Разработать материальный баланс и основные проектные технологические решения цеха помола цементного завода

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Апреля 2013 в 23:39, курсовая работа

Описание работы

Со второй половины XIX в. портландцемент прочно вошел в строительную практику. В 1836 г. в Англии Годвином издана первая книга о бетоне: «Природа и свойства бетона и их использование в строительстве до настоящего времени», а в 1865 г. выдан первый патент на способ возведения бетонных сооружений в деревянной опалубке. В 1867 г. французом Ж. Монье был запатентован железобетон. Одновременно расширялось и производство портландцемента, отличающегося высоким качеством. А. Р. Шуляченко — «отец русского цементного производства» — вместе с профессором Н. А. Белелюбским и И. Г. Малюгой в 1881 г. разработал первые технические условия на цемент и предложил классификацию вяжущих. Им же были заложены основы современной науки о твердении вящих материалов.

Содержание работы

1.Введение….…………………………………………………………….…….……….3
2.Характеристика продукции (ГОСТ, ТУ)…………………………….……………...6
3.Технологическая часть…………………………………….…….…………………...9
3.1. Требования к сырьевым материалам……………….………….……………….9
3.2. 1.Технологическая схема производства ………………………………………13 3.2.2. Описание технологического процесса………………………………………15
3.2.3 График тепловой обработки. ……………………. ……………..……………19
3.3. Режим работы цеха…………………………………………………..…...…….21
3.4. Расчёт производственной программы цеха и потребности в сырье
для ее выполнения с учетом производственных потерь………… ……….……..22
3.4.1.Расчет состава двухкомпонентной шихты для получения портландцементного клинкера……………………………………………..………22
3.4.2. Составление материального баланса цементного завода……………..…...24
3.4.3. Расчет сырьевых материалов…………………………………………..…….25
3.4.4.Расчет расхода шлама…………………………………………………….…..26
3.4.5. Материальный баланс отделения помола сырья…………………………...27
3.4.6.Материальный баланс карьера и дробильного отделения…………………28
3.4.7.Материальный баланс клинкерного склада и отделения помола цемента..29
3.4.8.материальный баланс силосно-упаковочного отделения…………………..31
3.5. Подбор и описание работы основного оборудования……………………….32
4.Мероприятия по охране труда и окружающей среды……………………………34
5.Список использованной литературы……………………………………………...36

Файлы: 1 файл

Сосна (вяжущие-помол).docx

— 194.02 Кб (Скачать файл)

 

Белорусский национальный технический университет

 

Кафедра «Технология бетона и строительные материалы»

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 

к курсовому проекту

 

по дисциплине «Вяжущие вещества»

 

 

 

Тема: Разработать материальный баланс и основные проектные

технологические решения цеха помола цементного завода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                   Исполнитель: _______________(Сосна А.Е.)

                                                        студентка 3-го курса  гр. 112229

 

                                    Руководитель:____________(доцент кафедры

                                                                                       Дзабиева Л.Б.)

 

 

 

 

Минск-2011

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение….…………………………………………………………….…….……….3

2.Характеристика  продукции (ГОСТ, ТУ)…………………………….……………...6

3.Технологическая  часть…………………………………….…….…………………...9

3.1. Требования  к сырьевым материалам……………….………….……………….9

3.2. 1.Технологическая  схема производства ………………………………………13                                                          3.2.2. Описание технологического процесса………………………………………15

3.2.3 График тепловой обработки. ……………………. ……………..……………19

3.3. Режим  работы цеха…………………………………………………..…...…….21

3.4. Расчёт производственной программы цеха и потребности в сырье

для ее выполнения с учетом производственных  потерь………… ……….……..22

3.4.1.Расчет  состава двухкомпонентной шихты  для получения портландцементного  клинкера……………………………………………..………22

3.4.2. Составление  материального баланса цементного  завода……………..…...24

3.4.3. Расчет  сырьевых материалов…………………………………………..…….25

3.4.4.Расчет  расхода шлама…………………………………………………….…..26

3.4.5. Материальный  баланс отделения помола сырья…………………………...27

3.4.6.Материальный  баланс карьера и дробильного  отделения…………………28

3.4.7.Материальный  баланс клинкерного склада и  отделения помола цемента..29

3.4.8.материальный  баланс силосно-упаковочного отделения…………………..31

3.5. Подбор  и описание работы основного  оборудования……………………….32

4.Мероприятия  по охране труда и окружающей  среды……………………………34

5.Список  использованной литературы……………………………………………...36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. ВВЕДЕНИЕ

 

Вяжущие и бетон на их основе — древнейшие строительные материалы. Первые искусственные вяжущие строительный гипс, а затем известь — были применены при строительстве уникальных сооружений: бетонной галереи египетского лабиринта (3600 г. до н. э.), фундаментов древнейших сооружений в Мексике, римского Пантеона, перекрытого бетонным куполом диаметром 42,7 м.

Развитие производства вяжущих материалов было вызвано  строительством древних городов  — Киева, Новгорода, Пскова, Ростова, Владимира, Москвы и др.

В средние века использование  бетона почти полностью прекратилось, были забыты даже способы его приготовления и укладки. Возрождение строительной техники и технологии производства вяжущих материалов началось в XVIII в. В эти же годы стали закладываться научные основы вяжущих материалов и бетонов. В 1796 г. англичанином Д. Паркером запатентован романцемент, способный твердеть как на воздухе, так и в воде. В наше время эти вяжущие материалы утратили практическое значение, но до второй половины XIX в. они являлись основными веществами для строительства гидротехнических сооружений.

В 1825 г. Е. Г. Челиев в книге  «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мергель или цемент, весьма прочный для подводных строений...» обобщил опыт улучшения свойств вяжущих материалов, накопленный при восстановлении Кремля, разрушенного в период Отечественной войны 1812 г.

В 1824 г. англичанину Д. Аспдину был выдай патент на «Усовершенствованный способ производства    искусственного    камня» названного портландцементом. Хотя это название сохранилось и поныне,  поименное Д. Аспдином вяжущее не было   портландцементом  и современном смысле этого слова, а представляло собой разновидность ромапцемента, полученного при несколько    повышенной температуре обжига. Гидравлическое вяжущее, описанное Е. Г. Челиевым   было ближе по свойствам современному портландцементу  и по  качествам превосходило портландцемент Д. Аспидина.

Со второй половины XIX в. портландцемент прочно вошел в строительную практику. В 1836 г. в Англии Годвином издана первая книга о бетоне: «Природа и свойства бетона и их использование в строительстве до настоящего времени», а в 1865 г. выдан первый патент на способ возведения бетонных сооружений в деревянной опалубке. В 1867 г. французом Ж. Монье был запатентован железобетон. Одновременно расширялось  и производство   портландцемента, отличающегося высоким качеством. А. Р. Шуляченко — «отец русского цементного производства» — вместе с профессором Н. А. Белелюбским и И. Г. Малюгой в 1881 г. разработал первые технические условия на цемент и предложил    классификацию   вяжущих. Им  же были заложены основы современной науки о твердении вящих материалов.

Первый русский завод  по производству   портландцемента    построен в 1856 г. в г. Гроздеце, в 1910 г. в России уже работало 30 цементных  заводов общей мощностью около 1 млн. т в год. Одновременно с совершенствованием технологии   производства портландцемента шла разработка новых видов гидравлических вяжущих – пуццоланового  портландцемента, шлакопортландцемента, глиноземистого цемента и др.

  1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКЦИИ

 

Цемент - это гидравлическое вяжущее вещество, твердеющее как на воздухе, так и в воде, получаемое путем совместного тонкого помола портландцементного клинкера и гипса, вводимого в качестве регулятора сроков схватывания.

Клинкер - важнейший компонент цемента - получают путем обжига до спекания сырьевой смеси, состоящей из карбонатных (75-80%) и глинистых (25-20%) пород и обеспечивающей в клинкере преобладание высокоосновных силикатов кальция.

По вещественному составу цементы  согласно ГОСТ 10178-85 подразделяются на виды:

- портландцемент без добавок;

- портландцемент с минеральными добавками (до 20%);

- шлакопортландцемент, содержащий 21-80% доменного гранулированного шлака.

Цемент выпускается следующих  марок 400, 500, 550 и 600. Обозначаются эти  виды цементов соответственно ПЦ500Д0, ПЦ500Д20, ШПЦ 400.

СТБ ЕН 197–I–2007 идентичен европейскому стандарту EN 197-1–2007. Цементы на основе портландцементного клинкера классифицируются по вещественному составу на 5 главных типов и обозначаются как СЕМ:

СЕМ I – портландцемент, содержащий 95–100% клинкера.

СЕМ II – включает шлакопортландцемент (6–35% доменного шлака), портландцемент с микрокремнеземом (6–10% микрокремнезема), портландцемент пуццолановый (6–35% природной или промышленной пуццоланы), портландцементы с золой-уносом (6–35% силикатной или известковой золы-уноса), портландцементы с обожженным сланцем (6–35% обожженного сланца), портландцемент известковый (6–35% известняка), портландкомпозитный цемент (6–35% добавки).

СЕМ III - шлакопортландцемент, содержащий 5–64% клинкера, 36-95% доменного шлака.

СЕМ IV - пуццолановый цемент, включающий 45–89% клинкера и 11-55% добавки (микрокремнезем, пуццолана, зола-унос).

СЕМ V - композитный цемент, содержащий 20–64% клинкера и 18–50% доменного шлака или пуццоланы.

Тонкость помола цементов лежит  в пределах 250–300 м2/кг, она контролируется остатком на сите № 008 (размер ячейки 80 мкм).

Согласно стандарту СТБ ЕН 197-I–2007, установлены классы прочности цемента 32,5; 42,5; 52,5, соответствующие минимальным нормативным значениям прочности при испытании по СТБ ЕН 197-I–2007.

Прочность нормируется при сжатии в возрасте 2, 7 и 28 сут. Для каждого  класса стандартной прочности определены два класса прочности в раннем возрасте: класс с обычной прочностью в раннем возрасте, обозначаемый N, и класс с высокой прочностью в раннем возрасте, обозначаемый R (табл.1).

Для испытания цемента по СТБ  ЕН 197-I–2007 изготавливаются образцы состава цемент : песок в соотношении 1 : 3 и с В/Ц = 0,5. По ГОСТ 10178-85 значение В/Ц = 0,4. Песок используется стандартный вольский монофракционный. По СТБ ЕН 197-I–2007 применяется в качестве стандартного песка полифракционный. Смесь после перемешивания в лопастной мешалке загружается в форму для трех призм размером 4´4´16 см и уплотняется 60 ударами на встряхивающей установке. Через 24 ч образцы расформовываются и хранятся до испытаний в воде. После испытаний каждая партия цемента маркируется.

СЕМ цементы обозначаются с указанием  типа цемента, как показано в табл. 3.1, и цифрами 32,5, 42,5 или 52,5, соответствующими минимальным нормативным значениям  прочности в МПа.

 

Таблица.1

Механические и физические требования к портландцементу

в зависимости от класса

Класс

прочности

Прочность при сжатии, МПа

Начальное

время схватывания, мин

Расширение,

Мм

Прочность

в раннем возрасте

Стандартная

прочность

2 сут

7 сут

28 сут

32,5 N

-

³16,0

³32,5

£52,5

³75

£10

32,5 R

³10,0

-

42,5 N

³10,0

-

³42,5

£62,5

³60

42,5 R

³20,0

-

52,5 N

³20,0

-

³52,5

-

³45

52,5 R

³30,0

-


 

 

Для обозначения класса прочности  в раннем возрасте добавляется соответствующая  буква N или R. Например, портландцемент, соответствующий СТБ ЕН 197-I–2007 класса прочности 42,5 с высокой прочностью в раннем возрасте, обозначается СЕМ I-42,5 R.

К основным свойствам портландцемента  относятся: прочность (активность), сроки  схватывания, равномерность изменения  объема, тонкость помола, плотность, водопотребность, водоотделение, морозостойкость, тепловыделение, сцепление со стальной арматурой.

Прочность цементного камня и скорость его твердения зависят от минералогического  состава клинкера и тонкости помола цемента, количества воды для его  затворения, условий и продолжительности твердения.

Активностью портландцемента называют предел прочности при осевом сжатии образцов в возрасте 28 сут. В зависимости  от активности с учетом предела прочности  при изгибе портландцемент подразделяется на марки. Требования к маркам цемента  и его разновидностям представлены в табл.2.

 

 

 

 

Таблица 2

Требования к маркам портландцемента и его разновидностям

(ГОСТ 10178–85)

Наименование

цемента

Марка

цемента

Предел  прочности при изгибе, не менее, МПа (кгс/см2)

Предел  прочности при сжатии, не менее, МПа (кгс/см2)

Портландцемент  и портландцемент с минеральными добавками

400

500

550

600

5,4 (55)

5,9 (60)

6,1 (62)

6,4 (65)

39,2 (400)

49,0 (500)

53,9 (550)

58,8 (600)


 

У быстротвердеющих портландцементов нормируется как 28, так и 3-суточная прочность.

Соответствие марок цемента  по старому и новому стандартам примерно следующее:

- портландцемент (без минеральных добавок) ПЦ500Д0 имеет несколько меньшую прочность, чем СЕМ I-42,5N;

- портландцемент с добавками ПЦ500Д20 приближается к СЕМ II/А-S 42,5N;

- шлакопортландцемент ШПЦ400 отвечает СЕМ II/В-S 32,5N.

Сроки схватывания портландцемента определяют при испытании теста нормальной густоты. Согласно ГОСТ 10178–85, начало схватывания цемента не должно наступить ранее чем через 45 мин, а конец – не позднее 10 ч с момента затворения его водой. Если цемент быстро схватывается, то прежде чем его успеют использовать, он уже превращается в камневидное тело. При медленном схватывании цемента замедляются темпы строительства. По новому стандарту начало схватывания всех типов цементов, за исключением быстротвердеющих, должно быть не ранее 60 мин, а для всех быстротвердеющих и высокопрочных – не ранее 45 мин. Конец схватывания для всех цементов не регламентируется.

Для регулирования сроков схватывания цемента применяется  гипсовый камень или другие материалы, содержащие сульфат кальция и  отвечающие нормативным требованиям. Содержание гипса (в пересчете на SO3) должно быть не ниже 1,5% и не выше 3,5-4,0 (для высокопрочных бездобавочных) для цементов типа I, II, V, а для цементов типа III, IV лимитирующие пределы составляют соответственно 1 и 4%. Потери массы при прокаливании, а также содержание нерастворимого остатка ограничиваются 5% только для цементов I типа.

Информация о работе Разработать материальный баланс и основные проектные технологические решения цеха помола цементного завода