Расчет материального баланса цементного завода по производству портландцемента М400

  т/год (цемента);

   т/сут (цемента);

  т/ч (цемента).

Аспирация цементных мельниц осуществляется на современных заводах с помощью  электрофильтров. При этом потери цемента  могут быть приняты порядка 0,5 %.

Тогда действительная производительность помольного отделения составит:

= 1467678,73 т/год (цемента);

= 4810,83 т/сут (цемента);

= 199 т/ч (цемента).

Если учесть, что на помол опоку подают после предварительной сушки (естественная влажность опоки 12 %) и потери её на складе 1,5 %, количество опоки, поступающее на склад за год, должно быть  = 170172 т.

т/сут.;

 т/ч.

Гипс поступает на помол после предварительной сушки (естественная влажность гипса 5 %) и потери его на складе 1,5 %:

 = 47290 т/год.

т/сут.;

 т/ч.

Поступающий из вращающихся печей  на склад клинкер поливают водой, при этом расход воды на поливку  принимается равным 1% от массы клинкера:

  в  час:  = 1,64 т;

  в сутки: = 39,4 т;

  в год:  = 12962,6 т.

Материальный  баланс силосно-упаковочного отделения

В соответствии  с произведёнными расчётами в силосно-упаковочное  отделение поступает цемента, т:

в год………………1467679;

в сутки…………….4810,83;

в час………………........199.

Учитывая, что потери цемента при  упаковке и отгрузке составляют порядка 2,5 %, получим количество цемента, подлежащее отгрузке:

  в год:  = 1430987 т;

  в среднем в сутки:  = 3921 т.

в среднем в час: = 163 т

Общий  материальный  баланс  цементного завода приведён в табл. 2.

 

Таблица 2

Сводная таблица материального  баланса

 

Производство и материал	Режим работы	Характеристика материала	Расход					Примечания
			Ед.  изм.	В час	В сутки		В год
1	2	3	4	5	6		7	8
Карьер и дробильное отделение
Известняк	307 сут/год по 16 часов	Естественная влажность 0,9 %	т	230,27	5526,57	1696657,00		Расчёт указан с расчётом 1,5 % потерь
Глина	307 сут/год по 16 часов	Естественная влажность 18,1 %	т	38,18	916,31	281307,25		Расчёт указан с расчётом 1,5 % потерь
Огарки	307 сут/год по 16 часов	Абсолютно сухой	т	7,02	168,38	51692,94		Расчёт указан с расчётом 1,5 % потерь
Отделение помола
Известняк	307 сут/год по 24 часа	Абсолютно сухой	т	223,00	5351,54	1642922,15
Глина	307 сут/год по 24 часа	Абсолютно сухой	т	30,82	739,65	227773,67
Огарки	307 сут/год по 24 часа	Абсолютно сухой	т	6,94	166,45	51101,18
вода	307 сут/год по 24 часа	Абсолютно сухой	т	34,2	820,8	251985,6
Продолжение Табл. 2
1	2	3	4	5	6	7		8
Цех обжига клинкера
Известняк	329 дней/год по 24 часа	Абсолютно сухой	т	207,9	4989,6	1641578,4		Расчёт указан с учётом 1% потерь
Глина	329 дней/год по 24 часа	Абсолютно сухой	т	28,8	691,2	227405
Огарки	329 дней/год по 24 часа	Абсолютно сухой	т	6,47	155,3	51087,12
Шлам	329 дней/год по 24 часа	Влажность 36 %	м3	267,63	6423,12	2113207
Клинкерный склад
Клинкер	329 дней/год по 24 часа		т	164	3940	1296260
Опока	329 дней/год по 24 часа	Естественная влажность 12 %	т	23,1	554,3	170172
гипс	329 дней/год по 24 часа	Естественная влажность 5 %	т	6,42	154	47290
вода	329 дней/год по 24 часа		т	1,64	39,4	12962,6
Продолжение Табл. 2
1	2	3	4	5	6	7		8
Отделение помола цемента
клинкер	307 сут/год по 24 часа	Естественная влажность 6 %	т	174,17	4180,12	1283297		Учтены потери на складе 1%, при хранении клинкера и по 1,5 % при хранении опоки и гипса
Опока	307 сут/год по 24 часа	Абсолютно сухой	т	20,02	481	147505
гипс	307 сут/год по 24 часа	Естественная влажность 5 %	т	6,01	144	44252
цемент	307 сут/год по 24 часа	Естественная Влажность 6 %	т	200	4835	1475054		Учтены потери цемента при аспирации цементных мельниц 0,5 %
Силосно-упаковочное отделение
цемент на отгрузку	365 сут/год	Естественная влажность 6 %	т	163	3921	1430987		Учтены потери цемента 2,5 %

 

 

Обоснование и выбор  основного технологического оборудования цементного завода цеха готовой продукции

Помол цемента

Схемы помола цемента, тип и размеры  мельниц выбирают на основе технико-экономических  показателей с учетом заданного  ассортимента готовой продукции, мощности предприятия и наличия оборудования. Помол цемента может осуществляться по открытому и замкнутому циклам.

Помол по открытому циклу может  производиться в одну стадию в  трубной мельнице или в две  стадии  с применением шаровой  мельницы на первой и трубной мельницы на второй стадии.

Помол по замкнутому циклу может  осуществляться в одну или две  стадии по следующим схемам:

- одноступенчатый помол в трубной  мельнице с сепарацией;

- двухступенчатый помол без  промежуточной сепарации после  первой стадии измельчения в  шаровой мельнице и в трубной  сепараторной мельнице на второй  стадии измельчения;

При помоле высокодисперсных цементов (марки 500 и выше) до ТП⁰⁰⁸=5…6 % (удельная поверхность более 3200 см²/г) следует применять замкнутый цикл или двухстадийный помол в открытом цикле. При помоле рядовых цементов до ТП⁰⁰⁸ более 10 % и удельной поверхности не боле 2800 см²/г следует применять открытый цикл.

Исходными данными для расчетов и выбора оборудования цеха служат производительность цеха обжига клинкера и вид выпускаемого цемента.

Годовой фонд времени помольного оборудования составит

307·24 ·0,82=6042 ч,

где 0,82 – коэффициент использования  рабочего времени.

Количество размалываемого материала  в час:

1283297 : 6042 = 212,4 т.

Для помола в открытом цикле такого количества материалов выбираем четыре мельницы размером 3,2х15 м завода "Волгацемтяжмаш", работающих одноступенчатым помолом и сепарацией. Паспортная производительность мельницы 60 т/г, ТП⁰⁰⁸=10 %. Для сепарирования продуктов помола принимают центробежные сепараторы диаметром 4000 мм машиностроительного завода "Цементангенблау" (Германия),  с производительностью при ТП⁰⁰⁸ = 10%  60 т/ч. Чтобы обеспечить бесперебойную работу цементно-помольного цеха с тремя мельницами 3,2х15 м, устанавливают следующее вспомогательное оборудование:

1) система транспортеров, подающих  клинкер, опоку и гипс со склада в бункер мельниц;

2) бункера мельниц, емкость которых  обеспечивает получасовую работу  мельницы;

3) тарельчатый питатель для гипса;

4) автоматически действующие ленточные  дозаторы типа "Пендан" для  загрузки в мельницу клинкера  и шлака марки ДН 5/2;

5) система шнеков для транспортирования  цемента от мельниц в бункера  пневмонасосов;

6) бункера цемента над пневмовинтовыми  насосами;

7) пневмовинтовые насосы диаметром  250 мм;

8) сдвоенный циклон типа ЦН-24 НИИОГАЗ диаметром 1100 мм;

9) электрофильтр типа Ц-7,5 СК;

10) система шнеков подачи цемента  от электрофильтра к бункеру  насоса;

11) вентилятор СД производительностью  35000 м³/ч;

12) центробежные сепараторы (по  два сепаратора для каждой  мельницы).

Складирование клинкера, гидравлических добавок и гипса

Хранение клинкера предусматривается  в складах силосного или шатрового  типа. Хранение сухих добавок предусматривается  в силосных складах или складах  бункерного типа.  Хранение гипса  и угля предусматривается в напольных складах или складах бункерного типа. Для хранения всех указанных материалов могут быть также использованы склады с грейферными кранами. Емкости складов: гипса – 30 суток; гидравлических добавок – 15…20 суток; угля – 10…15 суток; клинкера – 4 суток. Расчет силосов для хранения клинкера, гипса и диатомита с учетом коэффициента заполнения 0,9 производим по следующей формуле:

где — производительность завода по виду сырья для хранения, т/час; — нормативный запас, сут.; — насыпная масса компонента, загружаемого в силосы, т/м³. Для клинкера — 1,65 кг/м³; для гипса – 1,45 кг/м³; для диатомита – 2,0 кг/м³; — коэффициент заполнения силосов из расчета наличия свободного пространства высотой в 2 м до верхнего обреза силоса, обычно принимается равным 0,9.

Количество материала поступающего на помол в год составляет:

клинкера........ 1283297

опоки............. 147505

гипса..............44252

Годовой фонд времени помольного оборудования составляет 307 суток, коэффициент использования рабочего времени  мельницы 0,82

Тогда количество материала поступающего на помол в час составляет:

клинкера........212,4

опоки............. 24,4

гипса..............7,3

Найдем объем и количество силосов для хранения клинкера, опоки и гипса

Найдем общий объем для хранения клинкера:

Вычислим количество силосов для  хранения клинкера:

_{Для хранения клинкера принимаем три  силоса объемом 4600 м³}

Найдем общий объем для хранения гипса:

Вычислим количество силосов для  хранения гипса:

_{Для хранения гипса принимаем один силос объемом 4600 м³}

Найдем общий объем для хранения опоки:

Вычислим количество силосов для  хранения опоки:

_{Для хранения опоки принимаем два силоса объемом 4600 м³}

Хранение и отгрузка цемента

Для хранения цемента, поступающего из помольного отделения, проектируют  силосный склад полезной емкостью под 10…15-суточную производительность завода по цементу. В зависимости от заданного ассортимента продукции могут применяться силосы диаметром 12 и 18 м, количество которых определяется расчетом (с учетом коэффициента заполнения, равного 0,9).

Для разрыхления цемента на днищах силосов устанавливают аэрирующие устройства, суммарная рабочая поверхность  которых должна составлять не менее 20 % площади днища. Удельный расход сжатого  воздуха давлением не менее 0,3 МПа на пневморазгрузку составляет 2…3 м³/мин на 1 т цемента.

Отгрузка цемента потребителям должна производиться навалом в  специально приспособленный железнодорожный, автомобильный и водный транспорт, а также в упакованном виде (в бумажной таре). Цементные силосы должны размещаться над железнодорожными путями нормальной колеи. Затаривание  цемента производится в специальных  упаковочных отделениях, оснащенных высокопроизводительными упаковочными машинами. Количество машин к установке  выбирают в зависимости от выпуска  упаковочного цемента. При установке  высокопроизводительных упаковочных  машин (90…100 т/ч) складов затаренного  цемента не предусматривают.

Для погрузки упаковочного цемента  применяются ленточные транспортеры, штабелеукладчики, автокары, автопогрузчики, пакетирующие машины и др. При упаковочном  отделении предусматривается склад  бумажных мешков.

Определим количество силосов 

Где - масса цемента выходящее для хранения ,т; -вместимость одного силоса, м³; -суточный запас цемента на складе, сут.; -насыпная плотность цемента, т/м^3;  - коэффициент заполнения силосов.

К установке принимаем рассчитанные нами выше четыре силоса вместительностью 9400 м³

 

Техническая характеристика основного технологического оборудования цементного завода

 

Технические характеристики силоса из ж/б

Вместимость м³ ………………… 9400

Высота, м  ………………………..30

Внутренний диаметр, м …………20

Наружный диаметр, м …………..20,8

 

Вместимость м³ ………………… 4600

Высота, м ……………………….. 30

Внутренний диаметр, м ……….. 14

Наружный диаметр, м   …………14,8

Мельничное  оборудование

ип, размер	Номинальная производительность по ГОСТ 12367-85, т/час Пределные отклонения ±15%	Электродвигатель главного привода		Масса мелющих тел, т	Длина мельницы, мм	Масса мельницы, т
		Мощность, кВт	Напряжение, кВ
МЦ 3,2х15,0	60	2000	6/10	150	34770	450

 

Список используемой литературы

1. Волженский А.В.  Минеральные вяжущие  вещества: Учеб. для вузов. М.: Стройиздат, 1986.-464с
2. http://newchemistry.ru/blog.php?id_company=61&n_id=1473&category=item&page=406
3. А.В. Волженский, А.В. Ферронская Гипсовые вяжущие и изделия. Москва, 1974 г.
4. Чулкова, И. Л. Проектирование цементного завода : учебное пособие. Омск : СибАДИ, 2007.
5. Бутт Ю. М., Тимашев В. В. Практикум по химической технологии вяжущих материалов: Учебное пособие для химико-технологических специальностей вузов. М.: Высшая школа,1973.-504с
6. http://procement.com/
7. ГОСТ 31108-2003 Цементы общестроительные. Технические условия. М.: Госстрой России, 2004.-11с

					КР-02068982-270800.62-095-10-2012
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Разработ.		Самсонова К.В.			Расчет материального  баланса цементного завода по производству портландцемента М400	Литер.	Лист	Листов
Проверил		Чулкова И.Л.				У		25
Зав. каф.		Прокопец В.С.				гр. ПСКб-10П1
Н. контр.
Утвердил

 

	КР-02068982-270800.62-095-10-2012	Лист

	КР-02068982-270800.62-084-10-2012	Лист