Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

им. И. И. Ползунова»

УДК 666 Кафедра строительных материалов

Курсовой проект

защищен с оценкой _________

Руководитель проекта

к.т.н., доцент

_______ Е. Ю. Хижинкова

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Вяжущие вещества» на тему «Цех по производству строительного гипса с одновременным обжигом и помолом сырья»

КП 270106. 01. 000 ПЗ

Выполнил:

студент гр. ПСК-91 О. В. Бердышева

Руководитель,

нормоконтролер, к.т.н. Е. Ю. Хижинкова

Барнаул 2012

Содержание

1 Обоснование целесообразности строительства проектируемого производства. Номенклатура выпускаемой продукции. 2

2 Технологическая часть 3

2.1 Расчет и обоснование мощности и режима предприятия 3

2.2 Характеристика сырьевых материалов. Расчет материального баланса 4

2.3 Выбор технологической схемы производства 5

2.4 Технико – экономически показатели 13

2.5 Расчет технико-экономических показателей 13

2.6 Контроль производства и качества готовой продукции 14

1.1 Мероприятия по охране труда и экологии производства 16

Список литературы 21

Гипс - природный камень, который образовался в результате испаре­ния древнего океана 110 - 200 миллионов лет назад.

Гипс имеет уникальное свойство - при нагревании, химически свя­занная вода выделяется их кристаллической решетки, образуя полуводный гипс. Такой гипс может быть легко превращен в порошок. И наоборот, при добавлении воды минерал связывает ее в своей кристаллической решетке, возвращая гипсу изначальную прочность.

Гипс - один из самых древних строительных материалов. Его белый цвет, способность твердеть при соединении с водой, возможность прида­ния твердеющему составу любой формы давно используют строители и ваятели. Для них он главный рабочий материал. Благодаря способности быстро приобретать прочность и нужную форму, благодаря высокой сте­пени экологичности самого материала велика роль гипса и в медицине. Из­вестный в прошлом как "алебастр", он широко использовался во всем мире при производстве ремонтно-строительных работ - для внутренней отделки помещений, украшений интерьеров в виде лепнины на потолках и стенах.

Древние египтяне открыли это уникальное свойство гипса в 3700 году до нашей эры. Позднее греки дали минералу название Гипрос, озна­чающее "кипящий камень". Римляне перенесли знание о гипсе в Европу и в XV веке гипс начал широко применяться в качестве штукатурки. Чтобы гипсовый камень превратился в вяжущее, его подвергают температурной обработке, во время которой происходит обезвоживание. При обычных условиях вода выделяется в виде пара, при повышенном давлении она может быть получена в капельном состоянии. Такая вода из кристаллов - самая чистая в природе, а гипсовое вяжущее, как и вся продукция на его основе, - высокоэкологичный негорючий строительный материал.

По условиям термической обработки гипсовые вяжущие материалы делятся на две группы: 1) низкообжиговые и 2) высокообжиговые. К низкообжиговым относятся строительный, формовочный, высокопрочный гипсы и гипсоцементно-пуццолановое вяжущее; к высокообжиговым - ангидритовый цемент и эстрих-гипс.

В зависимости от сроков схватывания и твердения гипсовые вяжущие подразделяются на: А - быстротвердеющие (2-15 мин); Б - нормальнотвердеющие (6-30 мин); В - медленнотвердеющие (20 мин и более).

По степени помола различают вяжущие грубого (I), среднего (II) и тонкого (III) помола. Маркировка гипсового вяжущего содержит информацию о его основных свойствах. Например, Г-7-А-II означает: Г - гипсовое вяжущее, 7 - предел прочности при сжатии (в МПа), А - быстротвердеющее, II - среднего помола. Порошок гипсового вяжущего, затворенный водой (50 - 70% от массы гипса), образует пластичное тесто, которое быстро схватывается и твердеет. Получается гипсовый камень, прочность которого по мере высушивания повышается. Важно помнить, что гипс при твердении увеличивается в объеме на 0,3-1%, и учитывать это при изготовлении изделий отливкой в формы[2].

1. Обоснование целесообразности строительства проектируемого производства. Номенклатура выпускаемой продукции.

Россия богата природным гипсом, залежи пород имеются в центральных районах России и на юге страны, в Поволжье и на Урале, в других регионах. Строительство цеха по производству строительного гипса предполагается в Пермской области, месторождение Кунгарское. Водоснабжение предприятия и электроэнергия также находятся в стабильном состоянии. Население города достаточно велико и, следовательно, не будет возникать нехватка трудовых ресурсов. Гипсовый камень, добываемый в выбранном месторождении, относится к первому сорту, т.е. имеет в своём составе не менее 92% CaSO₄∙2H₂O. Также он содержит 3% глины и 5% известняка.

Номенклатура выпускаемой продукции должна соответствовать требованиям ГОСТ 125–79 «Вяжущие гипсовые. Технические условия». Гипс выпускается двух марок – Г5 - Г7. Он имеет прочность на сжатие не менее 5-ти и 7-ми МПа соответственно. Прочность на изгиб – не менее 3,0 и 3,5 МПа. Выпускаемое вяжущее относится к нормальнотвердеющим (маркировка Б) – начало схватывания не ранее 6 минут, конец – не позднее 30 минут. По тонкости помола получаемый гипс относится к вяжущим тонкого помола – остаток на сите № 02 не более 2 %.

Область применения получаемого строительного гипса обширна: фарфорофаянсовая, керамическая и нефтяная промышленность, изготовление лепных изделий, декоративных плит, плит гипсовых для перегородок, а также для производства штукатурных работ и заделки швов.

Производительность предприятия составляет 50 тысяч тонн в год, что позволяет удовлетворить запросы всех сфер деятельности, использующих строительный гипс.

2. Технологическая часть

   1. Расчет и обоснование мощности и режима предприятия

Режим работы предприятия определяется в зависимости от характера производства и мощности предприятия. Производство гипса осуществляется в шаровой мельнице путем совместного помола и обжига, где целесообразнее выбирать непрерывную работу оборудования (305 дней в году), выбираем режим работы в 3 смены, по 8 часов каждая.

Вычисляем годовой фонд времени при 3-хсменном режиме работы:

,

где m – число выходных и праздников (m = 60).

Годовой фонд времени работы технического оборудования составляет:

, где k_и – коэффициент использования оборудования (0,85-0,95).

Производительность предприятия по годовой продукции определяется по формулам:

т/сутки,

т/смена,

т/час, где N – число рабочих дней; P – число смен (P = 3).

Расчёт сырьевых материалов для получения вяжущего производим сначала на сухое вещество, а затем – с учётом влажности.

2. Характеристика сырьевых материалов. Расчет материального баланса

Для вычисления ППП (потери при прокаливании) воспользуемся уравнением:

CaSO₄∙2H₂O→ CaSO₄∙0,5H₂O + 1,5H₂O

Зная молекулярные массы веществ (CaSO₄∙2H₂O – 172; 1,5H₂O – 27) и зная, что в исходном гипсовом камне находится 92 % CaSO₄∙2H₂O, вычисляем ППП:

.

Так как во время технологического цикла потери каждого сырьевого материала на каждом этапе составляют 0,5 ил 1 % для обеспечения необходимой производительности завода нужно увеличить количество исходного материала. В итоге получим:

В таблице 1 приведены расходы сырья на каждом этапе производства:

Таблица 1 - Расход сырья

Наименование материала	Наименование операции	Производительность, т
		год	сутки	смена	час
1. Гипсовый камень	Транспортировка (0,5%)	63715,6	208,9	69,6	8,7
	1 ст. дробления (0,5%)	63399,3	207,7	207,7	27
	2 ст. дробления (0,5%)	63120,4	207,0	207,0	27
	Помол и обжиг	62872,9	206,1	68,7	8,6
2. Строительный гипс	Транспортировка в склад готовой продукции (0,5%)	50258,5	164,8	55,0	6,9
	Склад готовый продукции (0,5%)	50000,0	164,0	55,0	6,8

Таблица 2 – Режим работы цехов

Наименования цеха, отделения завода	Количество рабочих дней в году	Количество смен в сутки	Длительность рабочей смены	Годовой фонд рабочего времени.
Дробильное отделение	305	1	8	7320
Цех помола и обжига	305	3	8	7320
Склад готовой продукции	305	3	8	7320