Выбор режима работы цеха и определение фонда рабочего времени.

 

В соответствии с нормами технологического проектирования цементных заводов режим работы технологического оборудования цеха обжига клинкера принимается круглосуточный, трёхсменный.

Основными показателями вращающейся печи, кроме производительности, являются коэффициент использования печей по календарному времени, от которого зависит годовая производительность печи и производство цемента в год.

Режим работы основных цехов и объединений следует принимать с учётом непрерывности производства.

Цех обжига клинкера 350 дней по 24 часа в сутки.

Определение фонда рабочего времени работы оборудования Е_к, в часах, ведётся по формуле 1:

(1)

где К_р – число рабочих дней в году, которое определяется по формуле 2:

(2)

где К_г – число календарных дней в году,

В – число выходных и праздничных дней,

Р_к – число дней на планово-предупредительные ремонты,

С – количество смен, шт.,

Д – продолжительность смен, час.

дней в году,

часов в году.

Коэффициент использования оборудования:

.

Расчёт производственной программы.

Производственная программа – это выпуск готовой продукции цехом в сутки, в смену, в час.

Расчёт производственной программы выполняется на основании заданной годовой программы и выбранного режима работы и производится по формулам 3, 4, 5.

где Q_год – годовая программа, т

Q_сут. – выпуск годовой программы в сутки, т

Q_час – выпуск годовой программы в час, т

 

 

Расчёт удельных норм расхода сырья на единицу продукции

И материального баланса.

Расчёт сырьевой смеси по КН и модулям без учёта золы топлива.

1-й компонент: Мел

2-й компонент: Глина

3-й компонент: Огарки колчеданные

Принимается соотношение:

1-й компонент: 2-й компонент: 3-й компонент: = X / Y / 1.

где:

Следовательно, на 1 весовую часть огарок требуется 63,40 весовых частей мела и 14,95 весовых частей глины.

В % выражении это даёт следующее значения:

количество мела:

 

количество глины:

 

количество огарок:

 

Подсчитываем состав сырьевой смеси и клинкера. Для этого составим неравенство:

Глина: 100% – 2,83 (п.п.п.)

18,8 – Х

 

100% – 73,79 (SiO₂)

18,8 – Х

 

100% – 14,98 (Al₂O₃)

18,8 – Х

 

100% – 3,65 (Fe₂O₃)

18,8 – Х

 

100% – 2,71 (CaO)

18,8 – Х

100% – 1,75 (MgO)

18,8 – Х

 

100% – 0,29 (SO₃)

18,8 – Х

 

 

Мел: 100% – 42,88 (п.п.п.)

79,9 – Х

 

100% – 0,69 (SiO₂)

79,9 – Х

 

100% – 1,15 (Al₂O₃)

79,9 – Х

 

100% – 0,52 (Fe₂O₃)

79,9 – Х

 

100% – 54,15 (CaO)

79,9 – Х

 

100% – 0,49 (MgO)

79,9 – Х

 

100% – 0,12 (SO₃)

79,9 – Х

 

 

Огарки: 100% – 0,8 (п.п.п.)

1,3 – Х

 

100% – 13,94 (SiO₂)

1,3 – Х

 

100% – 1,44 (Al₂O₃)

1,3 – Х

 

100% – 78,4 (Fe₂O₃)

1,3 – Х

 

100% – 2,1 (CaO)

1,3 – Х

 

100% – 0,22 (MgO)

1,3 – Х

 

100% – 3,1 (SO₃)

1,3 – Х

Таблица 1

Подсчёт химического состава в %:

Компоненты	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	п.п.п.
79,9 вес. ч. мела 18,8 вес. ч. глины 1,3 вес. ч. огарков	0,55 13,9 0,18	0,92 2,82 0,02	0,42 0,69 1,02	43,27 0,51 0,03	0,39 0,33 0,002	0,10 0,05 0,04	34,26 0,53 0,01
Итого – состав сырьевой смеси в % Состав клинкера в %	14,63 22,43	3,76 5,76	2,13 3,27	43,81 67,16	0,722 1,11	0,19 0,29	34,8 ---

 

Расчёт химического состава клинкера:

Вычисление значений коэффициента насыщения и модулей даёт следующие результаты:

Полученные величины совпадают с заданными значениями КН и n. Это показывает, что расчёт сырьевой смеси сделан правильно.

Расчёт расхода сырьевых материалов.

Теоретический удельный расход сухого сырья для производства клинкера определяют с учётом потерь при прокаливании.

где 34,5 – п.п.п. – потери при прокаливании сырьевой смеси.

Для обеспыливания отходящих газов вращающихся печей устанавливают электрофильтры, что даёт возможность считать потери сырья с отходящими газами не более 1%. Тогда расход сухого сырья составит:

Определяем расход отдельных компонентов сухой сырьевой смеси:

Мел:

Глина:

Огарки:

С учётом естественной влажности расход сырьевых материалов соответственно составит:

Мел:

Глина:

Огарки:

С учётом производственных потерь глины, мела, огарок, нужно:

Расчёт расхода шлама.

Часовой расход шлама рассчитывается по формуле:

где: А_ш – расход шлама,

А_с – расход сухого сырья в час,

W_ш – влажность шлама, %

j_ш – плотность шлама, (1,65 )

Для образования шлама в сырьевой мельнице одновременно с исходными материалами подаётся вода. Потребность в воде определяется по формуле:

где: W_в – количество воды, необходимое для приготовления шлама, ,

W_м, W_г, W_ог. – количество воды, поступающее, соответственно, натуральным мелом, глиной, огарками, .

На основании произведённых расчётов:

А_ш = 150 м³/ч; j_ш = 1,65 т/м³; А_с = 154,2 т/ч

W_м = 143,5 – 107,9 = 35,6 т/ч

W_г = 45,4 – 38,6 =6,8 т/ч

W_ог.= 9,6 – 7,7 = 1,9 т/ч

На основании этих данных определяется расход воды на шлам.

м³/ч

Расчёт расхода материалов:

3533,5 / 3 = 1177,8 т/см. 1177,8 / 8 = 147,2 т/ч

1117,9 / 3 = 372,6 т/см. 372,6 / 8 = 46,6 т/ч

/ 3 = 78,8 т/см. 78,8 / 8 = 9,9 т/ч

Расчёт расхода материалов в объёмных единицах:

где: Р_м – масса материала,

ρ_об.нас. – объёмно-насыпная плотность материала.

/ 3 = 812,3 м³/см. 812,3/ 8 = 101,5 м³/ч

/ 3 = 312,2 м³/см. 312,2 / 8 = 39,0 м³/ч

/ 3 = 60,6 м³/см. 60,6 / 8 = 7,6 м³/ч

 

Все данные сводим в таблицу:

Таблица 2

Наименование	сутки	смена	час
Рм, Рг, Рог.	Vм, Vг, Vог.	Рм, Рг, Рог.	Vм,Vг,Vог.	Рм, Рг, Рог.	Vм,Vг,Vог.
Мел Глина огарки	3533,5 1117,9 236,4	2436,9 963,7 181,8	1177,8 372,6 78,8	812,3 312,2 60,6	147,2 46,6 9,9	101,5 39,0 7,6

 

Расчёт расхода сырья и добавок на единицу продукции:

где: Q_м – расход сырья и добавок на единицу продукции,

В – годовая программа.

Q_м = 2473,5 + 782,5 + 165 = 3421 кг/т_кл

Расчёт расхода условного топлива:

Удельный расход натурального топлива (природного газа) определяется по формуле:

где: – низшая рабочая теплота сгорания, кДж/м³ = 35200,

29300 – теплота сгорания условного топлива.

Расход природного газа: