирования.

     Для лучшего склеивания порошкообразного материала применяется специальная химическая добавка – лигносульфанаты с насыпной плотностью 700кг/м³ в количестве 1%.

     Сортировка  вспученного материала осуществляется в барабанных грохотах, где керамзит делится на следующие фракции:5-10, 10-20, 20-40.

     В зависимости от объемного насыпного  веса получаем гравий марки 500. Выпускаемый керамзитовый гравий с насыпной плотностью 500 кг/м³ характеризуется повышенной прочностью и используется для приготовления высоко вспучиваемого керамзитобетона при изготовлении напряженно- армированных конструкций.

     Работа  цеха в три смены по прерывной неделе.

     Производительность  цеха по массе: 50 т гравия в сутки  или 2,08 т в час, или 11360,96 т в год.

     по  объему: 100 м³/сутки или 4,16 м³/час, или 22721,92 м³/год.

     1) При грохочении потери составят 1%. Следовательно на помол должно поступить:

     В год П_г=11360,96·1,01=11474,57т.

     В час  

       

     2) При транспортировании керамзитового  гравия на сортировку теряется 1%

     Следовательно должно поступить:

     В год П_г=11474,57·1,01=11589,32т.

     В час П_ч=2,10·1,01=2,12т

     3)Потеря  в комбинированной установке-1%; Потеря за счет остаточной влажности глины – 15%. Потеря за счет добавленной воды при гранулировании – 4%. Таким образом суммарные потери составят:

     П_г=11589,32·120=13769,48т

     П_ч=2,12·1,2=2,52т

     4)Потеря  при поступлении в тарельчатый  гранулятор- 1%;

     П_г=13769,48·1,01=13907,17т

     П_ч=2,52·1,01=2,545т

     5)В  тарельчатый гранулятор поступает  3 отдозированных и раздельно  подготовленных компонента в  заданном соотношении. Количество  каждого материала, поступающего  в гранулятор должно составлять:

     глина– 95% т

     Г_Ч=2,545·0,95=2,42т

     вода--4% т

     В_Ч=2,545·0,04=0,10т

     добавка (лигносульфанаты)-1% Д_Г=13907,17·0.01=139,07т

     Д_Ч=2,545·0,01=0,025т

     6)При  помоле теряется I % материалов, следовательно на помол должно поступить

     Г_г=13211,81·1,01=13343,93т

     Г_ч=2,545·1,01=2,57т

     7) При транспортировании теряется 0,5% Следовательно перед мельницей  в бункера поступит:

     Г_г=13343,93·1,005=13410,65т

     Г_ч=2,57·1,005=2,58т

     8)При  сушке глины имеющей влажность  20% и остаточную влажность 15% теряется 5% и 0,5% за счет уноса с дымовыми газами, всего потери составляют 5,5%. Поэтому в сушильный барабан должно поступать глины:

     Г_Г=13410,65·1,055=14148,23т

     Г_Ч=2,58·1,055=2,72т

     9)При  транспортировании дробленного  материала теряется 0,5%, следовательно  должно поступать:

     Г_Г=14148,24·1,005=14218,98т

     Г_Ч=2,72·1,005=2,73т

     10)При  дроблении глинистого материала  теряется 1%, следовательно в дробилку  должно поступать:

     Г_Г=14218,98·1,01=14361,17т

     Г_Ч=2,73·1,01=2,75т

     11)При  транспортировании со склада  теряется 0,5%, следовательно со склада  должно поступать:

     Г_Г=14361,17·1,005=14432,98т

     Г_Ч=2,75·1,005=2,76т 

     Расчет  грузопотоков (расчет сырьевых материалов) при производстве керамзитового гравия 

 

     При подборе оборудования в ряде случаев  необходимо знать расход материалов (м³/ч), поэтому полученные значения расхода материалов (т/ч) целесообразно выразить в м³/ч, разделив каждый результат (т/ч) на насыпную плотность данного материала.

     Глина =1500 кг/м³=1,5 т/м³;

     Керамзит  =500 кг/м³ =0,5т/м³;

     Добавка (лигносульфанаты) =0,7 т/м³;

     Вода =1000 кг/м³=1,0 т/м³.

     Для получения керамзита 11360,96 т/год (22721,92 м³/год) требуется:

     По  массе: глины –13211,81 т/год; По объему: глины –8807,87 м³/год;

     воды  –556,29 т/год; воды –556,29 м³/год;

     добавки –139,07 т/год; добавки –198,67 м³/год; 

     Расчет  основного технологического оборудования. Расчет расходных бункеров 

     Бункера – саморазгружающиеся емкости для  приемки и хранения сыпучих материалов – устанавливают над технологическим  оборудованием для обеспечения его непрерывной работы. Обычно бункера рассчитывают на 1,5-2-часовой запас материала.

     Форма и размеры бункеров не стандартизированы  и принимаются в зависимости  от физических свойств хранимых материалов, требуемого запаса, способов загрузки и выгрузки, компоновки оборудования и пр.

     Наибольшее применение нашли бункера прямоугольного поперечного сечения. Обычно верхняя часть бункера имеет вертикальные стенки, высота которых не должна превышать более чем в 1,5 раза размеры бункера в плане, нижнюю часть его выполняют в виде усеченной пирамиды с симметричными или лучше с несимметричными наклонными стенками. Для полного опорожнения бункера угол наклона стенок пирамидальной части должен на 10-15° превышать угол естественного откоса загружаемого материала в покое и угол трения о его стенки. Ребро двухгранного угла между наклонными стенками должно иметь угол наклона к горизонту не менее 45°, а при хранении влажного материала с большим содержанием мелких фракций - не менее 50° . Размеры выходного отверстия бункера должны превышать в 4-5 раз максимальные размеры кусков хранимого матери-яла и быть не менее 800мм.

     Требуемый геометрический объем бункера определяют по формуле