Линия по производству сухих строительных смесей производительностью 8000 тонн в год

Основными видами топлива на современных  цементных заводах являются: природный газ, мазут, уголь. При расчетах и проектировании цементных заводов также рассчитывается потребность топлива, исходя из принятой технологии. Удельный расход топлива на единицу продукции составляет при мокром способе в среднем 227 кг и при сухом – 152 кг. [ 2 ]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Подбор основного технологического оборудования [ 9 ]

 

Для выбора основного технологического оборудования воспользуемся производительностью завода, равной 3 млн т = 342,5 т/ч

Оборудование  сырьевого цеха:

Для первичного дробления известняка по соответствующим справочным данным устанавливаем щековую дробилку с производительностью 300 т/ч СМД-118А.

Количество устанавливаемых дробилок:

                                                  

Где Q – производительность завода, т/ч;

Q_o  - производительность оборудования, т/ч                                     

На втором этапе дробления устанавливаем молотковую дробилку с производительностью 300 т/ч СМ 559:

Для дробления глины устанавливаем валковую дробилку с производительностью 240 т/ч.

Количество устанавливаемых дробилок:

Для помола сырья предусматривается мельница «Аэрофол» с производительностью 260 т/ч.

Помол осуществляется в трубной  мельнице типа 2.6 ˣ 13 м производительностью 58 т/ч – замкнутый цикл.

Оборудование  цеха обжига:

Для обжига клинкера предусматривается  вращающаяся печь ø 4,0 × 48 на двух опорах с производительностью 50 т/ч клинкера. Уклон печи  – 3,5%, число оборотов 0,6 – 3,55 об/мин. Печь с четырьмя циклонными теплообменниками. 

После вращающейся печи устанавливаем  колосниковый холодильник клинкера «Волга 50», соответствующий ее производительности.

 

Оборудование  помольного цеха:

Для помола клинкера устанавливаем цементные мельницы 3 × 14 с производительностью 50 т/ч.

 

Таблица. Технические характеристики подобранного оборудования

 

Оборудование		Характеристики оборудования
Щековая дробилка СМД-118А		Размер приемного (загрузочного) отверстия, мм: 1200*1500 Наибольший размер загружаемых кусков, мм: 1000 Номинальная ширина выходной щели, мм: 155 Пределы регулирования выходной щели, мм: 115-195  Производительность (проектная), т/ч: 300 Частота вращения эксцентрикового  вала, мин"1: 150 Мощность электродвигателя, кВт: 120
Молотковая дробилка СМ - 559		Размер ротора, мм: 1250*1200 Размер загрузочного отверстия, мм: 1260*1510 Наибольший размер загружаемых  кусков, мм: 1000 Ширина щелей решетки, мм: 75-200 Частота вращения ротора, мин'1: 470 Производительность, т/ч: 300 Мощность электродвигателя, кВт: 160
Валковая дробилка ДДЗ - 4М		Производительность, т/ч: 240 Макс. размер кусков, поступающих на дробление, мм: 1000 Размер дробленых кусков, мм: 125 – 150 Размер валков, мм: диаметр – 900, длина – 1200 Число оборотов валков в 1 сек: 0.6 Макс. зазор между валками, мм: 180/220 Потребляемая мощность, кВт: 35 Габаритные размеры, м: длина – 4; ширина – 3.57; Высота - 1.215 Масса, т: 12.3
Мельница   «Аэрофол»		Диаметр, м: 8.685 Длина, м: 2.2 Производительность (проектная), т/ч: 260 Наибольший размер кусков материала, мм: 300 Тонкость помола, %: R008=45±13; R02=37±15 Масса мелющих тел, т: 48 Мощность главного привода, кВт: 2500
Сырьевая мельница 2,6*13м		Тип: трубная мельница Производительность, т/ч: 58 Частота вращения, мин: 16,8 Тонкость помола, %: Roos=18, Ro2=4 Длина камер, м: I = 4,75, II = 3 Загрузка мелющих тел, масса, т: 71 Мощность главного электродвигателя, кВт: 1250 Завод изготовитель «Волгоцеммаш»
Вращающаяся печь 4ˣ48 с циклонными теплообменниками		Производительность, т/ч: 50 Рабочий объем печи по футеровке, м3: 600 Расход теплоты, кДж/(кг кл): 3460 Количество опор печи, шт: 2 Уклон корпуса печи, %: 3.5 Частота вращения печи, мин-1: 0,3 – 0,4 Масса печи без футеровки, т: 1100 Мощность электродвигателя главного привода, кВт: 400 Мощность электродвигателя вспомогательного привода, кВт: 12
Колосниковый холодильник     «Волга 50»	Производительность, т/ч: 50 Толщина слоя клинкера, мм: 150-350 Удельный расход воздуха, м3/(кг Кл): 2.5 – 3.5 Температура клинкера на выходе, 0С: 90
Цементная мельница  3,0*14 м	Производительность, т/ч: 50 Число оборотов барабана в 1 сек: 0.308 Загрузка мелющих тел, масса, т: 120 Мощность электродвигателя, кВт: 1600 Мощность мельницы без электродвигателя и мелющих тел, т: 254

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Описание  конструкции, принципа действия  щековой дробилки со сложным  движением щеки, описание

 основных  узлов

 

Щёковые дробилки используется для первичного (грубого) дробления материалов твёрдых и средней твёрдости. В щёковых дробилках измельчение материалов осуществляется раздавливанием, раздавливанием и истиранием при периодическом приближении подвижной щеки к неподвижной.

Щековая дробилка со сложным  движением щеки (рис. 2) состоит из станины 1, эксцентрикового вала 2. На эксцентриковую часть вала подвешена подвижная дробящая щека 3.

 

                  

 

Рис. 2. Щековая дробилка со сложным движением щеки

 

 В дробилке применена одна распорная плита 4, которая упирается одним концом во вкладыш регулировочного устройства 5, а вторым – во вкладыш, установленный в прорези на задней стенке подвижной щеки. Вращение эксцентриковому валу сообщается от электродвигателя через клиноременную передачу и шкив-маховик, закрепленный на валу. Дробилки со сложным движением щеки могут иметь один или два маховика. Замыкающее устройство 6 состоит из тяги с пружиной.

Передняя поверхность подвижной щеки 3 футеруется броневыми плитами из марганцовистой стали. Поверхность станины, выполняющая роль неподвижной щеки, футеруется броневой плитой. Распорные плиты изготовляют из чугуна. Во многих конструкциях задняя плита выполняет также роль предохранительного устройства. В этом случае она рассчитывается по уменьшенному запасу прочности на сжатие. В последних конструкциях крупных дробилок распорные плиты являются только кинематическими звеньями, а в качестве предохранительных устройств применяются фрикционные муфты.  

В дробилке со сложным движением  точки поверхности подвижной  щеки описывают в средней части замкнутые эллипсы, в верхней части – кривые, близкие к окружностям, а в нижней части – дуги, близкие к прямым линиям Вследствие этого в данных дробилках материал измельчается как раздавливанием, так и истиранием, что обуславливается траекторией движения подвижной щеки. В связи с этим облегчается процесс дробления вязких материалов.

Продольное перемещение подвижной  щеки способствует продвижению материала вниз и  увеличению производительности дробилки. Эти дробилки имеют меньшие габаритные размеры и массу, чем дробилки с простым движением щеки при одинаковой производительности. Например, дробилка с простым движением щеки и размером загрузочного отверстия 400х230 мм имеет массу 4500 кг, тогда как дробилка со сложным движением щеки и с загрузочным отверстием 400х250 мм имеет массу всего 2500 кг, производительность же первой – до 7 м³/ч, а второй – до 8 м³/ч.

За счет сокращения кинематических звеньев конструкция дробилки значительно упрощается, металлоемкость снижается. При сложном движении щеки происходит повышенный износ дробящих плит и образование большого количества мелочи, идущей в отход.

Щековые дробилки со сложным  движением щеки для предприятий  Промстройматериалов изготовляются размером от 60x100 (лабораторные) до 600x900 мм.

Фрикционная муфта

Фрикционная муфта (рис. 3) состоит из дисков, которые могут свободно перемещаться вдоль оси вала по шлицам втулки 2. Втулка 2 соединяется болтами с маховиком 3. На эксцентриковом валу 4 жестко закреплена шпонкой втулка 5 со шлицами. По шлицам втулки 5 могут перемещаться диски 6. Для увеличения трения между дисками / и 6 на них укреплены прокладки из ленты ферродо.

Работа муфты происходит в следующей последовательности. Перед пуском электродвигателя по трубопроводу 7 в гидроцилиндр 8 подается масло. Поршень 9 начинает перемещаться (вправо по чертежу), надавливая на крышку 10. При этом пружины сжимаются, крышка отходит вправо и ослабляет сцепление между дисками 1 к 6. Затем включается электродвигатель дробилки. Шкив-маховик 3, а следовательно, соединенные с ним втулка 5 с дисками 6 приводятся во вращение. Диски в это время проскальзывают. Когда маховик достигает необходимого числа оборотов, прекращается подача масла в гидроцилиндр, и пружины 11 надавливают на крышку. Крышка надавливает на диски и вводит последние в зацепление. Эксцентриковый вал начинает вращаться, при этом ввод дробилки в действие происходит не рывком, а плавно. Пространство, ограниченное подвижной и неподвижной щеками и частью продольных стенок станины, называется камерой дробления. Высота камеры дробления больше ширины загрузочного отверстия в 2 - 2,4 раза. Продольные стенки камеры дробления футеруются высокоуглеродистыми или марганцовистыми стальными плитами. Профиль футеровки подвижной и неподвижной щек может быть различным (ребристым, волнистым и т. д.), боковые плиты гладкие. Ось подвеса подвижной щеки обычно выносится примерно на 0,5 ширины загрузочного отверстия выше верхнего уровня камеры дробления. Этим достигается увеличение хода подвижной щеки на уровне загрузочного отверстия дробилки. Ход щеки на уровне загрузочного отверстия принимается равным примерно одной сотой от ширины загрузочного отверстия. На нижнем конце задней стенки подвижной щеки крепятся две тяги замыкающего устройства 12. Назначение тяг — способствовать возврату подвижной щеки в исходное положение при посредстве пружин.

Регулирование ширины разгрузочного  отверстия производится путем замены распорных плит (у крупных дробилок) или установкой прокладок между вкладышем распорной плиты и задней стенкой станины, или с помощью клинового регулировочного механизма.

Рис. 3. Фрикционная муфта

 

Привод  дробилки

Привод дробилки состоит  из электродвигателя и клиноременной передачи.

Работа дробилки может происходить в следующей последовательности. От электродвигателя через клиноременную передачу вращение передается шкиву-маховику, закрепленному на эксцентриковом валу. Большая масса движущихся частей затрудняет запуск дробилки, создавая очень большой пусковой момент. Поэтому крупные дробилки, выпускаемые в последнее время, имеют ступенчатый пуск, осуществляемый последовательным вводом в работу шкива-маховика, далее через фрикционную муфту эксцентрикового вала с шатуном, а затем через вторую фрикционную муфту второго маховика. Полное время пуска дробилки в этом случае составляет 50—60 сек.

При вращении эксцентрикового  вала шатун совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. При движении шатуна вверх вместе с ним движутся и концы распорных плит. Последние, распрямляясь (за счет увеличения угла между плитами), начинают надавливать на заднюю стенку станины и подвижную щеку, перемещая последнюю в сторону неподвижной щеки. Материал, загруженный в камеру дробления, при этом подвергается раздавливанию.

При движении шатуна вниз совершается холостой ход. Энергия холостого хода электродвигателя аккумулируется маховиками и используется во время рабочего хода. Щека во время холостого хода отходит под действием составляющей силы тяжести ее и пружин замыкающего устройства.

В случае попадания недробимого куска в камеру дробления у малых дробилок происходит излом задней распорной плиты или срез ее шпилек, а у крупных дробилок происходит пробуксовка фрикционных муфт, срабатывание электрической защиты и остановка дробилки.

 

Модернизация (патентный поиск)

В условиях современной рыночной экономики  очень важным является беспрерывность технологических процессов и выпуск качественной конкурентной продукции. Данные производственные показатели могут быть достигнуты при надёжной бесперебойной работе оборудования. Поэтому обратимся к патентным изобретениям, которые решают проблемы повышения производительности и надёжности работы щековых дробилок.

• Повышение производительности и надежности щековой дробилки в данном изобретении [6] достигается тем, что дробилка содержит станину, подвижную и неподвижную щеки, эксцентриковый вал, распорную плиту, замыкающий механизм, устройство для регулирования щели и следящую систему, которая обеспечивает поддержание заданной ширины выходной щели дробилки и возвращение щели в исходное положение после пропуска недробимого тела. При этом следящая система содержит гибкую связь, соединяющую ползун с блоком, на ободе которого установлен упор, взаимодействующий с толкателем конечного выключателя. Кроме того, упор, положение которого определяет ширину выходной щели, выполнен подвижным.

При этом взаимодействие упора на блоке с конечным выключателем дает команду на включение (отключение) привода  загрузочного устройства и устройства регулирования щели.

Рис. 4. Щековая дробилка со сложным движением щеки

Рис. 5. Поворотный упор следящей системы

Дробилка работает следующим образом.

Во время сближения дробящих плит 2 и 4 происходит дробление материала. Размер раздробленного материала зависит от ширины выходной щели. При попадании в камеру дробления недробимого тела давление в поршневых полостях гидроцилиндров повышается, срабатывает реле давления, поршневые полости гидроцилиндров соединяются со сливом, включается гидростанция, и масло подается в штоковые полости гидроцилиндров. При этом одновременно отключается загрузочное устройство дробилки (не показано). Выходная щель при этом увеличивается, недробимое тело выходит из камеры дробления.

Одновременно при увеличении щели перемещается ползун 9 и через гибкую часть 14 вращает блок 15 с закрепленным на нем упором 16. При вращении блока 15 упор 16 освобождает толкатель конечного выключателя 18, но электоромагнит гидрораспределителя, переключающий гидрораспределитель на увеличение щели, не включится, так как на время увеличения щели он блокируется реле времени.

После пропуска недробимого тела и  по прошествии времени, на которое настроено реле времени, отключается электромагнит гидрораспределителя, переключающий гидрораспределитель на увеличение щели, и включается разблокированный электромагнит, переключающий гидрораспределитель на уменьшение щели, при этом щель будет уменьшаться.

При уменьшении щели блок 15 под действием пружины кручения 20 возвращается в исходное положение. Как только упор 16, закрепленный на блоке 15, нажмет на толкатель 17 конечного выключателя 18, насос гидростанции отключается и подача масла прекращается, включается загрузочное устройство и дробилка начинает работать под загрузкой.

• Изобретение [7]

Щековая дробилка содержит станину, подвижную и неподвижную щеки, эксцентриковый вал, распорную плиту и гидроопору подвижной щеки, которая выполнена в виде блока гидроцилиндров, расположенных в задней балке станины. При этом блок гидроцилиндров содержит общую заднюю крышку и общий фланец, причем задняя крышка и фланец имеют только по одному подводящему отверстию, а соединение штоковых полостей между собой, а также поршневых полостей между собой выполнено с помощью систем отверстий, расположенных соответственно во фланце и в задней крышке в зоне поршня. Кроме того, на задней крышке и фланце блока гидроцилиндров содержатся скосы, расположенные по краям, обеспечивающие крепление блока гидроцилиндров клиньями, контактирующими с блоком гидроцилиндров и станиной. А также концы штоков блока цилиндров снабжены промежуточной опорой со сферической опорной поверхностью.