Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Февраля 2013 в 17:54, курсовая работа
Шлакопортландцемент (ГОСТ 31108-2003) является гидравлическим вяжущим веществом, получаемым путем совместного, тонкого измельчения портландцементного клинкера и вяжущего гранулированного доменного или электротермофосфорного шлака с добавлением 3-6 % двуводного гипса; шлакопортландцемент можно изготовить тщательным смешиванием тех же материалов, измельченных раздельно.
Введение……………………………………………………………………..…4
1 Номенклатура выпускаемой продукции…………………………………….....6
2 Характеристика сырьевых материалов…………………...................................7
3 Расчет состава сырьевой шихты……………………………………………......9
4 Технологическая часть…………………………………………………….…..15
4.1 Выбор и обоснование способа производства…………………………….….15
4.2 Технологическая схема…………………………………………......................15
4.3 Расчет режима работы цеха…………………………………….......................21
4.4 Расчет потребности в сырьевых материалах…………………………….…..23
4.5 Подбор технологического оборудования…………………………………....28
5 Технико-экономические показатели…………………………………….…....29
6 Контроль качества……………………………………………………………...32
7 Охрана труда и ТБ……………………………………………………………...35
Список использованных источников………………………………………....39
Приложение А…………………………………………………………………40
Горная порода осадочного происхождения, состоящая в основном из минерала гипса.
Гипс добавляется в количестве 3-5 % при помоле клинкера для регулирования сроков схватывания цемента.
2.5 Топливо
Топливо в цементной промышленности играет большую роль, т.к. основным технологическим процессом в изготовлении цементного клинкера является его обжиг. Стоимость топлива составляет до 40 % стоимости клин-кера и до 25 % стоимости цемента.
В качестве твердого топлива применяем газ Шебелинского месторождения.
Теплотворная способность – 8420 Вт/кг.
Соотношение между сырьевыми материалами при производстве щлакопортландцемента рассчитывают исходя из состава этих материалов и заданной характеристикой клинкера.
Состав клинкера определяется коэффициентом насыщения (КН), силикатным и глиноземным модулями.
Расчет сырьевой шихты
Исходные данные: КН = 0,70; р = 1.8; n = 3,5;
Таблица 3.1 - Химический состав исходных компонентов
Компонент |
Ест.вл-ть |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
СаО |
Прочие |
П.П.П. |
∑ |
Известняк |
1,4 |
2,41 |
0,56 |
0,49 |
53,28 |
0,82 |
41,81 |
99,37 |
Шлак |
19,6 |
37,73 |
6,92 |
1,61 |
48,17 |
2,98 |
- |
97,41 |
Таблица 3.2-Химический состав исходных компонентов при пересчете на 100 %
Компонент |
Ест.вл-ть |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
СаО |
Прочие |
П.П.П. |
∑ |
Известняк |
1,4 |
2,41 |
0,56 |
0,49 |
53,28 |
1,45 |
41,81 |
100 |
Шлак |
19,6 |
37,73 |
6,92 |
1,61 |
48,17 |
5,57 |
- |
100 |
Расчет сырьевой смеси без учета присадки топлива.
1. В простейшем случае, когда необходимо только величину коэффициента насыщения (КН) клинкера (двухкомпоненатная смесь) при обжиге сырьевой смеси на беззольном топливе, соотношение исходных компонентов надо рассчитываем по следующей формуле:
А (2,8 ∙ КН ∙ SiO2 + 1,65 ∙ Al2O3 + 0,35 ∙ Fe2O3 )- СаО
-- = ------------------------------
В СаО - ( 2,8 ∙ КН ∙ SiO2 + 1,65 ∙ Al2O3 + 0,35 ∙ Fe2O3) (3.1)
А (2,8 ∙ 0,70 ∙ 37,73 + 1,65 ∙ 6,92 + 0,35 ∙ 1,61)– 48,17
-- = ------------------------------
В 53,28 - ( 2,8 ∙ 0,70 ∙ 2,41 + 1,65 ∙ 0,56 + 0,35 ∙ 0,49)
А 37,7625 1
-- = ----------- = -------
В 47,4609 1,257
На 1 кг известняка требуется 1,257 кг шлака.
2. Определяем расход сухого сырья на 100 кг сухой сырьевой смеси
Шлак - 100/1+1,257 = 44,31 кг
Известняка - 44,31 ∙ 257 = 55,69 кг
Таблица 3.3 - Химический состав сырьевой смеси
Компоненты |
П.п.п |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
СаО |
Прочие |
∑ |
Известняка 55,69 % |
23,284 |
1,342 |
0,312 |
0,273 |
29,672 |
0,807 |
55,69 |
Шлака 44,31 % |
- |
16,718 |
3,066 |
0,713 |
21,344 |
2,468 |
44,31 |
100 % сырьевой смеси |
23,284 |
18,06 |
3,378 |
0,986 |
51,016 |
3,275 |
100 |
100 % |
- |
23,532 |
4,402 |
1,285 |
66,474 |
4,307 |
100 |
3.Определяем коэффициент пересчета на прокаленное вещество.
4. Определяем расход сухого
Известняка - 55,69∙10 = 556,9 кг
Шлака - 44,31∙10 = 443,1 кг
------------------------
Итого : 1000 кг
5. Определяем расход сырья
с естественной влажностью на
1000 кг сырьевой смеси при
Известняка: 556,9/ 1 - 0,014 = 564,8 кг
Шлака: 443,1/ 1 - 0,196 = 551,1 кг
6. Определяем расход сырья на 1 т клинкера:
а) расход сухого сырья:
(100/100 – 23,28) ∙ 1000 = 1,3034 ∙ 1000 = 1303,4 кг, из них
Известняка - 1,3034 ∙ 0,5569 = 725,86 кг
Шлака - 1,3034 ∙ 0,4431 = 577,54 кг
------------------------------
б) расход сырья с естественной влажностью:
Известняка - 725,86/ 0,986 = 736,17 кг
Шлака - 577,54/ 0,804 = 718,33 кг
------------------------------
7. Определяем коэффициент насыщенности (КН), силикатного (n) и глиноземистого (p) модулей для сырьевой смеси.
Определяем (КН), который должен быть равен заданному:
С - 1,65 Al2O3 – 0,35 Fe2O3 66,474 – 1,62 ∙ 4,402 – 0,35 ∙1,285
КН = ------------------------------
2,8 SiO2 2,8 ∙ 23,532
Определяем силикатный и глиноземистый модули.
SiO2 23.532
n = ------------------ = -----------------
= 4,138
Al2O3 + Fe2O3 4,402 + 1,285
Al2O3 4,402
p =--------- = -------- = 3,426
Fe2O3 1,285
8. Сопоставляем модули клинкера и сырьевой смеси
Материал |
| ||
КН |
n |
p | |
Клинкер |
0,70 |
3,5 |
1,8 |
Сырьевая шихта |
0,8 |
4,138 |
3,426 |
Расчет показал:
Оба модуля больше заданного. Шихта должна быть скорректирована введением пиритных огарков или железной руды (чтобы увеличить содержание в сырьевой смеси Fe2O3 ); для повышения содержания SiO2 применяют трепел, диатомит, опоку, маршалит, кварцевый песок (для увеличения силикатного модуля); для повышения содержания Al2O3 вводят боксит и богатые глиноземом маложелезистые глины ( для увеличения глиноземистого модуля). в этом случае для корректирования необходимо ввести железосодержащую корректирующую добавку – огарки.
Таблица 3.4 - Химический состав исходных сырьевых материалов
Вид сырья |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
СаО |
Прочие |
П.П.П. |
∑ |
Огарки |
11,99 |
2,93 |
70,31 |
1,7 |
13 |
- |
100 |
Шлак |
37,73 |
6,92 |
1,61 |
48,17 |
5,57 |
- |
100 |
Известняк |
2,41 |
0,56 |
0,49 |
53,28 |
1,45 |
41,81 |
100 |
Расчет трехкомпонентной сырьевой смеси без учета присадки золы топлива ведется по методу С.Д.Окорокова.
9. Обозначаем соотношение компонентов в шихте как Х : У : 1 и определим Х и У по КН и р (или n):
a1 = (2,8 КНS1
+ 1,65А1 + 0,35F1) – C1
a1 = (2,8 ∙ 0,70 ∙ 11,99+ 1,65 ∙ 2,93 + 0,35 ∙ 70,31) – 1,7 = 51,244
b1 = (2,8КНS2
+ 1,65А2 + 0,35F2) – C2;
b1 = (2,8 ∙ 0,70 ∙ 37,73 + 1,65 ∙ 6,92 + 0,35 ∙ 1,61) – 48,17 = 37,763
с1 = С3 - (2,8КНS3
+ 1,65А3 + 0,35F3);
с1 = 53,28 - (2,8 ∙ 0,70 ∙2,41 + 1,65 ∙ 0,56 + 0,35∙ 0,49);
а2 = р(A1
+ F1) – S1;
а2 = 3,5(2,93 + 70,31) – 11,99 = 244,35
b2 = р(A2
+ F2) – S2;
b2 = 3,5(6,92 + 1,61) – 37,73 = -7,875
с2 = S3 - р(A3
+ F3)
с2 = 2,41 – 3,5(0,56 + 0,49)
с1b2 - с2b1
а1с2 - а2с1
х = -------------- ;
у = --------------.
a1b2 - а2b1 a1b2 - а2b1
47,46 ∙ (-7,875)-((-1,265) ∙37,763)
х = ------------------------------
(51,244 ∙ (-7,875)) – (244,35 ∙ 37,763)
(51,244 ∙(-1,265) – (244,35 ∙ 47,46)
у = ------------------------------
(51,244 ∙ (-7,875)) – (244,35 ∙ 37,763)
10. Состав сырьевой шихты в процентах рассчитывается по формулам:
100 ∙ х 100 ∙ 0,0338
первого компонента = ---------- = ----------------------- = 1,506 (3.12)
х+у+1 0,0338+1,2109+1
100 ∙ у 100 ∙ 1,2109
второго компонента = ---------- = ---------------------- = 53,944 (3.13)
х+у+1 0,0338+1,2109+1
100 100
третьего компонента = ----------- = --------------------- = 44,550 (3.14)
х+у+1 0,0338+1,2109+1
Таблица 3.5 - Химический состав сырьевой шихты и клинкера
Компоненты |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
СаО |
Прочие |
П.п.п |
∑ |
44,6 % Известняк |
1,07 |
0,25 |
0,22 |
23,8 |
0,66 |
18,6 |
44,6 |
53,9 % Шлак |
20,3 |
3,73 |
0,87 |
26,0 |
3,0 |
- |
53,9 |
1,5 % Огарки |
0,18 |
0,04 |
1,05 |
0,026 |
0,204 |
- |
1,5 |
100 % сырьевой шихты |
21,55 |
4,02 |
2,14 |
49,83 |
3,86 |
18,6 |
100 |
После пересчета на клинкер |
26,47 |
4,94 |
2,63 |
61,22 |
4,74 |
- |
100 |