КР ВЯЖУЩИЕ. Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине "Вяжущие вещества" Тема проекта "Цех по производству шлакопортландцемента" Студент 3 курса Группы стпск1606
 Скачать 176.19 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Тверской Государственный Технический Университет» (ТвГТУ) Кафедра: Производство строительных изделий и конструкций Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине "Вяжущие вещества" Тема проекта: "Цех по производству шлакопортландцемента" Выполнил: Студент 3 курса Группы СТ-ПСК-1606 Болгова В.А. Принял: к.т.н., доцент Курятников Юрий Юрьевич Тверь, 2019 Тверской государственный технический университет Факультет: инженерно-строительный Специальность: Производство строительных материалов, изделий и конструкций Кафедра: «Производство строительных изделий и конструкций» ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ВЯЖУЩИЕ ВЕЩЕСТВА» студенту ________________________________________________________ Тема проекта ____________________________________________________ ________________________________________________________________ Срок сдачи законченного проекта _________________ 20__ г. Исходные данные к проекту ________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________ Содержание расчетно-пояснительной записки: 1. Введение 2. Номенклатура продукции 3. Выбор и обоснование способа и технологической схемы производства 4. Описание технологического процесса производства 5. Технологические расчеты 6. Ведомость оборудования цеха 7. Технологический контроль 8. Безопасность производственной деятельности и экологичность Перечень графического материала: План и разрезы цеха Руководитель проекта ____________________________________ подпись, дата (И.О. Фамилия) Задание принял к исполнению __________________ « » 20__ г. (подпись) Введение Портландцементом называется гидравлическое вяжущее вещество, получаемое тонким измельчением портландцементного клинкера с гипсом, а иногда и со специальными добавками. Клинкер получают обжигом до спекания тонкодисперсной однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины и некоторых других материалов. При этом обеспечивается преимущественное содержание в нем высокоосновных силикатов кальция(70-80%). Гипс в портландцементе добавляют для регулирования скорости схватывания и некоторых других свойств. Клинкерный порошок без гипса при смешивании с водой быстро схватывается и затвердевает в цементный камень, который характеризуется пониженными техническими свойствами. По составу различают портландцемент без добавок, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент. В портландцемент с минеральными добавками разрешается вводить гранулированные доменные и электротермофосфорные шлаки в количестве до 20% массы вяжущего, активные добавки осадочного происхождения (кроме глиежей) не более 10%. Другие активные добавки (вулканического происхождения, глиежи) допускается вводить до 15% массы получаемого цемента. Шлакопортландцемент должен содержать доменные и электротермофосфорные шлаки не менее 21% и не более 80% от массы вяжущего. При производстве цемента для интенсификации процесса помола допускается введение специальных добавок в количестве до 1% массы вяжущего. Свойства портландцемента определяются, прежде всего, качеством клинкера. Вводимые в него добавки предназначены для их регулирования. В данном курсовом проекте рассматривается портландцемент с добавками из гранулированного доменного шлака. Простая технология производства шлаковых вяжущих веществ, сводящаяся в основном к дроблению (при кусковых материалах), сушке и помолу входящих компонентов, позволяет быстро организовать сушильно-помольные установки с минимальными капиталовложениями и строительными объемами зданий. Таким образом, для удешевления бетонных и железобетонных изделий необходимо максимально использовать местные вяжущие и в первую очередь шлаковые цементы. Портландцемент и его разновидности – основной материал в современном строительстве. Из него возводят бетонные и железобетонные конструкции самых разнообразных зданий и сооружений. Жилищно-гражданское, промышленное, сельскохозяйственное, гидротехническое, горное, дорожное, ирригационное – вот неполный перечень видов строительства, где с успехом применяют бетон и железобетон на портландцементе. 1. Номенклатура продукции. Быстротвердеющий шлакопортландцемент получают совместным помолом портладнцемного клинкера нормированного минерального состава с гипсом и доменным гранулированным шлаком. Состав быстротвердеющего шлакопортландцемента: - клинкер – 66% фракции до 15 мм; - гипс камень 2 сорта – размер кусков до 270 мм; - доменный граншлак – 30% фракции до 10 мм, влажность 5 %. Марка быстротвердеющего шлакопортландцемента по прочности – 400, определяется пределом прочности при сжатии при испытании в возрасте 28 суток. Быстротвердеющий шлакопорталндцемент М400 должен иметь в трехсуточном возрасте предел прочности при сжатии не менее 20 МПа и на изгиб - не менее 3,5 МПа Быстротвердеющий шлакопортландцемент (ГОСТ 10178 - 76) обладает более интенсивным , чем обычный шлакопортландцемент, нарастанием прочности в начальный период твердения. Количество доменного гранулированного шлака в нем должно составлять не менее 30 и не более 50% от массы цемента. Маркировка быстротвердеющего шлакопортландцемента: ШПЦ400-Б по ГОСТ 10178 – 85; ЦЕМ III /А 32,5Б по ГОСТ 31108 – 2003. 1.2. Применение Шлакопортландцемент применяется в основном в тех же областях строительства, что и обычный портландцемент. Вследствие пониженного тепловыделения и повышенной жаростойкости его предпочитают портландцементу при изготовлении бетонов для массивных сооружений, а также в конструкциях горячих цехов. Повышенная стойкость по отношению к действию мягких и сульфатных вод, пониженное тепловыделение шлакопортландцемента позволяют эффективно использовать его и в гидротехническом морском и речном строительстве (с учетом при этом норм агрессивности воды-среды). Однако в отличие от портландцемента он неэффективен в частях сооружений, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию или увлажнению и высыханию. Шлакопортландцемент, как и портландцемент, широко применяют в производстве сборных бетонных и железобетонных конструкций и изделий, в частности изготовляемых с использованием тепловлажностной обработки. Быстротвердеющий шлакопортландцемент рекомендуется при изготовлении сборных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций, когда требуется высокая прочность в начальные сроки, а также при изготовлении сборных конструкций с применением тепловой обработки. Если бетоны на шлакопортландцементе. используют при пониженных положительных температурах (ниже 10 °С), то необходим искусственный обогрев (за исключением массивных сооружений). Во всех областях применения шлакопортландцемент оказывается экономичнее портландцемента той же активности. 2. Технологическая часть 2.1. Характеристика сырья В данном курсовом проекте в качестве исходного сырья для производства шлакопортландцемента – портландцементный клинкер, доменный гранулированный шлак и вспомогательный компонент гипс. Исходя из условий задания, химический состав для шлакопортландцемента ЦЕМ III/А 32,5Б ГОСТ 31108-2003, следующий: клинкер – 35%, доменный граншлак – 60%, гипс – 5%. 2.2. Выбор способа производства и разработка технологической схемы Выбор способа производства является важнейшим моментам, определяющим возможность нормальной эксплуатации завода и высокие технико-экономические показатели его работы. Основным фактором, определяющим выбор способа производства, являются физико-химические свойства сырьевых материалов. При выборе технологической схемы производства цемента необходимо заранее провести анализ исходного сырья и выбрать тот способ производства, который обеспечил бы тонкое измельчение и равномерное перемешивание компонентов с минимальными энергетическими затратами. Технологический процесс получения шлакопортландцемента на заводах ( полным производственным циклом (включая получения клинкера) состоит из следующих основных операций: 1. Изготовление портландцементного клинкера; 2. Подготовка гранулированного шлака; 3. Получение шлакопортландцемента совместным помолом этих двух материалов и гипса. Помол клинкера может проектироваться как по открытому, так и по замкнутому циклу в сравнении с помолом по открытому циклу эффективнее в тех случаях, когда необходимо получить цемент с высокой удельной поверхностью или цементы различной тонкости помола, а также когда измельченные компоненты сильно отличаются по размолоспособности. Цементы с удельной поверхностью выше 3500 см/г получать помолом по открытому циклу неэффективно. Достоинством помола в замкнутом цикле является возможность увеличивать загрузку мельницы мелющими телами до 30%, что повышает ее производительность при одновременном увеличении удельной поверхности готового продукта. Кроме того, уменьшается износ мелющих тел и броне футеровки, повышается активность цемента и потребителю отгружают продукт с несколько пониженной температурой. А это означает, что могут ни понадобиться специальные холодильники для охлаждения готового цемента. Технология производства шлакопортландцемента отличается тем, что гранулированный доменный шлак подвергается сушке при температурах, исключающих возможность его рекристаллизации, и в высушенном виде подается в цементные мельницы. При помоле ШПЦ-та производительность многокамерных трубных мельниц понижается, что объясняется, низкой средней плотностью шлака, ограничивающей возможность достаточного заполнения по массе объема мельниц. Технологическая схема с раздельным помолом сырья (рисунок 1): Для получения каждого компонента с наиболее приемлемой для него тонкостью помола следует размалывать клинкер и шлак раздельно. В зависимости от сравнительной сопротивляемости клинкера и шлака измельчению принимают две схемы помола. По первой клинкер предварительно измельчают в первой мельнице, а затем уже во второй совместно со шлаком. Она рациональна при более низкой размалываемости шлака, чем клинкера. В этом случае достигается особо тонкий помол клинкера, что ускоряет твердение ШПЦ. Вторая схема предусматривает обычный совместный помол шлака и клинкера при примерно одинаковой их размалываемости. В этом случае измельченные компоненты еще дополнительно истирают друг друга. Высокая тонкость помола - развитая удельная поверхность - особенно важна для клинкерной части цемента.  Рисунок 1 – Технологическая схема с раздельным помолом сырья  Рисунок 2 – Технологическая схема с совместным помолом сырьяСуществуют два способа производства цемента (из клинкера, гипса и добавок): - помол по замкнутому циклу – измельченный материал выходит из мельницы частично недоизмельченным и затем при помощи сепараторов разделяется не готовый продукт и крупку, которую направляют в мельницу на повторный помол; - помол по открытому циклу – измельченный материал пропускается через мельницу один раз. В данном курсовом проекте принят помол по открытому циклу. Технологическая схема производства портландцемента представлена на рис. 3. Описание технологического процесса производства портландцемента: Клинкер, гипс и шлак подаются со складов сырья в соответствующие расходные бункера. Затем с помощью тарельчатых питателей клинкер и гипс дозируются и подаются в молотковые дробилки на дробление с помощью пластинчатых конвейеров. После этого клинкер и гипс поступают по элеваторам в расходные бункера, а оттуда с помощью пластинчатых конвейеров подаются на общий конвейер, откуда попадают в элеватор. Шлак отправляется на сушку в сушильный баран, а затем и в элеватор. Из элеватора все компоненты подаются в шаровую мельницу на помол. После помола цемент пневмотранспортом подается в сепаратор. Из сепаратора более крупные частицы материала отправляется на домол в мельницу, а готовый продукт отправляется на склад готовой продукции пневмотранспортом. Воздух из сепаратора походит через систему обеспыливания, после чего чистый воздух идет в атмосферу, а осажденный продукт попадает на склад шпц.  Рисунок 3 – Технологическая схема производства быстротвердеющего портландцемента. |