Разработка эффективной технологии переработки хвостов флотации угольной пены и шламов газоочистки
Виды углефторсодержащих отходов и пути их образования. Их подготовка к переработке. Гранулометрический состав и зольность хвостов флотации. Стадии процесса их брикетирования. Расчет оборудования для производства флотационного криолита из угольной пены.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.07.2016 |
Размер файла | 2,3 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Очевидно, что оптимальным будет время сгущения 90 мин, в присутствии флокулянта Алклар-600, при котором получен слив с содержанием твердого 2,2 г/л, F - 5.9%, C - 84.4%.
Для расчета удельной площади сгущения и выбора сгустителя для сгущения угольных шламов был проведен эксперимент по определению скорости осаждения.
Условия проведения эксперимента: угольные шламы осаждались в мерном цилиндре при соотношении ж:т=10:1, расход флокулянта Алклар-600 10г/т, концентрация 0,01%. Осаждение проводилось до постоянной высоты осветленного слоя. Данные эксперимента приведены в табл. 2.10.
Таблица 2.10. Экспериментальные данные по определению скорости осаждения угольных шламов
Время, мин |
Высота осветленного слоя, мм |
Скорость осаждения, м/ч |
|
1 |
180 |
10,8 |
|
1,5 |
188 |
7,5 |
|
2 |
196 |
5,88 |
|
2,5 |
202 |
5,85 |
|
3 |
207 |
4,14 |
|
4 |
212 |
3,18 |
|
5 |
214 |
2,57 |
|
6 |
217 |
2,17 |
|
10 |
220 |
1,32 |
|
15 |
220 |
0,88 |
|
20 |
222 |
0,66 |
|
25 |
222 |
0,53 |
|
60 |
222 |
0,22 |
|
90 |
222 |
0,09 |
По результатам лабораторного эксперимента на диаграмме строится кривая осаждения (Рис.2.3.) в координатах: Высота осветленного слоя в цилиндре Н от времени осаждения t. С помощью кривой находится точка пересечения касательных, характеризующих зону свободного осаждения и первоначальную зону сжатия. Разделив угол OAC биссектрисой AB, находится экспериментальная критическая точка B.
Скорость осаждения в точке В:
V=0.06 H/t = 0.06·213/4.2 = 3.04 м/ч.
Удельная площадь сгущения:
S=(Rи - Rк)/v=(10-0,48)/3,04=3,13 м2/т·ч,
где Rи - разбавление водой исходной пульпы; Rк - конечное разбавление осадка, определяется по отношению массы осадка к массе воды в нем после времени осаждения t.
Удельная площадь сгущения на 1 тонну питания в сутки: S=3.13/24=0.13 м2/т·сут.
Среднее разжижение (Rcp) определяется как (R1+Rк)/2, где R1 =0,82 - разбавление, соответствующее точке B на графике: Rcp=(0,82+0,48)/2=0,65.
Высота зоны сжатия:
h=[(1/2.8)+ Rcp]/24S = [(1/2.8)+ 0.65]/24·0.137=0.32 м.
Диаметр сгустителя:
,
где Q - производительность сгустителя по твердому, т/ч; диаметр питающей трубы принимается равным 0,2 м.[27]
2.2 Проведение процесса брикетирования хвостов флотации угольной пены в лабораторных условиях
Для использования брикетов, полученных из хвостов флотации угольной пены, на предприятиях черной металлургии, они должны обладать определенным набором свойств:
1. Брикеты должны быть механически прочными, чтобы выдерживать то давление, которое оказывает на них слой шихты в доменной печи.
2. Брикеты должны иметь достаточно высокую пористость, чтобы не наблюдалось снижение газопроницаемости данного слоя при производстве чугуна.
3. Брикеты не должны содержать вредных примесей
4. Помимо восстановительной способности они должны обладать достаточной теплотворной способностью.
С целью подбора оптимального состава шихты для брикетирования хвостов флотации угольной пены бала проведена серия экспериментов, в которых смесь связующего и основы, состоящей из хвостов флотации подвергалась брикетированию в специальной матрице пуансоне диаметром 2,5см на лабораторном прессе, а затем выдержке при температуре 230°С для упрочнения.
Рис.2.4. Стадия прессования шихты
Брикет №1. Для основы были выбраны сухие хвосты флотации (80%), в качестве связующего - пена, полученная при отстаивании жидких хвостов (20%). Время термической обработки данного брикета составило 30 минут, все остальные брикеты подвергались термообработке в течение 180 мин. Влажность составила 20%. полученный брикет осыпался и разламывался при небольшом надавливании.
Брикет №2. Основу данного брикета составляли сухие хвосты флотации (70%), связующим были шламы газоочистки (30%). Влажность составила 17,83%. После выдержки в сушильном шкафу в течение 180 мин был получен прочный брикет, с хрупкими, осыпающимися при сильном надавливании краями.
Брикет №3. В качестве основы выступали высушенные хвосты флотации (80%), связующим были шламы газоочистки после фильтрации (10%). Для того, чтобы качественно провести процесс перемешивания шихты, в неё было добавлено 10% воды. Влажность брикета составила 16,29%. После термообработки был получен брикет достаточно прочный, но с легко осыпающимися краями.
Брикет №4. Основой для данного брикета послужил нижний слой, образовавшийся после отстаивания жидкой пробы хвостов флотации (80%), связующее в этом эксперименте было неоднородным и состояло из смеси извести(5%), пены(5%) и шламов газоочистки (10%). После брикетирования и выдержки в сушильном шкафу, был получен весьма хрупкий и легко разламывающийся брикет. Влажность составила 25%.
Брикет №5. Шихта для изготовления данного брикета была аналогична шихте для брикета №4, отличие заключалось в том, что перед процессом брикетирования была проведена сушка материала при температуре 105°С в течение 30 минут. В итоге влажность составила всего 7,84%, но при проведении термообработки брикет разрушился в сушильном шкафу, причиной которого скорее всего послужило начавшееся газовыделение.
Брикет №6. Состав шихты для данного брикета идентичен составу шихты для брикета №2. Так же был соблюден режим термообработки. Изменению подверглось только давление прессования, которое было увеличено на столько, на сколько это позволяло лабораторное оборудование. Влажность составила менее 17%. В результате был получен наиболее прочный на данном этапе брикет.
Брикет №7. Основой для данного брикета явились высушенные хвосты флотации угольной пены (90%), а в качестве связующего выступала известь (10%). И основа и связующее для брикета находились в сухом состоянии, поэтому подготовка шихты заключалась только перемешивании материалов, без добавления воды. Для того, чтобы отказаться от длительного процесса термообработки брикетированного материала, в данном случае была подвергнута выдержке при температуре 230°С непосредственно брикетница. Данный брикет получался наименее прочным и рассыпался при извлечении из матрицы.
Брикет №8. В данном брикете основа - высушенные хвосты флотации составляла 75%, а связующее - высушенные шламы газоочистки составляло 25%. Как и в предыдущем эксперименте, было решено не проводить термообработку, а провести процесс «горячего» брикетирования. В результате брикет так же получился очень хрупким.
Брикет №9. Состав шихты для данного брикета идентичен составам №2 и №6, но для того, чтобы получить пористую структуру материала, давление прессования было незначительным, и было применено только для придания изделию необходимой формы.
Брикет №10. Как и в предыдущем случае, для получения пористой структуры было применено минимально возможное давление прессования. Изменения коснулись состава шихты, в котором было увеличено содержание высушенных шламов газоочистки до 40%, и была добавлена известь в количестве 10% от массы брикета.
Рис. 2.5. Внешний вид готового брикета.
2.2.1 Проведение испытаний на прочность
Испытания брикетов на прочность при раздавливании проводились на лабораторном прессе для образцов состава №2, которые оказались наиболее прочными из всех полученных брикетов на первом этапе.
Было сделано 5 брикетов из одной смеси, при одинаковых давления прессования, но при разной температуре термической обработки, причем в каждом случае время обработки составляло 3 часа.
Верхний предел температуры термообработки обусловлен тем, что при дальнейшем её увеличении начинается интенсивное газовыделение, которое приводит к возникновению внутренних напряжений, которые в свою очередь приводят к разрешению брикета.
Полученный результаты приведены в табл. 2.11. и рис2.5.
Таблица 2.11. Результаты испытаний брикетов на прочность при различных температурах термообработки.
Температура термообработки, °С |
Прочность брикета, мПа |
|
50 |
0,9 |
|
100 |
3,2 |
|
150 |
4,6 |
|
200 |
5,2 |
|
230 |
5,4 |
Рис. 2.6. Результаты испытаний брикетов на прочность при различных температурах термообработки.
После выяснения того, что наиболее прочные брикеты получаются при термообработке при температуре 230°С, был проведен ряд испытаний для выяснения оптимального времени данной обработки.
Несколько образцов так же, как и в предыдущем случае, были изготовлены из смеси состоявшей на 30% из шламов газоочистки и на 70% из хвостов флотации. Термообработка всех образцов была начата в один и тот же момент, а по истечению требуемого времени обработки, каждый образец отдельно извлекался из печи. Результаты данной серии экспериментов приведены в табл.2.12., и на графике рис. 2.7.
Таблица 2.12. Зависимость прочности брикетов от времени термообработки при 230°С.
Время термообработки, мин |
Прочность брикета, мПа |
|
30 |
1,3 |
|
60 |
2,4 |
|
90 |
3,8 |
|
120 |
4,6 |
|
150 |
5,0 |
|
180 |
5,2 |
Рисунок 2.7. Зависимость прочности брикетов от времени термообработки при 230°С.
Как видно из этого графика, наилучшее значение прочности брикета получено при трехчасовой термообработке при 230°С. Наиболее оптимальным временем термообработки является 150-180°С, потому что в этом диапазоне изменение прочностных свойств брикетов стремится к постоянному значению, не увеличивается так стремительно, как на участке графика в интервале от 30 до 150мин.
2.3 Предлагаемая схема переработки угольной пены с получением вторичного криолита и брикетов из хвостов флотации
В данной дипломной работе было проработано направление брикетирования хвостов флотации угольной пены, в качестве связующего для которых выступали не посторонние, специально подготовленные вещества, а продукт, так же получаемый в необходимых количествах на алюминиевых заводах - шлам газоочистки. Поскольку в них содержатся возгоны различных веществ, именно шламы газоочистки способны в данном случае выступать в роли связующего.
Свойства шламов газоочистки, которые важны для получения брикетов это: связующие характеристики и содержание примесей. При добавлении их к хвостам флотации, наиболее заметно изменяется лишь содержание фтора в полученной смеси, этот компонент не является той примесью, влияние которой на доменный процесс можно оценить однозначно. С одной стороны, фтор, содержащийся в подобных брикетах, связывает кальций во флюорит, что приводит к повышенному расходу флюса при производстве чугуна. Поскольку флюорит не является летучим соединением, то не следует опасаться ухудшения экологических условий вблизи данных предприятий. Так же необходимо отметить тот факт, что при образовании некоторого избыточного количества флюорита при доменном производстве чугуна, происходит разжижение шлака, что способствует лучшему его отделению и позволяет ненамного увеличить связанные с данным фактором технико-экономические показатели.
Благодаря тому, что шламы регенерации криолита могут обладать связующими свойствами, данная схема (рис. 2.8.) будет большей частью идентична с традиционной схемой переработки угольной пены, поскольку нет в необходимости в оборудовании для производства и подготовки связующего. Дополнение к существующей схеме состоит из следующих процессов:
1) Шихтовка материала, которая подразумевает под собой лишь совместное сгущение и фильтрацию хвостов флотации и шламов газоочистки в необходимых пропорциях. Ведение совместного процесса обезвоживания необходимо потому, что это позволит отказаться от применения дозаторов совместно со смесителями, а получаемая влажность фильтрата на используемом в цехе ПФС оборудовании как раз соответствует необходимой.
2) Брикетирование, как процесс, направленный непосредственно на получение окускованного материала.
3) Процесс термической обработки, направленный на придание полученным брикетам заданных свойств.
Рис. 2.8. Схема переработки угольной пены с получением брикетов из хвостов флотации
2.4 Способы комплексного использования продуктов переработки угольной пены
Как отмечалось ранее, фтор, содержащийся в брикетах из хвостов флотации угольной пены и шламов регенерации криолита, приводит к повышенному расходу извести, которая используется в качестве флюса для процессов черной металлургии. Одним из решений данной проблемы может стать предварительное выщелачивание хвостов флотации угольной пены. Данную операцию проводить со шламами газоочистки неприемлемо, потому что это приводит к сильному снижению связующих свойств данного материала. Таким образом, наиболее полно извлекая фтор из хвостов флотации, мы снизим среднее содержание фтора в смеси хвостов и шламов на несколько процентов.
Механизм взаимодействия тонкодисперсных фторуглеродсодержащих отходов с растворами каустической щелочи, согласно их вещественного состава, описывается следующими реакциями
NaFтв+H2O+Na2O - NaFж+H2O+Na2O (1)
2Na3AlF6+H2O+4Na2O - 12NaF+2NaAlO2+H2O (2)
2Na5Al3F14+H2O+12Na2O - 28NaF+6NaAlO2+H2O (3)
2AlF3+H2O+4Na2O - 6NaF+2NaAlO2+H2O (4)
Na2SO4тв+H2O+Na2O - Na2SO4ж+Na2O+H2O (5)
2Alмет+3H2O+Na2O - 2NaAlO2+3H2 (6)
Al2O3+ H2O+Na2O - 2NaAlO2+H2O (7)
CaF2+H2O+Na2O - 2NaF+Ca(OH)2 (8)
MgF2+Na2O+H2O - 2NaF+Mg(OH)2 (9)
При выщелачивании растворами каустической щелочи с концентрацией Na2O, равной 15-25г/л, при температуре 90-100°С, соответствующем Ж:Т, и продолжительности, протекание реакций 1-6 возможно до конца.
Для полного протекания реакции 7 необходимы более жесткие условия, а именно: температура процесса более 200°С и концентрация щелочи более 200г/л, поэтому практически весь глинозем остается в остатках после выщелачивания.
Реакция разложения фторида кальция 8 является обратимой и смещается вправо при повышении концентрации щелочи и температуры процесса. Однако при охлаждении раствора образовавшаяся гидроокись может практически полностью связать NaF обратно в CaF2. Препятствовать обратному ходу реакции 8 можно только связав образующуюся гидроокись кальция в трехкальциевый гидроалюминат.
Эксперименты по выщелачиванию проводились для рассмотрения возможности извлечения фтора из хвостов флотации угольной пены. Условия для проведения выщелачивания были следующими: Выщелачивание проводилось в фарфоровом стакане 400 мл при постоянном перемешивании с помощью механической мешалки. В предварительно подогретую до 90°С щелочь (NaOH) концентрацией в первом случае 25г/л, во втором - 75 г/л помещалась порция хвостов флотации (m=30гр). Отбор проб проводился каждые 15 мин. После выщелачивания пульпа фильтровалась через бумажный фильтр. Отфильтрованный раствор анализировался на содержание F с помощью иономера с использованием фторселективного электрода.
Табл.2.13. Результаты первой серии экспериментов.
время, мин |
Е, мВ |
|
15 |
-555 |
|
30 |
-560 |
|
45 |
-563 |
Вторая серия экспериментов. 30г/л
Рис. 2.9. Результаты первой серии экспериментов
Табл.2.14. Результаты второй серии экспериментов.
время, мин |
Е, мВ |
|
60 |
-542 |
|
75 |
-545 |
|
90 |
-548 |
Рис.2.10. Результаты второй серии экспериментов.
В целом, проведенные эксперименты показали, что проведение процесса выщелачивая при его необходимости необходимо проводить при концентрации щелочи 20-25 г/л, поскольку увеличение её концентрации ведет к снижению эффективности процесса, минимальное время выщелачивая составляет 45 мин, после чего дальнейшее снижение содержания фтора начинает снижаться медленнее.
Комплексности переработки данного вида отходов способствует так же использование полученного после фильтрации раствора в процессе нанесение хромового покрытия на стальные изделия.
Хромирование - один из наиболее старых и изученных методов получения покрытия, обладающего высокими защитными, термостойкими и прочностными свойствами. Хромирование изделия обладают высокой поверхностной твердостью, износостойкостью, термостойкостью и химической устойчивостью. Электролитическое хромирование - один из наиболее широко распространенных процессов в гальванике. Помимо высоких декоративных характеристик хромовое покрытие используется для придания антифрикционных свойств и повышенной износостойкости изделиям, работающим в особо нагруженных условиях.
Рис. 2.11. Схема электролизера для нанесения гальванических покрытий: А - аноды (металл-покрытие), К - катоды(покрываемая деталь).
Основной электролит для осаждения хрома содержит два компонента: СгО4 и H2SO4. Соотношение по массе между этими компонентами должно быть 100 : 1. При этом соотношении достигается наиболее высокий выход по току. Разбавленный электролит рекомендуется для получения износостойких покрытий, концентрированный -- для защитно-декоративных.
В результате добавления раствора, полученного после выщелачивания хвостов флотации, наносимое покрытие имеет более равномерную структуру (рис.2.12), и не нарушается под истирающими воздействиями. Образцы, полученные без добавления данного раствора в электролит имеют на поверхности зернистую структуру (рис2.13, 2.14), которая может повредится внешними механическими воздействиями.
Рис. 2.12.Структура образца полученного при добавлении в стандартный электролит раствора после выщелачивания хвостов флотации.
Рис. 2.13.Структура образца полученного без добавления в стандартный электролит раствора после выщелачивания хвостов флотации.
Рис. 2.14. Структура образца полученного без добавления в стандартный электролит раствора после выщелачивания хвостов флотации.
Глава 3. Расчет основного технологического оборудования для производства флотационного криолита из угольной пены[28,29,30]
Исходными данными для расчета основного технологического оборудования для производства флотационного криолита из угольной пены являются:
Производительность завода - 900 тыс. т. Al в год.
Коэффициент запаса по производительности оборудования принимаем 1,3.
С учетом переработки из запасов, образовавшихся на БрАЗе и с учетом увеличения выпуска алюминия.
3.1 Расчет качественно-количественной и водно-шламовой схем обогащения угольной пены
Для расчетов принимаем содержание фтора в угольной пене равным 32%. Требуется получить концентрат с содержанием фтора 44,5%. В результате проведенного анализа работы действующего цеха, извлечение фтора в концентрат принимаем 83,4%. Имеющиеся данные необходимо занести в таблицу 0 технологического баланса и рассчитать недостающие показатели, используя формулу извлечения:
Где в - содержание ценного компонента в продукте обогащения, %.
г - выход продукта, %.
л - содержание ценного компонента в исходной руде, %.
Таблица 3.1. Технологический баланс фтора
Наименование продуктов |
Выход %, г |
Содержание %, в |
Извлечение Е |
|
Концентрат |
60 |
44,5 |
83,4 |
|
Отвальные хвосты |
40 |
13,2 |
16,6 |
|
Угольная пена |
100 |
32 |
100 |
Находим выходы концентрата и хвостов:
Затем находим извлечение фтора в хвосты:
Содержание фтора в хвостах будет равно:
Для расчета схемы флотации угольной пены необходимо знать содержание фтора в продуктах флотации с учетом степени концентрации фтора в каждой операции. Обычно, в зависимости от типа руды степень концентрации в основных операциях принимается в пределах 1…10, в перечистных не более 2. Причем, по ходу процесса степень концентрации снижается.
Содержание ценного компонента в концентратах основной и перечистных операций может быть найдено из графика степенной функции y=xn, где n<1, y - содержание фтора в концентрации операции, x - номер операции флотации.
Рис. 3.1. График зависимости содержания фтора от числа операций флотации.
Расчет водно-шламовой схемы проводят для определения следующих показателей: отношения жидкого к твердому в продуктах флотации; количества воды, подаваемой в операции; объемы пульпы и потребности воды по флотационному отделению.
Для получения стабильных показателей обогащения каждую операцию флотации необходимо проводить при оптимальной плотности пульпы, т.е. при оптимальном содержании твердого в пульпе. Поэтому расчет водно-шламовой схемы необходимо начинать с определения значений плотности пульпы в различных операциях и продуктах. Эти значения устанавливаются на основании исследовательских работ и практики действующего цеха.
При расчете шламовой схемы следует учитывать, что плотность пенного продукта всегда выше плотности пульпы в операции в которой полчают данный продукт.
Точка А на рисунке 3.1 соответствует содержанию фтора в исходном питании основной флотации лF=32%. Точка В соответствует содержанию фтора в концентрате перечистной флотации вF=44,5%. По графику, полученному соединением точек A и В, можно определить содержание фтора в концентрате основной флотации.
Определяем содержание фтора в концентратах основной и перечистной флотации: в7=3,8%, в9=44,5%, затем следует задаться содержанием фтора в промпродуктах 8 и 10, в8=18,8%, в10=25%, и содержанием в контрольной флотации в16=30%, в7=13,2%.
Таблица 3.2. Расчет качественно-количественной схемы производства криолита из угольной пены.
Наименование операции и продуктов |
Выход продуктов от исход. г, % |
Производительность, Q т/сут. |
Содержание ценного компонента в, % |
Извлечение Е, % |
|
Измельчение Поступает: |
|||||
1.Угольная пена |
100 |
150 |
32 |
100 |
|
2.Пески классификации |
300 |
450 |
30 |
281,2 |
|
3. Промпродукт |
30 |
45 |
25 |
23,49 |
|
ИТОГО |
430 |
645 |
30,1 |
404,6 |
|
Выходит: |
|||||
1.Слив мельницы |
430 |
645 |
30,1 |
404,6 |
|
ИТОГО |
430 |
645 |
30,1 |
404,6 |
|
Классификация Поступает: |
|||||
Слив мельницы |
430 |
645 |
30,1 |
404,6 |
|
Промпродукт к.ф. |
20 |
30 |
30 |
18,75 |
|
ИТОГО |
450 |
675 |
30,1 |
423,4 |
|
Выходит: |
|||||
Слив классиф. |
150 |
225 |
30,3 |
142,2 |
|
Пески классиф. |
300 |
450 |
30 |
281,2 |
|
ИТОГО |
450 |
||||
Основная флотация |
|||||
Поступает: |
|||||
Слив классиф. |
150 |
225 |
30,3 |
142,2 |
|
ИТОГО |
150 |
225 |
30,3 |
142,2 |
|
Выходит: |
|||||
Промпродукт о.ф. |
60 |
90 |
18,8 |
35,3 |
|
Концентрат о.ф. |
90 |
135 |
38 |
106,9 |
|
ИТОГО |
150 |
225 |
30,3 |
142,2 |
|
Перечистная флотация Поступает: |
|||||
Концентрат о.ф. |
90 |
135 |
38 |
106,9 |
|
ИТОГО |
90 |
135 |
38 |
106,9 |
|
Выходит: |
|||||
Промпродукт к.ф. |
20 |
30 |
30 |
18,75 |
|
Хвосты |
40 |
60 |
13,2 |
16,6 |
|
ИТОГО |
60 |
90 |
18,8 |
35,3 |
|
Сгущение Поступает: |
|||||
Концентрат п.ф. |
60 |
90 |
44,5 |
83,4 |
|
ИТОГО |
60 |
90 |
44,5 |
83,4 |
|
Выходит: |
|||||
Сгущенный криолит |
60 |
90 |
44,5 |
83,4 |
|
Слив |
- |
- |
- |
- |
|
ИТОГО |
60 |
90 |
44,5 |
83,4 |
|
Фильтрация Поступает: |
|||||
Сгущенный криолит |
60 |
90 |
44,5 |
83,4 |
|
ИТОГО |
60 |
90 |
44,5 |
83,4 |
|
Выходит: |
|||||
Криолит |
60 |
90 |
44,5 |
83,4 |
|
Фильтрат |
- |
- |
- |
- |
|
ИТОГО |
60 |
90 |
44,5 |
83,4 |
Таблица 3.3. Расчет водно-шламовой схемы производства флотационного криолита из угольной пены.
Наименование операции и продуктов |
Производительность, Q т/сут. |
Ж:Т, R |
Кол-во воды W, м3 |
Объем пульпы V, м3 |
|
Измельчение Поступает: |
|||||
Исходная пена |
150 |
0,05 |
7,5 |
72 |
|
Пески классиф. |
450 |
1,25 |
562,5 |
756 |
|
Промпродукт п.ф. |
45 |
3 |
135 |
154,3 |
|
Вода |
125 |
125 |
|||
ИТОГО |
645 |
1,28 |
830 |
1107,3 |
|
Выходит: |
|||||
Слив из мельницы |
645 |
1,28 |
830 |
1107,3 |
|
ИТОГО |
645 |
1,28 |
830 |
1107,3 |
|
Классификация Поступает: |
|||||
Слив мельницы |
645 |
1,28 |
830 |
1107,3 |
|
Промпродукт к.ф. |
30 |
2,3 |
69 |
81,9 |
|
Вода |
70 |
70 |
|||
ИТОГО |
675 |
1,43 |
969 |
1259,2 |
|
Выходит: |
|||||
Слив классификатора |
225 |
1,8 |
407 |
503,2 |
|
Пески классификатора |
450 |
1,25 |
562,5 |
756 |
|
ИТОГО |
675 |
1,43 |
969 |
1259,2 |
|
Основная флотация Поступает: |
|||||
Слив классификатора |
225 |
1,8 |
407 |
503,2 |
|
Свежая вода |
80 |
80 |
|||
ИТОГО |
225 |
2,1 |
481 |
583,2 |
|
Выходит: |
|||||
Концентрат о.ф. |
135 |
1,8 |
243 |
301 |
|
Промпродукт о.ф. |
90 |
2,6 |
238 |
282 |
|
ИТОГО |
225 |
2,1 |
481 |
583,2 |
|
Перечистка Поступает: |
|||||
Концентрат о.ф. |
135 |
1,8 |
243 |
301 |
|
ИТОГО |
135 |
1,8 |
243 |
301 |
|
Выходит: |
|||||
Концентрат |
90 |
1,2 |
108 |
146,7 |
|
Промпродукт |
45 |
3 |
135 |
154,3 |
|
ИТОГО |
135 |
1,8 |
243 |
301 |
|
Контрольная флотация Поступает: |
|||||
Промпродукт о.ф. |
90 |
2,6 |
238 |
282 |
|
Вода |
246 |
246 |
|||
ИТОГО |
90 |
5,3 |
484 |
528 |
|
Выходит: |
|||||
Промпродукт |
30 |
2,3 |
238 |
282 |
|
Хвосты |
60 |
7 |
246 |
246 |
|
ИТОГО |
90 |
5,3 |
484 |
528 |
|
Сгущение Поступает: |
|||||
Концентрат |
90 |
1,2 |
108 |
146,7 |
|
ИТОГО |
90 |
1,2 |
108 |
146,7 |
|
Выходит: |
|||||
Сгущенный криолит |
90 |
0,8 |
72 |
110,7 |
|
Слив |
36 |
36 |
|||
ИТОГО |
90 |
1,2 |
108 |
146,7 |
|
Фильтрация Поступает: |
|||||
Сгущенный криолит |
90 |
0,8 |
72 |
110,7 |
|
ИТОГО |
90 |
0,8 |
72 |
110,7 |
|
Выходит: |
|||||
Криолит |
90 |
0,8 |
72 |
110,7 |
|
Фильтрат |
54 |
54 |
|||
ИТОГО |
90 |
0,8 |
72 |
110,7 |
Таблица 3.4. Баланс воды.
Поступает |
м3/сут |
Выходит |
м3/сут |
|
С исходным раствором |
7,5 |
Слив |
36 |
|
Измельчение |
125 |
Фильтрат |
54 |
|
Классификация |
70 |
Хвосты |
420 |
|
Основная флотация |
80 |
|||
Контрольная флотация |
246 |
Криолит |
18 |
|
ИТОГО |
528,5 |
528 |
3.2 Выбор и расчет оборудования для сгущения и фильтрации
Для частичного обезвоживания пульпы криолита после флотации, в цехе устанавливается оборудование для сгущения.
Его расчет начинается с определения площади осаждения и диаметра сгустителя по следующим формулам.
где: F - площадь осаждения, м2
- удельная площадь осаждения (30-32 м2).
Q - Производительность по твердому, т/ч.
Д - диаметр сгустителя, м
Производительность по твердому принимаем равной 3,75 т/час, поэтому необходимо сгущать в 2 сгустителях.
Согласно справочным данным, принимаем к установке одноярусный сгуститель с центральным приводом Ц-9.
Вакуум-фильтры применяют для обезвоживания флотационного концентрата. По конструктивному признаку различаю барабанные и дисковые вакуум-фильтры. Расчет числа фильтров сводится к определению необходимой фильтрующей поверхности и выбору типоразмера.
Таблица 3.5. Технические характеристики сгустителя Ц-9
Параметры |
||
Размер чана, мм |
||
Диаметр |
9000 |
|
Высота |
3000 |
|
Площадь осаждения, м2 |
60 |
|
Электродвигатель, N кВт |
9,9 |
|
Масса с чаном, кг |
16,312 |
Определение необходимой фильтрующей поверхности вакуум-фильтров обычно производится по удельной производительности.
F=Q/q, м2
Где Q - количество пульпы, поступающей на фильтровальную установку, т/ч
q - удельная производительность фильтрующей поверхности q=0,25
F=4,61/0,25=18,44м2
Такая площадь фильтрующей поверхности соответствует вакуум-фильтру БОУ-20
Таблица 3.6. техническая характеристика вакуум-фильтра БОУ-20
Параметры |
||
Площадь фильтрующей поверхности |
20 |
|
Барабан: |
||
Диаметр, мм |
2612 |
|
Длина, мм |
2700 |
|
Частота вращения, об/мин |
От 0,13 до 2 |
|
Мощность, затрачиваемая при работе, кВт |
0,6 - 1,8 |
|
Масса с редуктором и эл.двигателем |
13046 |
3.3 Выбор и расчет оборудования сушки
Процесс термической сушки заключается в удалении влаги из продуктов обогащения путем её испарения при нагревании высушиваемого материала горячим воздухом или дымовыми газами. Процесс термической сушки делится на три периода: подогрев материала, сушка с постоянной интенсивностью и сушка с уменьшающейся интенсивностью. Продолжительность подогрева зависит от толщины слоя и главным образом от крупности высушиваемого материала.
Так как криолит должен отгружаться при влажности не более 2%, его необходимо подвергать сушке в сушильном барабане, где в качестве сушильного агента используют мазут.
Расчет сушильных установок заключается в составлении материального баланса сушки.
Количество испаренной влаги:
W=G(W1-W2)/1000
где W - количество испаренной влаги, т/ч.
W1 и W2 - влагосодержание криолита до и после сушки, г/кг.
G - количество исходного материала, кг/час.
W=6000(720-15)/1000=4320кг.
Для лучшего контакта высушиваемого материала с горячими газами, полученными от сжигания мазута внутри барабана, устанавливаются металлические насадки различной формы.
Горячий воздух в барабан поступает из топки расположенной со стороны загрузки концентрата. Горячие газы движутся в барабане в том же направлении, что и криолит. Газы, вышедшие из барабана, поступают в циклон, где из них удаляется пыль, а затем выбрасываются в атмосферу.
Влажный криолит подают в барабан, где он при движении разрыхляется и перемешивается насадками. Нагревание материала происходит от нагретой внутренней поверхности вращающегося барабана. Барабан устанавливаю под углом 3-5° к горизонту.
Работа барабанов сушилки характеризуется напряжением барабана по влаге, которое определяется по формуле:
A=W/Vб
где Vб - внутренний объем барабана (120-125м3)
A = 4320/123=34,4кг/мг
Диаметр барабана подсчитывается по формуле:
Д=(0,188/100-в)·(V2/щ2), м2
где V2 - объем газов, выходящих из барабана, м3/г.
щ2 - скорость газов при выходе из сушилки (0,5-1м/с).
В - коэффициент, равный 0,15-0,25.
Д=(0,188/100-0,2)·(19800/1)=2,8м.
Длина барабана
L=4W/рД2·А
где W - количество удаляемой влаги, кг/г.
L=4·4320/3,14·2,82·34,4=20м.
К установке принимаем сушильный барабан СБ-2,8Ч20.
Таблица 3.7. Техническая характеристика сушильного барабана.
Параметры |
||
Наружный диаметр корпуса, мм |
2800 |
|
Длина корпуса аппарата, мм |
20000 |
|
Угол наклона, град. |
3 |
|
Скорость вращения, об/мин. |
От 2,3 |
|
Тип насадки |
||
Электродвигатель, N кВт |
От 32до 1000 |
Глава 4. Автоматизация технологических процессов
4.1 Сгуститель как объект управления
Входные воздействия, управляющие параметры и выходные показатели процесса сгущения приведены на рисунке 4.1.
Рис.4.1. Сгуститель как объект управления
Особенностью процесса сгущения является значительное количество выходных показателей, часть из которых - расходы и плотности разгрузки и слива - сильно коррелированны между собой. Управляющих воздействий немного. Чаще всего это одно воздействие - величина проходного сечения отверстия разгрузки, если же используется коагулянт, то в качестве управляющих могут быть использованы его расход и концентрация. Целью стабилизирующих систем управления сгустителем является: плотность разгрузки др=const и дс? дс.доп., а целью оптимизирующих систем управления др=const и плотность слива дс>min.
4.2 Стабилизация процесса сгущения
Обычно для стабилизации работы сгустителя контролируют плотность разгрузки и воздействуют на задвижку разгрузочной трубы, после чего контролируют плотность слива и воздействуют на расход коагулянта, обращаясь затем опять к плотности разгрузки. Для улучшения динамических свойств системы либо конструктивного упрощения, возможен ввод сигнала от датчика внутреннего параметра состояния сгустителя, коррелированного с плотностью слива, т.е. от датчика высоты зоны уплотнения.
Следовательно, основной системой стабилизации, предопределяющей выполнение требования др=const, является система, включающая в себя датчик плотности разгрузки 1, регулятор 2, воздействующий на клапан 3.
Для выполнения ограничения дс? дс.доп возможно включение регулятора 4 расхода коагулянта на датчик плотности (мутности) слива 5, включение датчика высоты сгущенного слоя 6 на регулятор 2 и, наконец, регулирование соотношения расхода пульпы 8 и её плотности 7 и расхода коагулянта 9. расход коагулянта измеряется дозатором 10.
Рис. 4.2. Структура системы стабилизации процесса сгущения.
Естественно, что приведенная на рисунке 4.2. схема может быть реализована только при наличии датчиков. Точное измерение всех величин, кроме плотности разгружаемого продукта, затруднительно.
Расход и плотность питания измеряются с ошибками из-за насыщенности концентрата воздухом, расход реагента контролировать трудно в связи сего малым расходом (при применении порционных дозаторов этот контроль можно исключить).
Плотность слива, изменяющуюся в диапазоне 1,01-1,08 г/см3, измеряют неточно в связи с её чрезвычайно низкой величиной, и, наконец, измерение высоты сгущенного слоя затруднено из-за отсутствия четкой границы между зонами.
Совокупность данных факторов приводит к появлению на производстве упрощенных схем управления сгустителями.
Специфическими для сгущения являются датчики высоты осветленного слоя и датчики плотности слива сгустителей(датчики мутности).
Для контроля высоты осветленного слоя могут быть применены гамма-реле, устанавливаемые позиционно либо используемые как зондовые датчики. В некоторых случаях используют фотореле, а для контроля мутности - фотометрические датчики.
Для безаварийной работы сгустителя необходим автоматический контроль перегрузки сгустителя, возникающий при скоплении большого количества твердого материала в зоне сгущения и приводящей либо к поломке, либо к остановке фермы сгустителя. При перегрузке сгустителя возрастает момент на валу электропривода фермы и соответственно возрастает потребляемая мощность и ток электродвигателя. Эти электрические величины, контроль которых достаточно просто реализовать, используются для контроля и сигнализации перегрузки сгустителя.
Для автоматического контроля основного технологического параметра процесса сгущения - плотности сгущенного продукта, могут быть использованы радиоактивные плотномеры типа ПР-1028М, которые устанавливают на пульпопроводе, падающим сгущенный продукт на фильтрацию.
Другой важный технологический параметр, который необходимо контролировать - плотность (мутность) слива сгустителя, которая определяет потери полезного компонента со сливом. Для контроля этого параметра используют мутномеры различных производителей, принцип действия которых основан на ослаблении светового потока, проходящего через поток слива определенной толщины. Отобранный поток слива пропускается через специальную кювету с прозрачными окнами, перед одним из которых располагается источник света, перед другим - фотоэлемент, сигнал которого пропорционален прошедшему световому потоку, зависящему от плотности слива. Примером таких приборов может служить широкодиапазонный мутномер-сигнализатор АЖН-98/ПК.
В целом, система управления радиальным сгустителем включает локальные системы стабилизации плотности сгущенного продукта изменением частоты вращения привода пескового насоса, либо изменением площади поперечного сечения разгрузочного отверстия сгустителя и уровня границы раздела зон слива и ожиженной постели изменением расхода флокулянта в сгуститель.
Глава 5. Безопасность жизнедеятельности
5.1 Анализ вредных и опасных факторов в цехе ПФС
Рис. 5.1. Анализ вредных и опасных факторов
Угольная пена из электролизных корпусов доставляется в цех автотранспортом. Затем её подвергают дроблению и классификации. Далее материал поступает на измельчение с добавлением технической воды. После мельницы пульпа перекачивается насосами на флотацию в механических флотомашинах. Хвосты флотации традиционно отправляются на шламовые поля, но при внедрении данной технологии они будут подвергаться окомкованию для последующей переработки. Полученный после флотации камерный продукт направляется в сгустители, затем на фильтрацию в вакуум-фильтрах и на сушку в барабанной сушилке. Полученный криолит в цементовозах развозится по электролизным корпусам.
Таблица 5.1. Вредные производственные факторы
Вредный фактор |
Место возникновения |
Действие на организм |
Нормативный документ |
Способы защиты |
|
Повышенная температура |
Сушка вторичного криолита |
Нарушение теплового баланса тела, перегрев организма |
[32] |
Защитные экраны, вентиляция |
|
Повышенный уровень шума и вибрации |
Дробление, измельчение, сушка |
Шум вызывает изменения в нервной системе, оказывает влияние на психику человека, сердечно-сосудистую систему, ухудшает сон. Работа в условиях сильного шума может вызвать головную боль, ослабление внимания, привести к несчастному случаю. |
[32] |
Регулярная смазка приводов электро двигателей, их частичная звукоизоляция |
|
Токсичные вещества |
Пушонка, тезническая вода, маточный раствор, фтористый водород и его соли, флотореагенты |
См. табл. 4.3 |
[32] |
||
Недостаточная освещенность рабочей зоны |
Флотация |
Нарушение зрения, раздражение центральной нервной системы, головные боли |
[32] |
Установка дополнительного осветительного оборудования |
Таблица 5.2. Опасные производственные факторы
Фактор |
Место возникновения |
Способ защиты |
|
Движущиеся элементы оборудования |
Дробление, сортировка, классификация, измельчение, флотация, сгущение, фильтрация, сушка |
Ограждения, предупреждающие плакаты, механизмы аварийной остановки |
|
Движущийся транспорт |
Прием сырья, отходов и отгрузка готовой продукции |
Соблюдение скоростного режима движения, дорожная разметка, дорожные знаки |
|
Отлетающие предметы |
Дробление, грохочение |
Ограждения, предупреждающие плакаты |
|
Опасный уровень напряжения |
Всё оборудование цеха, работающее от электрического тока |
Заземление, ограждения, предупреждающие плакаты |
Основным оборудованием цеха производства фтористых солей являются:
1. Мешалка раствора,
2. Теплообменник,
3. Сгуститель,
4. Мешалка пульпы,
5. Напорный бак,
6. Вакуум-фильтр,
7. Барабанная сушилка,
8. Дробилка,
9. Мельница,
10. Элеватор,
11. Флотомашина.
5.2 Производственная санитария
В соответствии с [33] цех производства фторсолей относится к 1 классу производств, для которого размеры санитарно-защитной зоны составляют 1000м.
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны взяты в соответствии с [34]. Зимой средняя температура воздуха -19…-24°С, относительная влажность 15…75%, скорость движения воздуха не более 0,2 м/с, температура воздуха вне рабочих мест 15-26°С. Летом температура воздуха 23…26°С, относительная влажность воздуха 15-75%, скорость движения воздуха не более 0,2 м/с, температура воздуха вне рабочей зоны не более 28°С [34], категория работ легкая Iб.
Таблица 5.3. Характеристика сырья, готовой продукции и отходов, представляющих опасность
Вещество |
Физико-химические свойства |
ПДК, мг/м3 |
Класс опасности |
Характер воздействия на организм человека |
|
Оксид углерода CO |
Бесцветный газ без вкуса и запаха, tпл=-205°С, плотность = 0,97 г/см3. При низких температурах достаточно инертен. Обладает восстановительными свойствами |
20 |
4 |
Способен оказывать непосредственное воздействие на клетки организма, нарушая тканевое дыхание. Обладает токсичным эффектом на состав крови. При резкой анемии возможна смерть даже, когда с гемоглабином связано 20% CO |
|
Диоксид углерода CO2 |
Бесцветный газ кисловатого вкуса и запаха. tпл=-56,6°С, плотность = 0,9 г/см3. Химически инертен |
- |
- |
Наркотик, раздражает кожу и слизистые оболочки, возбуждает и угнетает дыхательный центр, оказывает центральное сосудосужающее и местное сосудорасширяющее действие |
|
Пыль криолита Na3AlF6 |
Мелкокристаллический буровато-белый порошок tпл=1000°С, плотность = 2,9 г/см3 |
1 |
3 |
Протоплазматический яд, оказывает токсичное воздействие в основном на ферменты, в результате нарушается углеводородный обмен. При остром отравлении главное значение имеет воздействие на нервную систему и мускулатуру, а также в желудочно-кишечном тракте |
|
Керосин осветительный |
Светло-желтая жидкость с острым запахом, является продуктом переработки нефти |
300 |
4 |
Контакт с керосинами не ведет к поражению центральной нервной системы, сердечнососудистой системы кроветворных органов, нарушению обменных процессов |
|
Фтористый водород HF |
Бесцветный газ, tпл=-87,2°С, плотность = 0,99 г/см3. Интенсивно реагирует с большинством элементов и их окислами, разрушает стекло, фарфор |
0,5 |
2 |
Сильно раздражает верхние дыхательные пути. При высоких концентрациях раздражает глаза и слизистую носа, может развиться гнойный бронхит, носовые кровотечения, колики, ощущения удушья. Сердечнососудистые повреждения - острая дилатация сердца, нарушения коронарного кровообращения, падение кровяного давления. |
5.2.1 Вентиляция
В цехе, по данным практики, удельные тепловыделения составляют около 40 ккал/м3·ч. Метеорологические условия должны удовлетворять требованиям [35]. Основным назначением вентиляции является удаление из цеха избыточного тепла.
Расчет воздухообмена. Расчетные температуры для вентиляции, наружного воздуха в районе г. Братска: зимняя -30°С, летняя +22,5°С. определяем необходимый воздухообмен для удаления избытков тепла[36].
где Q - удельные тепловыделения, ккал/м3ч,
V - объем цеха, м3
C - теплоемкость воздуха - 0,24 ккал/град
- удельный вес наружного воздуха, кг/м3
- температура в рабочей зоне, °С
- наружная температура воздуха.
Для летнего периода, согласно [35] температура рабочей зоны принята на 5 градусов выше летней температуры воздуха снаружи цеха
Объем цеха составит:
Где 71,8 - длина здания, м
55,5 - ширина здания, м
20 - высота здания, м.
Удельный вес воздуха при температуре 22,5°С составляет 1,195 кг/м3, следовательно, теплообменная вентиляция в теплое время года составит:
Определим кратность воздухообмена для теплого времени года:
Для зимнего периода: температура наружного воздуха -22°С, температура рабочей зоны -18°С. Воздухообмен определяется по формуле:
где Q - потери тепла из цеха.
Потери тепла через стенки:
где k - коэффициент теплопроводности = 1,2 ккал/м2час,
F - площадь стен, F=55,5·20·2+71,8·20·2=5072м2,
t - температура в рабочей зоне,
t0 - температура наружного воздуха.
Потери тепла через перекрытия:
Площадь перекрытий принимаем равной площади пола
Потери тепла через остекление:
где F3 - площадь остекления, м2
k3 - 0,65 ккал/м2ч - для стекла.
Неучтенные потери тепла через дверные проемы принимаем равными 5% условно очерченных:
Общие потери тепла составят QF1=472665 ккал/час
Определяем общеобменную вентиляцию в холодное время года G:
Кратность воздухообмена составит:
Местная вытяжная вентиляция предназначена для удаления загрязненного воздуха непосредственно от источника образования вредных выделений.
В цехе она расположена у дробилки угольной пены, объем отсасываемого воздуха рассчитываем по формуле:
где F - площадь приемного отверстия, м2
W - средняя скорость воздуха 1,5 м/с
Следовательно
Учитывая, что количество оборудования под вытяжной вентиляцией единицы, найдем общий объем 162·4=648 м3/ч.
5.2.2 Освещение
Характер работ в цехе ПФС по зрительным условиям относится к VIII разряду, т.е. работы малой точности. В отделении естественное боковое освещение, коэффициент естественной освещенности е=0,2% Ен=е=0,2%.
Искусственное освещение.
Число рядов светильников по ширине помещения: 9
Общее количество светильников: 99
Напряжение осветительной сети: 220В
Мощность лампы: 300 Вт
Световой поток лампы: 4350 лм.
По проекту цеха предусматривается также аварийное освещение, так как его отсутствие может вызвать нарушение технологического процесса.
5.2.3 Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией
Основными источниками шума внутри здания цеха ПФС являются механизмы, привода электродвигателей, шум системы вентиляции на постоянных рабочих местах в помещении 80 дб. Шум вызывает изменения в нервной системе, оказывает влияние на психику человека, сердечнососудистую систему, ухудшает сон. Работа в условиях сильного шума может вызвать у человека головную боль, ослабление внимания, привести к несчастному случаю. Поэтому в цехе приняты меры по борьбе с шумом - проводится регулярная смазка приводов электродвигателей, их частичная звукоизоляция. Хотя вибрации в цехе не велики, ослабление их имеет значение не только для создания благоприятных условий труда, но и для сохранности машин, агрегатов и улучшения их работы. Ослабление вибрации достигается уравновешиванием, балансировкой вращающихся частей, уменьшением амплитуды колебаний с помощью различных прокладок.
Вибрация влияет на нервную систему, желудочно-кишечный тракт, мышцы, костно-суставный аппарат, зрение, слух.
5.2.4 Санитарно-бытовое обслуживание
По санитарным характеристикам производственного процесса, в соответствии с [37], процесс получения флотационного криолита относится к группе II-б. Для данной группы производства предусматривается следующий состав бытовых помещений: гардеробная, душевая, хранение чистой и рабочей одежды предусматривается отдельно.
Для чистой одежды запроектированы шкафы размерами: глубина - 50см, ширина - 50см, высота - 165см.
Для рабочей одежды предусматриваются аналогичные шкафы. Ширина прохода между шкафами - 2м, расстояние между стеной и крайним рядом шкафов - 1,3м. Число шкафов принято равным 200.
Душевые располагаются между гардеробами чистой и рабочей одежды. Количество душевых кабинок принято равным 10. Размеры душевых 0,9Ч0,9м. Расстояние между рядами душевых кабин и стенами - 1,5м.
Пол в душевой сделан из плитки марки АП. Стены облицованы кафельной плиткой на высоту 1,8м.
В бытовых помещениях предусматриваются уборные, оборудованные керамическими чашами. Кабины уборных разделяются перегородками не доходящими до пола 0,2м. размеры кабин 1,2Ч0,9м. в шлюзах при уборных предусматривается один умывальник.
Так как цех ПФС расположен в непосредственной близости от электролизного цеха, то в нем предусмотрена лишь аптечка без обслуживающего персонала.
5.3 Техника безопасности
Цех ПФС расположен в 2 корпусах. В первом корпусе находятся узлы дробления, измельчения, флотации и сгущения. Мешалки, сгустителя, мельница расположены на нулевой отметке. Расстояние между ними - 3м. Во втором корпусе находятся узлы сушки и фильтрации, а так же другое оборудование.
Ограждение лестниц и рабочих площадок высотой 1м, с перекладиной на высоте 0,5м, перекладин через 0,7 м. угол наклона лестниц на рабочие площадки 45°.
Мероприятия по борьбе с опасностями.
Для безопасности и удобства работ в цехе предусмотрены следующие мероприятия:
- сгустители герметизируются в месте прохода вала через крышку сгустителя сальниковыми уплотнениями, а в местах смотровых и пробоотборных лючков также уплотнения, привод с передачей ограждается кожухом;
- для сушильной печи необходимы вытяжка, герметизация разгрузочной и загрузочной головок печи, поддержание в сушилке разряжения, увлекаемую пыль сушимого продукта необходимо улавливать в циклонах.
Место выгрузки криолита оборудуется аспирационной установкой.
У каждого агрегата установлены рабочие площадки для удобства эксплуатации оборудования и безопасности рабочих. Все рабочие площадки, расположенные выше 0,3м от пола представляют опасность при падении и поэтому имеют ограждающие перила высотой 1м с перекладиной на высоте 0,5м.
В нижней части перила имеют обортовку высотой 0,2м. С нулевой отметки к рабочим площадкам запроектированы лестницы шириной 1,2м, при наклоне 45°. На баках, мешалках и сгустителях во время работы смотровые люки должны быть закрыты.
5.3.1 Электробезопасность
Проектируемый цех относится к группе особо опасных помещений, так как помещение с сырым железобетонным полом, и имеются в наличии опасные жидкости и газы.
Для монтажа электросиловых линий использован кабель марки СБГ и провод ПРТО в стальных трубах. Двигатели работаю под напряжением 380В.
Подача пульпы и её перекачка осуществляется насосами с двигателями АО (закрытого типа, обдуваемые).
Пусковые устройства находятся в кожухах, при открытии которых автоматически отключается сеть.
Переносные светильники имеют напряжение 12В. Должно быть предусмотрено защитное заземление на всех токоведущих частях электрооборудования.
Величина защитного заземления - 4Ом.
5.3.2 Противопожарная профилактика
Для обеспечения пожаро-взрывобезопасности все работы должны проводиться согласно инструкции о мерах противопожарной безопасности в цехе ПФС.
Запрещается применение открытого огня и курение в помещениях бытовых, складов, мастерских, гаража и вблизи них. Производство огневых работ в складах, бытовых помещениях допускается только с разрешения пожарной охраны.
Курение разрешается только в специально отведенных местах.
Запрещается загромождение рабочих мест, проходов, выходов из помещений, доступов к противопожарному оборудованию, средствам пожаротушения и связи.
Для очистки машин, агрегатов, узлов и деталей от масляных и смолистых загрязнений запрещается применять солярку, керосин и другие ЛВЖ.
Использовать для этих целей следует пожаробезопасные моющие средства.
Каждый аппаратчик обязан уметь оказать первую доврачебную помощь при переломах, ожогах, отравлениях и поражениях электрическим током.
Аппаратчики отделения фтористых солей обязаны правильно использовать средства индивидуальной защиты для предупреждения случаев травмирования, загрязнения кожных покровов, попадания вредных веществ в организм.
За невыполнение требований безопасности, изложенных в инструкциях по охране труда по профессиям, работники несут материальную, дисциплинарную и уголовную ответственность в зависимости от характера нарушения и исхода, последовавшего в результате несчастного случая.
Производство в цехе связано с обработкой несгораемых материалов, но связанное со сжиганием жидкого топлива.
По пожарной опасности производства в цехе относятся к группе «Г». Степень огнестойкости зданий и сооружений характеризуется группой возгораемости и пределом огнестойкости их основных конструкций. На случай возникновения пожара, эвакуации людей из здания, существуют эвакуационные выходы, а именно:
- через ворота в боковой стене здания непосредственно наружу,
- через двери в бытовые помещения с выходом наружу.
Расстояние от рабочих место до точек эвакуации не превышает 35м. на случай возникновения пожара предусматривается противопожарный водопровод высокого давления. В систему водопровода входит водонапорная сеть, воду в которую подает водонапорная станция.
В цехе имеются пожарные краны и рукава длиной 10м. в цехе предусмотрены следующие первичные средства тушения пожара:
- для тушения электроустановок и электропроводов углекислотный огнетушитель ОУ-5,
-пенный огнетушитель,
-ящик с песком,
- ломы, лопаты, топоры.
К цеху обеспечен свободный проезд пожарных машин. Проектной документацией предусматривается только телефонная связь с пожарным депо, расположенным на территории завода
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях
Возникновение чрезвычайных ситуаций техногенного происхождения в цехе ПФС не предусмотрено в виду специфики производства.
Возникновение чрезвычайных ситуаций природного характера также не предусмотрено ввиду природных особенностей братского района.
Глава 6. Организационно-экономическая часть [45,46,47]
6.1 Капитальные вложения
а) здания и сооружения выполнены из железобетонных плит, железобетонных колонн. Перекрытия выполнены из кирпичных стен с бетонными полами, покрытыми керамической кислотоустойчивой плиткой.
Стоимость зданий - 7899766 руб.
сооружений - 4646921 руб.
общая стоимость зданий и сооружений У1=7899766+4646921=12546687 руб.
б) Расчет стоимости необходимого для работы оборудования производится с учетом транспортных расходов и затрат на монтаж и установку.
Данные расчетов сводим в таблицу.
Таблица 6.1. Расчет стоимости оборудования.
Показатели |
Кол-во |
Оптовая цена, руб. |
Полная стоимость, руб. |
Норма амортизации на реновацию, % |
Годовые амортиз. отчисления, руб/год |
|
Подогреватель |
8 |
771435 |
1234296 |
6,7 |
82697 |
|
Сгуститель ЦД-12 |
2 |
460880 |
737406 |
5,3 |
39082 |
|
Сгуститель Ц-9 |
6 |
431240 |
689984 |
5,3 |
36569 |
|
Мешалка Al-раствора |
4 |
6104 |
9766 |
6,7 |
654 |
|
Компрессор водокол. |
5 |
267571 |
428113 |
6,7 |
28683 |
|
Сушильный барабан |
2 |
393800 |
630080 |
12 |
75609 |
|
Мешалка цепн. |
3 |
4578 |
7324 |
6,7 |
490 |
|
Вибропитатель ПЭВ |
6 |
17943 |
28708 |
5,3 |
1521 |
|
Дробилка ДО-1 |
1 |
67320 |
107712 |
8,3 |
8940 |
|
Дробилка ДДЗ-20 |
1 |
71276 |
114041 |
8,3 |
8940 |
|
Бак напорный |
2 |
26500 |
42400 |
5,3 |
2247 |
|
Реактор варки |
2 |
188337 |
301339 |
6,7 |
20189 |
|
Бак накопительный |
3 |
36903 |
59044 |
5,3 |
3129 |
|
Вакуум-фильтр БОУ-20 |
2 |
113153 |
181044 |
10 |
18104 |
|
Грейфер моторн. |
2 |
6702 |
10723 |
6,7 |
718 |
|
Кран однобалоч. |
1 |
155531 |
24849 |
6,7 |
1664 |
|
Кран мостовой |
3 |
57105 |
91368 |
6,7 |
6121 |
|
Мельница |
2 |
756858 |
1210972 |
8,3 |
100510 |
|
Классификатор |
2 |
298856 |
478169 |
8,3 |
39688 |
|
Флотомашина |
3 |
1907718 |
3052348 |
6,7 |
204507 |
|
Бак распределит. |
2 |
11687 |
18699 |
5,3 |
991 |
|
Бак оборотной воды |
1 |
4320 |
6912 |
5,3 |
366 |
|
Циклон |
2 |
70297 |
112475 |
8,3 |
1035 |
|
Бак реагентов |
2 |
4320 |
6912 |
5,3 |
366 |
|
Бункер приемн. |
2 |
18593 |
29748 |
5,3 |
1576 |
|
Вентилятор мальничн. |
2 |
5651 |
9041 |
5,3 |
479 |
|
Элеватор |
2 |
94620 |
151392 |
6,7 |
10143 |
|
Насос ПК-63 |
7 |
113299 |
181278 |
12 |
21753 |
|
Насос ПБ-11/31 |
5 |
48396 |
77433 |
12 |
9291 |
|
Насос Х72/20 |
3 |
42350 |
67760 |
12 |
8131 |
|
Насос Х160/29 |
5 |
67334 |
107734 |
12 |
12928 |
|
Насос АР60М |
Подобные документы
Биохимия и минералогия алюминия. Виды алюминиевых руд, их генезы и состав. Производство криолита из угольной пены. Химический состав угольной пены. Назначение смешанного вторичного криолита. Основные направления, повышения эффективности производства.
контрольная работа [212,6 K], добавлен 22.01.2009Использование криолита в процессе производства алюминия. Получение вторичного криолита путем флотации и регенерации. Состав анодных газов и их утилизация с получением вторичного криолита на Братском алюминиевом заводе. Источники выделения анодных газов.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 20.07.2012Способы обогащения руд. Технология флотации: обогащение марганцевых руд, дообогащение железорудных концентратов, извлечение металлов из "хвостов" магнитного и гравитационного обогащений. Технологическая схема обогащения апатит-штаффелитовой руды.
реферат [665,6 K], добавлен 14.11.2010Качественно-количественные операции флотации железной руды. Расчет процесса дробления-грохочения, крупности и выхода продуктов. Показатели обогащения: выход концентратов, хвостов; содержание компонентов. Технологическая эффективность процессов обогащения.
курсовая работа [66,6 K], добавлен 20.12.2014Обоснование схемы флотации. Составление режимной карты отделения. Расчёт технологического баланса продуктов обогащения и принципиальной схемы флотации. Обоснование и выбор флотационных машин и реагентного оборудования. Создание схемы движения пульпы.
курсовая работа [497,1 K], добавлен 15.12.2014Изучение технологии производства слюдопластовых электроизоляционных материалов, образование отходов при производстве слюдопластовой бумаги. Технологические и экономические расчеты для установки по переработке отходов слюдопластового производства.
дипломная работа [5,2 M], добавлен 30.08.2010Тяжелые нефтяные остатки и их химический состав. Закономерности переработки нефтяных шламов с получением модифицированных битумов. Установка переработки нефтяных шламов с получением модифицированных битумов и связующих для бытового твёрдого топлива.
диссертация [1,6 M], добавлен 20.09.2014Теоретические основы процесса флотации. Уравнение уменьшения свободной поверхностной энергии при пенной флотации. Краевой угол смачивания. Естественная флотируемость минералов. Группы флотационных реагентов, механизм их действия и особенности применения.
реферат [552,1 K], добавлен 03.10.2009Сущность процесса флотации. Принцип действия, теоретические основы работы и недостатки флотационных установок. Закономерности растворения воздуха в воде. Схемы напорной флотации. Конструкция флотаторов с горизонтальным и радиальным движением воды.
реферат [818,2 K], добавлен 09.03.2011Разработка установки для переработки отходов слюдопластового производства на слюдяной фабрике в г. Колпино. Образование отходов при производстве слюдопластовой бумаги. Продукт переработки отходов - молотая слюда флогопит. Расчет топочного устройства.
дипломная работа [7,8 M], добавлен 24.10.2010