
- •Соотношение объемов продукции, отгруженной цементными заводами России за 1990-1991 г.Г.
- •2. Проектирование в системе подготовки инженера по химической технологии вяжущих материалов
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Курсовой проект
- •2.2.1. Состав и содержание курсового проекта
- •2.2.2. Оформление и защита курсового проекта
- •2.3.Дипломное проектирование
- •2.4. Основные требования к оформлению чертежей
- •Этапы проектирования цементных заводов
- •3.1. Схема развития и размещения отрасли
- •3.2. Технико-экономическое обоснование строительства (тэо). Технико-экономические расчеты (тэр)
- •3.3. Проект и рабочий проект. Основные разделы
- •4.1. Заводы, работающие по мокрому способу производства
- •4.2 Заводы, работающие по сухому способу производства
- •4.3 Перспективные цементные заводы
- •5.1 Цели системы автоматизированного проектирования (сапр)
- •5.2. Состав сапр
- •5.3. Функционирование сапр
- •5.4. Основные пакеты прикладных программ (ппп) технологической подсистемы сапр-цемент
- •5.4.1. Ппп сырьё
- •5.4.2. Ппп баланс
- •5.4.3. Ппп выбор
- •5.4.4. Ппп анализ
- •5.4.5. Ппп транспорт
- •5.4.6. Ппп задание
- •Современные технологические решения основных переделов цементного производства
- •6.1. Сырьевые материалы для производства портландцементного клинкера и цемента
- •6.2. Технология добычи сырья
- •6.2.1 Исходные материалы для проектирования карьеров цементного сырья
- •6.2.2 Добыча и транспортирование сырья
- •6.3. Дробление и помол сырьевых материалов
- •6.3.1. Примеры технологических схем дробления
- •6.3.2. Помол сырьевых материалов
- •6.4. Системное проектирование технологических схем приготовления сырьевой смеси
- •6.4.1. Технология приготовления сырьевой смеси заданного состава
- •6.5. Обжиг портландцементных сырьевых смесей
- •6.6 Подготовка технологического топлива к сжиганию
- •6.6.1. Твердое топливо
- •6.6.2. Газообразное топливо
- •6.6.3. Жидкое топливо
- •6.7 Помол цементной шихты
- •6.8. Хранение, отгрузка и упаковка цемента
- •6.9. Технологический контроль
- •Оборудование цементных заводов
- •7.1. Дробильное оборудование
- •Технические характеристики отечественных щековых дробилок
- •Технические характеристики конусных дробилок крупного дробления
- •Технические характеристики двухроторных дробилок фирмы «Бюлер-Миаг»
- •Технические характеристики сда
- •Технические характеристики дробилок типа peg
- •Технические характеристики дробилок типа «Хардопакт»
- •Технические характеристики сушильных барабанов
- •7.2. Оборудование для сушки сырьевых материалов
- •7.3. Оборудование для помола сырья
- •Технические характеристики вихревых и с русловым кипящим слоем и дробилок-сушилок
- •Технические характеристики сушилок-дробилок фирмы «Хацемаг» (Германия)
- •Технические характеристики мельниц мокрого помола сырьевых материалов
- •Роликовые (валковые) мельницы
- •Зависимость производительности мельниц «Гидрофол» от вида измельчаемой породы
- •Технические характеристики мельниц самоизмельчения «Гидрофол»
- •Технические характеристики мельниц самоизмельчения «Аэрофол»
- •Производительность и мощность привода мельниц Лёше
- •Технические характеристики тарельчато-роликовых мельниц внииЦеммаш
- •Производительность мельниц Петерса, т/ч
- •7.4. Печные агрегаты
- •7.4.1. Вращающиеся печи мокрого способа производства
- •7.4.2. Вращающиеся печи сухого способа производства
- •Технические характеристики печных агрегатов мокрого способа производства
- •Технические характеристики печных агрегатов сухого способа производства
- •7.4.3. Печные агрегаты комбинированного способа производства /
- •7.4.4. Проектирование цехов обжига
- •7.5. Оборудование для помола цементной шихты
- •7.5.1. Цементные мельницы
- •Перечень цементных мельниц, эксплуатируемых в цементной промышленности
- •7.5.2. Сепараторы
- •Технические характеристики цементных мельниц
- •Техническая характеристика центробежных сепараторов с выносными циклонами
- •7.6. Приемные устройства и склады
- •7. 6.1. Типы складов и приемных устройств
- •7.6.2. Проектные решения складов
- •7.7. Оборудование для аспирации и обеспыливания технологических процессов
- •Характеристика способов борьбы с пылевыделением методом гидроподавления
- •Типы пылеуловителей и область их применения
- •Эффективность очистки газа от пыли в циклонах
- •Средняя производительность циклонных элементов
- •Характеристика пылеулавливающего оборудования
- •8.1. Расчет портландцементной сырьевой смеси
- •8.2. Материальный баланс
- •8.2.1. Расчет мощности завода по клинкеру и цементу
- •Производительность и коэффициент использования вращающихся печей*
- •8.2.2 Определение удельного расхода сырьевых материалов, топлива и вспомогательных материалов
- •8.2.3 Режим работы производственных отделений и годовой фонд рабочего времени
- •8.2.4 Основные условия расчета материального баланса завода
- •8.2.5 Примеры расчета некоторых статей материального баланса
- •1596144 Влажного.
- •Материальный баланс завода
- •8.2.6 Определение количества и производительности основного технологического оборудования
- •Коэффициент использования технологического оборудования
- •8.3 Поверочные расчеты производительности оборудования
- •8.4 Расчет складов кусковых и сыпучих материалов
- •8.4.1 Расчет складов кусковых материалов
- •Значение клэффициента использования теоретического объема штабеля
- •Насыпная масса и угол естественного откоса материалов
- •8.4.2 Расчет и проектирование бункерных складов g
- •8.4.3 Расчет смесительных силосов сырьевой муки
- •8.4.4 Расчет силосных складов цемента
- •8.4.5 Расчет отделения приготовления и хранения сырьевого шлама
- •Плотность сырьевых материалов, используемых в цементном производстве
- •8.5. Выбор и расчет транспорта, питателей и дозаторов кусковых и порошкообразных материалов
- •8.5.1. Расчет ленточных конвейеров
- •8.5.2. Расчет пластинчатых конвейеров
- •8.5.3. Расчет ковшовых элеваторов
- •8.5.4. Расчет скребковых конвейеров
- •8.5.5. Расчет винтовых конвейеров
- •8.5.6. Расчет аэрожелобов
- •8.5.7. Питатели и дозаторы
- •8.6. Расчет и проектирование систем гидротранспорта сырья
- •8.7. Расчеты дробильного и помольного оборудования
- •8.7.1 Щековые дробилки
- •8.7.2 Конусные дробилки
- •8.7.3. Валковые дробилки
- •8.7.4 Молотковые дробилки
- •8.7.5 Шаровые мельницы
- •8.8. Расчеты сушильного оборудования 8.8.1 Расчет сушильных барабанов
- •8.8.2 Расчет сушилmy-размольных агрегатов
- •8.9 Расчет вращающихся печей мокрого способа производства цементного клинкера
- •8.9.1 Методика расчета
- •8.9.2 Пример теплового расчета установки пылеуглеприготовления для вращающейся печи 05,0x185 м
- •Характеристика углей
- •III. Определение температуры и количества сушильного агента на 1 кг угольной пыли перед мельничной установкой
- •IV. Определение часовых расходов топлива и воздуха и выхода отходящих газов
- •8.93 Пример теплового расчета вращающейся печи 0 5,0x185 м с колосниковым холодильником типа «Волга-75» при использовании в качестве технологического топлива природного газа
- •Приход тепла
- •8.10 Расчет вращающихся печей сухого способа производства
- •8.10.1 Методика расчета
- •8.10.2 Пример теплового расчета печной установки с циклонным теплообменником, декарбонизатором и холодильником клинкера
- •Показатели работы вращающихся печей с декарбонизаторами rsp
- •8.10.3. Пример теплового расчета печной установки с циклонными теплообменниками и декарбонизатором
- •8.11. Вентиляторы и дымососы
- •Техническая характеристика дымососов для оснащения вращающихся печей
- •8.12. Расчет систем пневмотранспорта
- •8.12.1. Классификация пневмотранспортных установок
- •Основные технические данные камерных пневмоподъемников
- •8.12.2. Транспортные трубопроводы, отводы (колена) и переключатели
- •8.12.3. Воздуходувные машины
- •8.12.4. Предварительный выбор типа установки и загрузочного устройства (питателя)
- •8.12.5. Расчет основных параметров установки
- •8.12.6. Окончательный выбор оборудования
- •8.13. Расчет систем аэрации и пневмоперемешивания
- •8.13.1. Системы аэрации силосов для хранения порошкообразных материалов
- •8.13.2 Системы пневмоперемешивания цементной сырьевой муки
- •9.1. Общие понятия об асу тп и атк
- •9.1.1. Основные определения
- •9.1.2. Типовые функции асу тп и режимы ее функционирования
- •9.1.3. Состав асу тп
- •9.2. Типовая функциональная структура асу тп
- •9.2.1. Централизованный контроль
- •9.2.2. Диагностика
- •9.2.3. Управление технологическим процессом в номинальном режиме
- •9.2.4. Ситуационное управление
- •9.2.5. Представление информации оператору
- •9.3. Комплекс технических средств асу тп
- •9.4. Средства вычислительной техники
- •9.4.1. Мини-эвм
- •9.4.2. Микропроцессоры и микро-эвм
- •9.4.3. Микропроцессорные контроллеры
- •9.4.4. Техническая структура асу тп
- •9.5. Асу основных технологических процессов цементного производства
- •9.6. Автоматизированные рабочие места (арм) персонала цементных заводов
- •9.7 Стадии проектирования и ввода в действие асутп
- •9.8. Интегрированное автоматизированное управление цементным производством
- •10. Вопросы экологии при проектировании цементных заводов
5.4.5. Ппп транспорт
После компоновки основного технологического оборудования и определения трасс коммуникаций проектируются средства внутрицехового транспорта и вспомогательное оборудование. В первой очереди САПР-Цемент задействованы программы, автоматизирующие проектирование следующего вида оборудования: ленточные конвейеры, пластинчатые конвейеры, ленточные питатели, пластинчатые питатели, винтовые конвейеры, ковшевые элеваторы, грейферные краны, пневмотранспорт, гидротранспорт, аспирация участков перегрузки, дробилок, элеваторов, силосов, бункеров.
5.4.6. Ппп задание
По окончании работы предыдущих стадий автоматизированного проектирования в БД.ОБКТ.ОБОРУД накоплена информация, характеризующая примененное оборудование.
Здесь собраны данные, необходимые для выпуска заказных спецификаций и заданий на разработку смежных частей проекта. Для выпуска этих документов необходимо дополнить соответствующий раздел БД информацией о том оборудовании, которое по каким-либо причинам было выбрано проектировщиком без использования САПР-Цемент и отсутствует в БД.ОСР.ОБОРУД.
В первой очереди САПР-Цемент предусмотрена выдача следующих заданий:
- задание на проектирование электроснабжения, в котором указываются все электроприемники, установленные в данном оборудовании, их мощности и скорости вращения;
- задание на техническое водоснабжение;
- задание на составление смет на монтаж и приобретение оборудования;
- список тепловыделений для проектирования системы вентиляции.
6
Современные технологические решения основных переделов цементного производства
6.1. Сырьевые материалы для производства портландцементного клинкера и цемента
Сырьем для производства портландцементного клинкера служат природные карбонатные (известняки, мел, мергели, известковые туфы и др.) и глинистые (глины, суглинки, лёсс, глинистые сланцы) породы, а также промышленные отходы и попутные продукты других отраслей (доменные шлаки, топливные золы, шлаки ТЭС, нефелиновые шламы и др.).
Для приготовления сырьевой смеси заданного химического состава используются различные корректирующие добавки: железосодержащие (железные руды, пиритные (колчеданные) огарки, колошниковая пыль и др.), кремнеземсодержащие (трепелы, опоки, диатомиты, кварцевый песок, маршалит) и глиноземсодержащие (высокоглиноземистые глины, бокситы). При производстве цемента с целью замедления сроков его схватывания в состав цементной шихты, наряду с клинкером, вводится гипс — двуводный сульфат кальция (CaSO4 • 2Н2О), содержание которого в цементе определяется качеством породы — гипсового камня. Предельное содержание 8Оз в цементе регламентируется ГОСТ 10178—85.
Для получения специальных цементов применяют так называемые «активные минеральные добавки», которые вводятся в цемент путем их совместного помола с клинкером. Эти добавки в соответствии с ТУ 21—26—11—90 подразделяют на природные и техногенные (побочные продукты промышленных производств). К природным активным минеральным добавкам относятся породы осадочного и вулканического происхождения (трепелы, опоки, вулканические пеплы и туфы, трассы и др.), содержащие, главным образом, кремнезем в аморфном состоянии. К искусственным активным минеральным добавкам относятся гранулированные доменные и термофосфорные шлаки (ГОСТ 3476—74), нефелиновый (белитовый) шлам, золы-уноса, топливные гранулированные шлаки и золошлаковые смеси. Содержание в цементе активных минеральных добавок определяется типом цемента и видом добавки и варьирует в широком интервале концентраций от 0 до 80%.
Оценка пригодности горных пород в качестве цементного сырья производится по химическому составу и по физико-механическим свойствам (влажности, прочности, пластичности, размо-лоспособности, гранулометрическому составу, липкости, способности к размучиванию в воде, фильтруемости (для шламов) и др. свойствам).
К химическому составу карбонатных пород предъявляются следующие требования: содержание СаО не менее 43,5%, содержание SiOz, А12Оз, FeiOs должно обеспечивать необходимые значения коэффициента насыщения, силикатного и глиноземного модулей, ограничивается предельное содержание примесных оксидов MgO, 8Оз и RiO (NaiO -f- КзО) и иона хлора, а также ТЮ2 и PzOs- В глинистых породах содержание СаО не регламентируется, а содержание других оксидов должно находиться в пределах, обеспечивающих получение сырьевой смеси и клинкера, отвечающих по химическому составу требованиям, указанным в табл. 6.1 и обеспечивающих выпуск цемента в соответствии с ГОСТ 10178—85.
Таблица 6.1.
Показатели |
Условные обозначения |
Рациональные пределы |
|||
|
Сырьевая смесь: числитель – беззольное топливо; знаменатель – зольное топливо |
Клинкер |
|||
Коэффициент насыщения,
|
КН |
|
0,88-0,95 |
||
Кремнеземный модуль,
|
а |
|
1,90-3,00 |
||
Глиномезный модуль,
|
р |
|
0,90-2,00 |
||
Содержание примесных оксидов: MgO, не более |
|
|
5,00 |
||
SO3 |
|
|
1,50 |
||
R2O=Na2O+0,658K2O, не более |
|
|
1,20 |
||
Ион хлора (Cl-) |
|
0,015 без байпасирования отходящих газов |
|
||
TiO2, не более |
|
|
2,0 |
||
P2O5, не более |
|
|
0,5 |
Содержание основных оксидов в корректирующих добавках должно быть: Ре2Оз не менее 40%, SiO2 не менее 70%, AhOa не менее 30%.
С целью интенсификации процесса обжига и улучшения качества клинкера в состав сырьевой шихты могут в небольших концентрациях (0,2—1,0%) вводиться минерализаторы, легирующие и модифицирующие добавки: плавиковый шпат, отходы переработки бариевых и бариевостронциевых руд, шлаки и отходы выплавки полиметаллических руд, технический гипс (фосфогипс, борогипс, титаногипс) и др.
На производство 1 тонны цементного клинкера расходуется 1,6—2,1 тонны минерального сырья естественной влажности, причем расход карбонатного компонента составляет 75—82%, а глинистого 12—15%. Расход других видов минерального сырья в общей массе сырьевой смеси не превышает 3—13%. Выбор сухого или мокрого способа производства цементного клинкера в значительной степени зависит от естественной влажности сырьевых материалов. Наиболее благоприятными для сухого способа производства являются сырьевые материалы, естественная влажность которых не превышает: карбонатного компонента — 5,0%, глинистого — 25,0%, мергелей «натуралов» — 10,0%. При такой влажности компонентов влажность сырьевой смеси составит 8— 10%, что позволяет получать сырьевую муку с влажностью 1— 2% при использовании для её подсушки только тепла отходящих печных газов.
Если суммарная влажность сырьевой смеси превышает 15%, целесообразно производить клинкер по мокрому способу.