Производство молотой негашеной извести

обжиговых трубах или циклонных  топках, в которых тонкоизмельченные  частички карбонатного сырья увлекаются потоком раскаленных газов и обжигаются.

Осаждается обожженная известь  из газового потока в пылеосадительных

устройствах.

После обжига полученную комовую  известь транспортируют пластинчатым питателем на помол в мельницу. После него молотую известь отправляют

на склад.

 

 

 

2.1 Технологическая схема получения молотой негашеной извести

 

Штабели (Сырьё)

 

Ленточный транспортер 0.5%

Молотковая дробилка 0.2%

                                                             

Ленточный транспортёр 0.5%

Грохот            1.5%

 

Ленточный транспортёр 0.5%

 

Промежуточный бункер

 

Ленточный транспортёр 0.5%

 

Элеватор         0.5%

Шахтная печь      1%

 

Пластинчатый питатель  0.5%

Шаровая мельница   1%

Пневмотранспорт  0.5%

 

Склад готовой продукции

 

 

2.2 Описание выбранной технологии

 

Разработанный передел состоит  из транспортирования, хранения, дробления, и

обжига.

Транспортировка может производиться  ленточными конвейерами, если расстояние от карьера до завода не более 5 км, железнодорожным транспортом.

Хранение может быть в  открытых и закрытых складах. Сейчас применяют закрытые склады, так как они защищают от агрессии среды.

Дробление может производиться  в щековых дробилках, если загрузочный  материал твердый или средней твёрдости. Недостатком щековой дробилки является большое количество расходуемой энергии, большие потери мощности.

Т.к. загруженный материал мягкий, то выбираем молотковую дробилку.

 

В штабели известняк доставляют из рудников и карьеров в кусках и глыбах

размером 500 – 800 мм. Из штабелей известняк при помощи ленточного

транспортера поступает  в молотковую дробилку. Так как  во время дробления

образуется большое количество мелкой фракции, то после дробилки материал

поступает на инерционный  горизонтальный грохот. После грохота часть фракций отправляется назад в молотковую дробилку, остальная часть

подаётся в промежуточный бункер откуда при помощи ленточного транспортёра и элеватора поступают на обжиг в шахтную печь.

Обжиг является основным процессом  при производстве воздушной извести. При

этом протекает ряд  сложных физико–химических процессов  определяющих качество продукта. В процессе обжига известняк декарбонизируется и превращается в известь по следующей реакции:

СаСО₃ ↔ СаО + СО₂

Теоретически на декарбонизацию 1 моля СаСО₃ (100 гр) расходуется 179кДж, или 1790 на 1 кг СаСО₃.

Практически температура  обжига известняка в заводских условиях колеблется в

пределах 1000 – 1200 ⁰С. Это вызвано тем, что на заводе обжигают большое количество сырья с колеблющимся химическим составом, содержащее различные примеси. На каждом заводе температура обжига устанавливается в

зависимости от плотности  известняка, наличия примесей, типа печи и ряда других факторов.

Обжиг происходит следующим  образом. В верхнюю часть шахтной  печи через

определенные небольшие  промежутки времени, загружают известняк, а из нижней части выгружают готовую известь. Обжигаемый известняк не лежит в шахтных печах неподвижно, а медленно опускается вниз по шахте. При этом он вначале подогревается, затем обжигается и, наконец, в нижней части шахты охлаждается.

Необходимый для горения  воздух поступает снизу, охлаждает  известь и подается в зону обжига подогретым. Образующиеся при горении дымовые газы поднимаются вверх и поступают в дымовую трубу, отдавая по пути свое тепло загруженному в печь известняку и испаряя при этом содержащуюся в нем влагу, а также нагревая его.

При обжиге извести часть  тепла используется на испарение  влаги из известняка

и на разложение карбонатов кальция и магния. Другая часть  теряется с

отходящими газами, вследствие химической и механической неполноты сгорания, с выгружаемой из печи известью, через стенки шахты и т. д.

После обжига известь из печи пластинчатым питателем подается в промежуточный бункер. А оттуда ленточным транспортёром в шаровую мельницу, после чего пневмотранспортом на склад(силоса).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Фонды рабочего времени

где N - количество рабочих дней в году

        n - количество смен

        t - количество часов в смену

        k₁ - коэффициент, учитывающий простои связанные с текущим ремонтом оборудования

        k₁  = 0,9…0,95 – для оборудования работающего с перерывами

        k₁ = 0,85…0,9 – для оборудования работающего непрерывно

        k₂ – коэффициент, учитывающий простои связанные с плановыми остановками на ремонт

        k₂ = 0,9

 

1. Приемное отделение:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0.9, k₂ = 0.9

Т =365×3×8×0.9×0.9 = 7096 ч.

2. Дробильное отделение:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0.9, k₂ = 0.9

Т =7096ч.

3. Обжиговое отделение:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0,9, k₂ = 0.9

Т =365×3×8×0.9×0.9  = 7096 ч.

4. Склад:

N = 365, n = 3, t = 8, k₁ = 0.9, k₂ = 0.9

Т = 365×3×8×0.9×0.9 = 7096 ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Материальный баланс

 

Наименование операции	Ед. изм		Пло-тность т/м3		По-те-ри %			Производительность
								В час		В смену		В сутки		В год
Склад готовой продукции	т		3,15		-			2,08		16,67		50		14760
	м3							0,66		5,29		15,87		4686
Транспортировка на склад пневмотранспортом	т		3,15		-			2,08		16,67		50		14760
	м3							0,66		5,29		15,87		4686
Аспирация	т		3,15		0,7			2,1		16,8		50,4		14863
	м3							0,67		5,33		16		4718
Помол в шаровой мельнице	т		3,15		1			2,12		16,96		50,88		15012
	м3							0,63		5,38		16,15		4766
Промежуточный бункер	т		3,15		-			2,12		16,96		50,88		15012
	м3							0,63		5,38		16,15		4766
Подача в бункер пластинчатым питателем	т		3,15		0,5			2,13		17,04		51,12		15087
	м3							0,68		5,41		16,23		4790
Аспирация	т		3,15		0,7			2,14		17,12		51,36		15193
	м3							0,68		5,43		16, 3		4823
Обжиг в печи	т		3,15		1			3,75		30		90		26634
	м3							1,13		9,52		28,57		8455
Подача в печь элеватором	т		3,15		0,5			3,77		30,16		90,48		26767
	м3							1,20		9,57		28,72		8497
Подача к элеватору ленточным  траспортером	т		3,15		0,5			3,79		30,32		90,96		26901
	м3							1,20		9,63		28,88		8540
Промежуточный бункер	т		3,15		-			3,79		30,32		90,96		26901
	м3							1,20		9,63		28,88		8540
Аспирация	т		3,15		0,7			3,82		30,56		91,68		27089
	м3							1,21		9,70		29,10		8560
Отсев мелкой фракции на грохоте	т		3,15		1,5			3,87		30,96		92,88		27495
	м3							1,23		9,83		29,49		8729
Подача на грохот ленточным транспортёром	т		3,15		0,5			3,89		31,12		93,36		27632
	м3							1,23		9,88		29,64		8772
Аспирация	т		3,15		0,7			3,92		31,36		94,08		27825
	м3							1,24		9,96		29,87		8833
Молотковая дробилка	т		3,15		0,2			3,93		31,44		94,32		27881
	м3							1,25		9,98		29,94		8851
Подача в дробилку ленточным транспортёром	т		3,15		0,5			3,95		31,6		94,8		28020
	м3							1,25		10,03		30,10		8895
Штабели		т		3,15			3,95		31,6		94,8		28020
		м3					1,24		10,03		30,10		8895

 

Обжиг в шахтной печи:

        Дано: 

W = 1 % 

CaCO₃ = 87%

примеси = 11 %

m_{кон. сух.} = 15193

          Найти: m_нач.

 Решение:

m_{примесей} =

m = 15193 – 1671 = 13522

m (CaO) =

m (MgO) = 13522– 11764 = 1758

 

    x               11764

CaCO₃ → CaO + CO₂

100. 56

 

x = =21007

                y                1758

Mg CO₃ → MgO + CO₂

        _{84                      40}

 

y = = 3692

m_сух.= m (CaCO₃) + m (Mg CO₃) + m_{примесей} = 21007 +3692 +1671= 26370

т/год

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Расчёт расхода карбонатной породы для получения строительной извести

Дано:

W=1%

CaCO₃=87%

MgCO₃=2%

Глинистые примеси-8%

Песчаных примесей-3%

Степень диссоциации сырья  при обжиге η=0,97

 

Решение:

Масса известняка после подсушивания: m_c==990 кг

Масса песчаных примесей в  извести: m_п^и=0,03*990=29,7 кг

Молярная масса Н₂О в каолините:

                               =0,14

Масса глинистых примесей в извести: m_г =m_г^с(1-0,14)

   m_г^с=0,08*990=79,2 кг,

 где  m_г^с -  масса глинистых примесей в сухом известняке

Декарбонизация магнезита: MgCO₃→MgO+CO₂

Масса карбоната магния m_{к м}^с в исходной породе: m_{к м}^с =0,02*990=19,8 кг

M(MgCO₃)=24+12+48=84

M(CaO)=24+16=40

84 - 40

19,8 – m_м-количество активного MgO в извести

m_м==9,4

Исходное количество карбоната  кальция в породе  m_кк^с=0,87*990=861,3 кг

CaCO₃→CaO+CO₂↑

M(CaCO₃)=40+12+48=100 ;    M(CaO)=40+16=56

100 – 56

861,3 -  m_к

m_к==482,3 кг

т к степень диссоциации  карбоната кальция равна 0,97 ,то масса  активного CaO в извести:

m_к=482,3*0,97=467,8 кг.

Масса недожога: m_н= m_кк^с(1-η)=861,3*0,03=25,8.

Валовый выход И извести  из 1 т карбонатной породы:

И= m_к+ m_м+ m_п^и+ m_г+ m_н=467,8 +9,4+29,7+68+25,8=600,7 кг

Активность извести: А_и=_{*100%=80 %}

Т.к. активность извести равна 80%,то известь – 2-го сорта

 

Расход известняка для  получения 1 т  извести: Р_и=т/т извести.

Если пылеунос- 0,5% ,то 1,66*0,5=0,0083, Р_и^уд=1,66-0,0083=1,65 – допустимо.

Расход условного топлива  q₀=0,158 кг/кг.

Удельный фактический  расход топлива на производство извести  фактической активности А_и^ф:  q_ф=q_{0*^{=0,158*80/80=0,158 кг}}/кг.

 

5 Выбор и расчет основного технологического оборудования

Выбор оборудования осуществляется исходя из потребной  производительности для каждой операции по справочникам и каталогам.

Количество  каждого вида оборудования, необходимого для производства определяют по формуле:

N_обор = П_час /П_пасп*К_исп ,

П_час – необходимая производительность цеха или передела, т/час;

П_пасп -  паспортная производительность отдельного вида оборудования,т/час;

К_исп – коэффициент использования оборудования, по нормативам обычно 0,85-0,95.

Таблица 4 .Спецификация оборудования

№ п/п		Наименова-ние			Тип или марка	Краткая техническая характеристика		Коли-чест-во,шт	Мощность электро-двигателя, кВт		Габарит-ные размеры,мм
1		Молотковая дробилка			РС 800×600	Максимальный размер пита-ния400мм, Производите-льность-20 т/ч,масса-3,1т		1	55		1600×1390×1575
2		Мельница шаровая  двухкамер-ная непрерыв-ного действия			МШР-1800×1600	Внутренний диаметр бара-бана-1500мм , длина бараба-на-1670мм , масса16,5т,Про-изводитель-ность-1,5-4,8 т/ч		1	55		4900×3300×2500
3		Ленточный элеватор			ЛГ-120	Ковши:тип-глубокий,ширина-120мм,ёмкость-0,2л,шаг-200мм,скорость движения ковша-1,9м/с,производительность-5м3/ч		1	45		Высота транспор-тирования5839-55630мм
4		Шахтная печь			ШПП-2	Производите-льность:100 т/сут, удель-ный расход топлива:130-150кг условно-го топлива/т из-вести		1	1350		H=27800 Dвн=4500
5		Инерцион-ный грохот		ГИЛ-32			Производительность до 1,4 м3 /ч,количество сит:2,частота колебаний сит:16,1 1/c;полезная площадь од-ного яруса: 6,45м2	1	7,5		4500×2160×1400
6		Ленточный транспор-тёр		ПЛ-10			Расстояние между осями барабанов -                                                     1000мм; ширина ленты-                                                                                       400мм;масса- 0,34т; производительность-3м3/ч	3	0,6		1700 × 840 ×980
7		Пластинча-тый питатель		1049294000-20			Производительность:4-6м3/ч,масса-5,3т	1	5,5		4000×3500×2900
8		Пневмока-мерный насос		ПН10 (ШЗ)			Производительность:6т/ч; объ-ем приемной камеры насо-са:150л; Услов-ный проход транспортного трубопровода:80-150мм; Вы-сота подачи: 30 м; дальность подачи:150м;   Рабочее давле-ние в прием-ной камере:до 0,6 .Расход сжатого воздуха:16 м³/мин .Масса изделия: 90кг	1	50		708×708× 972
9	Рукавный фильтр		ФРКИ-30				Поверхность фильтрации:30 м2;число рука-вов-36;высота рукава-2м;наи-больший рас-ход сжатого воздуха:10м3/ч, масса-1300кг.	2	0,6	1458×2060×3620
10	Электро-фильтр		ЭФВА 1-01				Площадь фильтрации: 10,4м2,производительность-1200м3/ч;сте-пень очистки от аэрозолей:93- 99%,масса-90кг	1	1,2	1350×600×500