Линия по производству цемента по мокрому способу 1.5 млн. т год

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРЦИИ

Белгородский государственный  технологический университет

им. В.Г. Шухова.

 

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра механического 

  оборудования

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

по дисциплине Оборудование и основы проектирования

на тему: “Линия по производству цемента

по мокрому способу 1.5 млн. т год”

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент группы ХВ-41

Маковей В.П.

Принял:       Дубинин Н.Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Белгород 2004

Содержание:

 

	Введение………………………………………………………………		3
1.   1.1.   1.2.   1.3.   1.4.   1.4.1.   1.4.2.	Технологическая часть………………………………………………	4
	Технологическая часть  производства портландцемента………….	4
	Описание технологической  схемы получения цемента…………...	5
	Характеристика сырьевых материалов……………………………..	7
	Подбор основного технологического оборудования……………...	13
	Расчёт фонда времени  оборудования……………………………… Подбор цементной вращающейся  печи…………………………….	13 13
1.4.3.	Подбор гидрофола………………………………………...................	14
1.4.4.	Подбор цементной мельницы……………………………………….	14
1.4.5.	Подбор дымососа печи……………………….……………………...	15
1.4.6. 2.	Подбор холодильника клинкера……………………………………. Специальная часть…………………………………………………...	15 16
2.1.	Назначение, устройство и принцип действия ……………………..	16
2.2.	Расчет потребляемой мощности мельницей…………………….....	17
2.3.	Расчет мощности привода……………………………...……………	18
	Заключение …………………………………………………………..	20
	Список литературы…………………………………………………..	21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

В настоящее время в России работает 53 цементных завода с полным технологическим циклом и одна помольная установка. Объём производства цемента заводами России в 1991г. составил 77,3 млн.т. В составе цементных заводов 233 вращающихся печи, в том числе 5 печей оборудованных конвейерными кальцинаторами и 20 печей с запечными циклонными теплообменниками.

Наряду с ростом производства цемента  произошли большие изменения  в ассортименте и качестве продукции. В 20—30-е годы в основном выпускался портландцемент, имеющий общеотраслевое значение. Его производство развивалось наиболее высокими темпами. Этот вид цемента и сейчас занимает основное место в ассортименте продукции.

На основе портландцемента  разработан и выпускается широкий  спектр цементов с учётом особенностей эксплуатации строительных конструкций и сооружений. Так, выпускается быстротвердеющий портландцемент,  портландцемент с минеральными добавками, портландцемент для асбестоцементных изделий, сульфатостойкий портландцемент, напрягающий и дорожный портландцемент и другие виды этого вяжущего.

Портландцемент и его разновидности  являются основным материалом в современном  строительстве. Он позволяет возводить  бетонные и железобетонные конструкции  самых разнообразных зданий и  сооружений. Жилищно-гражданское,  гидротехническое, горное, дорожное, ирригационное – вот неполный перечень видов строительства, где с успехом применяют бетон и железобетон на основе портландцемента.

Одним из главных преимуществ  выпуска портландцемента является то, что основными сырьевыми материалами  для производства портландцемента являются довольно распространенные в России, да и по всей Земле, породы, такие как глина, мергель, известняк, мел, гипс. Для производства портландцемента также используют всевозможные шлаки и отходя различных промышленных или химических предприятий. К тому же, для производства портландцемента может использоваться топливо в различных агрегатных состояниях, такое как газ, мазут, уголь и т.д.

Непрерывный выпуск портландцемента  обусловлен постоянно ведущимся  строительством в крупных городах, таких как Москва и Санкт-Петербург. Строительство зданий и сооружений активно ведется и у нас в Белгороде.

Мощному развитию производства и рациональному применению цементов в строительстве способствуют плодотворные исследования отечественных и зарубежных ученых в этой области, а также в высших учебных заведениях.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Технологическая  часть.

 

1. Технологическая схема производства портландцемента.

 

Технологическая схема завода представлена на рис. 1.

 

 

Огарки	Карьер мела	Карьер глины
Ж/д транспорт	Экскаватор	Экскаватор
Склад	Автотранспорт	Автотранспорт
Грейферный кран	Бункер	Глиноболтушка
Вода	Пластинчатый питатель	Центробежный насос
	Мельница «Гидрофол»
	Центробежный насос
	Вертикальный шламбассейн
	Центробежный насос
	Шаровая мельница
	Центробежный насос
	Вертикальный корректировочный шламбассейн
	Центробежный насос
	Горизонтальный шламбассейн
	Центробежный насос
	Шламовый питатель
	Вращающаяся печь	Пыльная камера
Вентиляторы общего и  острого дутья	Холодильник	Электрофильтр
Рис. 1. Схема получения цемента по мокрому способу.
	Ковшевой транспортер	Дымосос
Дымовая труба	Склад клинкера и добавок	Дымовая труба
Дымосос	Грейферный кран
Рукавный фильтр	Бункер
Циклон	Тарельчатый питатель
Аспирационная шахта	Цементная мельница
	Пневмокамерный насос
	Силос цемента
Автотранспорт	Ж/д транспорт	Фасовка

Рис. 1. (Продолжение) Схема получения  цемента по мокрому способу.

 

1.2 Описание  технологической схемы получения  цемента.

 

Процесс производства цемента начинается с добычи сырьевых материалов. Основное сырье – мел и глина, которые добываются в собственных карьерах. Сырье добывается экскаваторами: ЭКГ-4.6 Б (13 шт.), ЭКГ-4у-№10 (1 шт.), ЭКГ-4.6 Б (2 шт.), ЭКГ-8И (2 шт.).

Мел добывается в месторождении  “Полигон”. Размер кусков добываемого мела до 500 мм. Влажность мела около 25%.  Мел экскаваторами загружается на железнодорожные самоопрокидывающиеся вагоны – думпкары, грузоподъемность 60 тонн, и отправляется на завод. Там мел отгружается в бункер пластинчатого питателя, по которому отправляется на дальнейшую обработку в гидрофол.

Глина добывается в “Черной  поляне” экскаваторами и грузится на грузовые машины. Размер кусков добываемой глины до 100 мм. Влажность глины 20%.  В карьере находится глиноболтушка, в которую отгружается добываемая глина. Глина проходит обработку в глиноболтушке, диаметром 12 м. После обработки глины в глиноболтушке размер ее кусков составляет не более 8 мм. С помощью гидротранспорта глиняный шлам доставляется на завод в промежуточные шламбассейны. Влажность глиняного шлама после глиноболтушки составляет 55%.

 Из вертикальных  шламовых бассейнов глиняный  шлам гидротранспортом отправляется  в мельницу мокрого самоизмельчения  “Гидрофол” (ММС 7х2.3 м). Туда же  подается мел, вода, необходимые  корректирующие железосодержащая и аллюминийсодержащая добавки и разжижители, такие как СДБ и ЛСТМ-Щ1. Размер кусков загружаемого мела не превышает 100 мм. После обработки размер частиц в сырьевом шламе не превышает 8 мм. Полученный сырьевой шлам влажностью 38-39%. отправляется гидротранспортом в промежуточные вертикальные шламбассейны.

Приготовленный сырьевой шлам из вертикальных шламовых бассейнов  отправляется гидротранспортом в трубные  однокамерные мельницы (D = 3х8.5 м.) для дополнительной обработки. После трубной мельницы шлам имеет влажность 40% и тонкость помола 3.5% на сите 02.  После трубной мельницы сырьевой шлам отправляется гидротранспортом в вертикальные шламовые бассейны для корректирования. После корректировки шлам гидротранспортом отправляется на хранение в горизонтальные шламовые бассейны из которых шлам  с помощью гидротранспорта подается в шламовый питатель вращающейся печи. Во избежание перелива шлама в пылевыделительную систему предусмотрен слив шлама обратно в вертикальные бассейны. Из шламового питателя смесь поступает в холодный конец вращающейся печи. Обжиг сырьевого шлама и получение осуществляются в пяти вращающихся печах размером 4.0х150 м (n = 1.13 об/мин) производительностью в среднем 33.5 т/час, оснащенных рекуператорными холодильниками, и двух вращающихся печах размером 4.5х170 м  производительностью 50 т/час, оснащенных колосниковыми холодильниками (КС-50); все вращающиеся печи снабжены эффективными теплообменными устройствами цепными завесами и ковриковыми теплообменниками.

Печи футеруются шамотными  и высокомагнезиальными огнеупорами отечественного и импортного производства (ЩЦУ, ХПД, HB86S, ПШГТ, ПХЦ). Пыль, уловленная электрофильтрами, возвращается на повторный обжиг. Полная годовая мощность печного парка предприятия составляет   2 млн. 200 тыс. тонн клинкера.

После обжига в цементной  вращающейся печи клинкер попадает в холодильник. Охлажденный в  холодильнике клинкер транспортируется ленточным транспортером  в открытый склад клинкера и добавок, откуда ковшовыми транспортерами (20 шт.) отгружается  в бункер цементной мельницы для последующего помола. Вместе с клинкером в бункер подается также добавка ЛСТМ и гипс.

Помол клинкера и добавок  производится в трубных мельницах  следующих типов и размеров: 7 мельниц 2.6х13 производительностью 25 т/ч; 3 мельницы 3.0х14 м производительностью 50 т/ч; и мельницы 3.2х15 м производительностью 60 т/ч. На выходе из мельницы клинкер имеет следующие параметры: температура до 80°С, удельная поверхность до 3500 см²/г, остаток на сите 008 менее 10 %.

Готовый цемент пневмовинтовыми (ПВН-63/81) и пневмокамерными (ТА-29) насосами транспортируются по цементопроводу в цементные силосы.

Готовый цемент имеет следующие  параметры: CaO_св до 1 %, FeO до 0.35 %, КН =  0.90±0.02 %, n = 2.5±0.2 %, p = 1.1±0.2 %, SO₃ до 1.5%, SR₂O до 1.2%. Для ПЦ 400-Д0 остаток на сите 02 не более 8 %; для ПЦ 500-Д20 остаток на сите 02 не более 13 %.

 

 

 

 

Таблица 1.

Минералогический состав готового клинкера.

C3S	C2S	C3A	C4AF
65 %	13 %	9 %	13 %

 

1.3 Характеристика  сырьевых материалов.

Состав сырьевой смеси  обеспечить должен возможность синтеза смеси силикатов, алюминатов и алюмоферритов кальция с заданными соотношениями между этими минералами. Поскольку все три типа минералов — кальциевые соли, преобладающим компонентом сырьевой смеси должен быть СаО, что отражается на составе клинкера: 63—67% СаО; 21—24% SiO₂, 4—7% А1₂О₃, 2,5—4,0% Fe₂O₃. При этом следует учитывать, что производство портландцемента — многотоннажное производство (в СССР в год выпускается около 130 млн. т портландцемента) и сырьевыми компонентами могут быть только природные материалы.

Минералы портландцементного клинкера — это соли слабых кислот — кремниевой, алюминиевой, железной (А1 и Fe обладают амфотерными свойствами). Поставщиком ионов Са при синтезе кальциевых солей этих кислот являются карбонатные горные породы. Ранее нами отмечалась химическая пассивность кварца, широко распространенного в природе минерала.  Поэтому в качестве «кислого» компонента сырьевой смеси используют глины, водные алюмосиликаты, при дегидратации которых при 773—873 К образуются активные SiO₂ и А1₂О₃. Состав глин таков, что он обеспечивает сырьевую смесь (шихту) SiO₂, Al₂O₃,Fe₂O₃.