Производство молотой негашенной извести
подобные поверхностно-активные вещества, вводимые в воду для гашения в
количестве 0,2—1%, адсорбируются на кристаллических зародышах гидрата окиси
кальция, препятствуя их росту и замедляя вследствие этого дальнейшее
растворение в воде и гидратацию окиси кальция. Возможно, что поверхностно-
активные вещества уменьшают скорость гашения также вследствие адсорбции их
на частичках окиси кальция.
Замедление скорости гидратации при добавках 2—5% гипса от массы
извести объясняют образованием пленок гидрата окиси и сульфата кальция на
поверхности еще не прореагировавших частичек окиси кальция.
В тех случаях, когда известь наряду с очень активными частичками окиси
кальция содержит медленно гасящиеся частички пережога, целесообразно в
соответствии с рекомендациями Б. Н. Виноградова применять комбинированную
добавку, состоящую из замедлителя и ускорителя гашения. Ускоритель в
составе добавки действует преимущественно на пережженные частички,
значительно ускоряя их гашение и обеспечивая их превращение в гидрат до
твердения системы. Так влияет, например, смесь СДБ и хлористого кальция.
Необходимое количество добавок нужно устанавливать опытом для каждой партии
извести с учетом ее свойств.
Наконец, при гидратном твердении молотой негашеной извести необходимо
на определенной ступени взаимодействия ее с водой прекращать механические
воздействия на растворную или бетонную смесь.
Перемешивание, вибрация и т. п. в течение всего периода гидратации
извести нарушают ее схватывание и твердение. Точным же регулированием
продолжительности механических воздействий на растворные и бетонные смеси
во время их перемешивания в мешалках или вибрации в формах можно добиться
гидратации какой-то части окиси кальция. Она будет происходить в условиях
свободных деформаций смеси с последующим гидратным твердением остальной
части в спокойном состоянии без нарушения возникающих структурных связей
между образующимися частичками гидрата окиси кальция.
На практике такой эффект дает двухступенчатое перемешивание растворных
или бетонных смесей на молотой негашеной извести, заключающееся в
следующем. Вначале смесь извести с заполнителями и водой, взятой в
количестве 80—90% общего ее содержания, перемешивают 2—3 мин и затем
выдерживают 0,5—1 ч. При этом гидратируется наиболее активная часть
извести, что сопровождается интенсивными объемными деформациями. После
такой выдержки, продолжительность которой в зависимости от извести уточняют
опытным путем, вторично перемешивают смесь с остальной частью воды и
укладывают ее в формы (при изготовлении изделий). В формах в спокойном
состоянии и протекает твердение бетона, обусловливаемое гидратацией еще
непрореагировавшей части окиси кальция. Возникающие при этом деформации уже
не столь интенсивны и не разрушают изделия.
Строительную воздушную негашеную известь делят на три сорта: 1, 2 и 3-
й. негашеная молотая известь должна соответствовать требованиям указанным в
Таблица 3
|Показатели |Нормы для извести |
| |Кальциевой, сортов |Магнезиальной и |
| | |доломитовой, сортов |
| |1-го |2-го |3-го |1-го |2-го |3-го |
|Содержание активных СаО + | | | | | | |
|MgO в пересчете на сухое | | | | | | |
|вещество, %, не менее | | | | | | |
|а) в негашеной извести без | | | | | | |
|добавок |90 |80 |70 |85 |75 |65 |
|б) в негашеной извести с | | | | | | |
|добавкой |64 |52 |–– |64 |52 |–– |
|Содержание активной MgO, %,| | | | | | |
|не более |5 |5 |5 |20(40*)|20(40*)|20(40*)|
|Содержание углекислоты СО2,| | | | | | |
|%, не более |3 |5 |8 | | | |
| | | | |5 |8 |11 |
*В скобках указано содержание MgO для доломитовой извести.
I.III Производство извести
Производство молотой негашеной извести состоит из следующих основных
операций: добычи и подготовки известняка, обжига и последующего помола
известняка.
Известняки добывают обычно открытым способом в карьерах после удаления
верхних покрывающих непродуктивных слоев. Плотные известково-магнезиальные
породы взрывают. Полученную массу известняка в виде крупных и мелких кусков
погружают в транспортные средства обычно одноковшовым экскаватором. В
зависимости от расстояния между карьером и заводом известняк доставляют на
завод ленточными конвейерами, автосамосвалами, железнодорожным и водным
транспортом.
Так как размеры глыб добытой горной породы нередко достигают 500 – 800
мм и более, то возникает необходимость дробления их и сортировки всей
полученной после дробления массы на нужные фракции. Это осуществляется на
дробильно-сортировочных установках, работающих по открытому или замкнутому
циклу с использованием щековых, молотковых и другого типа дробилок. Дробить
и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и
доставлять на завод лишь рабочие фракции.
Обжиг является основной технологической операцией в производстве
воздушной извести. При этом протекает ряд сложных физико-химических
процессов, определяющих качество продукта. Целью обжига являются:
1) возможно полное разложение СаСО3 и MgCO3 . CaCO3 на СаО, MgO и СО2;
2) получение высококачественного продукта с оптимальной микроструктурой
частичек м их пор.
Обжигают известняк в различных печах: шахтных, вращающихся и кипящего
слоя; используют также установки для обжига известняка во взвешенном
состоянии и т. д.
Наибольшее распространение получили шахтные известеобжигательные печи.
В зависимости от вида применяемого топлива и способа его сжигания
различают шахтные печи, работающие:
1) на короткопламенном твердом топливе, вводимом обычно в шахту
перемежающимися с известняком слоями, такой способ обжига называют
пересыпным, а сами печи – пересыпными;
2) на любом твердом топливе, газифицируемом или сжигаемом в выносных
топках;
3) на жидком топливе;
4) на газообразном топливе.
По характеру процессов, протекающих в шахтной печи, по её высоте
различают три зоны. В верхней части печи - зона подогрева – материал
подсушивается и подогревается раскаленными дымовыми газами, и из него
выгорают органические примеси. В средней части печи располагается зона
обжига, где температура обжигаемого материала изменяется в пределах 850 -
1200 - 900о С; здесь известняк разлагается и из него удаляется углекислый
газ. В зоне охлаждения – нижней части печи – известь охлаждается с 900 до
50 – 100о С поступающим с низу воздухом, который в свою очередь нагревается
и попадает в зону обжига для поддержания горения.
Противоточное движение обжигаемого материала и горячих газов в шахтной
печи позволяет хорошо использовать тепло отходящих газов на подогрев сырья,
а тепло обожженного материала – на подогрев воздуха, переходящего в зону
обжига. Поэтому пересыпные шахтные печи экономичны по расходу топлива,
однако известь в них загрязняется золой топлива. Обжиг на природном газе
или жидком топливе позволяет значительно улучшить качество извести, однако
конструкции шахтных печей, использующих эти виды топлива, требуют
усовершенствования, особенно в отношении подачи топлива в печь.
Вращающиеся печи для обжига извести позволяют получать мягкообожженную
известь высокого качества из известняка и мягких карбонатных пород ( мела,
туфа, ракушечника ) в виде мелких кусков. В них можно механизировать и
автоматизировать процессы обжига, применять все виды топлива – пылевидное,
твердое, жидкое и газообразное, но они отличаются большим расходом топлива,
повышенными капиталовложениями и расходом электроэнергии.
Весма эффективным является обжиг в «кипящем» слое, обеспечивающий
быструю передачу большого количества тепла от газа к обжигаемому материалу.
Обжигают известь в кипящем слое в реакторе, представляющим собой
металлическую шахту, разделенную по высоте на 3 – 5 зон. По периферии
реактора расположены горелки для газа или мазута. Многозонность реактора
позволяет получать известь высокого качества при небольшом расходе топлива.
Применение в известковой промышленности установок для обжига карбонатных
пород в кипящем слое позволяет рационально использовать большое количество
мелких фракций сырья, образующихся обычно на карьерах и заводах, шахтными и
даже вращающимися печами.
Обжиг измельченного известняка во взвешенном состоянии осуществляют в
обжиговых трубах или циклонных топках, в которых тонкоизмельченные частички
карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются.
Осаждается обожженная известь из газового потока в пылеосадительных
устройствах.
После обжига полученную комовую известь транспортируют ленточным
конвейером со стальной лентой на помол в мельницу. После него молотую
известь отправляют на склад.
I.IV Технологическая схема
[pic]
Описание выбранной технологии
В приемный бункер гипсовый камень доставляют из рудников и карьеров в
кусках и глыбах. Из приемного бункера известняк при помощи пластинчатого
транспортера поступает в молотковую дробилку. Так как во время дробления
образуется большое количество мелкой фракции, то после дробилки материал
поступает на грохочение. На грохоте известняк делится на три фракции: 40…70
40…20 и < 20.
Фракции 20…40 и 40…70 раздельно подаются в два промежуточных бункера
II. Фонды рабочего времени
[pic]
где N - количество рабочих дней в году
n - количество смен
k1 - количество часов в смену
k2 - коэффициент, учитывающий простои связанные с текущим ремонтом
оборудования
k1 = 0,9…0,95 – для оборудования работающего с перерывами
k1 = 0,85…0,9 – для оборудования работающего непрерывно
k2 - коэффициент, учитывающий простои связанные с плановыми
остановками на ремонт
k2 = 0,9
1. Приемное отделение:
N = 262, n = 1, t = 8, k1 = 0.95, k2 = 0.9
Т = [pic]= 1792 ч.
2. Дробильное – сортировочное отделение:
N = 262, n = 1, t = 8, k1 = 0.95, k2 = 0.9
Т =[pic] = 1792 ч.
3. Обжиговое отделение:
N = 365, n = 3, t = 8, k1 = 0,9, k2 = 0.9
Т =[pic] = 7096 ч.
4. Помольное отделение:
N = 365, n = 3, t = 8, k1 = 0.9, k2 = 0.9
Т = [pic]= 7096 ч
5. Склад:
N = 365, n = 3, t = 8, k1 = 0.9, k2 = 0.9
Т = [pic]= 7096 ч.
III. Материальный баланс
|Наименование операции |Ед. |Плотн|Поте|Производительность |
| |изм.|ость |ри %| |
| | |т/м3 | | |
| | | | |В час |В смену|В |В год |
| | | | | | |сутки | |
|Склад |т |1,7 | |4,93 |39,44 |118,32|35000 |
| |м3 | | |2,9 |23,2 |69,6 |20588 |
|Транспортировка на склад |т |1,7 |0,5 |4,96 |39,68 |119,04|35176 |
|ленточным транспортером | | | | | | | |
| |м3 | | |2,92 |23,36 |70,08 |20692 |
|Промежуточный бункер |т |1,7 | |4,96 |39,68 |119,04|35176 |
| |м3 | | |2,92 |23,36 |70,08 |20692 |
|Подача в бункер ленточным |т |1,7 |0,5 |4,98 |39,84 |119,52|35353 |
|транспортером | | | | | | | |
| |м3 | | |2,93 |23,44 |70,32 |20796 |
|Помол в шаровой мельнице |т |1,7 | |4,98 |39,84 |119,52|35353 |
| |м3 | | |2,93 |23,44 |70,32 |20796 |
|Промежуточный бункер |т |1,7 | |4,98 |39,84 |119,52|35353 |
| |м3 | | |2,93 |23,44 |70,32 |20796 |
|Подача в бункер |т |1,7 |0,2 |4,99 |39,92 |119,76|35424 |
|пластинчатым питателем | | | | | | | |
| |м3 | | |2,94 |23,52 |70,56 |20838 |
|Обжиг в шахтной печи |т |1,7 | |9,02 |72,16 |216,48|64036 |
| |м3 | | |5,31 |42,48 |127,44|37668 |
|Подача в печь элеватором |т |1,8 |0,2 |9,04 |72,32 |216,96|64165 |
| |м3 | | |5,02 |40,16 |120,48|35647 |
|Подача к элеватору |т |1,8 |0,2 |9,06 |72,48 |217,44|64294 |
|ленточным траспортером | | | | | | | |
| |м3 | | |5,03 |40,24 |120,72|35719 |
|Промежуточный бункер |т |1,8 | |36,14 |289,12 |289,12|64294 |
| |м3 | | |20,08 |160,64 |160,64|35719 |
|Подача в бункер ленточным |т |1,8 | |36,22 |289,76 |289,76|64423 |
|питателем | | | | | | | |
| |м3 | | |20,12 |160,96 |160,96|35791 |
|Отсев мелкой фракции на |т |1,8 |15 |42,61 |340,88 |340,88|75792 |
|грохоте | | | | | | | |
| |м3 | | |23,67 |189,36 |189,36|42107 |
|Подача на грохот ленточным |т |1,8 |0,2 |42,69 |341,52 |341,52|75944 |
|конвейером | | | | | | | |
| |м3 | | |23,72 |189,76 |189,76|42191 |
|Молотковая дробилка |т |1,8 | |42,69 |341,52 |341,52|75944 |
| |м3 | | |23,72 |189,76 |189,76|42191 |
|Подача в дробилку |т |1,8 |0,1 |42,72 |341,76 |341,76|75998 |
|пластинчатым транспортером | | | | | | | |
| |м3 | | |23,73 |189,84 |189,84|42221 |
|Приемный бункер |т |1,8 | |42,72 |341,76 |341,76|76000 |
| |м3 | | |23,73 |189,84 |189,84|42222 |
Обжиг в шахтной печи:
Дано:
W = 5,5 %
MgCO3 = 6,5 %
примеси инертные = 7,5 %
недожог = 4 %
mкон. сух. = 35424
Найти: mнач. вл.
Решение:
mпримесей = [pic]
m = 35424 – 4074 = 31350
m (MgO) = [pic]
m (CaO) = 31350 – 2038 = 29312
x 29312
CaCO3 > CaO + CO2
100. 56
x = [pic]=52343
y 2038
Mg CO3 > MgO + CO2
84 40
y = [pic]= 4280
mсух.= m (CaCO3) + m (Mg CO3) + mпримесей = 52343 + 4280 +4074 = 60697
[pic]
[pic]т/год
IV. Выбор технологического оборудования
[pic],
где К – коэффициент использования оборудования;
Nфакт – фактическая производительность;
Nном – номинальная производительность.
Молотковая дробилка СМД – 7:
Размер кусков до измельчения, мм
300
Размер измельченного продукта, мм
0 - 40
Габаритные размеры, м:
длина
2
ширина
1,8
высота
1,6
Масса дробилки, т
5,05
Мощность электродвигателя, кВт
125
Производительность, т/ч
50
[pic]
Инерционный горизонтальный грохот СМД – 53:
Количество сит
2
Полезная площадь сит, м
1,0[pic]2,5
Габаритные размеры, м:
длина
3,2
ширина
1,95
высота
1,5
Масса, т
1,65
Мощность электродвигателя, кВт
5
Производительность, м3/ч
33
[pic]
Конусная шаровая мельница:
Размер цилиндрической части, м:
Длина
1,8
Диаметр
0,55
Масса, т
15,43
Мощность электродвигателя, кВт
40
Производительность, т/ч
6
[pic]
Ленточный элеватор Т-194:
Угол наклона, град.
90
Наибольшая высота подъема, м
17
Ковши:
емкость, л
0,75
ширина, мм
135
шаг, мм
300
Габаритные размеры, м:
длина
1,1
ширина
1,47
высота
18
Масса элеватора, т
1
Мощность электродвигателя, кВт
1,7
Производительность, м3/ч
7
[pic]
Пластинчатый транспортер СМК – 351:
Габаритные размеры, м:
длина
8,8
ширина
3,2
высота
2,6
Масса, т
10
Мощность электродвигателя, кВт
5,5
Производительность, м3/ч
31
[pic]
Ленточный конвейер 5050:
Длина конвейера, м
120
Ширина ленты, мм
500
Мощность электродвигателя, кВт
10
Производительность, м3/ч
29
[pic]
Ленточный питатель IПТ5:
Расстояние между осями барабанов, мм
1500
Ширина ленты, мм
500
Габаритные размеры, м:
длина
2,03
ширина
1,82
высота
0,53
Масса, т
0,47
Мощность электродвигателя, кВт
0,9
Производительность, м3/ч
25
[pic]
Ленточный транспортер ПЛ – 20:
Расстояние между осями барабанов, мм
2000
Ширина ленты, мм
400
Габаритные размеры, м:
длина
2,7
ширина
0,84
высота
0,98
Масса, т
0,51
Мощность электродвигателя, кВт
0,6
Производительность, м3/ч
8
[pic]
Пластинчатый транспортер СМК – 351:
Габаритные размеры, м:
длина
8,8
ширина
3,2
высота
2,6
Масса, т
10
Мощность электродвигателя, кВт
0,9
Производительность, м3/ч
5
[pic]
Ленточный транспортер ПЛ – 10:
Расстояние между осями барабанов, мм
1000
Ширина ленты, мм
400
Габаритные размеры, м:
длина
1,7
ширина
0,84
высота
0,98
Масса, т
0,34
Мощность электродвигателя, кВт
0,6
Производительность, м3/ч
3
[pic]
Шахтная пересыпная печь:
Расход тепла на 1 кг извести, кДж:
3530 – 5030
Расход условного топлива, % от массы извести
12 – 17
Удельный расход электроэнергии, кВт[pic]ч/т
10
Производительность, т/сут
300
[pic]
V. Расчет бункеров и склада
Бункера
[pic]
Приемный бункер:
a = 5000
b = 5000
h = 6500
a1 = 400
b1 = 400
h1 = 3000
V = 190 м3
Промежуточные бункера после грохота:
a = 5000
b = 5000
h = 5500
a1 = 400
b1 = 400
h1 = 3000
V = 164,7 м3
Промежуточные бункера после шахтной печи и шаровой мельницы:
a = 2000
b = 2000
h = 2500
a1 = 400
b1 = 400
h1 = 1000
V = 12 м3
Склад
[pic]
h = 11000
d = 10000
V = 863.5 м3
VI. Расчет расхода энергоресурсов технологического оборудования
[pic]
где Wг - годовой расход электроэнергии
Tгi - годовой фонд чистого рабочего времени
Ni - номинальная мощность оборудования
Молотковая дробилка: Wг = 125 [pic] 1792 = 224000
кВт[pic]ч
Шаровая мельница: Wг = 40 [pic] 7096 =
283840 кВт[pic]ч
Инерционный грохот: Wг = 5 [pic] 1792 = 8960
кВт[pic]ч
Шахтная печь: Wг = 10 [pic] 64165 т
= 641650 кВт[pic]ч
Ленточный элеватор: Wг = 1,7 [pic] 7096 =
12063,2 кВт[pic]ч
Пластинчатый транспортер: Wг = 5,5 [pic] 1792 = 9856
кВт[pic]ч
Ленточный конвейер: Wг = 10 [pic] 1792 = 17920
кВт[pic]ч
Ленточный питатель: Wг = 0,9 [pic] 1792 =
1612,8 кВт[pic]ч
Ленточный транспортер: 3 [pic] Wг = 3 [pic] 0,6 [pic]
7096 = 12772,8 кВт[pic]ч
Пластинчатый питатель: Wг = 0,9 [pic] 7096 = 6386,4
кВт[pic]ч
[pic]=
1219061,2 кВт[pic]ч
Расход условного топлива 12 – 17 % от массы получаемого продукта,
следовательно в год расходуется примерно 10908 т условного топлива.
VII. Охрана труда на известковых заводах
При производстве и применении извести необходимо руководствоваться
«Общими правилами по технике безопасности и промышленной санитарии для
предприятий промышленности строительных материалов» и специальными
Правилами по технике безопасности для известковых заводов (СН 215 и др.).
На известковых заводах опасность для обслуживающего персонала может
возникнуть при нарушении нормального хода технологических процессов и
неправильном ведении работ. Особое внимание, в частности, необходимо
уделять предотвращению появления в помещениях углекислого газа (СО2), окиси
углерода (СО) и известковой пыли.
Повышенная опасность отравления углекислым газом и окисью углерода
имеется на загрузочной площадке шахтных и вращающихся печей. Поэтому сырье
загружают только с помощью механизмов (скиповых, шахтных и других
подъемников), не требующих присутствия на загрузочной площадке людей.
Пыль, содержащая гашеную и особенно негашеную известь, раздражающе
действует на органы дыхания, слизистые оболочки и влажную кожу. Поэтому
необходимо в местах выделения известковой пыли устраивать отсосы,
оборудовать помольные агрегаты эффективными обеспыливающими устройствами, а
весь транспорт и бункера герметически закрывать кожухами, крышками и т. д.
Также тщательно следует выполнять все мероприятия по технике безопасности
при ликвидации зависаний кускового материала, возникающих иногда в шахтных
печах. Устранять зависания нужно через смотровые окна при помощи
специальных металлических штырей.
Чтобы предотвратить ожоги лица и рук при эксплуатации печей,
пользоваться смотровыми окнами (гляделками) следует очень осторожно и не
подходить к ним вплотную. Смотровые окна должны открываться специальными
приспособлениями на расстоянии.
Нельзя допускать разбрызгивания известкового молока— оно разъедает
кожу лица и рук. Известковое молоко следует транспортировать и хранить в
закрытых резервуарах. Опасные места должны быть ограждены барьером.
При гашении извести, особенно в холодное время года, образуется
сильный туман, затрудняющий обслуживание гасильных аппаратов и вредно
отражающийся на здоровье работающих. Для улучшения условий труда необходим
отсос пара у мест его образования; зимой следует подавать теплый воздух к
местам гашения.
Все рабочие на известковых заводах должны быть обеспечены специальной
одеждой, предусмотренной правилами техники безопасности для тех или иных
видов работ.
VIII. Заключение
В данном курсовом проекте рассчитывается известковый завод с
производительностью 35000 т/год.
Для обеспечения данной производительности завод ежегодно потребляет
76000 т/год исходного сырья, 1219061,2 кВт[pic]ч электроэнергии и 10908 т
условного топлива.
На заводе используется следующее технологическое оборудование:
молотковая дробилка, инерционный грохот, конусная шаровая мельница, шахтная
печь, ленточный элеватор, ленточные и пластинчатые транспортеры.
IX. Библиографический список
Волженский А. В. Минеральные вяжущие вещества: (технология и
свойства). Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1979. – 476 с.
Бутт Ю. М. технология цемента и других вяжущих материалов.Учебник для
техникумов. – М.: Стройиздат, 1976. – 407 с.
Воробьев В. А., Комар А. Г. Строительные материалы. Учебник для вузов.
– М.: Стройиздат, 1976. – 475 с.
Сулименко Л. М. технология минеральных вяжущих материалов и изделий на
их основе: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1983. – 320 с.
Штоль Т. М. материаловедение для каменщиков и монтажников конструкций.
– М., Высш. шк., 1972. – 256 с.
Ильевич А. П. машины и оборудование для заводов по производству
керамики и огнеупоров: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 1979. – 344с.
-----------------------
Приемный бункер
Пластинчатый транспортер
Молотковая дробилка
Грохот (отсев мелкой фракции)
Ленточный транспортер
Промежуточный бункер
Фр. 20 - 40
Промежуточный бункер
Фр. 40 - 70
Ленточный питатель
Элеватор
Шахтная печь
Пластинчатый питатель
Промежуточный бункер
Шаровая мельница
Ленточный транспортер
Промежуточный бункер
Склад
Ленточный транспортер
Ленточный транспортер
Страницы: 1, 2
|