Розрахунок та підбір обладнання сировинного цеху

Визначальним обладнанням у цьому цеху є сировинні млини. В залежності від технологічної схеми виробництва їх типорозміри можуть бути різними.

Для визначення необхідної кількості млинів спочатку розраховують їх продуктивність. Наближено продуктивність млина визначається за формулою:

Q = 6,45 ·V·√D (G/V)^0,8 g ·R_T, т/год

Q – продуктивність млина, т/год;

V – робочий об’єм млина,м³;

D - робочий діаметр млина “на прогляд”, м;

G – маса мелючих тіл, т;

g – питома продуктивність млина, т/кВт·год (табл. 7.3.4);

R_T – коефіцієнт, який враховує тонину помелу (табл. 7.3.5).

Масу мелючи тіл розраховують за формулою:

G= 0,785 ·D²·L·φ·γ,

де L – довжина корпусу млина, м;

φ – коефіцієнт заповнення об’єму млина мелючими тілами(0,3-0,32);

γ – насипна маса мелючи тіл (залежить від асортименту та густини), в розрахунках приймають γ = 4,65 т/м³.

 

Таблиця 7.4.4 Питома продуктивність млинів для різних матеріалів

№ з/п	Матеріал	Для помелу, т/кВт ·год
мокрого	сухого
1.	Мергель
	Опір помелу високий	0,04-0,06	0,04-0,05
	Опір помелу середній	0,07-0,09	0,06-0,07
2.	Сировинна суміш з вапняку та глини
	Опір помелу високий	0,05-0,07	0,05-0,06
	Опір помелу середній	0,07-0,09	0,07-0,08
	Опір помелу низький	0,10-0,15	0,08-0,10
3.	Сировинна суміш з крейди та глини	0,15-0,20	-
4.	Сировинна суміш з доменного шлаку та вапняку	-	0,03-0,05

 

Таблиця 7.4.5 Значення коефіцієнта Кт, який враховує тонину помелу

Залишок на ситі 008
Значення коефіцієнта	0,588	0,656	0,715	0,768	0,798	0,818	0,865	0,912	0,95	1,0	1,09

Кількість сировинних млинів визначають з продуктивності сировинного цеху та продуктивності одного помольного агрегату. Кількість комплектуючого обладнання млинів встановлюються з врахуванням кількості останніх.

Розрахунок складів для зберігання сировинних матеріалів, сировинної суміші та шламу виконують на основі добової продуктивності сировинного цеху та норм зберігання тих або інших матеріалів (табл.7.4.6).

Найбільш перспективними є силосні склади сировинних матеріалів та додатків, так як їх роботу можна автоматизувати. Силос – споруда циліндричної форми, нижня частина якої має вигляд зрізаного конуса. В таблиці 7.4.7 наведені дані для складів цього типу.

Таблиця 7.4.6 Норми зберігання матеріалу на складах

Річна продуктивність заводу за цементом, тис. т	Запас в добах
Вапняку	Шламу	Сировинної муки	Додатків	Поверхневоактив-них додатків
глиняного	сировин ного
200-500
1000-2000	3-5
2000-3000	3-4		2,5-3

 

Таблиця 7.4.7 Характеристика складів силосного типу

Діаметр силосу, м	Висота циліндричної частини силосу, м	Корисний об’єм, м^3
6,0	21,6
6,0	31,2
12.0	19,8
12,0	33,0

Силоси обладнуються тарільчатими та ваговими дозаторами. Кількість дозаторів визначається кількістю розвантажувальних отворів силосів, а їх продуктивність – продуктивністю млинів.

Транспортування та завантаження подрібнюваних матеріалів у цапфу млина здійснюють стрічковим транспортером. Продуктивність транспортера визначається продуктивністю млина. Мінімальна довжина транспортера розраховується згідно схеми за однією з наведених формул:

ℓ=h/sinα або ℓ= b/cosα, де

ℓ - висота піднімання матеріалу, м;

h – відстань від вивантажувального отвору силосу до млина, м.

cosα - кут нахилу стрічки транспортеру (не більше 18⁰).

Мал. 7.4.1 Схема для розрахунку довжини транспортеру.

За розрахованими характеристиками та довідковими даними здійснюють підбір транспортерів.

Шламбасейни використовують для коректування та зберігання шламів. Коректувальні басейни найчастіше є вертикальними і матеріал з яких виготовлені басейни – метал або залізобетон. Місткість басейнів – 400…3000м³.

Діаметр вертикальних шлам басейнів 6…12 м.

Горизонтальні шламбасейни найчастіше є круглими з центральною опорою в середині, на якій встановлюється кранова мішалка. Діаметр басейну може бути різним – 25, 35, 45 м; місткість відповідно – 4000, 8000, 12000м³. Їх застосовують в технологічних схемах з безперервним усередненням і коректуванням шламу.

Кількість вертикальних басейнів визначається за формулою:

N=N₁+N₂+N₃,

де N₁ – кількість басейнів необхідна для неперервного приймання шламу від сировинних млинів;

N₂ – кількість вертикальних басейнів для коректувальних шламів (2-3);

N₃- кількість вертикальних шлам басейнів для глиняного шламу.

N₁ =V₁·t/V + 0,85,

де V – корисний об’єм одного басейну, м³;

V₁- сумарна продуктивність сировинних млинів, м³/год;

t - час, необхідний для перемішування шламу, відбору проби і інших операцій /~ 6 год/.

N₃ = 0,1·П·ρ_п·К_н·С_н /365 V·К_вп,

де П – продуктивність заводу за клінкером, т/рік;

ρ_{п –} питома витрата сировинної суміші на 1 т клінкеру, т;

К_н – коефіцієнт, 0,7-1,0 (залежить від продуктивності заводу);

С_н - нормативний запас шламу на заводі (табл.7.3.7), діб;

V – корисний об’єм шламбасейну, м³;

К_вп – коефіцієнт використання обертових печей (0,9-0,95).

Кількість горизонтальних басейнів:

N_г.ш. = П·ρ_п·К_н·С_н /365 V_г.ш.·К_вп,

де П – продуктивність заводу за клінкером, т/рік;

ρ_{п –} питома витрата сировинної суміші на 1 т клінкеру, т;

К_н – коефіцієнт, 0,7-1,0 (залежить від продуктивності заводу/;

С_н - кількість нормативного запасу;

V_г.ш. –місткість одного горизонтального басейну з недоливом 0,5…0,6 м³;

К_вп – коефіцієнт використання обертових печей, 0,9-0,95.

За наявності вертикальних шлам басейнів кількість горизонтальних басейнів визначається таким чином:

N_г.ш. = (П·ρ_п·К_н·С_н /365 ·К_вп – N·V)/V_г.ш.,

Шламбасейни працюють в комплексі з насосами відділком, укомплектованим центробіжними шламовими насосами, а також водяними нормального його функціонування.

Кількість шламових насосів:

n = n₁+n₂+ n₃+n₄+n₅+1,

де n₁ – кількість насосів для подавання шламу в піч;

n₂ – кількість насосів, які знаходяться в резерві (залежить від числа n₁),

n₃ – кількість насосів, що знаходяться в ремонті, як правило один;

n₄ – кількість насосів для коректування шламу, як правило один;

n₅- кількість насосів для подавання глиняного шламу в сировинні млини.

n_{1 =} П·ρ_п·k_зл/8760·k_в.м· Q, n_{1 =} П·ρ_пг·k_зл/8760·k_в.м· Q,

де П – продуктивність заводу за клінкером, т/рік;

ρ_п – питома витрата сировинної суміші на 1т клінкеру, т;

k_зл – коефіцієнт зливу, приймається рівним 1,1-1,2;

k_в.м – коефіцієнт використання млинів (0,82-0,84);

Q – продуктивність шламового насосу,м³/год;

ρ_пг – питома витрата глини на 1т клінкеру, т.

Продуктивність водяного насосу:

Q_в = (n₁+n₄+n₅)2Q/100,

де Q_в – продуктивність водяного насосу;

n₁, n₄, n₅ – кількість центробіжних шламових насосів;

Q – продуктивність одного шламового насосу, м³/год.

n₁, n₄, n₅ – кількість центр обіжних шламових насосів;

Q – продуктивність одного шламового насосу, м³/год.