Завод по производству шлакопортландцемента марки 400 в г.Днепропетровске, производительностью 1,5 млн.т/год. (цех обжига)

Через питающий шнек (17) с помощью элеватора (16) через питающие шнеки (12) и (14) и ячейковый питатель (15) подается в газоход (9), где подхватывается газами, имеющими температуру 400 °С, и выносится в циклоны (8) (4-я ступень). По пути сырьевая мука нагревается газами и осаждается в циклонах (8) 4-й ступени, а охлажденные до 300—350 °С газы по газоходу (10) поступают в обеспыливающие циклоны (11) и далее дымососом выбрасываются в дымовую трубу. Осажденная в этих циклонах пыль стекает в сырьевой бункер (18). Из циклонов 4-й ступени мука, нагретая до 250—350 °С, стекает в газоход (13), где также увлекается газами в  циклон (6) 3-й ступени, из которого попадает таким же образом сначала в циклон (5) 2-й ступени, а затем в циклон (3) 1-й ступени и в печь (1).

Рисунок 4.2 - Схема установки циклонных теплообменников вращающейся печи.

 

1— печь; 2, 4, 9, 10 и 13 — газоходы; 3 — циклон 1-й ступени; 5 — циклон 2-й ступени; 6 — циклон 3-й ступени; 7 — рассекатели; 8 —  циклоны 

4-й ступени; 11 — обеспыливающие циклоны; 12, 14 и 17 — питающие шнеки;

15 — ячейковый питатель; 15 —элеватор; 18 — бункер; 19— Обжиг сырьевой смеси – самый важный технологический процесс.

 

    Откатная загрузочная головка-камера (рис. 4.3) вращающейся печи, являющаяся соединительным узлом между вращающейся печью и циклонами, сварена из стального листа и футерована шамотом. Открытой цилиндрической частью она входит внутрь загрузочного конца печи, оборудованного уплотнением, состоящим из шайбы 1, прикрепленной к торцу печи, и стального кольца (2), свободно надетого на камеру. Нагретая сырьевая смесь из циклонных теплообменников вводится в печь по встроенной в камеру наклонной водоохлаждаемой трубе (3). Вода поступает в рубашку трубы по патрубку (4) и выходит по патрубку (5). В задней стенке камеры имеются смотровое отверстие (6) и лаз (7), закрытые плотными крышками. В боковых стенках имеются отверстия для выхода отходящих газов печи в циклоны. Камера смонтирована на скатах, могущих перемещаться при ремонте печи по рельсам после отсоединения от газоходов, водопровода и сырьевой течки.

Следует отметить оригинальный противоточно-поточный характер движения муки и газов в данной установке. Газы движутся снизу вверх, переходя из циклона в циклон, а сырьевая мука — навстречу им сверху вниз; в то же время в каждом отдельно взятом газоходе и циклоне газ и сырьевая мука движутся в одном направлении. Сырьевая мука нагревается в циклонах примерно до 700 °С, а газы охлаждаются с 850—900 до 300—350 °С. [7]

 

            

 

Рисунок 4.3 - Откатная загрузочная головка-камера вращающейся печи

 

         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 (9), откуда он поступает на клинкерный склад (10).

Гипсовый камень привозится автотранспортом и со склада направляем его в молотковую дробилку (3). В клинкер добавляем шлак (после первичного дробления с сушкой). Клинкер  со склада совместно с 3 -  5 % природного гипса направляем на измельчение в мельницу (6). Измельченный шлакопортландцемент 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. Упакованный в мешки цемент (по 50 кг) хранят на складе цемента (13) до отправки потребителю.Нетарированный цемент транспортируют навалом в специальных саморазгружающихся железнодорожных вагонах-цементовозах (14).

 

 

 

4.3 Расчет режима  работы цеха

 

Режим работы цеха определяется в  зависимости от характера производства, мощности и других факторов.

Проектируемый цех обжига работает в три смены при непрерывной неделе с остановкой на 20 суток в году для капитального ремонта.

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

         Г_ф = 24 час ^. 365 дн ^. 0,91 = 7970 час

Определяем производительность цеха по готовой продукции по формуле:

                                 П_год          1500000

                 П_сут =   -------- = ------------- = 4109,6 т                                              (4.3.1)                                        

                        С_р                        365

где  П_год - заданная годовая производительность цеха, тн (1500000);

        С_р     - расчетное количество рабочих суток в году (365).

 

Определяем производительность цеха в смену:

 

                      П_сут              4109,6

        П_смен = ------- = -------------- = 1369,9 т                                              (4.3.2)         

                      n                   3

 

где  n – количество смен (3).

 

Определяем производительность цеха в час:

 

                    П_смен          1369,9

         П_час = -------- = ----------  = 171,2 т.                                                   (4.3.3)  

                        8                  8

 

где  8 – длительность смены, час.

 

Таблица 4.3.1 - Ориентировочные величины производственных потерь

Стадия производства	Величина потерь, %
Вращающиеся печи для  производства цемента	4 - 6
Сушильные барабаны, варочные котлы, шахтные печи	2 - 4
Мельницы для помола клинкера, гипса и др.	0,5 – 1,5
Дробилки, бункера, автотранспорт	0,2 – 0,5
Склады различного типа	0,5 – 1,0

         

         

  Продолжение  таблицы 4.3.1

 

Дозаторы, питатели, элеватор, пневмотранспорт	0,1 – 0,3
Итого	10

 

          Определяем производительность предприятия с учетом потерь:

 

                            П_год        1500000

         П¹_год =  ----------  = ---------------  = 1666666,6 т;                             (4.3.4)                                                        

                        1 – Б/100        0,9

 

Определяем суточную производительность цеха с учетом потерь:

 

                         П_сут           4109,6

         П¹_сут =  ----------  = -----------  = 4566,2 т;                                        (4.3.5)                                                        

                      1 – Б/100        0,9

 

Определяем сменную  производительность цеха с учетом потерь:

 

                                  П_смен                  1369,9

                   П¹_смен = ----------  = -------------  = 1522,1 т;                                      (4.3.6)                                                              

                                1 – Б/100          0,9

 

Определяем часовую  производительность цеха с учетом потерь:

 

                                  П_час                 171,2

        П¹_час = ----------- = ------------ = 190,2 т.                                             (4.3.7)                                                             

                      1 – Б/100        0,9

 

Таблица 4.3.2 - Режим работы предприятия

 

Наименование цеха (отделения)	Количество рабочих дней		Количест-во смен в сутки	Длитель-ность рабочей смены, ч	Годовой фонд рабочего времени, ч
	в неделю	в году
Цех обжига	7	365	3	8	7970

 

Таблица 4.3.3 - Производительность предприятия

Наименование выпускаемой продукции	Производительность, т
	в год	в сутки	в смену	в час
Без потерь	1500000	4109,6	1369,9	171,2
С учетом потерь	1666666,6	4566,2	1522,1	190,2

 

4.4 Расчет потребности  в сырьевых материалах

 

Расход сырьевых материалов для производства вяжущих рассчитывается вначале на «сухое вещество», затем  с учетом влажности материалов, потерь.

Определяем количество клинкера в портландцементе, учитывая, что масса его составляет 95 %, а  гипса – 5 %:

 

           Клинкер (95%) = 1425000 т;

           Гипс (5%)         = 75000 т.

 

           Определяем расход сырьевых материалов, т на годовую производительность цеха.

 

Определяем расход известняка на годовую производительность.

           И = П_год ^∙ и = 1425000 ∙ 0,566 = 806,550  т,                                             (4.4.1)                                                              

где  и – расход известняка на единицу продукции;

Расход известняка с учетом потерь

                      И                  806550

          И¹ = ----------  =    ------------ = 896166,7 т;                                               (4.4.2)                                                              

       1 –  Б/100             0,9

 

          Расход известняка с учетом влажности

И^в = П_год ∙и^в  = 1425000 ∙ 0,574 = 817950                                                  (4.4.3)                                                   

где  и^в – влажность известняка, %.

 

          Расход известняка с учетом  потерь

                      И^в                817950

          И¹ = ----------  =    ------------ = 908833,3 т;                                                (4.4.4)                                                              

       1 –  Б/100             0,9

       

            Определяем расход шлака на  годовую производительность.

          Ш = П_год ^. ш = 1425000 ^. 0,824 = 1174200 т,                                            (4.4.5)                                                              

где  ш – расход шлака на единицу продукции;

Расход шлака  с учетом потерь

                      Ш               1174200

          Ш¹ = ----------  =    ------------ = 1304666 т;                                                (4.4.6)                                                              

        1 – Б/100            0,9

 

Расход шлака с учетом влажности

          Ш ^в = П_год ∙ ш ^в = 1425000 ∙ 1,024 = 1459200 т.                                         (4.4.7)                                                   

где ш ^в – влажность глины, %.

 

          Расход шлака с учетом потерь

                      Ш^в            1459200

         Ш¹ = ----------  =    ------------ = 1621333 т;                                                 (4.4.8)                                                              

       1 –  Б/100             0,9

 

        Определяем расход огарков на  годовую производительность.

        О = П_год ^. о = 1425000 ∙ 0,0184 = 26220 т                                                   (4.4.9)