Технология получения искусственных пористых заполнителей

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования 
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет» 
(ННГАСУ)

 

Кафедра строительных материалов

Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Технология заполнителей»

Тема: «Цех по производству аглопорита»

 

 

 

 

 

Студент: гр.835  ИСФ                                         _________________   Шарин С. Н. 
          (подпись)

   Проверил: Доцент, к.т.н.                                            _________________   Никулин В. Т. 
                                                                                (подпись)

Нижний Новгород 2015

 

 

 

Содержание

 

Задание …………………………………………………………………………..2

Содержание ..3

1. Характеристика выпускаемой продукции и область ее применения в строительстве ..4

2. Характеристика сырьевых материалов .6

3. Разработка технологической схемы производства описание технологических процессов………………..………………………………………………………………6

4. Расчет производительности цеха, потребности сырья и полуфабрикатов……..10

4.1 Режим работы цеха……………………………………………..…………………10

4.2 Расчет производительности  цеха……………………………………………...…10

4.3 Потребности сырья и полуфабрикатов………………….……………………….10

5. Расчет и выбор складов готовой продукции……………………………………...12

6. Контроль технологии производства и качества готовой продукции 13

Список использованных источников 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика выпускаемой продукции и область ее применения в строительстве

По ГОСТ 9757-90 различают два вида аглопоритовых материалов – аглопоритовый щебень и аглопоритовый песок. В зависимости от размера зерен различают три фракции щебня: 5-10, 10-20 и 20-40 мм. Зерна песка имеют размер менее 5 мм.

Таблица 1.-Требования к аглопоритовому песку и щебню по насыпной плотности

Наименование материала	Марка по насыпной плотности
	минимальная	максимальная
Щебень аглопоритовый	400	900
Песок аглопоритовый	600	1100

 

     

В зависимости от прочности, определяемой испытанием в цилиндре, гравий и щебень подразделяют на марки по прочности, приведенные в табл.2. 
 
     

Таблица 2.-Требования к аглопоритовому гравию и щебню по прочности

 

Марка по прочности	Аглопоритового
	гравия	щебня
П15	-	До 0,3
П25	-	Св. 0,3 до 0,4
П35	-	Св. 0,4 до 0,5
П50	Св. 0,7 до 1,0	Св. 0,5 до 0,6
П75	Св. 1,0 до 1,2	Св. 0,6 до 0,7
П100	Св. 1,2 до 1,5	Св. 0,7 до 0,8
П125	Св. 1,5 до 1,7	Св. 0,8 до 0,9
П150	Св. 1,7 до 2,0	Св. 0,9 до 1,0
П200	Св. 2,0 до 2,5	Св. 1,0 до 1,2
П250	Св. 2,5 до 3,0	Св. 1,2 до 1,4
П300	Св. 3,0 до 3,5	Св. 1,4 до 1,6
П350	Св. 3,5	Св. 1,6
П400	-	-

 

Таблица 3.-Требования к аглопоритовому гравию и щебню по прочности

 

Марка по насыпной плотности	Марка по прочности, не менее
	Аглопоритового
	гравия	щебня
400	П25	П25
450	П35	П35
500	П50	П50
600	П100	П75
700	П150	П100
800	П250	П150
900	П300	-

 

 Щебень должны быть морозостойкими и обеспечивать требуемую марку легкого бетона по морозостойкости. Потеря массы после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания не должна превышать 8%.

В щебне и песке, применяемых в качестве заполнителей для армированных бетонов, содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO  не должно превышать 1% по массе.

    Структура аглопоритового гравия и щебня, а также шлакопемзового щебня должна быть устойчивой против силикатного распада. Потеря массы при определении стойкости против силикатного распада должна быть, %, не более:

8 - для  аглопоритовых гравия и щебня.

    Потеря массы при прокаливании должна быть, %, не более:

3 - для  аглопоритовых гравия и щебня;

5 - для аглопоритового песка;          

    Содержание слабообожженных зерен должно быть, % по массе, не более:

5 - для  аглопоритовых гравия и щебня;

 

 

 

 

 

2. Характеристика сырьевых материалов

Используют следующие материалы и добавки. Различают три группы основных материалов:

1. группа: Сухие плотные, или зернистые, материалы – к ним относят угленосные и глинистые сланцы и топливные шлаки
2. группа: Рыхлые горные породы, естественно влажные – это глины, суглинки, супеси, лессы
3. группа: Сухие пылевидные материалы – золы от сжигания углей

Выбираем 2 группу, т.к. по заданию сырьевой материал – суглинок.

Химический состав глинистых пород для аглопоритового щебня: SiO2-55 –85; Al2O3 – 8-20; Fe2O3 – до 8; CaO+MgO до 20 (содержание крупнозернистых карбонатных включений – не более 5%, в том числе крупностью 5-2 мм – не более 1)

Таблица 4.-Характеристика глинистых пород для производства аглопоритового щебня

Порода	Содержание частиц, % по массе
	Глинистых (меньше 0,005 мм)	Пыли (от 0,005 до 0,05 мм) и песка (от 0,05 до 5 мм)
Глина   Суглинок: Тяжелый Средний Легкий	Более 60 60-30   30-20 20-15 15-10	Менее 40 40-70   70-80 80-85 51-79

3. Разработка технологической схемы производства описание технологических процессов

б

 

      Вода

 

 

 

 

 

Технология получения искусственных пористых заполнителей методом агломерации слагается из следующих основных операций: подготовки компонентов смеси, приготовления шихты (гранул), термической обработки (обжига, спекания) на агломерационной решетке, дробления и сортировки готового продукта.

Подготовка сырья - один из важных переделов технологии аглопоритового щебня. При этом особое внимание уделяют подготовке топливосодержащего компонента, который является основным составляющим шихты и отличается значительной неоднородностью химического и вещественного состава.                                                                            Теплосодержащим компонентом данной технологии производства является уголь, массовая доля которого составляет, как правило, 7…12 %.         В промышленных условиях при производстве аглопорита из глинистых пород шихту готовят следующим образом. Глинистое сырье, дробленный каменный уголь (крупность не более 5 мм), а также добавки смешивают в определенной пропорции. Если глинистое сырье сухое, то в глиномешалку подается вода. Перемешанная шихта должна иметь рыхлую комковатую (структуру). В специальных машинах - грануляторах (например, в барабанном грануляторе, работающем по принципу окатывания комочков во вращающемся барабане) шихта гранулируется.                При производстве аглопоритового щебня приготовленную шихту подают в приемный бункер, установленный над головным концом агломерационной машины. Из бункера шихта при помощи питателя непрерывно и равномерно поступает на тележки агломерационной машины. Во избежание сегрегации и разрушения зерен шихты перепад высоты между загрузочным узлом и агломерационной решеткой должен быть не более 1,5 м. Уложенную на спекательную тележку шихту дополнительно разравнивают при помощи плужкового устройства.                                  

При получении аглопоритового щебня и песка после окончания процесса термической обработки на колосниках агломерационной машины образуется продукт, который в первом случае представляет собой прочный спекшийся пористый брус, а во втором - хорошо обожженные и слабо спекшиеся между собой гранулы. Так как образовавшийся конгломерат необходимо разрушить, то у разгрузочного конца агломерационной машины устанавливают раскалывающее устройство, представляющее собой вал с редко насаженными билами. Раскалывание бруса или разрушение конгломерата контактно спекшихся гранул необходимо для отделения плохо спекшихся гранул шихты, ускорения процесса охлаждения аглопорита, а также удобства последующего транспортирования готового продукта.             После раскалывания бруса обычно образуются куски материала размером до 300 мм. Эти куски, имеющие температуру 500…700°С, направляют на охлаждение. Метод охлаждения зависит от области применения аглопорита. При использовании его в конструкционно-теплоизоляционных легких бетонах применяют ускоренные методы охлаждения: орошение водой, интенсивное продувание воздуха сквозь слой кусков аглопорита и т. п. В случае использования аглопорита в конструкционных и высокопрочных легких бетонах необходимо обеспечить медленное охлаждение готового продукта. Охлажденный материал поступает на вторичное дробление.           В зависимости от требований, предъявленных к зерновому составу аглопорита, в технологическую схему включают также дробилку для третьей ступени дробления. Дробят аглопорит на серийно выпускаемых машинах: валково-зубчатых, валковых, щековых и других дробилках, а сортируют на вибрационных, барабанных и других рассевающих устройствах.     Для получения кондиционного пористого заполнителя с высокими технико-экономическими показателями процесса в производстве аглопорита необходимо контролировать: качество сырья и добавок, поступающих на склад, качество подготовленного сырья, качество шихты, режим спекания шихты, качество готовой продукции.

 

 

 

 

4. Расчет производительности цеха, потребности сырья и полуфабрикатов

4.1 Режим работы  цеха

Режим работы предприятий по производству искусственных пористых заполнителей непрерывный, круглогодичный, в три смены. Продолжительность смены 8 часов. Годовой фонд рабочего времени - 8760 часов.

 

4.2 Расчет производительности цеха

Таблица 5.-Расчет производительности цеха в год, час, смену, сутки

Производительность, м3, в
год	час	смену	сутки
155000	17.7	141.6	424.7

 

Удельный расход сырья, полуфабрикатов и технологического топлива на 1 м3 готовой продукции и их расход в час, смену, сутки, год приведён в таблице 5 .

 

4.3 Потребность  сырья и полуфабрикатов

Таблица 6.-Потребность сырья и полуфабрикатов

Наименование сырья и полуфабрикатов	Расход
	на 1м3	в час	в смену	в сутки	в год
Суглинок, кг	720	12744	101952	298139,4	111600000
Опилки, кг	50	885	7080	21235	7750000
Технологическое топливо, кг в т.ч. уголь, кг	90/60	1593/ 1062	12744/ 8496	38223/ 25482	13950000/ 9300000
Электроэнергия, кВт. ч	43	761,1	6088,8	18262,1	6665000
Технологический пар, кг	60	1062	8496	25482	9300000
Вода, м3	0,20	3,54	28,32	84,94	31000