Методика расчета состава сырьевой смеси для производства цемента

Введение

 

Объектом исследования данного курсового проекта является цементный завод, а также его энергетические потоки.

Актуальность работы связана с тем, что цемент является основным материалом для индустриального строительства. Бережливое использование энергоресурсов – одна из важнейших задач народного хозяйства. Высокие темпы производства обуславливают необходимость проведения деятельности энергосбережения для сокращения трудовых и экономических затрат. Для цементной промышленности как наиболее топливно-энергоемкой отрасли эта проблема имеет особенно важное значение.

Целью моего курсового проекта является предложение оптимального мероприятия по снижению энергопотребления цементного.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

1. Определение часовой производительности вращающихся печей, установленных на цементном заводе.

Производительность печи зависит от геометрических размеров, температуры уходящих газов, влажности шлама и толщины футеровки, которая снижается по мере износа.

2. Определение потребления газа цементным заводом.

Для решения задачи необходимо составить подекадный график работы печных агрегатов и определить расход условного топлива на производство 1 кг клинкера.

3. Расчёт мазутного хозяйства на цементном заводе.

 

Производительность работы вращающихся печей

1.1 Расчет печного агрегата 4´150

 

1.Определение цепной завесы

 

;

 

2.Площадь цепной завесы

 

;

 

3.Площадь футеровки печи

 

,

 

4. Площадь ячейковых теплообменников

 

 

5.Часовая производительность печного агрегата

 

F_тп=F_ц.з.+ F_ф.п=1269,5+1582,56=3024,8м²;

,

 

где W^c=36% – влажность сырьевой смеси;

t_ух=180^оС – температура уходящий газов;

1.2 Расчет печного агрегата 3,6´150

 

1.Определение цепной завесы

 

;

2.Площадь цепной завесы

 

;

 

3.Площадь футеровки печи

 

,

 

4.Часовая производительность печного агрегата

 

F_тп=F_ц.з+ F_ф.п=1315,5+1422,4=2737,9м²;*

*

 

Определение потребления газа цементным заводом

Методика расчета состава сырьевой смеси для производства цемента

 

Основные модули, характеризующие клинкер:

Глиноземный модуль р=1,82 (0,9…2,0);

Кремнеземистый модуль n=2,86 (1,9…3,0);

Коэффициент насыщения клинкера КН=0,94 (0,84…0,96).

Сухая сырьевая смесь с добавками, % : Глина – 17,5%; Мел – 82,5%.

 

Таблица 1

Молярная масса компонентов, кмоль
СаСО3	100,00
СаО	56,00
MgСО3	84,32
MgО	40,32
CО2	44,00
Н2О	18,00

 

Таблица 2 Химический состав сухого сырья

	Химический состав мела из карьера		Химический состав глины из карьера		Желез. Добавка		Глиноземистые добавки
	%	гр.	%	гр.	%	гр.	6,69	0,34
Fe2O3	0,54	4,46	5,45	9,54	73,60	3,64	57,02	2,90
Ae2O3	0,97	8,00	12,41	21,72	4,26	0,21	17,97	0,91
SiO2	3,42	28,22	66,26	115,96	15,49	0,77	0,15	0,01
CaO	52,82	435,77	3,75	6,56	1,45	0,07	0,11	0,01
MgO	0,35	2,89	1,58	2,77	1,30	0,06	0,24	0,01
ППП	41,88	345,51	9,10	15,93	2,56	0,13	17,82	0,91
прочее	0,02	0,17	1,45	2,54	1,34	0,07	0,50	0,03
Мел+магнезит	95,05	784,16	10,00	17,50	5,31	0,26	-	-
Влажность	22,96	189,42	21,64	37,87	-	-	-	-
Гидрат. Вода	-	-	4,43	7,75	-	-	2,90	2,90%
Масса компонента	82,50	825,02	17,50	175,02	0,60	4,95	5,08	5,09

1. Масса оксида железа в меловом шламе с добавкой

 

 

2. Масса оксида железа в глиняном шламе.

 

 

3. Химическое содержание оксида железа в меловом шламе с добавкой.

 

 

4. Масса оксида железа в готовом шламе

 

 

5. Химическое содержание оксида железа в готовом шламе

 

 

6. Потери при прокаливании

 

 

6.1. Потери при прокаливании в меловом шламе с добавкой:

 

 

где , - молярные массы СаСО и СаО соответственно в г/моль.

 

 

где, , - молярные массы MgСО и MgО соответственно в г/моль.

 

 

6.2. Потери при прокаливании в глиняном шламе:

 

 

6.3. Потери при прокаливании в готовом шламе:

 

 

где , -доли мела и глины в готовом шламе соответственно.

 

г

 

7. Масса шлама, приходящаяся на 1 кг клинкера

1010,03г шлама 1010,03-М_ППП

х г шлама  1000 г клинкера

 

 

8. Масса клинкера, получаемая из 1 кг шлама

 

 

9. Химическое содержание оксида железа в клинкере

 

 

Все оставшиеся компоненты сухой смеси рассчитываются по подобию выше изложенных формул и заносятся в таблицу 3.

 

Таблица 4

Вещество	Шлам план (без добавок)				Мел + добавки				Глина + добавки
Fe2O3	Химический состав, %	1,40%	Масса компонента, гр	14,00	Химический состав, %	0,98%	Масса компонента, гр	8,10	Химический состав, %	5,49%	Масса компонента, гр	9,88
Al2O3		2,97%		29,72		0,99%		8,21		13,67%		24,62
SiO2		14,42%		144,18		3,49%		28,99		64,89%		116,87
CaO		44,23%		442,33		52,51%		435,84		3,65%		6,57
MgO		0,57%		5,66		0,36%		2,95		1,54%		2,78
ППП (CO2+H2O)		36,14%		361,44		41,64%		345,64		8,85%		15,94
прочее		0,27%		2,71		0,03%		0,24		1,92%		3,45
Масса компонента, гр		1000,00		1000,04		829,95		829,97		180,08		180,11

 

Вещество	Шлам факт (+добавки)				Клинкер
Fe2O3	Химический состав, %	1,78%	Масса компонента, гр	17,98	Химический состав, %	2,77%	Масса компонента, гр	17,98
Al2O3		3,25%		32,83		5,06%		32,83
SiO2		14,44%		145,86		22,49%		145,86
CaO		43,80%		442,41		68,22%		442,41
MgO		0,57%		5,73		0,88%		5,73
ППП (CO2+H2O)		35,80%		361,58		-		-
прочее		0,37%		3,69		0,57%		3,69
Масса компонента, гр		1010,03		1010,08		648,45		648,50