Режим работы завода

Наименование цехов и отделений	Количество рабочих дней в году	Количество смен в сутках	Длительность рабочей смены	Годовой фонд рабочего времени	Коэффициент использования эксплатуационного времени	Годовой фонд эксплуатационного времени
1. Склад сырья а) железнодорожный транспорт б)автотранспорт					0,876 0,943
2. Цех помола					0,943
3.Отделение шламбассейна					0,876
4. Цех обжига					0,9
5. Склад цемента					0,876

2.4. Характеристика сырья. Расчет сырьевой шихты.

Проектирование предприятия из-за высокой материалоёмкости требует правильной экономической оценки месторождения сырья. В первую очередь следует производить промышленную эксплуатацию, таких месторождений, которые требуют минимальных капиталовложений, обеспечивают наиболее низкую себестоимость добычи и транспортирования сырья, а так же минимальные издержки по его обогащению и переработке.

Наличие приведённых запасов должно обеспечить работу предприятия не менее чем на 25 лет. Другим обстоятельством, определяющим целесообразность строительства завода является его близость к месту добычи основных видов сырья.

После выбора сырьевых материалов, корректирующих добавок и топлива в соответствии с выше изложенным и производится расчет сырьевой шихты и ожидаемого минерального состава цементного клинкера.

Расчетом сырьевой шихты определяется соотношение между сырьевыми материалами, устанавливается число компонентов шихты, определяется вид и количество добавок, для её корректирования с целью обеспечения требуемого химико-минералогического состава портландцементного клинкера.

Расчет сырьевой шихты определяет так же удельный расход сырьевых материалов на 1тонну клинкера, что служит основанием для составления материального балласта завода, выбора и расчета основного технологического оборудования, технологического процесса, подготовки сырьевой шихты.

Расчет сырьевой шихты минералогического состава клинкера необходимо производить в соответствии с ГОСТом.

Качество клинкера задано значениями химико-минералогических характеристик: КН = 0,89, СМ = 1,82, ГМ = 1,69.

В качестве основного сырья задано известняк и глина.

Таблица 2.

Химический состав исходного сырья

Компонент	Содержание оксидов	Сумма	СМ	ГМ
CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	SO₃	ппп
1.Известняк	51,41	3,04	2,27	2,27	1,69	0,24	41,72	102,64	0,67	1,0
2. Глина	1,91	54,94	16,61	8,22	0,9	0,8	7,22	90,6	2,67	2,02

Приводим химический состав компонентов к 100%, для этого содержание каждого составного умножим на коэффициент К:

К_изв=100/102,64=0,975

К_гл= 100/90,6=1,1038

Таблица 3.

Химический состав сырья в пересчёте на 100%

Компонент	Содержание оксидов	Сумма	СМ	ГМ
CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	SO₃	ппп
Известняк	50,12	2,964	2,21	2,21	1,65	0,23	40,7	0,67	1,0
Глина	2,11	60,64	18,33	9,07	0,99	0,88	7,97	2,67	2,02

Принимаем соотношение известняка и глины в двухмпонентной шихте, как Х:1, тогда:

Х=(2,8·S₂·KН+1,65·A₂+0,35·F₂-C₂)/(C₁-2,8·S₁·KН-1,65·A₁-0,35·F₁);

X=(2,8·60,64·0,89+1,65·18,33+0,35·9,07-2,11)/(50,12-2,8·2,964·0,89-1,65·2,21-0,35·2,21)=4,206

C₀=(X·C₁+C₂)/(X+1)= 4,206·50,12+2,101/(4,206+1)= 40,87

S₀=(X·S₁+S₂)/(X+1)= 4,206·2,964+60,434/(4,206+1)=14,04

F₀=(X·F₁+F₂)/(X+1)= 4,206·2,213+9,042/(4,206+1)=3,53

A₀=(X·A₁+A₂)/(X+1)= 4,206·2,213+18,271/(4,206+1)=5,31

M₀=(X·M₁+M₂)/(X+1)= 4,206·1,65+0,99/(4,206+1)=1,52

S₀⁰=(X·S₁⁰+S₂⁰)/(X+1)= 4,206·0,234+0,88/(4,206+1)=0,36

ППП₀= X·ППП₁+ППП₂/(Х+1)= 4,206·40,7+7,942/(4,206+1)=34,37

Таблица 4

Химический состав двухкомпонентной шихты

CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	SO₃	ППП	Сумма
40,87	14,04	5,31	3,53	1,52	0,36	34,37

Определим характеристики двухкомпонентной шихты:

КН=C₀-(1,65·A₀+0,35·F₀+0,7·S₀⁰)/2,8·S₀;

КН =40,87-(1,65·5,31+0,35·3,53+0,7·0,36)/2,8·14,04= 0,785

СМ= S₀/A₀+F₀=14,04/5,31+3,53= 1,589

ГМ=A₀/F₀=5,31/3,53=1,504

РАСЧЁТ ПОРТЛАНДЦЕМЕНТНОЙ СЫРЬЕВОЙ ШИХТЫ БЕЗ УЧЁТА ПРИСАДКИ ЗОЛЫ ТОПЛИВА

Шифр – Сидорова О.Г. 03-28-2012

Качество клинкера задано следующими значениями:

- коэффициент насыщения Кн=0,89

- силикатный модуль См=1.82

- глиноземный модуль Гм=1,69

Таблица 5

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОМПОНЕНТОВ ШИХТЫ С ПЕРЕСЧЁТОМ НА 100%

Компонент	CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	SO₃	R₂0	п.п.п.
Известняк	50,09	2,96	2,21	2,21	1,65	0,23	0,00	40,65
Глина	2,11	60,64	18,33	9,07	0,99	0,88	0,00	7,97
Маршалит	6,85	83,83	1,43	1,87	0,65	0,34	0,00	5,03
Каолин	8,01	15,81	52,00	4,23	2,37	0,14	0,06	17,39

Для полученного клинкера с заданными модулями необходимо принять соотношения ИЗВЕСТНЯКА, ГЛИНЫ и корректирующей добавки МАРШАЛИТ И КАОЛИН как X:Y:Z:1, где

Х=31,92

Y= 2,90

Z=2,80

Таблица 6

Полученный химический состав шихты

CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	SO₃	R₂0	п.п.п.	Сумма
42,26	13,49	4,66	2,76	1,54	0,29	0,00	35,01	100,00

Таблица 7

Химический состав прокалённой шихты (клинкера)

CaO	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	MgO	SO₃	R₂0	Сумма
65,02	20,75	7,16	4,24	2,38	0,44	0,00	100,00

РАССЧЁТ ОЖИДАЕМОГО СОСТАВА

Алит (C₃S) - 52,84%

Белит (C₂S) - 19,66%

Целит (C₃A) - 11,80%

Фелит (C₄AF) - 12,89%

Сульфат кальция 0,75%

Суммарное содержание основных минералов в клинкере = 99,91%

Расход компонентов для получения 1 тонны клинкера:

- ИЗВЕСТНЯК = 127,17%

- ГЛИНА = 11,56%

- МАРШАЛИТ = 11,15%

- КАОЛИН = 3,98%

2.4. Расчет компонентов шихты на 1 тонну клинкера

Коэффициент перерасчёта К₁ является важной характеристикой используемой для дальнейших расчетов состава и расчёта расхода сырьевых компонентов на годовую программу. Он определяет теоретический удельный расход сырья на получение 1тонны клинкера с учётом потерь при прокаливании.

к₁=100/(100-ппп₀) = 100/(100-35,01)=1,54.

Определяем расход отдельных компонентов на 1т клинкера, считая что х- количество весовых частей известняка, у- глины, 1- каолина, z- маршал-лита, тогда содержание компонентов по массе будет следующим:

Маршаллит м=к₁/(x+y+z+1)= 1,54/(31,92+2,9+2,8+1)= 0,04 т

Известняк и= х·м= 31,92·0,041= 1,37 т

Глина г= y·м=2,90·0,041= 0,12 т

Каолин к= z·м=2,8·0,041=0,12 т

Расчёт ожидаемого минералогического состава клинкера:

C₃S=3,8·S₀·(3·Кн-2) 3,8·20,75· (3·0,89-2)= 52,83%

C₂S=8,61·S₀(1-Кн)= 8.61·20,75· (1-0,89) = 19,65%

C₃A=2,65·(A₀-0,64·F₀)=2,65·(7,16-0,64·4,24)= 11,77%

C₄AF=3,04·F₀=3,04·4,24= 12,89%

CaSO₄=1,7·S₀⁰=1,7·0,44=0,75%

Σ=52,83+19,65+11,77+12,89+0,75=99,9%

Расход компонентов шихты на годовую программу:

П_ппц=Кл+Г_к+Д

Г_к= 0,05·П_ппц= 0,05·920000= 46000 т

Кл=П_ппц-Г_к= 874000 т

- сырьевая смесь СМ= к ₁·Кл = 1,54·874000 = 1345960 т

- известняк И= и·кл=1197380 т

- глина Г= г·кл=104880 т

-маршаллит М=м·кл=35834 т

- каолин К= к·кл=105754 т

2.5. Расчет потребности в сырье, полуфабрикатах и производительности предприятий

Производственные потери принимаем: Б=3%. Расчёт производительности произвести по формуле:

П_р=П₀/(1-Б/100%),

где П₀ – производительность передела следующего за расчетным.

Таблица 8

Наименование переделов, полуфабрикатов и продукции	Производительность в т/г
в год	в сутки	в смену	в час
1. Портландцемент	948453,6	2598,5	866,17	108,27
2. Гипсовый камень: помол склад	47422,68 48845,36	182,4 187,87	91,2 93,93	11,4 11,74
3. Клинкер: помол склад обжиг	663254,26 683151,63 703646,18	1842,37 1897,64 1954,58	921,19 948,82 977,29	115,15 118,6 122,16
4. Сырьевая смесь: помол склад		3801,6 3915,66	1267,2 1305,22	158,4 163,15
5. Известняк: помол склад		4747,74 4890,17	2373,9 2445,1	296,73 305,64
6. Глина: помол склад	108123,7 111367,41	415,86 428,34	207,93 214,17	25,99 26,77
7. Маршаллит: помол склад	38050,3	142,08 146,35	71,04 73,17	8,88 9,15
8. Каолин помол склад	109024,7	419,33 431,9	209,7 215,9	26,21 26,9