Цех обжига цемента

                                        ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................2 

1. СОСТАВ  ЦЕХА ОБЖИГА. РЕЖИМ РАБОТЫ.....................................2
1. Режим работы цеха обжига..............................................................2

 

2. ВЫБОР СПОСОБА  И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 

    ПРОИЗВОДСТВА...................................................................................3

1. Способ производства цемента........................................................3
2. Технологическая схема производства............................................3
3. Описание технологического процесса............................................4

 

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ........................................................4
1. Расчет сырьевой смеси по методу В.А. Кинда...............................4
1. Расчет двухкомпонентной сырьевой сырьевой смеси..............6
2. Пример расчета двухкомпонентной сырьевой смеси...............7
2. Расчет производительности цеха.....................................................9
3. Расчет сырья....................................................................................10
4. Расчет минералогического и химического составов

портландцементного  клинкера..............................................................10

1. Минералогический состав........................................................10
2. Химический состав...................................................................12
5. Выбор технологического оборудования........................................12
1. Выбор печей и холодильников.................................................12
2. Дозаторы и питатели.................................................................13
3. Дымососы к печам и вентиляторы для холодильников...........14
4. Пылеуловители..........................................................................14

 

4.ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ  РАСЧЕТЫ.......................................................14

1. Расчет расхода топлива на обжиг....................................................14
2. Расход воздуха и продуктов горения...............................................15
3. Расчет отходящих из печи газов.......................................................16
1. Выход углекислого газа при обжиге сырьевой смеси...............16
2. Выход влаги из сырьевой смеси.................................................17
3. Расход топочных газов при сгорании топлива...........................17

 

5. КОНТРОЛЬ  ПРОИЗВОДСТВА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ.........18

 

6.ЛИТЕРАТУРА............................................................................................19 
 
 
 
 
 
 

     

                                               ВВЕДЕНИЕ 

          Цементная промышленность  является  крупным потребителем топлива.

В странах - крупных производителей цемента  расход топлива и электроэнергии на его производство составляет 6 - 8 % общих топливно - энергетических затрат  на  производство  промышленной  продукции.  Особо дефицитны газ и нефть.  Это побуждает в  ряде европейских  стран  и  США  строить  новые цементные заводы и реконструировать старые с использованием угля вместо нефти и газа.

          В России в структуре себестоимости  цемента   затраты на  топливо   и  электроэнергию  составляют 34 %.  На  производство  цемента  ежегодно затрачивается 22,5 млн  т  усл. топлива, в том  числе 3,8 млн т угля, 12,3 млн т газа, 6,2 млн т мазута и 0,2 млн т сланцев [1] .

          В практике производства цемента признаны следующие  технологичес-кие  приемы снижения  энергетических затрат :  производство  цемента  по  сухому  способу; применение разжижителей шлама;  применение минерали-заторов при обжиге клинкера; низкотемпературный обжиг клинкера, полная или частичная замена глины техногенными продуктами (золами, шлаками и т.п.), введение топливосодержащих продуктов в сырьевую смесь; получение многокомпонентных цементов. 
 

1. СОСТАВ  ЦЕХА ОБЖИГА. РЕЖИМ  РАБОТЫ

 

          Цех обжига включает печное отделение, запечные теплоообменные устройства, декарбонизаторы, кальцинаторы, холодильники, а также угле-подготовительное отделение при работе печей на твердом топливе.

1. Режим работы цеха обжига принимают круглогодичный, непре-

рывный (трехсменный) с 8- часовой рабочей сменой без  выходных и празд-ничных дней.

          Расчетный годовой фонд времени  работы технологического оборудо-вания  цеха обжига определяют по  формуле:

                       В_р=С_р^. Ч ^. К_и  ,    (ч)                                      (1.1)

 где   С_р - расчетное количество рабочих суток в году; Ч - количество рабо-чих часов в сутках; К_и - среднегодовой коэффициент использования техноло-гического оборудования.

          Коэффициент использования печных  установок и оборудования, с ними  связанного ( теплообменников, холодильников  ), по календарному времени зависит  от длительности их остановки  на ремонт, в т. ч. на замену  футеровки; обычно он принимается равным 0,9 - 0,92. Например, продолжительность ремонтного цикла для вращающихся печей составляет 1800 ч , для пылеосадительных устройств - 1450 ч в год [2].

      Режим работы отделений цеха обжига представлен  в таблице 1.1 

                                                                                         Таблица 1.1

                        Режим      работы      цеха обжига 

 

 

        2.   ВЫБОР СПОСОБА  И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ  СХЕМЫ  

                                               ПРОИЗВОДСТВА  

1. Способ  производства цемента

 

          Выбор способа производства осуществляют  путем сравнения между собой  возможных способов получения  данного вяжущего,  их достоинств  и недостатков. Для этого необходимо  по литературным данным и сведениям,  полученным в проектных организациях и на заводах, провести технико - экономический анализ показателей действующих или запроектированных предприятий, работающих по разным технологиям, и принять из них тот способ, который имеет преимущества перед другими. Сравнение рекомендуется вести по следующим показателям: характеристики исходного сырья; удельного расхода сырьевых материалов, топлива и электроэнергии на единицу продукции; производительности и объема продукции с 1 м² производственной площади; трудоемкости и возможности комплексной механизации и автоматизации производства; получения продукции требуемого качества; использования местного недефицитного сырья, включая попутные продукты и отходы; улучшения санитарно-гигиенических условий и безопасности труда; решения вопросов экологии.

          Краткое описание существующих  способов производства должно  сопровождаться схемами с указанием  основных операций [3].

          Технико - экономические показатели  различных способов производ-ства  рассматриваемого вяжущего желательно  представить в таблицах и дать обоснованное заключение о выборе того или иного способа. 

                 2.2. Технологическая схема производства 

            В  этом  разделе  необходимо  рассмотреть   несколько  возможных  технологических схем, работающих  по выбранному способу производства [3,4,5].

          При сравнении вариантов схем  технологического процесса учитывают,  в   какой  мере  каждый  из   них   удовлетворяет   следующим  требованиям : поточности  и  непрерывности  производства ,  компактности  и  сокращению количества технологического и транспортирующего оборудования, комплексной механизации  и  возможности  автоматизации  производства ,   обеспечению безопасных  условий  труда .  Для  решения  технологических  задач  должны использоваться прогрессивные машины и оборудование с учетом передового отечественного и зарубежного опыта производства.

          Принятая схема технологического  процесса должна быть представлена  на отдельном листе расчетно-пояснительной  записки в аппаратном исполнении  с представлением спецификации технологического оборудо-вания или в виде последовательного расположения технологических опера-ций и оборудования для их осуществления с указанием стрелками направле-ния движения сырьевых материалов, полуфабрикатов, готовой продукции, газовых потоков. Представленная схема должна давать детальное и полное представление о технологии, производственных режимах, используемом оборудовании и организации производственного процесса. Причем необходимо привести технико-экономические показатели применяемого технологического оборудования и обосновать их выбор. 

             2.3. Описание технологического  процесса  

          Главное внимание  в описании  технологического процесса следует  уделить назначению технологических  операций, обоснованию принятых  технологических параметров, а также выбору оборудования. Описание должно носить законченный характер и давать ясное представление как о производственном процессе, так и о физико-химических превращениях, происходящих при тепловой обработке смеси и охлаждении клинкера.  
 

     3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ  РАСЧЕТЫ 

       3.1. Расчет сырьевой  смеси  по методу В.А.Кинда 

         Для получения клинкера с заранее  заданными свойствами необходим  точный расчет исходной сырьевой  смеси требуемого минералогического  сос-тава по известному химическому составу сырьевых компонентов.

          Химико-минералогический состав портландцементного клинкера  характеризуется содержанием оксидов и минералов, его составляющих, в процентах по массе. Отношение между ними выражается через коэффициент

насыщения (КН) и модули: силикатный ²n² и глиноземистый ²p² [6,7].                                                            

          Коэффициент насыщения (КН) кремнезема известью представляет собой отношение количества оксида кальция в клинкере, фактически связанного кремнекислотой, к его количеству, теоретически необходимому

для полного  связывания кремнекислоты в трехкальциевый силикат (по В.А.

Кинду и В.Н.Юнгу). Для определения КН пользуются следующей упрощен-ной  формулой:

     КН=CaO-(1,65^.Al₂O₃+0,35^.Fe₂O₃)/2,8^.SiO₂ ,                   (3.1) 

где CaO, AL₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂ - общее содержание в клинкере соответ-ствующих оксидов, %.

          Коэффициент насыщения колеблется  в пределах 0,82-0,96. При КН>0,96 количество C₃S в клинкере больше 60%, т.е. клинкер алитовый, при

КН<0,82 - C₃S меньше 38%, т.е. клинкер белитовый [ 3 ].

          Силикатный (кремнеземистый) модуль n определяет отношение содержания кремнекислоты  к суммарному содержанию глинозема и оксида железа, (%): 

            n= SiO₂ / (AL₂O₃ + Fe₂O₃)   .                                     (3.2)