Производство портландцемента и расчет компонентов

|цемента | |

| | Клинкер | Гипс | Добавка |

| | год | сутки | час |

|Силосно-упаковочное |241200 |916.03 | |

|отделение |964800 |3682.44 | |

|Отделение цементных |242400 |664.11 |32.53 |

|мельниц |969600 |2656.43 |130.22 |

|Склады клинкера, |976908.54 |2676.56 |131.19 |

|гипса, добавки. |61836.73 |169.41 |8.3 |

| |181187.87 |49.64 |24.33 |

|Сушильное отделение |229969.23 |630.05 |30.88 |

Таблица с коэффициентами.

| Год потреб | Клинкер | Гипс | Добавка | Цемент |

| 500 - 2000| 4 - 5 | 20 | 15 | 10 |

2.3 Расчет емкости складов и готовой продукции и количество силосов.

Проектируем склады силосного типа, как для исходных материалов, так

для цемента. Силосные склады – цилиндрические железобетонные емкости.

Размеры силосных банок берем одинаковые для всех полуфабрикатов.

Найдем геометрический объем силосного склада.

Для первого вида цемента.

Vс = 241200*10/365*1.2*0.9=6118.72

Для второго вида цемента.

Vс = 964800*10/365*1.2*0.9=24474.88

Для клинкера.

Vк = 976908.5*5/365*1.5*0.9=9912.82/3000=3.3 ~ 4 кол-во силосов.

Для гипса.

Vг = 61836.73*20/365*1.35*0.9=4116.8/3000=1.37 ~ 2 кол-во силосов.

Для добавки.

Vд = 181187.87*15/365*0.5*0.9=3350.73/3000=1.11 ~ 2 кол-во силосов.

Характеристика силоса

|Диаметр силоса, м. |Высота цилиндрической |Полезная емкость силоса, |

| |части силоса, м |м |

| 12.0 | 33.0 | 3000 |

2.4 Расчет производительности и кол-во мельниц.

Из формулы следует, что масса мелющих тел равна 73.68

По производительности выбираем кол-во мельниц.

Для первого вида цемента.

Qm = 915.29*0.818*0.037=27.7*1.2*1.15*1.2=45.87

Для второго вида цемента.

Qm = 915.29*0.865*0.037=29.29*1.2*1.15*1.2=48.5

Мы домножали на коэффициенты т.к. производительность оказалась

немного меньше, чем ожидалось.

Количество мельниц для помола каждого вида цемента.

Для первого вида цемента.

1) n = 242400/8760*0.85*45.87=0.7 ~ 1

Для второго вида цемента.

2) n = 969600/8760*0.85*45.87=2.6 ~ 3

Данные по выбранным мельницам, все одинаковые в кол-во 4 шт.

|Размеры |Производительность |Частота |Мощность |Масса |Масса |

|мельницы |при тонкости помола |вращения |электро- |мелющих |барабана |

|диаметр |8 – 10 % остатка на |мельнице |двиготеля |тел т |мельнице |

|и длина м. |сите 0.08% т/ч |Об/мин |кВт | | |

| 3.2 х 8.5| 60 по твердому | 18 | 1250 | 74 | 200 |

2.5 Подбор сепараторов от производительности мельниц.

Производительность сепараторов.

Для первого вида цемента

1) Qm = 45.87*1.2/2=27.5

Для второго вида цемента.

2) Qm = 48.5*1.2/2=29.1

Кол-во сепараторов на одну мельнице должно быть два они работают в

закрытом цикле.

Для первого вида цемента.

1) n = 1*2=2

Для второго вида цемента.

2) n = 3*2=6

Характеристика сепараторов.

|Диаметр корпуса, м |Высота, м |Мощность |Производительность |

| | |двигателя |т/час |

|Наружного |внутреннего | | | |

| 5 | 3.6 | 8.55| 47 | 40 |

2.6 Расчет и подбор количества единиц вспомогательного и транспортного

оборудования.

Расчет дозирующих компонентов.

|Производительность |Ед. |Кол-во дозируемого в мельницу материала. |

|мельнице с коэфиц. |изм.| |

|1.2-1.5 т/ч | | |

| | | Клинкер | Добавка | Гипс|

|45.87*1.35=61.9 |т/ч |50.88 |8.78 |3.15 |

| | |ВД 1058(75) |ВД 1058(75) |ВД 1059М(5) |

|48.5*1.35=65.4 |т/ч |53.10 |10.0 |3.33 |

| | |ВД 1058(75) |ВД 1058(30) |ВД 1059М(5) |

Материальный баланс на единицу готовой продукции.

Для первого вида цемента.

Потребность в клинкере, гипсе, добавки.

К n = 1.5 %

Г n = 3 %

Д n = 2 %

Pк = 1000*0.81*100/(100-1.5)=822.33

Pг = 1000*0.05*100/(100-2)=51.54

Pд = 1000*0.14*100/100-2)=142.85

Для второго вида цемента.

Потребность та же.

Pк = 1000*0.8*100/(100-1.5)=812.18

Pг = 1000*0.05*100/(100-2)=51.54

Pд = 1000*0.15*100/100-2)=153.06

У первого: 1К 1Д 1Г

У второго: 3К 1Д 1Г

Данные сводим в таблицу.

|Вид цемента. |Приход кг. |% |Расход |кг |% |

|Портландцемент с |К 822.33 |81 | |1000 |98.3 |

|минеральными | | | | | |

|добавками. | | | | | |

| |Г 51.54 |5 |Потери |16.72 |1.7 |

| |Д 142.85 |14 | | | |

| |1016.72 | | | | |

|Сульфатостойкий |К 812.18 |80 | |1000 |98.3 |

|портландцемент с | | | | | |

|минеральными | | | | | |

|добавками. | | | | | |

| |Г 51.54 |5 |Потери |16.68 |1.7 |

| |Д 153.06 |15 | | | |

| |1016.68 | | | | |

Технические характеристики весоизмерителей.

| Показатель |ВД 1059М |ВД 1058 |

|Производительность т/ч |5 |75 30 |

|Частота вращения привода барабана об/мин |35 |18.5 |

| | |7.4 |

|Ширина ленты, мм |400 |700 |

|Длина ленты по центру барабана, мм |1000 |1500 |

|Масса кг |190 |240 |

|Мощность электродвигателя кВт |120 |200 |

2.6.1. Расчет ширины ленты сборочного ленточного конвейера.

Находим производительность конвейера, для этого нам нужно найти

насыпную плотность цементов.

Для первого вида цемента.

Рн = 0.822*1.5+0.051*1.35+0.142*0.8=1.42

Q = 45.87*1.5=68.8

В = 68.8/155*2*1.42=0.395м ~ 400 мм

Для второго вида цемента.

Рн = 0.812*1.5+0.051*1.35+0.153*0.8=1.41

Q = 48.5*1.5=72.75

В = 72.75/155*2*1.51=0.408м ~ 450мм

Для простоты и удобства в обслуживание принимаем ширину ленты 500мм.

Расчет длины ленты 0.5*12+12=18 (на участке силосов) + 19.2=37.2м

Данные сводим в таблицу.

|Ширина ленты, мм |Длина, м |Кол-во |

|500 |37.2 |4 |

2.6.2 Расчет емкости ковшового элеватора.

Производительность ковшовых элеваторов.

Для первого вида цемента.

Q = 45.87*1.2=55.044

Для второго вида цемента.

Q = 48.5*1.2=58.2

Техническая характеристика элеваторов.

|№ |Тип |Ширина |Шаг |Емкость |Мощн |Высота |Q при |

|цемента |элеватора|ковша, |ковша, |ковшей, |двиг. |подъема, |0.7 |

| | |мм |мм |л |кВт |м | |

|1 |ЦБ-350 |350 |250 |7.8 |7.0 |20 |55.0 |

|2 |В-450 |450 |640 |16 |10 |20 |87.0 |

2.6.3. Пневмокамерный насос.

Для производства двух видов цементов берем насос типа К-1955

Характеристика насоса К-1955

|Производительность, т/ч |60 |

|Внутренний диаметр камеры, мм |1600 |

|Дальность подачи, м | |

|По горизонтали |200 |

|По вертикали |35 |

|Рабочие давление сжатого воздуха, МПа |0.6 |

|Габаритные размеры, мм | |

|Длина |4520 |

|Ширина |2325 |

|Высота |3340 |

|Расход сжатого воздуха м /т |22 - 25 |

2.6.4 Компрессор.

Выбираем компрессор по производительности.

Для первого вида цемента.

Q = 23*1.1*1*45.87/60 = 19.34

Для второго вида цемента.

Q = 23*1.1*3*48.5/60 =61.35

Qобщ = 19.34+61.35=80.69

Выбираем поршневой компрессор типа 205 ВП 30/8

Производительность одного 30 берем 3 шт. прибавляем 1 запасной.

Характеристика компрессора 205 ВП 30/8

|Производительность, м /мин |30 |

|Рабочие давление, МПа |0.8 |

|Число оборотов вала, об/мин |500 |

|Мощность двигателя, кВт |200 |

2.7. Расчет системы газоочистки и аспирации мельниц.

Кол-во аспирационного воздуха м /ч.

Аспирационная шахта.

Vг = 11128.1*1.5=16692.15

Циклоны.

Vг = 11128.1*1.6=17804.96

Фильтр.

Vг = 11128.1*2=22256.2

Площадь шахты F = 16692.15/3600=4.63

Размер стороны шахты а = ?4.63=2.15

Высота шахты h = 5.5*(2*2.15*0.5)=11.825

Производительность циклона мі/ч 17600-20720 состоит группа из 4 циклонов

при диаметре 700 мм.

Рукавные фильтра типа СМЦ – 101 3 с длинной рукава 900 мм.

Характеристика рукавного фильтра.

|Производительность, мі/ч |26.4 |

|Масса фильтра, кг |10850 |

|Потребляемая мощность, кВт |3.0 |

|Площадь фильтрующей поверхности |400 |

|Число рукавов |72 |

|Число двух камерных секций |2 |

Выбрали вентилятор ВМ 15 для просасывания воздуха через мельницу и

аспирационную систему.

Производительность 38 мі/ч потребляемая мощность 95 кВт.

2.8. Расчет сушильного отделения.

Кол-во влаги подлежащие испарению

W = (21-1)/(100-21)*30.88=7.817т ~ 7817 кг

Выбираем два сушильных барабана «Прогресс» с производительностью 5100 кг/ч.

Характеристика сушильного барабана «Прогресс».

|Размер |Производительность |Скорость |Мощность |

|бараб. | |вращения |двигателя кВт|

| | |об/мин | |

| |По |По |По | | |

| |высушенному |испаренной |удельному | | |

| |материалу т/ч|влаге кг/ч |поросъему | | |

| | | |кг/(міч) | | |

|2.2 х 20 |20 |5100 |70 |5 |14 |

2.9. Сводная таблица оборудования.

|№ |Наименование |Тип |Производительность |Мощн. |Кол-во |

| | | | |кВт | |

| | | |расчетная |паспортная | | |

|1 |Силоса |3000 мі |- |- |- |8 |

|2 |Мельницы |3.2 х |48.5 |60 |1250 |4 |

| | |8.5 | | | | |

|3 |Сепараторы |5-3.6- |29.1 |40 |47 |8 |

| | |8.5 | | | | |

|4 |Весоизмеритель |ВД-1059м|3.3 |5 |120 |2 |

|5 |Весоизмеритель |ВД-1058 |53.1 |75 |200 |6 |

|6 |Элеватор |В-450 |58.2 |87.0 |10 |1 |

|7 |Элеватор |ЦБ-350 |55.0 |55.0 |7 |3 |

|8 |Камерный насос |К-1955 |48.5 |60 |- |4 |

|9 |Компрессор |205ВП |80.69 |30 |200 |4 |

| | |30/8 | | | | |

|10 |Циклоны |ЦН-15 |17804.96 |17600-20720 |- |4 |

|11 |Рукавный фильтр |СМУ-101 |22.3 |26.4 |3 |4 |

|12 |Сушильный барабан |Прогресс|7817 |5100 |14 |2 |

|13 |Конвейер |500 | |10200 | |4 |

|14 |Вентилятор |ВМ 15 |22.3 |38 |95 |4 |

3.0. Технико-экономическая часть.

Расчет электроэнергии.

|№ |Основное |Кол-во|Мощность |Годовой |Коэфф. |Часовой |

|п/п |оборудование и |единиц|электродвигателя |фонд |загруже|расход |

| |его наим. с |оборуд|КВт |рабочего|ния по |электро |

| |электродвигателе|о-вани| |времени |мощност|энергии |

| |м |я | | |и |с учетом|

| | | | | | |коэфзки |

| | | | | | |по |

| | | | | | |мощ-ност|

| | | | | | |иф. |

| | | | | | |использ |

| | | | | | |ования и|

| | | | | | |загру |

| | | |Единица |общая | | | |

|1 |Мельница |4 |1250 |5000 |7446 |0.8 |29784000|

|2 |Сепаратор |8 |47 | 376 | |0.77 |2155765.|

| | | | | | | |9 |

|3 |Весоизмеритель |2 |120 |240 | |0.73 |1304539.|

| | | | | | | |2 |

|4 |Весоизмеритель |6 |200 |1200 | |0.78 |6969456 |

|5 |Элеватор |1 |10 |10 | |0.74 |55100.4 |

|6 |Элеватор |3 |7 |21 | |0.96 |150111.3|

| | | | | | | |6 |

|7 |Компрессор |4 |200 |800 | |0.89 |5301552 |

|8 |Рукавный фильтр |4 |3 |12 | |0.84 |75055.68|

|9 |Сушильный |12 |14 |28 | |0.77 |78629.32|

| |барабан | | | | | | |

|10 |Вентилятор |4 |95 |380 | |0.64 |1810867.|

| | | | | | | |2 |

| |47685077.06 |

|ИТОГО: | |

Находим удельный расход электроэнергии.

Эуд = 47685077.06/1200000=39.7

Потребность цеха в энергетических ресурсах.

|№ |Наименование |Единицы |Расходы |

|п/п |энергетических |измерения | |

| |ресурсов | | |

| | | |в час |в смену |в сутки|в год |

|1 |Электроэнергия |кВт. ч |6404.1 |91002 |130644 |47685077.0|

| | | | | | |6 |

3.1. Штатная ведомость цеха.

К составу рабочих относятся все лица, непосредственно занятых при

изготовлении продукции, а также дежурных слесарей и монтеров.

В состав цехового персонала входят начальник цеха, сменные

мастера, младший обслуживающий персонал.

|Наименование профессии или видов работ |Кол-во работающих |

| |1 смена|2 |3 |Всего |

| | |смена |смена | |

|А. Производственные рабочие |

|1. Машинист-оператор мельниц помола |1 |1 |1 |3 |

|2. Помощники машинистов |1 |1 |1 |3 |

|3. Машинисты дробилок |1 |- |- |1 |

|4. Рабочие по обслуж. обеспыл. устройств|1 |1 |1 |3 |

|5. Рабочие на аэрожелобах |1 |1 |1 |3 |

|6. Машинисты компрессоров |1 |1 |1 |3 |

|7. Подсобные рабочие |1 |- |- |1 |

|8. Дежурный слесарь |1 |1 |1 |3 |

|9. Электромонтёр |1 |1 |1 |3 |

|10. Машинист упаковочной машины |1 |- |- |1 |

|11. Рабочие склада для погрузки цемента |2 |2 |2 |6 |

|12. Лаборант |1 |1 |1 |3 |

|Б. Цеховой персонал |

|1. Начальник цеха |1 |- |- |1 |

|2. Старший мастер |1 |- |- |1 |

|3. Сменный мастер |1 |1 |1 |3 |

|4. Уборщица |1 |1 |1 |3 |

| |

Удельные трудовые затраты.

Ту = (41*365)/1200000=0.01

4.0. Приготовление Портландцементного клинкера.

Расчет трех компонентной сырьевой смеси.

Дано:

C3S – 50 %

C2S – 25 %

C3A – 5 %

C4AF - 20 %

При произведенных расчетах по методическим указанием, получаем

следующие данные.

CaO = 65.2205

SiO2 = 21.875

Al2O3 = 6.0861

Fe2O3 = 6.572

Сумма составляет 99.75

Кн = 0.86

n = 1.728 ~ 1.7

р = 0.926 ~ 1 для увеличения глиноземистого модуля выбираем добавку

«Алапаевский боксит»

Характеристика сырьевых компонентов и корректирующей добавки.

Данные в таблице с пересчетам.

Наименование |SiO2 |Al2O3 |Fe2O3 |CaO |MgO |SO3 |П.П.П. |S | |Алексеевский

мел |13.59 |2.57 |1.94 |44.86 |0.95 |0.19 |35.81 |99.91 | |Алексеевская

опока |77.03 |7.5 |5.57 |2.27 |1.87 |0.26 |5.5 |100 | |Алапаевский боксит

|15.99 |47.35 |19.12 |1.87 |0.42 | - |15.25 |100 | |

а 1 = 2.8*0.86*13.59+1.65*2.57+0.35*1.94-44.86=-7.22

в 1 = 2.8*0.86*77.03+1.65*7.5+0.35*5.57-2.27=197.54

с 1 = 1.87-2.8*0.86*15.99-1.65*47.35-0.35*19.12=-121.45

а 2 = 1.7*(2.57+1.94)-13.59=-5.923

в 2 = 1.7*(7.5+5.57)-77.03=-54.811

с 2 = 15.99-1.7*(47.35+19.12)=-97.009

х = компонент1/компонент3=16.49

у = компонент2/компонент3= -0.012 ~ 0

Следовательно, на одну весовую часть трепела требуется 16.49 весовые

части известняка и 0 глины. В процентном соотношении это дает следующие

значения:

известняк 94.3 %

глины 0 %

трепел 5.7 %

Химический состав сырьевой смеси и клинкера.

Наименование |SiO2 |Al2O3 |Fe2O3 |CaO |MgO |SO3 |П.П.П. |S | |Известняка

94.3 % |12.82 |2.42 |1.83 |42.30 |0.98 |0.18 |33.77 |94.3 | |Трепел

5.7 % |0.91 |2.698 |1.09 |0.11 |0.03 | - |0.86 |5.7 | |Сырьевая

смесь |13.73 |5.12 |2.92 |42.41 |1.01 |0.18 |34.63 |100 | |Клинкер |21.00

|7.83 |4.47 |64.89 |1.54 |0.27 | - |100 | |

При проверки правильности расчета были получены следующие данные:

Кн = 0.86

n = 1.7

р = 1.75

Вывод: Задача по увеличению глиноземистого модуля выполнена, и в

доказательства правильности всех решений мы получили за ранние известные

данные.

Рассчитаем расход сухих сырьевых компонентов.

Шихты 100*1000/(100-34.63)=1.53

Известняк 94.3*1.53/100=1.443

Трепел 1.53*5.7/100=0.087

5.0. Список используемой литературы.

1. А.В. Волженский. Минеральные вяжущие вещества. М. Стройиздат

1986.

2. А.А.Пащенко, В.П.Сербин. Вяжущие материалы. Киев – 1975

3. Г.И.Горчаков. Вяжущие Вещества, бетоны и изделия из них. Москва

1976

4. О.К. Потапова. Методические указания. Волгоград 2000

5. А.А. Борщевский. Механическое оборудование.

Страницы: 1, 2