Завод по производству портландцемента марки 400

  Министерство  образования и  науки  Республики  Казахстан 

Павлодарский  государственный  университет им. С. Торайгырова

                                                                                                                                                                       

Архитектурно - Строительный факультет 

Кафедра Транспортное строительство и профессиональное обучение 
 
 
 
 

    курсовая работа 

                             КР. 050730. 24-04. 63. 11. ПЗ        

По  дисциплине «Вяжущие вещества»___________________________

Тема  «Завод по производству портландцемента марки 400  в___                                      

г. Магнитогорске, производительностью 2,0 млн. т/год. (цех помола клинкера)» 
 

______________                         (оценка)                  Члены комиссии _____________________________                 (должность, учёная степень) _____________________________                       (инициалы, фамилия) _____________    ______________            (подпись)                                 (дата)      Нормоконтролер _____________________________                 (должность,  ученая  степень) _____________________________                          (инициалы,  фамилия) _____________    ______________            (подпись)                               (дата)

Руководитель      ______Ст. преподаватель    _____                     (должность,  ученая  степень)           _______Н. В.Горелова     _______                             (инициалы,  фамилия)  ______________    _____________                 (подпись)                             (дата)       Студент ________Д. С. Бушина_______                         (инициалы,  фамилия)   ______________     ____________               (подпись)                             (дата)   __________ПСМ-202    ________                                   (группа)

 
 
 
 
 
 
 
 

СОДЕРЖАНИЕ 
 

       Введение………………………………………………………………………..4

1   Номенклатура выпускаемой продукции……………………………………....6

2  Характеристика сырьевых материалов…………………..................................7

3  Расчет состава сырьевой шихты…………………………………………….....9

4   Технологическая часть…………………………………………………….…..13

4.1 Выбор и обоснование способа производства…………………………….….13

4.2 Технологическая схема…………………………………………......................13

4.3 Расчет режима работы цеха……………………………………...................... 17

4.4 Расчет потребности в сырьевых материалах…………………………….…..19

4.5 Подбор технологического оборудования…………………………………....25

5    Технико-экономические показатели…………………………………….….. 26

5.1 Расчет потребности производственных рабочих…………………………....26

5.2 Технико-экономические показатели…………………………………………27

  6    Контроль качества……………………………………………………………..29

7  Охрана труда и ТБ……………………………………………………………..30

        Список использованных источников………………………………………...32

        Приложение……………………………………………………………………33 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                    Введение 
 

          Портландцементом (ПЦ) называют гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70- 80 %). Портландцемент- продукт тонкого измельчения клинкера с добавкой (3- 5 %) гипса. Клинкер представляет собой зернистый материал, полученный обжигом до спекания при (1450°С) сырьевой смеси, состоящей в основном из карбоната кальция (различных видов известняков) и алюмоселикатов (глин, мергеля, доменного шлака и др.). Небольшая добавка гипса регулирует сроки схватывания портландцемента. Допускается применение фосфогипса и борогипса.

          Клинкер получают обжигом до  спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины и некоторых других материалов (мергеля, доменного шлака и пр.) Гипс в ПЦ добавляют для регулирования скорости схватывания и некоторых других свойств.

          Решение о строительстве цементного завода мощностью 600 тыс. тонн цемента в год в районе г. Магнитогорска было принято Советом Министров СССР и Министерством строительства и промышленности строительных материалов 12 февраля 1947 года. Выбор площадки будущего завода был определен близостью "Смеловского месторождения" известняка и "Приуральского месторождения" глин. Проектировщиком завода выступил институт "Типроцемент". 1 марта 1947 года  трестом "Магнитострой" начато строительство цементного завода. Через 3 года (в мае 1950 года) на заводе был произведен розжиг первой вращающейся печи, длиной 150 метров, бывшей тогда последним словом техники, а еще через 2 месяца произведен розжиг и второй печи. в середине 50-х гг. были введены в эксплуатацию сырьевые мельницы №3 и №4, а также закончено строительство цеха грануляции шлака. В 1958 году произведен розжиг третьей вращающейся печи. В цехе обжига введены в эксплуатацию две угольные мельницы, введен в эксплуатацию новый сырьевой цех с механизированным складом и шестью сырьевыми мельницами. Старые мельницы были переведены на помол цемента. С 1964 года завод был переведен на использование газового топлива, в результате выработка клинкера на каждой из вращающихся печей выросла 213 тысяч тонн в год.

          Сегодня "Магнитогорский цементный завод" является одним из ведущих предприятий Южного Урала, специализирующихся на шлако-портландцементах. Доля предприятия на Уральском региональном рынке производителей цемента в последние годы составляет около 6%, что свидетельствует об его устойчивости и конкурентоспособности. Реконструкция, проведенная в последние годы, позволила разделить потоки продукции, освоить непрерывный выпуск клинкера и железофлюсов. В рамках диверсификации производства с 2001 года ОАО «МЦОЗ» осуществляет во вращающихся печах цементного производства обжиг шламспособом ожелезнённого доломита (известково-магнезиальный флюс), который используется в качестве гарнисажеобразующего материала при конвертерной выплавке стали. В результате совершенствования технологии обжига освоен выпуск продукта с объёмным весом не менее 1350 г/л и продолжительностью хранения более 30 суток. Гранулометрический состав от 5 до 40 мм, гранулы материала выдерживают погружение в водную среду до пяти суток без видимых разрушений. В рамках программы модернизации на цементном заводе в 2004-2005 гг. вошли в строй два уникальных электрофильтра, которые значительно сокращают выбросы пыли (на 360 тонн в год каждый). Гарантированная эффективность очистки новых электрофильтров составляет 99,6%, что подтверждает экологическая экспертиза, проводимая службами ОАО "ММК".

          По составу (ГОСТ 31108-2003) различают портландцемент без добавок, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент. В портландцемент с минеральными добавками разрешается вводить гранулированные доменные и электротермофосфорные шлаки (до 20 %), активные добавки осадочного происхождения (не более 10 %).

          ПЦ и его разновидности –  основной материал в современном  строительстве. Из него возводят  бетонные и железобетонные конструкции  самых разнообразных зданий и сооружений. Жилищно-гражданское, промышленное, сельскохозяйственное, горное, дорожное – вот неполный перечень видов строительства, где с успехом применяют бетон и железобетон на портландцементе.[4] 

Основными направлениями экономического развития Казахстана предусмотрены увеличение выпуска портландцемента и расширение производства высокомарочных, многокомпонентных и специальных цементов. Ведется большая работа по расширению ассортимента и повышению качества цемента, а также по применению отходов других отраслей промышленности и природных материалов в качестве добавок при производстве многокомпонентных и специальных цементов, совершенствуются способы производства портландцемента.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

          1 Номенклатура выпускаемой продукции 
 

      На  проектируемом заводе в г. Магнитогорске планируется выпуск портландцемента марки 400.

      КН = 0.94;  n =2.0; р = 1,5.

Истинная  плотность ПЦ 3,05- 3,15 г/см³. Его насыпная плотность в рыхло-насыпном состоянии 900-1200 кг/м³, а в уплотненном -1400-1700 кг/м³.

         Тонкость помола характеризуется  остатком на сите № 008 или удельной поверхностью. Согласно ГОСТ 31108-2003 через сито должно проходить не менее 85 % массы пробы.

      Водопотребность ПЦ характеризуется количеством воды (в % по массе цемента), которое необходимо для получения цементного теста нормальной густоты. Нормальная густота колеблется в пределах 21–28 % и зависит от минералогического состава цемента и тонкости помола. Чем меньше нормальная густота цементного теста, тем лучше качество цемента.

      Сроки схватывания и равномерность изменения объема ПЦ определяем на тесте нормальной густоты по ГОСТ 31108-2003. Начало схватывания должно быть не ранее 45 мин, а окончание не позднее 12 ч с момента затворения цемента водой.

      На  сроки схватывания ПЦ влияют его минералогический состав, тонкость помола, температура окружающей среды.

      Прочность (активность) и марку цемента согласно ГОСТ 31108-2003 определяют испытанием стандартных образцов- балочек размером 4 * 4 х* 16 см, изготовленных из цементно-песчаного раствора состава 1:3 при водоцементном отношении В/Ц=0,4 и консистенции, характеризуемой расплывом стандартного конуса не менее 106 - 115 мм через 28 суток твердения.

      Активностью называют предел прочности при осевом сжатии половинок балочек, испытанных в возрасте 28 суток. В зависимости от активности портландцементов с учетом предела прочности при изгибе он делятся на марки: 400, 500, 550, 600. Активность выпускаемого ПЦ 400 (40,0 МПа).

      ПЦ  марки 400 рекомендуется для монолитных бетонных и железобетонных деталей.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         2 Характеристика сырьевых материалов 
 

      Цементная промышленность располагает разведанными запасами карбонатных и глинистых  пород, обеспечивающими в основном выпуск портландцемента.

      Состав  сырьевой смеси должен обеспечить возможность  синтеза силикатов, алюминатов и  алюмоферритов с заданными соотношениями  между минералами. 

      2.1 Известняк 

      Известняк – порода осадочного происхождения. Истинная плотность - 2,4-2,8 г/см³, средняя плотность 1,8-2,4 г/см³; насыпная плотность 1,4-1,6 г/см³.

      Естественная  влажность – 1,4 %. 

Таблица 2.1 – Химический состав карбонатного сырья  

Материал	П.п.п	SiO2	Al2O3	Fe2O3	СаО	Прочие
Известняк	41.94	1.93	0.77	0.64	53.21	1.25

 

      2.2 Глина 

      Представляет  собой тонкодисперсную осадочную  горную породу и легко даёт суспензию при разбалтывании с водой. Глины сильно различаются по минеральному и гранулометрическому составу часто в пределах даже одного месторождения.