Характеристика сырьевых материалов

Курсовая работа

 

 

Тема: «Завод по производству глинозёмистого цемента М400

мощность 400тыс.т.»

 

Выполнила: Манатпекова А.ст.гр. ПСМИК-12*

Проверила: проф.д.т.н Махамбетова У.К.

 

Алматы, 2014 г.

Введение

Номенклатура

Характеристика сырьевых материалов.

Расчет сырьевой шихты

Технологическая часть

Выбор технологической схемы получения вяжущего

Расчет режима работы предприятия

Расчет расхода сырьевых материалов

Расчет основного технологического оборудования

Расчет складов сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

Расчет электроэнергии

Расчет штата предприятия

Экономические показатели

Контроль производства и качества продукции на всех этапах производства до готовой продукции

Охрана труда и окружающей среды

Список используемой литературы

 

Введение

 

Глинозёмистый цемент - быстротвердеющее гидравлическое вяжущее вещество; продукт тонкого измельчения клинкера получаемого обжигом (до плавления или спекания) сырьевой смеси состоящей из бокситов и известняков. Обжиг и плавление сырьевой смеси производят в доменных электрических вращающихся печах или в вагранках. По содержанию Al2O3 в готовом продукте различают обычный глинозёмистый цемент (до 55%) и высокоглинозёмистый цемент (до 70%). температура плавления сырьевой шихты обычного глинозёмистого цемента 1450-1480 С высокоглинозёмистого цемента - 1700-1750 С.

О гидравлических свойствах низкоосновных алюминатов кальция было известно еще в XIX веке. Во Франции при исследовании способов получения сульфатостойкого цемента был получен глиноземистый цемент, который наряду с повышенной сульфатостойкостью отличался исключительно быстрым твердением и весьма высокой прочностью. Химический состав и технология получения этого цемента вследствие его замечательных свойств были засекречены французами в 1912 г. Военное ведомство использовало этот цемент в первой империалистической войне для быстрого возведения фундаментов под тяжелые орудия, строительства пулеметных точек, а также для срочного восстановления различного вида сооружений.

В Советском Союзе в результате самостоятельных исследований, проведенных группой ученых, было разработано несколько способов получения глиноземистого цемента и изучены физико-химические процессы его производства и твердения. Результаты этих работ позволили организовать производство глиноземистого цемента способом доменной плавки и рационально применять его во многих областях строительной индустрии. Глиноземистый цемент используют также как важнейший компонент при производстве нескольких видов расширяющихся цементов.

Сегодня, Россия занимает пятое место в мире по объемам производства цемента, уступая Китаю, Индии, США и Японии. Актуальность работы обусловлена большим объемом производства цемента в России, необходимостью совершенствования производства и улучшению свойств цемента.

Целью работы является изучение глиноземистого цемента и цементов на его основе. Для достижения этой цели были поставлены задачи: рассмотреть основные свойства и характеристики глиноземистого цемента, а также цементов на его основе.

 

 

Номенклатура.

На данном предприятии планируется выпускать глиноземистый цемент марки М400

Глиноземистый цемент должен изготовляться в соответствии с ГОСТ969-91 по технологическому регламенту производителя. Содержание глинозема (Al2O3) в цементе должно быть не ниже 35 %.

 

Характеристика сырьевых материалов.

Глинозёмистый цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности высокой экзотермией при твердении повышенной стойкостью против коррозии в сульфатных средах и высокой огнеупорностью. По сравнению с портландцементом глинозёмистый цемент обеспечивает получение бетонов и растворов большей плотности и водонепроницаемости.

Глиноземистые цементы выпускаются без добавок или с добавкой (до 2%) различных веществ, улучшающих свойства цемента и вводимых в его состав при помоле.Получать глиноземистый цемент методом спекания можно в кольцевых, камерных, туннельных и вращающихся печах и на спекательных решетках. Ведение обжига затрудняется недостаточным интервалом между температурами спекания и плавления сырьевой смеси, что приводит к образованию колец, сваров и приваров.Способ плавления при производстве глиноземистого цемента более распространен, что объясняется сравнительно низкими температурами плавления сырьевой шихты (1380-1600°С). При этом отпадает необходимость тонкого помола шихты.Получать глиноземистый цемент методом плавления можно в печах различного типа. Наиболее широко применяют для этой цели доменные и электрические печи.При получении глиноземистого цемента плавлением в восстановительной среде в электрической печи железо восстанавливается почти полностью, а кремний частично. Восстановленные кремний и железо образуют ферросилиций с 13-15% кремния.При плавке в доменных печах железо также восстанавливается почти полностью, кремний же - в незначительной степени. Восстановленные кремний и железо переходят в чугун. При доменной плавке в качестве сырьевых материалов применяют природные бокситы, известняк и железную стружку или скрап.

Для помола полученного материала применяют обычные в цементном производстве помольные агрегаты. При помоле плавленых глиноземистых цементов необходимо предварительное двойное дробление остывшего расплава, расход электроэнергии на помол при этом примерно вдвое больше, чем при помоле цементов, полученных способом спекания.

:

Глиноземистый цемент является быстротвердеющим, но нормальносхватывающимся вяжущим веществом. Начало схватывания цемента должно наступать не ранее 30 мин, а конец не позднее 12 ч от момента затворения его водой.

Основные свойства:

-быстрое нарастание прочности в раннем возрасте;

-при твердении бетона на глиноземистом цементе выделяется большое количество тепла, что позволяет использовать эти бетоны при отрицательных температурах до -10 градусов без подогрева;

-глиноземистый цемент имеет повышенную плотность цементного камня,что определяет большую устойчивость бетона против всех видов агрессивныхжидкостей и газов по сравнению с бетоном на портландцементе;

глиноземистый цемент по сравнению с портландцементом являетсяболее огнестойким и термически устойчивым материалом. В смеси с огнеупорными заполнителями: шамотом, хромитовой рудой, магнезитом и др. глиноземистый цементможет быть использован для получения гидравли-чески твердеющих огнеупорныхрастворов и бетонов.[3,c.42]

Процесс твердения глиноземистого цемента и прочность образующегосяцементного камня существенно зависят от температуры твердения. При нормальнойтемпературе (до + 25° С) основной минерал цемента — СА взаимодействует с водойс образованием кристаллического гидроалюмината кальция и гидроксида алюминия в видегелевидной массы:

Расчет сырьевой шихты

Химический состав исходных материалов

Компонент	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	Ппп	Сумма
Известняк	7,57	1,94	1,14	47,41	1,68	0,58	39,03	99.35
Глина	49.74	15,08	4,55	10,14	3.89	0,28	17.78	96.46

= = 1.0065 = = 1.0367

 

Перерасчет

Компонент	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	Ппп	Сумма
Известняк	7.62	1.95	1.15	47.72	1.7	0.58	39.28
Глина	51.56	15.63	4.72	10.51	4.03	0.3	13.15

 

Соотношение:

Х = =

X = = =

 

6.46 ˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗ 100% Известняк = = 84.52

5.46 ˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗˗ x Глина: 100 – 84.52 = 15.48%

 

Химический состав сырьевой смеси и клинкера

Компонент	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	Ппп	Сумма
Известняк 84.52 вес.ч	6.44	1.64	0.98	40.33	1.43	0.5	33.2	84.52
Глина 15.48 вес.ч	7.98	2.41	0.73	1.65	0.62	0.05	2.04	15.48
Состав сырьевой смеси	14.42	4.05	1.71	41.45	2.05	0.55	35.24
Состав клинкера	22.26	6.25	2.64		3.16	0.84

 

Коэффициент насыщения

К = = = 1.54416

=

= = = 0.83

 

Силикатный модуль

 

n = = = = 2.5

 

Глиноземистый модуль

 

р = = = 2.36

 

 

 

Технологическая часть

3.1. Выбор технологической схемы получения вяжущего вещества

При заданной мощности завода, которая равняется 400тыс. т. в год по выпуску двух видов цементов. Количество первого составляет от 100 % 20 %, а второго соответственно 80 %.

Исходный материал хранится в силосах количеством 8 штук, каждый с полезным объемом 3000 м , высотой 33 м, и диаметром 12 м. Количество силосов: для клинкера 4, для гипса 2, для добавки 2. Глиноземистый цемент с минеральными добавками содержание: клинкера 93 % , добавки 2 % , гипса 5 %. При дозировании добавки ее необходимо высушить (удалить лишнюю влагу). Сушильное отделение работает 3647 часов в году. Для сушки добавки используем сушильные барабаны типа Прогресс размеры 2.2 х 20 производительностью по испаренной влаге 5100 кг/ч количеством 2 шт.

Материал из силосов подается на ленточный конвейер при помощи дозаторов и питателей (вспомогательное оборудование). С конвейера от дозируемый материал попадает в барабанную мельницу. Количество конвейеров 4 каждый длинною 37.2 м. ширина ленты 500 мм. Размеры мельницы 3.2 х 8.5 м. количеством 4 шт. каждая производительностью 60 т/ч. Мельницы работают в замкнутом цикле и поэтому на каждую мельницу устанавливают два сепаратора, для наших мельниц выбраны сепараторы, производительность 40 т/ч , количество 8 шт. Сепараторы предназначены для разделения частиц по фракциям. Более крупные частицы снова попадают в мельницу, а более мелкие идут прямиком через камерный насос в цементные силоса. Для того что бы частицы попали в сепараторы применяют элеваторы. Его производительность должна быть выше на 20 % , чем у мельнице. На два сепаратора ставится один элеватор. После мельнице идет аспирационная шахта в которой, путем разрежения воздуха происходит осаждения частичек которые попадают в элеватор. Разрежение воздуха создает компрессор. Производительностью 30 м/мин. количеством 4 шт. Проходящий через компрессор воздух попадает в циклоны, предназначенные для очистки воздуха, путем центробежных сил, происходит осаждение и перенос частиц по аэрожелобам в камерный насос и в цементные силосы. После очистки воздуха в циклонах он очищается при помощи рукавного фильтра, для лучшего прохождения воздуха через фильтр на конце вентиляционной трубы устанавливают вентилятор.

Подбор оборудования ведется по специально созданным и проверенным решениям. Для того, что бы максимально сократить электропотребление и потери продукции при производстве, увеличить производительность завода. Обеспечить качество продукции, а также содержать чистоту окружающей среды.

Более прогрессивные решения для повышение производительности – это автоматизация предприятия. Как показал опыт в 80х при автоматизации помольного оборудования. Была обеспечена не прерывная работа с заданной степенью измельчения, без участия человека. При этом сократился расход электроэнергии на 10 %, увеличилась производительность и качество цемента.

При изготовлении цемента важна правильная работа каждого оборудования. При малейших отклонениях работы оборудования бутит теряться качество цемента, расход энергии и др.