Пояснительная записка к курсовому проекту_Помол клинкера для производства портландцемента. Курсовой_Павлов. Введение Одним из первых вяжущих, которым пользовался человек, была необожженная глина

• Название: Введение Одним из первых вяжущих, которым пользовался человек, была необожженная глина
• Анкор: Пояснительная записка к курсовому проекту_Помол клинкера для производства портландцемента
• Дата: 17.11.2021
• Размер: 273 Kb.
• Имя файла: Курсовой_Павлов.doc
• Тип: Документы; #274961
• страница: 3 из 3

8 Расчет и составление материального баланса

На проектируемом заводе предполагается выпуск ПЦІІ/ Б-Ш. Состав:

- п/ц – 70%

- гипс – 5%

- шлак – 25%

Часовая производительность печи – 40 т/ч.

Количество технологических линий – 1.

Коэффициент использования печи – 0,9.

Производительность по цементу:



М_ср – средневзвешенное содержание клинкера.

, где

D_i – содержание добавок в цементе;

N_i – доля в общем выпуске цемента.

%



- производительность по клинкеру





Производительность в сутки: 442610,53 ∕ 307 = 1441,73 т/сутки

в час: 1441,73 ∕ 23 = 62,68 т/ ч.

Расход добавок:

Шлак: 442610,53 – 100%

Х – 25%

Х = 110652,6 т/ год сухого

132783,12 т/ год влажного

Влажность шлака 20%.

Расход шлака в сутки: 110652,6 ∕ 300 = 368,84 т/сутки сухого

442,6 т/сутки влажного

В час: 368,84 ∕ 24 = 15,37 т/ час сухого

18,44 т/ час влажного

Гипс: 442610,53 - 100%

Х - 5%

Х = 22130,53 т/ год сухого

24343,58 т/ год влажного

Влажность гипса 10%.

Расход гипса в сутки: 22130,53 ∕ 307 = 72,1 т/сутки сухого

79,31 т/сутки влажного

в час: 72,1 ∕ 23 = 3,13 т/ час сухого

3,44 т/ час влажного

Производительность по клинкеру:

в час: 40 т/ час

в сутки: 40 ∙24 = 960 т/сутки

в год: 24∙ 40∙ 365∙ 0,9 = 315360 т/ год

Таблица 8.1 – Материальный баланс.

Наименование	Потребность			Примечание
	В час	В сутки	В год
Клинкер, т	40	960	315360	При режиме работы 24 часа в сутки и 328,5 дней в году.
Гипс, т -сухой -влажный (влажность10%)	3,13 3,44	72,1 79,31	22130,53 24343,58	При режиме работы 23 часа в сутки и 307 дней в году.
Шлак, m - сухой -влажный (влажность20%)	15,37 18,44	368,84 442,6	110652,6 132783,12	При режиме работы 24 часа в сутки и 300 дней в году.
Цемент, т	62,68	1441,73	442610,53	При режиме работы 23 часа в сутки и 307 дней в году.

9 Основное оборудование цеха помола клинкера

9.1 Шаровая мельница

В производстве цемента, керамики и стекла для грубого и тонкого помола материалов большое распространение нашли шаровые мельницы. Принцип действия шаровых мельниц состоит в измельчении материала ударом и частично истиранием свободно падающих мелющих тел во вращающемся барабане.

Главной рабочей частью шаровой мельницы является склепанный или сваренный из листовой стали барабан. Он закрытый с двух сторон днищами с палыми или сплошными цапфами, опирающимися на подшипники. Внутри барабан в зависимости от назначения мельницы футерован стальными плитами или кремневыми камнями.

Барабан заполняется стальными шарами или стержнями, кремневой галькой, фарфоровыми шарами. Благодаря вращению барабана мелющие тела под действием центробежной силы прижимаются к его стенкам и поднимаются на некоторую высоту, затем они отрываются и, падая, измельчают материал ударом, а при перекатывании истирают его.

Большое распространение шаровых мельниц объясняется простотой их конструкции и возможностью получать в них высокой и постоянной точности продукт измельчения.

Шаровые мельницы можно классифицировать по следующим основным признакам:

- по форме барабана - 1) цилиндрические; 2) конические; цилиндрические мельницы бывают короткие и длинные с внутренними перегородками и без них.

- по способу работы – 1) периодического действия; 2) непрерывного действия: с периферической разгрузкой и с разгрузкой через полую цапфу.

- по роду футеровки и характеру мелющих тел – 1) с кремневой футеровкой и

мелющими телами в виде кремневой гальки или фарфоровых шаров и 2) с металлической футеровкой и стальными мелющими телами – шарами, короткими цилиндриками или стержнями;

- по роду привода – 1) с шестеренчатым приводом и 2) с центральным приводом.

Мельницы могут работать в открытом или замкнутом цикле при условии непрерывного действия: в них может разламываться материал как сухим, так и мокрым способом.

Достоинства шаровых мельниц:

1. 
   возможность получения высокой и постоянной тонина помола и регулирования ее;
   
2. 
   возможность подсушки материала в самой мельнице;
   
3. 
   простота конструкции;
   
4. 
   надежность эксплуатации.
   

Недостатки шаровых мельниц:

1. 
   значительный расход энергии;
   
2. 
   большой вес и крупные размеры;
   
3. 
   большой пусковой момент;
   
4. 
   сильный шум во время работы.
   

Мельницы периодического действия с кремневой или фарфоровой футеровкой применяются в тех случаях, когда надо получить весьма тонкий продукт, свободный от металлических примесей. Несмотря на невысокую производительность и сравнительно большой расход энергии, эти машины более широко используются в производстве изделий тонкой керамики, приготовления глазурей и эмалей. Они могут применяться для сухого помола, но при этом производительность уменьшается из-за образования пыли.

Мельницы непрерывного действия предназначены для измельчения материалов средней твердости: сухой глины, алебастра, извести, шамота и т.п., когда необходимо получить не менее 30-40% частиц величиной меньше 0,5 мм.

Однокамерные мельницы с разгрузкой через полую цапфу предназначены для сухого и мокрого помола материалов разной твердости. В мельницах этого типа материал измельчается весьма эффективно в замкнутом цикле с классификатором при мокром помоле и с сепаратором при сухом помоле. При сухом помоле и работе в открытом цикле производительность мельницы уменьшается примерно на 30-40% по сравнению с производительностью при мокром помоле.

Многокамерные мельницы применяются для мокрого и сухого помола известняка, цементного клинкера, угля, шамота, кварца в тех случаях когда требуется высокая производительность и необходимо получить продукт высокой тонкости.

В результате применения многокамерных мельниц упрощается процесс помола и обслуживания мельниц, значительно сокращается количество вспомогательной аппаратуры и кубатура здания.
9.2 Факторы, влияющие на улучшение работы

шаровых мельниц

В результате проводимых заводами и институтами мероприятий по улучшению работы мельниц установлено, что на увеличение их производительности, уменьшение удельного расхода энергии и достижение необходимой тонкости помола наиболее существенное влияние оказывают следующие факторы:

1. Равномерное и непрерывное питание оказывает большое влияние на эффективную работу мельниц. При чрезмерно большом и чрезмерно малом поступлении материала в мельницу производительность ее снижается в результате неэффективного использования энергии мелющих тел.

В настоящее время для мельниц сухого помола уже создан и используется электроакустический регулятор, который в зависимости от меняющейся частоты звука падающих шаров при увеличении или уменьшении количества поступающего в мельницу материала воздействует на питатель.

Величина кусков материала, поступающих в мельницу, должна быть возможно меньшей, с тем чтобы его можно было измельчить мелющими телами небольших размеров. Поэтому перед поступлением в мельницу материал следует предварительно измельчать в конусных или ударно-отражательных дробилках.

2. Длина и количество камер определяется в зависимости от свойств и крупности измельчаемого материала. Первая камера мельницы должна быть длиннее при поступлении в нее мелких, предварительно измельченных кусков материала. При увеличении числа камер процесс измельчения в мельнице становится эффективнее.

3. Увеличение живого сечения межкамерных перегородок, подбор рациональной формы и размеров отверстий оказывают существенное влияние на эффективность работы мельниц. Площадь живого сечения перегородок, размеры и форма отверстий должна обеспечивать свободный проход материала из одной камеры в другую и не препятствовать аспирации мельницы.

4. Аспирация мельниц является одним из главных факторов, оказывающих существенное влияние на производительность трубных мельниц сухого помола. В результате аспирации из мельницы удаляется пыль, которая образуется даже в первой камере и на измельчение которой затрачивается энергия мелющих тел.

Увеличение интенсивности аспирации и доведение скорости воздуха в полости барабана от 0,3 до 0,7 м/сек повышает производительность трубных мельниц на 20-25%; обеспечиваются условия для получения цемента высокой тонкости за счет уменьшения налипания тонких частиц на мелющие тела.
10 Описание и расчет основного и вспомогательного оборудования

10.1 Описание мельницы помола цемента

Выбранная многокамерная мельница 2,55х13 м с разгрузкой через отверстия предназначена для мокрого и сухого помола материала.

Барабан мельницы сварен из стальных листов толщиной 36-40 мм, люковые отверстия каждой камеры выполнены прямоугольными. Внутренняя полость барабана облицована чугунными броневыми плитами и разделена перегородками на четыре или три камеры.

Последняя камера мельницы для измельчения клинкера отличается от предыдущих тем, что она разделена на пять ячеек продольными радиально расположенными перегородками, изготовленными из стальных листов толщиной 25мм. В теле каждой перегородки имеется прямоугольное отверстие размером 300х400 мм, закрываемое крышкой, через которое ячейки заполняются мелющими телами.

Разделение последней камеры на ячейки оказалось возможным потому, что в ней материал измельчается в основном истиранием. Введение продольных перегородок привело к тому, что центр тяжести мелющих тел приблизился к геометрическому центру сечения мельницы, из-за чего уменьшился пусковой и крутящий моменты. Кроме того, возросла площадь соприкосновения материала с мелющими телами. В результате удельный расход энергии уменьшился примерно на 20% и увеличилась производительность мельницы.

Торцовые днища отлиты заодно с пустотелыми цапфами, которыми мельница опирается на подшипники. В кольцевой выступ перегородки упирается установленная в пустотелую цапфу воронка, через которую материал подается внутрь мельницы.

Со стороны разгрузки торцовое днище имеет овальные окна, через которые проходит измельченный материал, до этого прошедший сквозь

отверстия в перегородке. Далее материал при мокром измельчении поступает в кожух, охватывающий днище мельницы. Из кожуха материал направляется на контрольное сито, задерживающее недостаточно измельченный материал и остатки мелющих тел, которые периодически удаляются специальным механизмом. Шлам с достаточно измельченными твердыми частицами проходит через сито и поступает в приямок, откуда он откачивается центробежными насосами. У мельниц, предназначенных для сухого помола материалов, разгрузочное днище охвачено прикрепленными к нему решетом цилиндрической формы, изготовленным из стальных листов толщиной 3-4 мм с продолговатыми отверстиями.

Рассматриваемая мельница приводится во вращение от электродвигателя через редуктор и вал центрального привода, который имеет шлицевое соединение с муфтами, закрепленными на выходном валу редуктора и цапфы мельницы.

Кроме основного, мельница имеет вспомогательный привод, который состоит из двигателя мощностью 10-15 л.с. и червячного редуктора, вал которого соединен с валом основного редуктора с помощью зубчатой скользящей муфты.
10.2 Расчет мельницы помола цемента

Рассчитаю основные параметры и режимы работы многокамерной мельницы 2,55х13 м для помола по закрытому циклу клинкера и шлама с остатком до 10% на сите №008.

Диаметр и длина барабана мельницы в м 2,55х13.

Среднее значение коэффициента заполнения мелющих тел для трех камер мельницы:

φ1 = 0,25; φ2 = 0,33; φ3 = 0,28



Диаметр мельницы в свету:

м

Принимаю D₀ =2,42 м.

Внутренний объем мельницы:

м³

Необходимая масса мелющих тел:

m_v = 4.6 m/м³

т

Производительность мельницы по сухому способу:

, где

q – удельная производительность мельница при заданной тонкости помола,

q = 0,04 т/(кВт ч) ;

а – коэффициент размалываемости, а = 0,95;

в – поправочный коэффициент на тонкость помола, в = 1;

с – проектировочный коэффициент, выбираю с = 1,4 из предела 1,3 – 1,5.

т/час

Критическая частота вращения мельницы:

об/мин

Рабочая частота вращения мельницы:

, где ψ = 0,75

об/мин

Мощность, необходимая для помола:



кВт
Мощность электродвигателя должна быть не менее

кВт

Производительность печи 40 т/ч, производительность мельницы 31,21 т/ч, следовательно, в проектируемом цехе необходимо такое количество мельниц: 40/31,21=1,28 ≈ 1 мельницы.
10.3 Выбор основного и вспомогательного оборудования

1. Цементная мельница

Тип – многокамерная мельница.

Размер: 2,6х13 м

Производительность – 32-42 т/час

Частота вращения – 20 об/мин

2. Весовой дозатор непрерывного действия СБ-106

Ширина ленты – 1200мм.

Максимальная производительность – 32 т/час.

Потребляемая мощность – 1,6 кВт.

Количество – 1 шт.

3. Сепаратор СМЦ-420 (с выносными циклонами)

Диаметр сепаратора – 7м.

Диаметр камеры сепарации – 5 м.

Производительность по цементу при 8-10% остатка на сите 008 - 10 т/час.

Количество воздуха, просасываемого через сепаратор – до 150000 м³/час.

Масса – 57.1 т.

Количество – 1 шт.

4. Циклон УН-15

Диаметр – 800 мм.

Степень обеспыливания – 80-95 %.

Расходуемый напор – 600-1450 Па

Количество – 1 шт.
5. Электрофильтр типа УГ-2-4-26

Площадь активного сечения – 26 м².

Площадь осадительных электродов – 2250 м².

Степень обеспыливания – 85-99%.

Расходуемый напор – 100-400 Па.

6. Вентилятор типа ВД-10

Производительность - 20000 м³/ч.

Напор – 270 кПа.

Мощность двигателя – 28 кВт.

Частота вращения – 980мин^-1.

7. Аспирационная шахта

Размер 0,33х12 м.

Количество – 1 шт.

8. Аэрожелоб

Ширина желоба – 125-500 мм.

Производительность – 20-125 м³/час.

Средний расход воздуха – 1,4 м³/мин.

9. Ячейковый питатель

Размер 500х800 мм.

Частота вращения – 15-25 обр./мин.

Производительность -5-90 м³/час.

Количество – 1 шт.


11 Контроль производства

Качество выпускаемой продукции в значительной степени зависит от правильной организации процесса производства и строгого соблюдения установленной технологической дисциплины. Только систематический контроль за качеством сырья, полуфабриката и готового продукта на всех стадиях производственного процесса может обеспечить соблюдения такой дисциплины. Технологический контроль производства возлагается на заводскую лабораторию.

Заводская лаборатория отвечает наряду с руководством завода за качество выпускаемой продукции. Она определяет физико-механические и физико-химические характеристики сырьевых материалов и готовой продукции, осуществляется координационный контроль за производством цемента, разрабатывает нормативы технологической карты завода: устанавливает состав сырьевой смеси и ее влажность, режим обжига, дозировку гипса и добавок, тонкость помола цемента и т.п.

При организации контроля производства большое значение имеют следующие факторы:

1. 
   правильный выбор мест для отбора проб;
   
2. 
   строгое соответствие качества взятой пробы среднему качеству материала;
   
3. 
   характер взятой пробы – усредненная или периодическая;
   
4. 
   точное время отбора каждой пробы.
   

Пробы следует отбирать таким образом, чтобы они не были случайными. Усредненную пробу отбирают в течении длительного времени специальными автоматически действующими приборами. Систематически через определенные короткие промежутки времени приборы зачерпывают из транспортера небольшие порции материала. Взятая в течении смены или другого длительного отрезка времени проба отражает среднее качество выпускаемого материала.

Контроль производства должен осуществляется главным образом ускоренными методами, так как иначе полученные данные нельзя учесть своевременно.

Для контроля качества отправляемого потребителю цемента проводят стандартные испытания каждой партии цемента.

Для каждой отгруженной партии цемента устанавливают марку, характеризующую 28-суточную прочность на основе результатов текущего контроля производства в краткие сроки.

Химический анализ и механические испытания портландцемента осуществляют в соответствии со стандартами на эти методы испытаний. Используют и ускоренные методы.

Выводы

В данной работе мы рассчитали состав двухкомпонентной сырьевой смеси, составили материальный баланс процесса помола цемента, выбрали основное оборудование цеха помола клинкера и рассчитали основные параметры и режимы работы многокамерной мельницы 2,55х13 м для помола по закрытому циклу клинкера и шлама с остатком до 10% на сите №008, что соответствует паспортным данным.

Список использованной литературы:
1. Бутт Ю.М. Технология цемента. – Киев: Стройиздат, 1976. -560с.

2. Волженский С.В.,Буров М.И. Минералогические вяжущие вещества. – Киев: Высшая школа, 1987. -420с.

3. Дуда В.Г. Цемент. – Москва: Стройиздат, 1981. -464с.

4. Колокольников В.С. Производство цемента. – Москва: Высшая школа, 1967. -303с.

5. Пащенко А.А., Сербин В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. – Киев: Высшая школа, 1985. -440с.

6. Общая технология силикатов / Под общей редакцией чл. – кор. АНУССР А.А. Пащенко /.-Киев: Высшая школа -460с.