Описание выбранной технологии

 

В приемный бункер гипсовый камень доставляют обычно из рудников и карьеров в кусках и глыбах размером до 300 - 500 мм. Затем из приемного бункера гипсовый камень с помощью ленточного конвейера транспортируется в щековую дробилку для дробления гипсового камня до кусков размером 30 - 50 мм.

С помощью вертикального элеватора материал из щековой дробилки поступает в расходный бункер гипсовой щебенки. Помол влажного двуводного гипса затруднителен, поэтому на современных заводах эту операцию совмещают обычно с сушкой гипса. Для этого гипсовый камень в виде щебня размером до 3 - 4 см подается тарельчатым питателем в шахтную мельницу. Шахтная мельница состоит из быстроходной молотковой мельницы и расположенной над ней прямоугольной металлической шахты высотой 12 - 15 м. Для подсушки гипса из топок варочных котлов в мельницу подают горячие газы. Температура газов, поступающих в мельницу, 300 - 500 ⁰С, а выходящих из мельницы - 85 - 105 ⁰С.

Поскольку в мельницу непрерывно поступают горячие газы, процесс помола идет одновременно с сушкой материала, а также с некоторой его дегидратацией. Идущий вверх по шахте поток газа одновременно сушит, сепарирует и транспортирует измельчаемый порошок. В зависимости от желаемой тонкости помола гипса скорость движения газов в шахте поддерживается в пределах 3,5 - 6 м/с. Чем больше скорость потока, тем грубее помол, и наоборот. Этот поток газов уносит в пылеосадительную систему те фракции материала, которые способны удерживаться во взвешенном состоянии при данных скоростях потока. Более крупные частицы выпадают из потока на определенной высоте и возвращаются на дополнительный помол.

После выхода из мельницы газопылевую смесь направляют в систему пылеочистительных устройств, в которых из газового потока осаждается гипсовый порошок. От эффективности работы пылеосадительных устройств в значительной мере зависят санитарные условия на заводе и на прилегающей к нему территории, а также производственные потери. Поэтому на современных гипсовых заводах устанавливают многоступенчатые системы очистки.

На первой ступени улавливаются крупные частицы, на второй осаждаются тонкие фракции и на последней ступени газы очищаются от мельчайших частиц. На первой ступени применяют циклоны, на второй - циклоны и батарейные циклоны и для окончательной очистки - электрофильтры.

После сушки и помола гипс из пылеосадительных устройств поступает в бункер для высушенного гипса. Из бункера гипс с помощью винтового конвейера транспортируется в бункер над гипсоварочным котлом.

Из бункера над гипсоварочным котлом материал с помощью винтового конвейера поступает в гипсоварочный котел.

Обжигают гипс в котле следующим образом. Измельченный в порошок гипсовый камень загружают в предварительно разогретый котел при непрерывной работе мешалки. Загрузив первую порцию материала, ожидают появления признаков «кипения», после чего продолжают засыпку гипсового порошка постепенно, чтобы гипс был все время в кипящем состоянии, при котором он сохраняет хорошую подвижность. Сырой гипсовый порошок не обладает достаточной подвижностью, что затрудняет работу мешалки. Вся масса материала выдерживается в котле до прекращения «кипения» и появления «осадки», под которой понимают уменьшение в котле уровня материала после энергичного выделения химически связанной воды.

На некоторых заводах материал доводят до второго «кипения» и «осадки», которые отличаются меньшей интенсивностью. При выгрузке оставляют на дне котла слой гипса 0,05 - 0,06 м, после чего начинают очередную загрузку. Первое «кипение» гипсового порошка наблюдается при температуре 140 -150 °C и характеризуется в основном образованием полугидрата. Выдержка гипса во время варки в течение 3 - 4 ч при этой температуре способствует уменьшению водопотребности продукта и повышению его прочности. Второе «кипение» происходит при температуре 170 - 190 °C, при этом полугидрат полностью обезвоживается.

Полученный полуводный гипс винтовым питателем подается в бункер выдерживания, называемый иногда камерой томления. Томление (горячее магазинирование) улучшает качество строительного гипса, уменьшая водопотребность и увеличивая его прочность. Это основано главным образом на том, что оставшееся небольшое количество зерен двугидрата переходит в полугидрат за счет запаса тепла в материале. Под действием выделяющегося при этом пара обезвоженный гипс может гидратироваться и превратиться в полугидрат. Такое «выравнивание» качества материала в процессе вызревания весьма полезно. Бункер томления является и промежуточной емкостью, куда быстро выгружается из котла готовый гипс.

Из бункера выдерживания, после охлаждения, гипс винтовым питателем подается к элеватору, элеватором - на винтовой конвейер, а затем винтовым конвейером на склад. Длительное вылеживание полугидрата на складе также влияет на его строительные свойства, в частности при этом уменьшается водопотребность. В качестве склада в данном случае является железобетонный силос.

 

ФОНДЫ РАБОЧЕГО ВРЕМЕНИ

Т = N n t k₁ k₂,

 

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

. Приемное отделение:

N = 260, n = 2, t = 8, k₁ = 0,95, k₂ = 0,9

Т = = 3557 ч.

. Дробильное отделение:

N = 260, n = 2, t = 8, k₁ = 0,95, k₂ = 0,9

Т = = 3557 ч.

. Помольное отделение:

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

Т = = 7096 ч.

. Обжиговое отделение:

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

Т = = 7096 ч.

. Склад:

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

Т = = 7096 ч.

 

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС

Таблица 6 - Материальный баланс

Наименование операции	Ед. изм.	Плот- ность, кг/м^3	По- тери, %	Производительность
				В час	В смену	В сутки	В год
Склад	т	1300		6,34	50,72	152,16	45000
	м^3			4,88	39,02	117,06	34615,4
Транспортировка на склад винтовым конвейером	т	1300	0,5	6,37	50,96	152,88	45226
	м^3			4,9	39,2	117,6	34789
Подача на винтовой конвейер элеватором	т	1300	0,5	6,41	51,28	153,84	45453
	м^3			4,93	39,45	118,35	34964
Транспортировка к элеватору винтовым питателем	т	1300	0,5	6,44	51,52	154,56	45681
	м^3			4,95	39,63	118,89	35139
Бункер томления	т	1300	0,5	6,47	51,76	155,28	45911
	м^3			4,98	39,82	119,46	35316
Подача в бункер винтовым питателем	т	1300	0,5	6,5	52	156	46142
	м^3			5	40	120	35494
Варка в гипсоварочном котле	т	1300	Гипс	8,01	64,08	192,24	56822
	м^3			6,16	49,29	147,87	43709
Подача в гипсоварочный котел винтовым конвейером	т	1400	0,5	8,05	64,4	193,2	57108
	м^3			5,75	46	138	40791,43
Бункер над гипсоварочным котлом	т	1400	0,5	8,08	64,64	193,92	57395
	м^3			5,77	46,17	138,51	40996
Подача в бункер винтовым конвейером	т	1400	0,5	8,13	65,04	195,12	57683
	м^3			5,81	46,46	139,38	41202
Бункер для высушенного гипса	т	1400	0,5	8,21	65,68	197,04	58264
	м^3			5,86	46,91	140,73	41617
Пылеосадительные устройства	т	1400	1,0	8,29	66,32	198,96	58853
	м^3			5,92	47,37	142,11	42038
Сушка и помол в шахтной мельнице	т	1400	2,0	8,46	67,68	203,04	60054
	м^3			6,04	48,34	145,02	42896
Подача в мельницу тарельчатым питателем	т	1300	0,3	8,49	67,92	203,76	60235
	м^3			6,53	52,25	156,75	46335
Расходный бункер гипсовой щебенки	т	1300	0,1	8,5	68	204	60295
	м^3			6,54	52,31	156,93	46381
Подача в бункер цепным элеватором	т	1300	0,3	17	136	272	60476
	м^3			13,07	104,6	209,2	46520
Щековая дробилка	т	1300	0,2	17,04	136,32	272,64	60597
	м^3			13,11	104,86	209,72	46613

 

Подача в дробилку ленточным конвейером	т	1300	0,1	17,05	136,43	272,86	60658
	м^3			13,12	104,95	209,9	46660
Приемный бункер гипсового камня	т	1300	0,1	17,07	136,56	273,12	60719
	м^3			13,13	105,05	210,1	46707

 

Обжиг в гипсоварочном котле

Дано: φ(CaSO₄) = 2,18 %

m_кон. = 46142 т

W = 4,23 %

Решение:

) Пусть 1000 кг - сырьё, тогда 21,8 кг - примеси CaSO₄

- 21,8 = 978,2 кг

,8 х

CaSO₄ · 2H₂O → CaSO₄ ∙ 0,5H₂O + 1,5H₂O

145

 

 кг

 

С учетом примесей: m_{готов.продукта} = 824,6 + 21,8 = 846,4 кг

) 1000 кг сырья - 846,4 кг продукта

y кг сырья - 46142 т продукта

y = m_сух. = 54516 т С учетом влажности: W = 4,23 %

m_сух. = 54516 т

 

m_вл. =  · m_сух. + m_сух.

m_вл. =  · 54516 + 54516 = 56822 т