Технология производства зольного обжигового гравия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Номенклатура продукции

2. Технологическая часть

2.1 Сырье

2.2 Топливо

2.3 Выбор и обоснование способа производства

2.4 Описание схемы технологического процесса

2.5 Материальный баланс цеха термической обработки зольного гравия

2.6 Режим работы

2.7 Выбор и расчет основного технологического оборудования

2.8 Расчет складов готовой продукции

2.9 Контроль производства

3. Охрана труда

3.1 Мероприятия инженерной защиты окружающей среды

Библиографический список

Введение

В нашей стране придается большое значение вопросу утилизации отходов. Существует необходимость шире использовать вторичное сырье и отходы других отраслей для производства строительных материалов. Ежегодный выброс зол и шлаков от пылевидного сжигания твердого топлива на ТЭС составляет свыше 100 млн.т. Однако их использование, как сырья в народном хозяйстве еще не достаточно. Применение золошлаков не только решает вопрос обеспеченности сырьем, но и позволяет повысить качество продукции при одновременном снижении ее себестоимости.

Главный источник обеспечения потребности строительства и строительной индустрии нашей страны пористыми заполнителями для легких бетонов - специально созданная промышленность искусственных пористых заполнителей. Эта новая отрасль быстро развивается: если в 1960 г. в СССР действовало 20 предприятий общей мощностью немногим более 1 млн. м3, то в 1970 г.- около 200 предприятий и выпущено более 13 млн. м3 искусственных пористых заполнителей, а в 1987 г.- более 400 предприятий общей мощностью около 50 млн. м3 в год. Предприятия по производству искусственных пористых заполнителей создаются там, где в них есть потребность, и базируются они, как правило, на местных источниках сырья.

Повсеместным и неисчерпаемым источником сырья для производства искусственных пористых заполнителей являются золошлаковые отходы ТЭС.

Экономический эффект от применения золошлаков достигается за счет снижения марки и удельных капвложенийв сравнении с действующим производством керамзита. Вместе с тем затраты на организацию и содержание отвалов зол, шлаков и отходов углеобогащения составляют ежегодно около 400 млн.руб. не считая потерь пахотных земель под отвалами. Основным потребителем зол и шлаков ТЭС является промышленность стеновых материалов, где они служат эффективной топливосодержащей выгорающей и отощающей добавкой.

Следует отметить, что сырьем для производства обжигового зольного гравия служат золы теплоэлектростанций, в том числе и из отвалов после их гидроудаления. Насыпная плотность зольного гравия - 350-800 кг/м3. Предел прочности при сдавливании в цилиндре приблизительно соответствует требованиям к керамзитовому гравию той же насыпной плотности. Применение золошлаков не только решает вопрос обеспеченности сырьем, но и позволяет повысит качество изготавливаемой продукции при одновременном снижении ее себестоимости. Например производство- конструкционно-теплоизоляционных бетонов. [1]

1. Номенклатура продукции

Номенклатура выпускаемой продукции взята в соответствии с ГОСТ 9757-90.Настоящий стандарт распространяется на обжиговый зольный гравий, применяемый в качестве заполнителя при приготовлении легких бетонов по ГОСТ 25820 и силикатных бетонов по ГОСТ 25214, а также теплоизоляционных и звукоизоляционных засыпок.

Пористые заполнители подразделяют на природные, искусственные и заполнители из отходов промышленности. Искусственные пористые заполнители отличаются более высоким качеством и эффективностью использования в бетонах. К искусственным пористым заполнителям, которые в данной курсовой работе будем рассматривать, относят керамзит, аглопорит, вспученный перлит, вспученный вермикулит, шлаковую пемзу, зольный гравий. Из отходов промышленности используют топливные шлаки и золы.

Искусственные пористые заполнители:

Керамзит -- продукт обжига вспучивающихся глин. Его получают в виде гранул округлой формы размером 5...40 мм (керамзитовый гравий). При нагреве до температуры 1100... 1200° С в легкоплавкой глине начинаются процессы газовыделения.[2] В этом же температурном интервале глина размягчается. Образующиеся газы вспучивают массу.

Получаемые в результате обжига гранулы керамзита напоминают в изломе структуру застывшей пены. Поры большей частью замкнутые, размером не более 1 мм. Этот легкий и прочный заполнитель с насыпной плотностью не более 600 кг/м3 -- основной материал для изготовления легкобетонных конструкций.

Керамзитовый песок получают дроблением некондиционных зерен керамзитового гравия до крупности 0.16...5 мм либо путем обжига сырья во взвешенном состоянии.

Аглопорит выпускают в виде пористого щебня, гравия или песка и получают при обжиге на спекательных (агломерационных) решетках глиносодержащего сырья, топливных зол или шлаков с добавкой 8...10% топлива (каменного угля). Высокая температура, развивающаяся при сгорании угля, приводит к спеканию шихты, а образующиеся газы несколько вспучивают массу, что в итоге приводит к получению пористого материала.

Вспученные перлит и вермикулит получают высокотемпературной обработкой сырья, содержащего небольшое количество химически связанной воды. Для изготовления вспученного перлита сырьем служат вулканические стеклообразные породы (перлит, обсидиан), а для вспученного вермикулита -- гидрослюды. При температуре около 1000 °С обжигаемая порода размягчается, а образующийся водяной пар вспучивает частицы, увеличивая их в 5...20 раз. Получаются весьма легкие пористые заполнители -- шебень и песок, используемые в основном для производства теплоизоляционного бетона.[2]

Шлаковую пемзу изготовляют путем поризации расплава металлургического шлака при быстром охлаждении его водой. Куски шлаковой пемзы дробят и разделяют на фракции. Это один из самых дешевых пористых заполнителей, но не самый лучший: шлаковая пемза слишком тяжела.

Заполнители из отходов промышленности:

Топливные шлаки образуются в топках при спекании и частичном вспучивании неорганических примесей, содержащихся в угле. Этот материал характеризуется значительной неоднородностью свойств, что ограничивает его применение в качестве пористого заполнителя.[1]

Пылевидная зола теплоэлектростанций (зола-унос) образуется при сжигании размолотого каменного угля. Ее используют как мелкий заполнитель в легких бетонах при условии, что содержание частиц несгоревшего топлива не превышает установленных пределов (как правило, не более 5 % по массе).

Основная характеристика пористого заполнителя -- насыпная плотность в сухом состоянии. Для крупного пористого заполнителя установлены марки по насыпной плотности от 250 до 1200 кг/м3, а для пористого песка -- от 100 до 1400 кг/м3. Крупные пористые заполнители поставляют раздельно по фракциям 5... 10, 10...20 и 20...40 мм. Прочность определяют путем раздавливания пробы крупного пористого заполнителя в цилиндре. Значения прочности для каждого вида заполнителей различны. У керамзитового гравия, например, она составляет 0,6...2,5 МПа. Морозостойкость пористых заполнителей должна соответствовать марке не ниже F15. Благодаря развитой системе пор заполнители способны поглощать значительное количество воды затворения, причем скорость водопоглощения особенно велика в первые 15...20 мин, т.е. в момент приготовления и укладки легкобетонной смеси. Интенсивное впитывание воды в первоначальные сроки связано с наличием крупных пор. В дальнейшем постепенно насыщаются тонкие поры и капилляры.[1]

Мною будет разработана технология производства зольного обжигового гравия. Зольный гравий получают гранулированием подготовленной золо-шлаковой смеси или золы-уноса ТЭС с последующим спеканием и вспучиванием во вращающейся печи при температуре 1150-1250 °С. В исходном сырье содержание Fе203 должно быть не менее 7%, (СаО + Мg0) -не более 8%. При содержании в сырье более 3% остатков топлива процесс вспучивания гранул ухудшается. Обжиговый зольный гравий следует выпускать в соответствии с требованиями действующего стандарта: от 5 до 10; от 10 до 20; от 20 до 40 мм. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление гравия от 2,5 до 10 мм и смеси фракций от 5 до 20 мм и для теплоизоляционных засыпок от 5 до 40 мм.[8]

Таблица 1 Зерновой состав обжигового зольного гравия

Диаметр отверстия контрольного сита, мм	d	D	2D
Полный остаток на сите, % по массе	От 85 до 100	До 10	Не допускается

Примечание. D, d - соответственно наибольший и наименьший номинальные диаметры контрольных сит.

Зерновой состав обжигового зольного гравия каждой фракции должен соответствовать указанному в таблице 1.

В зависимости от насыпной плотности обжиговый зольный гравий подразделяют на марки, приведенные в таблице 2.

Таблица 2 Марки по насыпной плотности

Марка по насыпной плотности	Насыпная плотность, кг/м
250	До	250	включ.
300	Св.	250	до	300	включ.
350	"	300	"	350	"
400	"	350	"	400	"
450	"	400	"	450	"
500	"	450	"	500	"
600	"	500	"	600	"
700	"	600	"	700	"
800	"	700	"	800	"
900	"	800	"	900	"
1000	"	900	"	1000	"
1100	"	1000	"	1100	"

Фактическая марка по насыпной плотности обжигового зольного гравия минимальная 350, максимальная 800.

Обжиговый зольный гравий должен быть морозостойким и обеспечивать требуемую марку легкого бетона по морозостойкости. Потеря массы после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания не должна превышать 8%.

В обжиговом зольном гравии, применяемом в качестве заполнителя для армированных бетонов, содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 не должно превышать 1% по массе.[8]

2. Технологическая часть

2.1 Сырье

Для получения зольного гравия применяют:

-отвальный золошлак,

-пиритные огарки,

-СДБ,

-воду.

В качестве основного компонента шихты предполагается использовать отвальный золошлак.

Для оценки качества золошлакового сырья применяется комбинационно-химический метод анализа. По этому методу золошлаки разделяют на шесть зон и золе каждой зоны свойственны определенные характерные свойства.

Рисунок 1 Диаграмма оценки качества сырья для производства зольного гравия

Золошлаки I зоны легкоплавкие и характеризуются высоким содержанием окиси кальция (CaO более 8%) и наибольшим содержанием тугоплавких окислов (SiO2+Al2O3-<69%) . Качественный зольный гравий можно получить только при содержании CaO>30% и недожоге менее 3%. Зольный гравий из такого сырья по своим свойствам (М менее 500 и прочность на сжатие более 10 кг/) пригоден для легких конструкционных ботонов.

Золошлаки II зоны высокожелезистые (Fe2O3 более 15% и FeO до 20%). Они также склонны к сильному коржеванию из-за высокого содержания FeO, что затрудняет получение качественного заполнителя.

В III зоне из-за большого содержания механического недожога ( более 10%) достичь качественного спека не представляется возможным.

Зола IV зоны является оптимальной для изготовления прочного (при недожоге 3-7%) и вспученного (при недожоге менее 3%) зольного гравия. Состав золы в этой зоне характеризуется следующими показателями:

-Fe₂O₃-7?15%

-CaO-менее 8%

-SiO₂+Al₂O₃-69?85%

-недожог- менее 7%

В этом случае замечено, что чем больше Fe2O3, тем более прочный спек получается при обжиге.

Зола V зоны характеризуется высоким содержанием угля и высокой температуры плавления. Оба фактора исключают возможность получения качественного спека золы.

Зола VI зоны отличается высокой температурой спекания из-за крайне низкого содержания легкоплавких компонентов (FeO+CaO+R2O- менее 13%) и бедности железистыми компонентами (Fe2O3- менее 7%). Это затрудняет получение качественного спека при принятой температуре спекания до 1300 С. Доказано, что при соответствующей подготовке зола всех зон может быть приведена к состоянию отвечающему оптимальной, четвертой зоне. Корректировку производят устранением механического недожога и добавкой плавней.

Добавки.

Для улучшения свойств зольного гравия и интенсификации физико-хими-ческих процессов образования этого материала, повышения качества, роста производительности применяют добавки. По физическому состоянию добавки подразделяются на твердые и жидкие.

В качестве связующего предполагается использовать сульфитно-дрожжевую барду, соответствующую требованиям ГОСТ 81-79-74. СДБ является отходом целлюлозно-бумажной промышленности и представляют собой смесь кальциевых, натриевых и аммониевых солей с примесью редуцирующих веществ. В производстве зольного гравия СДБ применяют в качестве связующего и пластифицирующего вещества. В данном производстве используют СДБ марки КБЖ-5 (концентрат барды жидкий).[2]

СДБ должна соответствовать следующим физико-химическим показателям:

-внешний вид: однородная, густая, жидкость темно-коричневого цвета;

-содержание сухих веществ в растворе должно быть не менее 50%;

-содержание нерастворимых веществ должно быть не более 1,3%;

Обычно СДБ поставляют с плотностью равной 1,2?1,25 г/.

Экспериментально установлено, что оптимальная плотность СДБ, для изготовления зольного гравия должна быть 1,06 г/.

При меньшей плотности существеyно ослабляются свойства СДБ, а применение СДБ большей плотности способствует развитию эффекта склеивания гранул, что увеличивает себестоимость изготовления зольного гравия. Поэтому концентрат СДБ разбавляют водой.[1]

Вода, применяемая для изготовления зольного гравия должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-2011 ,,Вода техническая”.

Для корректировки химического состава золошлаковой смеси применяют пиритные огарки. Пиритные огарки -- отходы, образующиеся при переработке железного колчедана (FeS2, пирита) в серную кислоту. При обжиге обогащенного пиритного концентрата получают диоксид серы, который в дальнейшем перерабатывают в серную кислоту, а в качестве твердого отхода образуется пиритный огарок. Пиритные огарки состоят в основном из железа и имеют следующий химический состав: Fe₂O₃ 56--77%, SiO₂ 9--22%, Аl₂О₃ 1 -- 18%, СаО 0,8--5%, MgO 0,1--0,2%.[1] Пиритные огарки должны соответствовать ТУ 113-08-408-78 и отвечать следующим требованиям по физико-химическим свойствам:

-внешний вид: мелкий рассыпчатый порошок бурого цвета;

-содержание влаги: не более 28%;

-содержание железа в пересчете на Fe₂O₃ не менее 62%;

Опудривающий порошок применяют для увеличения температурного интервала вспучивания сырья и снижения насыпной плотности, уменьшения избытка воздуха и сокращения расхода топлива на обжиг.

Применение добавок, особенно комплексных дает возможность увеличить коэффициент вспучивания шихты в два-три раза, соответственно уменьшить насыпную плотность зольного гравия, существенно снизить его себестоимость и увеличить производительность печей.[2]

2.2 Топливо

При производстве искусственных заполнителей применяют твердое, жидкое и газообразное топливо. Топливо состоит из горючей части, влаги и минеральной массы. Одной из важнейших характеристик топлива является теплота сгорания. Различается высшая и низшая теплота сгорания.

Характеристики твердых топлив.

В соответствии со стандартами угли делят на бурые, каменные и антрациты.

Бурые угли (марка Б) имеют теплоту сгорания массы влажного беззольного угля Qs<23830 кДж/кг. В зависимости от влажности подразделяются на Б1 (влажность на рабочую массу Wt>40%); Б2 (Wt=30-40%); Б3 (Wt<30%).

Каменные угли имеют Qs>23830 кДж/кг и V>9%. Подразделяются на следующие марки: длиннопламенные, газовые, газовые жирные, жирные, коксовые жирные, коксовые, отощенные спекающиеся, тощие, слабоспекающиеся.

Антрациты характеризуются V<9% и их подразделяют в зависимости от объемного выхода летучих составляющих на полуантрациты (ПА V=220-330 /г) и собственно антрациты (А V<220 /г). Полуантрациты имеют несколько более высокую теплоту сгорания (Qi>35200 кДж/кг).[2]

Характеристика жидких и газообразных топлив.

Виды жидкого топлива: мазут, газовый конденсат, дизельное топливо, бензин, керосин и др.

Для оценки теплоты сгорания жидкого топлива можно использовать соотношение Qi=Ki*29260 кДж/кг, где Ki=1,4(мазут), 1,43(дизельное топливо), 1,47(керосин), 1,5(бензин).

Газовое топливо- смесь разнообразных горючих и негорючих газов, а так же частичек пыли. В качестве газообразного топлива могут применяться природный, нефтепромысловый, нефтезаводской, коксовый, полукоксовый, водяной, генераторный, доменный газы, а также шахтные (метан, водород, газы процессов брожения).

В производстве искусственных пористых заполнителей используют, как правило, мазут. Мазут- это густая жидкость темно-коричневого цвета, остаток после отгона из нефти бензина, керосина и фракций дизельного топлива (плотность 0,89-1,00 г/, теплота сгорания 39,4-40,7 МДж/кг)

Для производства обжигового зольного гравия лучше всего применять мазут, так как он является самым дешевым и доступным видом жидкого топлива. [2]

2.3 Выбор и обоснование способа производства

В настоящее время разработано несколько способов производства искусственных пористых заполнителей на основе золы, шлаков и злакошлаковых смесей. Условно их можно подразделить на две группы:

1. Способы, основанным технологическим переделом которых является высокотемпературная обработка ( обжиг, спекание).

2. Способы, основанным технологическим переделом которых является низкотемпературная обработка ( сушка, пропаривание) полуфабрикатов.

Пористые заполнители получают по первому способу, к ним относятся аглопоритовый щебень, зольный гравий и глиноземный керамзит. Прочность пористого продукты здесь обеспечивается за счет образования термопластического расплава в период высокотемпературной обработки материала.

Обжиговый зольный гравий получают в противоточных вращающихся печах по технологии, принятой в производстве керамзита. Способ производства зольного гравия был предложен в конце 50-х годов начале 60-х. Он базируется на технологии разработанной ВНИПИ ,,Теплопроект” под руководством А.С. Панина.

Выбор способа переработки сырья определяется свойствами исходного сырья, а качество заполнителя зависит от режима термической обработки, при котором создаются оптимальные условия вспучивания подготовленных сырцовых гранул (зерен).

Наибольшее распространение получил пластический способ. Рыхлое сырье по этому способу перерабатывается в увлажненном состоянии в вальцах, глиномешалках и других агрегатах (как в производстве кирпича). Затем из пластичной массы на дырчатых вальцах или ленточных шнековых прессах формуются сырцовые гранулы в виде цилиндриков, которые при дальнейшей транспортировке или при специальной обработке окатываются, округляются.

Качество сырцовых гранул во многом определяет качество готового гравия. Поэтому целесообразна тщательная переработка глинистого сырья и формование плотных гранул одинакового размера. Размер гранул задается исходя из требуемой крупности обжигового зольного гравия и установленного для данного сырья коэффициента вспучивания.

Гранулы с влажностью примерно 20 процентов могут сразу направляться во вращающуюся печь или, что выгоднее, предварительно подсушиваться в сушильных барабанах, в других теплообменных устройствах с использованием тепла отходящих дымовых газов вращающейся печи. При подаче в печь подсушенных гранул ее производительность может быть повышена.

Мокрый (шликерный) способ заключается в разведении золы в воде в специальных больших емкостях глиноболтушках. Влажность получаемой пульпы (шликера, шлама) примерно 50%. Пульпа насосами подается в шламбассейны и оттуда - во вращающиеся печи. В этом случае в части вращающейся печи устраивается завеса из подвешенных цепей. Цепи служат теплообменником: они нагреваются уходящими из печи газами и подсушивают пульпу, затем разбивают подсыхающую «кашу» на гранулы, которые окатываются, окончательно высыхают, нагреваются и вспучиваются. Недостаток этого способа - повышенный расход топлива, связанный с большой начальной влажностью шликера. Преимуществами являются достижение однородности сырьевой пульпы, возможность и простота введения и тщательного распределения добавок, простота удаления из сырья каменистых включений и зерен известняка.

В данной работе представлена технология производства обжигового зольного гравия по порошково-пластическому способу.

Порошково-пластический способ отличается от пластического тем, что вначале помолом сухого сырья получают порошок, а потом из этого порошка при добавлении воды получают пластичную глино-массу, из которой формуют гранулы, как описано выше. Необходимость помола связана с дополнительными затратами. Кроме того, если сырье недостаточно сухое, требуется его сушка перед помолом. Но в ряде случаев этот способ подготовки сырья целесообразен: если сырье неоднородно по составу, то в порошкообразном состоянии его легче перемешать и гомогенизировать; если требуется вводить добавки, то при помоле их легче равномерно распределить; если в сырье есть вредные включения зерен известняка, гипса, то в размолотом и распределенном по всему объему состоянии они уже не опасны; если такая тщательная переработка сырья приводит к улучшению вспучивания, то повышенный выход гравия и его более высокое качество оправдывают произведенные затраты. С точки зрения золоемкости, производство зольного гравия является по порошково-пластическому способу является более эффективным, так как позволяет применять в качестве сырьевой смеси золу и золошлаки без добавки глины.[2]

2.4 Описание схемы технологического процесса

Отделение подготовки сырья.

Сырьевые материалы- отвальный золошлак ТЭС и пиритные огарки доставляются в теплый склад автотранспортом, где хранятся в приемных отсеках. Пиритные огарки могут доставляться в ж/д вагонах и разгружаться в цеховом теплом складе. На складе золошлак и пиритные огарки грейферным краном поочередно разгружаются в ящичный питатель, из которого ленточным конвейером смесь сырьевых компонентов подается в сушильный барабан, где происходит сушка до W не более 5% по массе. Сушка основана по принципу противотока, при котором горячие газы при помощи дымососа движутся против направления движения материала, кроме обогрева, очищают материал от пыли и мелкой крошки, которые они выносят из барабана через отводящие газоводы в циклоны. В циклонах газ очищается и удаляется в атмосферу, а пыль и крошка собираются в бункерах, установленных под циклонами. Высушенный золошлак непрерывно поступает в шаровую мельницу, где измельчается до удельной поверхности в 3000 /г.

Молотая шихта ленточным конвейером поступает на элеватор.

Основной производственный модуль.

Элеватором подается на челночный транспортер, который расположен над расходными бункерами. В бункерах, установленных над тарельчатыми грануляторами, непрерывно создается запас высушенного материала. На тарель по течке самотеком подается водный раствор СДБ. Увлажненная шихта закатывается в гранулы. Из гранулятора сырцовые гранулы самотеком поступают в аппарат термоподготовки, где происходит термоокисление. Затем гранулы поступают во вращающуюся печь обжига. Она работает по принципу противотока. Воздух для сгорания подается в печь вентилятором. Обожженые вспученные гранулы из печи обжига самотеком поступают в барабанный холодильник, установленный под печью, где охлаждается нагнетаемым в него воздухом. Зольный гравий охлаждается с 1100-1200 °С до 60-70 °С. Дальнейшее охлаждение происходит при транспортировании на пластинчатом конвейере.

Склад готовой продукции.

После холодильников пластинчатым конвейером гравий поступает в течку, оборудованную наклонной решеткой. Гранулы, прошедшие сквозь решетку, поступают непосредственно на ленточный конвейер, а гранулы с решетки поступают в щековую дробилку и с нее на ленточный конвейер склада готовой продукции. В отделении сортировки остывший зольный гравий попадает на барабанный грохот, разделяющий гравий на фракции размером: до 5мм; 5-10мм; 10-20мм; 20-40мм.

Разделенный зольный гравий системой направленных лотков передается на ленточные конвейеры, которые распределяют его по силосным банкам готовой продукции. Из силосных банок зольный гравий погружается в автотранспорт или ж/д вагоны.



Рисунок 2 Технологическая схема производства зольного гравия.

2.5 Материальный баланс цеха термической обработки обжигово зольного гравия марки

Расчет материального баланса выполняется с целью определения количества сырья, необходимого для обеспечения заданной производительности цеха, количества материалов, перерабатываемых на каждой технологической операции, материальных потерь или отходов, возникающих на определенных стадиях технологического процесса.

Для составления материального баланса необходимы следующие данные:

1. Производительность-150000/г;

2. Нормы потерь по пределам:

-- в барабанном грохоте - 0,3%;

-- в холодильнике - 0,2%;

-- в обжиговой печи - 6,0%;

-- в сушильном барабане - 1,0%;

-- на транспортных устройствах - 1,0%;

3. Влажность:

-- сформованных гранул - 25%;

-- гранул после сушки - 5%;

4. Потери при прокаливании массы (п.п.п.) - 3%.

Расчет

1. Производительность цеха:

150000·0,35=52500 (т/г)

2. Количество зольного гравия, поступающего на склад готовой продукции:

Потери на транспортных устройствах составляют 530,3(т/г)

3. Количество зольного гравия, поступающего в барабанный грохот:

Потери зольного гравия в барабанном грохоте составляют 159,57(т/г)

4. Количество зольного гравия, поступающего в холодильник:

Потери зольного гравия в холодильнике составляют 106,59(т/г)

5. Количество зольного гравия, поступающего на обжиг:

а) с учетом потерь при обжиге

Потери при обжиге составляют 3401,9(т/г)

б) с учетом п.п.п.

Ппп составляют 1753,56(т/г)

в) с учетом влажности

Масса испаренной влаги составляет 3078,42(т/г)

6. Количество гранул, поступающих на сушку:

а) с учетом потерь при сушке

Потери при сушке составляют 621,5(т/г)

б) с учетом 25% влажности

Масса испаренной влаги составляет 20716,6(т/г)

Результаты расчета приведены в таблице 3.

Таблица 3 Материальный баланс цеха

№ п/п	Приход	Расход
	статьи	т/г	%	статьи	т/г	%
1	Формовочная масса (W=25%)	83068.44	100.0	Зольный гравий	52500	63,2
2				Испаренная вода:
				- при обжиге	3078,42	3,7
				- при сушке	20716,6	24,94
3				Потери при:
				- транспортировке	530,3	0,64
				- сортировке	159,57	0,19
				- охлаждении	106,59	0,13
				- обжиге	3401,9	4,1
				- сушке	621,5	0,99
				- п.п.п.	1753,56	2,11
Сумма	82866,44	100,0		82866,44	100,0

2.6 Режим работы

Для расчета технологического оборудования следует принять режим работы проектируемого цеха и рассчитать фонд рабочего времени оборудования.

Режим работы цеха характеризуется числом рабочих дней в году, количеством смен работы в сутки и количеством часов работы в смену.

Режим работы цеха по производству зольного гравия непрерывный, круглосуточный, в три смены. Годовой фонд рабочего времени - 8760 ч.

Для отделений приема сырья и отгрузки продукции может быть прерывный режим работы в зависимости от вместимости складов и условий поступления сырья и отгрузки продукции.

Режим работы цеха по производству обжигового зольного гравия принимается в соответствии с данными в таблице 4.

В зависимости от принятого режима работы цеха с учетом ремонта оборудования и времени неизбежных технических остановок определяется годовой фонд рабочего времени работы технологического оборудования, указанного в таблице 5.

Таблица 4 Режим работы цеха по производству зольного гравия

№ п/п	Наименование цехов и отделений	Режим работы
		кол-во дней в году	кол-во смен в сутки	продолжит. смены
1	Склад сырья, добавок и опудривающих порошков:
	а) прием сырья с железной дороги и автотранспорта	365	3	8
	б) выдача в производство	365	3	8
2	Отделение приема, переработки сырья и формования гранул	365	2	8
3	Сушильное отделение	365	2	8
4	Обжиговое отделение	365	3	8
5	Склады готовой продукции:
	а) прием с производства	365	3	8
	б) выдача на ж/д транспорт	365	3	8
	в)выдача на автотранспорт	365	2	8

Таблица 5 Годовой фонд рабочего времени работы обжиговых агрегатов

Наименование отделений	Годовой фонд времени работы завода, сут	Годовое кол-во суток ремонта оборудования, сут	Годовой фонд времени работы агрегатов, сут	Коэффициент использования технологического оборудования	Годовой расчетный фонд рабочего времени обжиговых агрегатов, ч
1.Подготовительное отделение	365	20	345	0,97	8030
2. Печное отделение	365	20	345	0,97	8030
3. Склад готовой продукции	365	20	345	0,97	8030

Производственную программу цеха сведем в таблицу 6.

Таблица 6 Производственная программа цеха

№ п/п	Наименование операций	т/год	Количество т/ч
			расчетное	итого
1	Количество гранул поступающих на сушку	66936,71		5,16
2	Количество гранул поступающих на обжиг	56698,36		4,7
3	Количество гранул поступающих в холодильник	53296,46		4,42
4	Количество зольного гравия поступающего на барабанный грохот	53189,87		4,42
5	Количество зольного гравия поступающего на СГП	53030,3		13,2

Таблица 7 Годовая программа выпуска зольного гравия М350

№ п/п	Выпуск, м3 в
	час	сутки	месяц	год
1

Примечание. В числителе приведены данные потребности в сырье одного модуля, в знаменателе всего предприятия.

2.7 Выбор и расчет основного технологического оборудования для производства обжигового зольного гравия

В соответствии с выбранной технологической схемой осуществляется выбор оборудования и приводится его технологический расчет без каких либо конструктивных расчетов отдельных узлов машины.

Расчет количества единиц оборудования производится по формуле:

Где n - количество единиц оборудования;

Ртр - требуемая часовая производительность по данному технологическому пределу;

Роб - часовая производительность машины.

Оборудование отделения подготовки сырья и склада готовой продукции подбираем из расчета обеспечения полной мощности предприятия (150000 м³), а печное отделение из расчета годовой мощности модуля основного производства (50000 м³).

Ведомость основного технологического и транспортного оборудования сводим в таблицу 8.

Таблица 8 Основное технологическое и транспортное оборудование

№ п/п	Наименование и краткая характеристика оборудования	Ед. изм.	Показатели
1	Мостовой электрический грейферный кран:	шт	1
	грузоподъемность	т	5
	пролет крана	м	16,5
	мощность эл. двигателя	кВт	22
	тележки	кВт	2,2
	передвижения тележки	м/мин	40
	масса	т	15,2
2	Питатель ящичный СМ-1090:	шт	1
	производительность	м3/ч	25
	объем ящика	м3	2,9
	скорость ленты транспортера	м/мин	3,84
	установленная мощность	кВт	4
	габариты:
	длинна	мм	6350
	ширина	мм	2530
	высота	мм	1620
	масса	т	4,6
3	Вибропитатель электрический ПЭВ
	1А-0,5х3,6:	шт	1
	производительность	м3/ч	25
	мощность	кВт	500
	масса	кг	133
4	Ленточный конвейер ПЛ-20:	шт	2
	производительность	м3/ч	8500
	ширина ленты	мм	400
	скорость	м/с	6
5	Элеватор ЛГ-250:	шт	1
	производительность	м3/ч	16
	скорость движения ковша	м/с	2,2
	мощность эл. двигателя	кВт	26
6	Сушильный барабан СМЦ-429 тип противоточный:	шт	1
	производительность	т/ч	51
	частота вращения	об/мин	4,67
	угол наклона	град	3
	габариты:
	диаметр	м	2,8
	длинна	м	14
	мощность эл. двигателя	кВт	55
	масса	т	63
7	Шаровая мельница МЦ 2х10,5:	шт	1
	производительность	т/ч	27
	частота вращения барабана	об/мин	23
	мощность эл. двигателя	кВт	500
	масса	т	154
8	Насос однокамерный пневматический НПВ?36?2:	шт	1
	подача	т/ч	36
	дальность подачи по вертикали	м	200
	давление	кгс/см	1,2
	длинна	мм	2150
	ширина	мм	710
	высота	мм	935
	мощность	кВт	30
	масса	кг	670
9	Накопительная емкость:	шт	3
	объем	м3	5
10	Шнековый питатель:	шт	3
	производительность	м3/ч	30
11	Двухвальный смеситель СМ-727А:	шт	3
	длина корыта	мм	3000
	ширина	мм	1140
	диаметр окружности описываемый лопостями	мм	340
	производительность	т/ч	7,5
	мощность эл. двигателя	кВт	28
	размеры: длинна	мм	5680
	шириша	мм	1725
	высота	мм	1030
	масса	т	2,5
12	Тарельчатый гранулятор марки СТ-32:	шт	3
	диаметр тарели	м	3,2
	высота борта	м	0,7
	частота вращения	об/мин	8
	мощность эл. двигателя	кВт	20
	производительность	т/ч	13
	масса	т	7
13	Аппарат для термоподготовки гранул (термоокисления)	шт	3
14	Вращающаяся печь обжига:	шт	3
	производительность	м3/ч	18
	диаметр	м	2,2
	длинна	м	20
	уклон печи	град	3
	частота вращения	об/мин	3
	мощность эл. двигателя	кВт	45
15	Холодильник трубный:	шт	3
	диаметр	м	1,8
	длинна	м	14
	частота вращения барабана	об/мин	3
	уклон	град	3
	мощность эл. двигателя	кВт	22
	масса	т	43
16	6 циклонов ЦН-15:	шт	6
	внутренний диаметр	мм	400
	коэффициент гидравлического сопротивления	Н/ м2	1025
17	Насос вихревой ВК 1/16:	шт	4
	подача	л/с	1
	частота вращения	об/мин	1500
	мощность эл. двигателя	кВт	2,2
18	Дымосос с очистной станцией ДН-12,5:	шт	2
	мощность эл. двигателя	кВт	30
	частота вращения	об/мин	1000
	масса	кг	1715
19	Пластинчатый конвейер К-443М:	шт	1
	производительность	м3/ч	30
	ширина полотна	мм	400
	скорость движения полотна	м/с	0,3
20	Барабанный грохот:	шт	1
	производительность	м3/ч	72
	диаметр	мм	800
	длинна	мм	4200
	частота вращения	об/мин	22
	мощность эл. двигателя	кВт	5
	масса	кг	2500
21	Компрессор 103ВП-20/8:	шт	1
	производительность	м3/мин	20
	потребляемая мощность	кВт	112
	частота вращения	об/мин	500
22	Масловодоотделитель СМЦ-5 для чистки сжатого воздуха	шт	2
23	Щековая дробилка СМД?108А:	шт	1
	производительность	м3/ч	31
	мощность эл. двигателя	кВт	55
	масса	кг	8400
24	Осадитель (первая ступень обеспылевания)	шт	1
25	Вентилятор ВВД-11:	шт	2
	частота вращения	об/мин	1300
	мощность эл. двигателя	кВт	25
26	Классификатор ФКС 2.4 - 01:	шт	1
	производительность	м3/ч	70
	мощность эл. двигателя	кВт	2,7
27	Пневмокамерный насос ТА-23А:	шт	1
	объем камеры	м3	1,2
	производительность	т/ч	20
	расход воздуха	м3/мин	23
	при давлении	атм.	6
28	Лифт грузопассажирский ПГП-423А:	шт	3
	скорость	м/с	1,4
	грузоподъемность	кг	500
29	Ёмкость для приема и хранения готовой продукции:	шт	4
	силоса объемом	м3	343

2.8 Расчет складов готовой продукции

Согласно ОНТП, на предприятии по производству зольного гравия запас готовой продукции соответствует 3-5 суткам.

Зольный гравий предполагается хранить в силосных банках.

Емкость силосной банки 343;

h=13.35м;

внутр. d=5,72м.

Количество зольного гравия, поступающего на склад готовой продукции равен 153,7 тонн. Запас на складе должен составлять 461,1т. или 1317,43 зольного гравия, запас с учетом трех суток, тогда общее количество силосов будет равно:

Подбираем 4 силосов. Под каждую из фракций отводится одна банка. Наибольший выпуск предполагается на фракцию 10-20мм, для этой фракции предполагается два силоса.

2.9 Контроль производства

К вопросам технологического проектирования относят также организацию технологического контроля и качества сырья.

Под техническим контролем качества подразумевается совокупность операций по обеспечению выпуска продукции высокого качества при оптимальных технико-экономических показателях его производства, что достигается, во первых, поддержанием процесса производства на заданном технологической картой уровне и, во-вторых, совершенствованием процесса производства путем сбора и анализа данных о качестве сырья и продукции, технологических параметров, установления связи между ними, составления новых принципов ведения процесса на основе вскрытых закономерностей.[8]

В зависимости от места организации технологический контроль подразделяется на:

- выходной контроль - контроль золошлака, добавок, технологического топлива, огнеупоров и других материалов, поступающих на производство;

- операционный контроль - контроль качества материалов и технологических параметров в ходе производства;

- приемочный контроль - контроль качества продукции после завершения всех технологических операций по ее изготовлению;

Операционный контроль, в свою очередь, делится на:

- оперативный, осуществляемый обслуживающим персоналом;

- технологический, осуществляемый службой ОТК и заводской лабораторией.

Оперативный контроль выполняется на отдельных, переделах и включает визуальный осмотр качества материалов, контроль приборов основного технологического оборудования. Информация оперативного контроля обеспечивает поддержание процесса на заданном уровне, она позволяет обслуживающему персоналу управлять агрегатами в соответствии с требованиями технологических карт.

Технологический контроль выполняется, главным образом, с целью постоянного сбора информации и режимах производства, о качестве перерабатываемого материала и готовой продукции. Полученная информация используется для разработки рекомендаций по совершенствованию технологического процесса.

Для повышения надежности принятия решения о необходимости регулирования процесса обжига оперативный контроль может выполняться с помощью контрольных карт, являющихся носителями статистической информации о состоянии технологического процесса.

ОТК и заводская лаборатория:

- назначает и проводит не предусмотрительные, технологическим процессом выборочные проверки качества готовой продукции;

- они же оформляют документы, удостоверяющие соответствие принятой готовой продукции установленным требованиям;

- предъявляют готовую продукцию представителю заказчика;

- ведут учет претензий на несоответствие поставленной продукции предприятием.[8]

3. Охрана труда

На рабочем месте должны быть предусмотрены меры защиты от возможного воздействия опасных и вредных факторов производства. Уровни этих факторов не должны превышать предельных значений, оговоренных правовыми, техническими и санитарно-техническими нормами. Эти нормативные документы обязывают к созданию на рабочем месте условий труда, при которых влияние опасных и вредных факторов на работающих либо устранено совсем, либо находится в допустимых пределах.

Проектное решение по технике безопасности и охране труда на производстве должны соответствовать:

- «Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий» (СН 245);

- ГОСТ Р ИСО 14031 - 2001 « Управление окружающей средой. Оценивание экологической эффективности »

- ГОСТ 12.1.005 « Воздух рабочей зоны »

- ГОСТ 124011 «Средства защиты работающих»;

- ГОСТ 121003-83 «Шум. Общие требования безопасности»;

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.

Радиоэлектронные производства в очень широкой мере в своих технологиях используют химические, термические, электрохимические, механические и др. процессы, сопровождающиеся выделением в рабочую зону производств различных веществ в виде влаги, аэрозолей и пыли, а также избытков тепла. Эти факторы могут оказать вредное влияние на здоровье работающих, поэтому задача обеспечения оптимальных параметров воздушной среды в рабочей зоне для радиоэлектронной промышленности имеет большое значение.

Наиболее эффективным средством снижения шума является замена шумных технологических операций на мало шумные или полностью бесшумные, однако этот путь борьбы не всегда возможен, поэтому большое значение имеет снижение его в источнике, которое достигается путем совершенствования конструкций или схемы, той части оборудования, которая производит шум.[5]

Поскольку количество воздуха потребует огромных затрат электроэнергии и материальных средств, целесообразно применить систему местных отсосов, что значительно снизит воздухообмен.

При удалении вредностей непосредственно у места их выделения достигается наибольший эффект действия вентиляции, т.к. при этом не происходит загрязнения больших объёмов воздуха и можно удалить малыми объёмами воздуха выделяемые вредности.

При большой насыщенности предприятий сложными механизмами и установками по добыче и переработке сырья, обжигу сырьевых смесей и измельчению материала, перемещению, складированию и отгрузке огромных масс материалов, наличию большого количества электродвигателей особое внимание при проектировании заводов и их эксплуатации должно уделяться созданию благоприятных и безопасных условий для работы трудящихся. Охрану труда следует осуществлять в полном соответствии с «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на предприятиях».

Поступающие на предприятия рабочие должны допускаться к работе только после обучения их безопасным приемам работы и инструктажа по технике безопасности. Ежеквартально необходимо проводить дополнительный инструктаж и ежегодно повторное обучение по технике безопасности непосредственно на рабочем месте.

3.1 Мероприятия инженерной защиты окружающей среды

Большое внимание следует уделять обеспыливанию воздуха и отходящих газов печей и сушильных установок для создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда.

Проектные решения по охране природы должны соответствовать:

- ГОСТ Р ИСО 14031 - 2001 « Управление окружающей средой. Оценивание экологической эффективности »

- ГОСТ P ИСО 14001 «Системы управления окружающей средой», требования, руководство по применению;

- ГОСТ 17.2.02 « Охрана природы. Атмосфера »

Проектирование защиты окружающей среды от шумовых воздействий включает следующее: выявление источников шума, выбор расчетных точек и определение в них предполагаемых уровней шума, определение требований по снижению звукового давления, выбор и разработка необходимых мероприятий по снижению шума до требуемых уровней в соответствии со СНиП П-12.[5]

Мероприятия по охране окружающей среды одновременно с обеспеченном чистоты и охраны здоровья людей и животных должны быть выполнены с минимальными затратами.

Производиться очистка газов от аэрозолей. В большинстве промышленных газоочистительных установок комбинируется несколько приемов очистки от аэрозолей, причем конструкции очистных аппаратов весьма многочисленны.[4]

Конечно же, понятие «безотходное производство» имеет несколько условный характер; это идеальная модель производства, так как в реальных условиях нельзя полностью ликвидировать отходы и избавиться от влияния производства на окружающую среду. Точнее следует называть такие системы малоотходными, дающими минимальные выбросы, при которых ущерб природным экосистемам будет минимален.

Разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем, работающих по замкнутому циклу, позволяющих исключить образование основного количества отходов, является основным направлением технического прогресса.

зольный гравий термический

Библиографический список

1. Васильков С.Г. Искусственные пористые заполнители и бетоны на их основе: справ. пособие / С.Г. Васильков, С.П. Онацкий, М.П. Элинзон; под. ред. Ю.П. Горлова.- М.: Стройиздат, 1987. - 304с.;

2. Ицкович С.М. Технология заполнителей бетона: учеб. для строит. вузов по спец. «Производство строительных изделий и конструкций» / С.М. Ицкович, Л.Д. Чумаков, Ю.М. Баженов.- М.: Высш. Шк., 1991. - 272с.;

3. Передельский Л.В. Строительная экология: учеб. Пособие / Л.В. Передельский, О.Е. Приходченко. - Р/н/Д: Феникс, 2003. - 320с. ;

4. ГОСТ Р 51251-99. Фильтры очистки воздуха. Классификация. Маркировка - Введ 01.01.2000.-М: Изд-во стандартов,1999. - 6с.;

5. ГОСТ 12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности - Введ 01.07.84.-М: Изд-во стандартов,1983. - 99с.;

6. ГОСТ 12.4.011. Средства защиты работающих - Введ 01.07.90.-М: Изд-во стандартов,1989. - 6с.;

7. ГОСТ Р ИСО 14004-09. Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов, безопасности труда, научной организации труда - Введен 02.07.10.-М.: Изд-во стандартов, 2011. - 24с.;

8. ГОСТ 9758-86. Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний. - Введ 01.04.1986. - М: Изд-во стандартов, 1998.

9. Бауман В.А. Машины для строительства промышленных, гражданских, гидротехнических сооружений и дорог. Том 2.: справочник в двух томах / В.А. Бауман, Ф.А. Лапир. - М.: Высш. Шк., 1977. - 496с.;

10. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Заполнители бетона» для студентов специальности 290600 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций» / Иван. гос. архит.-строит. ун-т; сост.: А.А. Боброва, Ю.А. Щепочкина, А.А. Овчинников. - Иваново, 2010. - 24с.

Размещено на Allbest.ru