Одной из ключевых задач современной промышленности строительных материалов и особенно тепловой энергетики являются исследования в области создания ресурсосберегающих технологий переработки золошлаковых отходов тэс



бет11/11
Дата03.01.2022
өлшемі0.91 Mb.
#451316
түріРеферат
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Для подготовки

Расчет материального баланса

Выстраиваем принципиальную технологическую схему процесса производства последовательно по операциям.


Подготовка и подача сырьевых материалов

Подготовка шихты



Отжиг


Формовка (пресс)

Кристаллизация



Транспортировка

Упаковка и хранение


Принятая схема перестраивается в обратном порядке начиная от склада готовой продукции и заканчивается варкой стекла.

Каждой операции присваивается порядковый номер и определяются пооперационные потери (Pj, %). Выявляются на каких операциях потери являются возвратными и определяется уровень возврата и адрес. Далее производятся расчеты и составляется таблица материального баланса.

Годовой выпуск продукции в натуральном выражении составляет 2480 т готовой продукции.

Исходные данные для расчёта материального баланса, включающие потери материала на каждой стадии и возвратные потери, приведены в таблицу 1.10.


Таблица 1.10 − Исходные данные



Наименование операции

Пооперационные потери, %

Возвратные потери, %

Адреса возвратов

1

Упаковка и хранение

1,0

90

9

2

Транспортировка

1,0

90

9

3

Кристаллизация

1,2

95

9

4

Формовка

1,0

95

9

5

Отжиг

5,0

90

9

6

Подготовка шихты

1,0

95

9

7

Подготовка и подача сырьевых материалов

2,0

0

0

8

Варка СТМ

12,5 (угар)

0

0

Потерю продукта в натуральном выражении на текущей операции Rj, т, определяем по формуле:


Rj=Hj-1 Pj/(100-Pj), (1.1)
где Hj− количество перерабатываемого материала на j-ой операции, т; Pj− пооперационные потери, %.
R1= 2480. 1/ (100−1) = 25,05 т.
Величина возврата с текущей операции на одну из последующих в соответствии с адресом возврата Vj, т, определяем по формуле:
Vj= Rj Bj/100, (1.2)
где Bj- возвратные потери, %.
V1= 25,05. 90/100= 22,54т.
Количество перерабатываемого материала на i-ой операции Hj, т, определяем по формуле:
Hj= Hj-1− Sj+ Rj (1.3)
H1= 2480−0+25,05=2505,05т.
Для операций транспортировка на упаковку, кристаллизация, формовка, отжиг, подготовка шихты и подготовка сырьевых материалов, производим аналогичные расчёты. Результаты расчётов сводим в таблицу 1.11
Таблица 1.11 − Пооперационный расчёт количества и потерь перерабатываемого материала


Наименование операции

Sj, т

Rj, т

Vj, т

Hj, т

Упаковка и хранение

0

25,05

22,54

2505.5

Транспортировка

0

25,33

22,777

2530,33

Кристаллизация

0

25,610

24,33

2555,9

Формовка

0

25,8173

24,5264

2581,732

Отжиг

0

27,176

24,4585

2608,

Подготовка шихты

0

26,352

25,0349

2635,26

Подготовка и подача сырьевых материалов

0

26,890

-

2662,6

Рассчитываем количество возвращаемого на варку шлакоситалла S6, т по формуле:


S9=V1+V2+V3+V4 + V5+V6+V7 (1.4)
S9= 22,54+22,77+24,33+24,5264+24,455+25,035 =143,67 т
Рассчитываем количество расплава, который нагревается из шихты по формуле:
M=H8-S (1.5)
M=2662,6 - 143,67 = 2518,48т
Рассчитываем потери массы от угара шихты R9, т по формуле 1.5:
R9=2518,48·12,5/(100−12,5) = 360 т.
Необходимое количество шихты С, т рассчитываем по формуле:
С=M+R9 (1.6)
С= 360 + 2518,48 = 2878,2 т.
Количество технологических потерь массы материала Т, т рассчитываем по формуле:
Т=∑Rj (2.8)
Т=182,2 т.
Проверка материального баланса приведена в таблице 1.12.
Таблица 1.12 − Проверка материального баланса

Масса материалов, поступающих в печь, т

Масса готовой продукции и отходов, т

Шихта – 2878,2

Возвратный бой – 143,67




Готовая продукция – 2480т

Потери технические – 182,2

Угар – 360


Всего – 3022

Всего – 3022

Произведём корректировку содержания боя в стекломассе в соответствии с заданием. Соотношение бой: шихта в настоящем производстве составляет:


У=143,67/3022≈5 %

Аналогично проводим расчёт пооперационных потерь на хранение и подготовку сырьевых материалов, и потребность в материалах на год.

Исходные данные для расчёта, включающие потери материалов приведены в таблице 1.13
Таблица 1.13

Исходные данные




Наименование операций

Пооперационные потери Pj, %

Возвратные потери Вj, %

Подготовка шихты и загрузка в печь

0,5



Смешивание и увлажнение шихты

0,2



Хранение и обработка песка кварцевого

1



Хранение и обработка доменного шлака

2



Хранение и обработка соды

2



Хранение и обработка катализатора

1


Подготовка шихты и загрузка в печь.

S1=0

R1=2878 .0,5/ (100-0,5) = 14,46 т

H1 = 2878- 0 +17,87 = 2892,46 т.
Смешивание и увлажнение.

S2=0

R2= 2892.0,2/(100-0,2) = 5,79 т

H2 = 2892 - 0 +5,79= 2898т.


Обработка и хранение песка

2898т – 114,34 т

х – 46,15 т

х = 1169,7 т.3=1169,7·1/(100-1)=11,81 т;

Н3=1169,7+11,81 = 1181,51т.
Обработка и хранение доменного шлака

2898т – 114,34

х – 60,3 т

х = 1528,33 т.5=1528,33·2/(100-2)=31,2 т;

Н4= 1528+31,2 = 1559,2т.
Обработка и хранение соды

2898 – 114,34 т

х – 4,24 т

х= 107,46 т.6=107,46∙2/(100-2) = 2,19т;

Н6= 107,46+2,19 = 109,65 т.
Обработка и хранение катализатора

2898 – 114,34 т

х – 3,65 т

х= 92,51 т.6=92,51∙2/(100-2) = 1,89т;

Н6= 92,51+1,89 = 94,4 т.
Фонд рабочего времени составного цеха составляет 245 дней, режим работы в 2 смены. Суточный расход сырьевых материалов приведен в таблице 1.14
Таблица 1.14

Суточный расход сырьевых материалов




Наименование материала

Годовая производительность, т

Суточная производительность, т

Сменная производительность

Часовая производительность, т

Песок кварцевый

1181,5

4,822

2,411

0,151

Доменный шлак

1559,2

6,364

3,182

0,199

Сода

109,65

0,448

0,224

0,014

Катализатор

94,4

0,385

0,193

0,012


1.5 Подбор технологического и теплотехнического оборудования
Бункерное хозяйство

Расчет бункера сводится к определению его объема и высоты при заданном расходе материала.

Принимаем расходные бункера для сырьевых материалов цилиндрической формы. Для песка кварцевого, соды, шлака диаметр расходного бункера равен 6 м. Для катализатора диаметр равен 3 м. Для угля - 1,5 м.

Суточный расход песка 4,822 т/сут., часовой расход песка 0,151 т/час.

Определяем объем бункера:
, (1.2)
где G - расход материала, т/час;

γм - объемный вес материала = 1,4 т/м3;

τ - срок хранения, сут;

ψ - коэффициент заполнения


Определяем высоту конусной части бункера (h):/l=tgα;
l =(D - d)/2
Принимаем d =0,4 м, D =6 м.
l =(6−0,4)/2=2,8 м=l ·tgα
h=2,8·tg55=4 м.
Определяем объем бункера Vобщ:
Vконус = 1/12π·h( D2+D·d+d 2) (1.3)
Vконус = 1/12·3,14·4(62+ 6·0,4+0,42) = 40,1 м
Vцл = (πD²H)/4
Vцл = (3,14·62·12)/4 = 339,12 м
Vобщ= Vцл+ Vконус
Vобщ= 339,12+40,1 = 379,22 м
Vобщ=Н+h
Vобщ=12+4=16 м3
Объем бункера для хранения песка на 1 сутки составит:

Рассчитанного бункера хватит для хранения песка на 4,822/0,2 = 24 суток.

Аналогично производится расчет остальных бункеров. Результаты расчетов по другим сырьевым материалам сведены в таблицу 1.15.


Таблица 1.15

Результаты расчетов по другим сырьевым материалам




Наименование сырья

D,

Vконус

Vцл

Vобщ

Vбункер

Хранение

сутки


Доменный шлак

6

40,1

339,12

379,22

0,147

42

Сода

6

40,1

339,12

379,22

0,141

4

Каталлизатор

4

26,7

226,3

252,6

0,047

9

Итого













0,535



Исходя из расчетов выбираем бункер наибольшего объема V=0,2м3

БЗК 5/130.





Бункер БЗК 5/130

Вместимость, м3 -20

Длина / Ширина, м – 3,75/3,75

739044,24тг






  1. Силос для доменного шлака СЦМ - 110







Вместимость силоса максимальная, тонн110

Объем силоса, куб. м80

Толщина стенки, мм3

Толщина стенки конуса, мм4

Масса, кг5400

Диаметр банки, мм3380

Высота, мм12715
6765853,344тг



3. Силос для соды СЦ - 12





Вместимость силоса максимальная, тонн12

Объем силоса, куб. м7,5

Масса, кг1620

Диаметр банки, мм2300

Высота, мм5182

Диаметр трубы закачки, мм102

Вибратор MVE300, КВт (опция)0,3
2281611,612тг



3. Силос для катализатора СЦ - 12





Вместимость силоса максимальная, тонн12

Объем силоса, куб. м7,5

Масса, кг1620

Диаметр банки, мм2300

Высота, мм5182

Диаметр трубы закачки, мм102

Вибратор MVE300, КВт (опция)0,3
2281611,612тг



4. Подбор ковшового элеватора для транспортировки сырьевых материалов в расходные бункера
У доменного шлака наибольшая суточная производительность 6,4т/сут, высота подъёма 12 м. Работа двухсменная.

Выбираем быстроходный элеватор типа М с центробежной разгрузкой, тип ковша - мелкий, φ=0,6; скорость ленты - 1,5 м/с.

Определяем погонную вместимость ковшей:
in=Q/3,6·φ·ρ·v (1.4)
in=6,4/16·3,6·0,6·1,5·1=0,12 л/м
Выбираем ковш вместимостью 0,12 л; шаг ковшей 200 мм, ширина ковша ВК=100 мм, ширина ленты ВЛ=125 мм. Обозначение ЛМ - 100.




Выбираем ковш

вместимостью 0,12 л;

шаг ковшей 200 мм,

ширина ковша

ВК=100 мм,

ширина ленты

ВЛ=125 мм.

Обозначение ЛМ - 100.

Мощность привода, 2,2 кВт
1100300тг


5. Подбор смесителя

Для смешивания сырьевых материалов подбираем роторный смеситель БП-1Г-100 шихты со следующими характеристиками:







Общая установленная мощность, кВт2,2

Затвор секторный, ручной привод

Масса не более, кг350

Высота, мм1335

Ширина, мм774

Длина, мм1308

− объем смесителя 1,5м3

− объем смешиваемой шихты 0,7м3

− число оборотов вала с лопастями 15 об/мин

− время смешивания 6 мин;



859944,936тг


6. Подбор загрузчика

В печь необходимо подать 16,7 т/ч шихты.

Для загрузки шихты принимаем стольный загрузчик ЗШ-2. Данный загрузчик может обеспечить тонкослойную загрузку. Максимальная производительность такого загрузчика составляет 7,5 т/ч, при ширине стола 60 см. Один загрузчик не обеспечивает подачу данного количества шихты в печь. Поэтому принимаем 2 загрузчика типа ЗШ-2 производительностью 7,5 т/ч.






Данный загрузчик может обеспечить тонкослойную загрузку.

Максимальная производительность такого загрузчика составляет 7,5 т/ч,

при ширине стола 60 см.

Один загрузчик не обеспечивает подачу данного количества шихты в печь.

Поэтому принимаем 2 загрузчика типа ЗШ-2 производительностью 7,5 т/ч.

Мощность 1,5кВт


1050000тг


7. Дозирующий комплекс ДКС-32





Общий объем бункеров, куб. м.32

Объем одного бункера, куб. м.8

Количество бункеров, шт.4

Максимальная доза взвешивания, кгдо 2 500

Погрешность дозирования, %±1

Скорость движения ленты, м \ с1

Давление в пневмосистеме, мПа
12289110,096тг



8. Кран грейферный
Грузоподъёмность крана зависит от запаса хранения песка 15дней, производительность за 15 дней составляет 52т/15суток



Кран грейферный LDZ


15000000

Грузоподъемность 50

Высота подъема 36

Длина пролета 22

Максимальная длина консоли 1

Тип мостового крана

Тип мостового крана по приводу

Промышленный кран

Максимальная температура окружающей среды60

Минимальная температура окружающей среды20

Мощность 3,8кВт




9. Бункер хранения песка с ленточным питателем БП-ЛП


6856750,14



Объём 50м3

Габаритные размеры 4417 мм х 4512 мм х 3920 мм.

Вес 3920тг

Мощность 3,8кВт





10. Барабанная сушилка для песка ААМикс СуП1





23211878,47

Расчетная производительность, т/ч 1.0

Частота вращения барабана, об./мин. (регулируемая) 5

Температура теплоносителя, °С 350-700

Габаритные размеры L×B×H, м 4500×1200×2000

Масса, кг 700

Установленная мощность двигателя, кВ 2.2

Частота вращения двигателя, об./мин. 1500



11. Стекловаренная печь , годовая производительность при отжига печи составляет 2608т, суточная производительность: 7,4т



85109355,75



Производительность 7-8т/сутки

а) Графитовый «тунель»( примерно 900х900х2500мм) с внутренними прорезями





12. Пресс для формования плит
Готовая производительность при формовке плит составляет 2581,7 т (1411143,7шт), суточная производительность при 350дней





Производительность, шт./мин – 5-10

Размер прессуемых изделий, м:

Диаметр – 0,15

Высота 0,125

Масса прессуемых изделий, кг – 1-3

Усилие прессования, кН –10

Габаритные размеры, м:

Высота-5


Длина 5

Ширина - 6

Масса - 1870кг

Мощность 4,5кВт


4220417,04



13. Вибросито ВСМП





Производительность т/ч до 5

Крупность разделения, мм 0,1 - 5

Длина сита, мм 520

Ширина сита, мм 250

Угол наклона сита, град 4.5-7

Количество сит, шт. 1

Частота колебаний, кол/мин 240

Мощность привода, кВт 0,37

Габаритные размеры, мм

Длина 1030

Ширина 380

Высота 430

Масса, кг 63
1977566,84




14.Стеклоплавильные аппараты и фильерные питатель ПлРд-10/ПлРд-7






Производительность линии тонн/год - 3000

Режим работы круглосуточный, периодический ремонт модулей (футеровки печей, профилактические работы) дней/год 345-350

Расход газа м³/час - 160

Потребляемая мощность электроэнергии (220/380, 50 Гц) кВА 400

Расход воды технической (оборотной при использовании градирни) м³/час - 4.5 – 6.0

Масса первичной нити на бобине кг 2.5–3.5

Габаритные размеры технологической линии

Длина м - 6.5

Ширина м - 30

Высота м - 6.5



Ведомость оборудования






Название оборудования

Характеристика

1

Бункер БЗК 5/130


Вместимость, м3 -20

Длина / Ширина, м – 3,75/3,75

739044,24тг


2

Силос для доменного шлака СЦМ - 110

Вместимость силоса максимальная, тонн12

Объем силоса, куб. м7,5

Масса, кг1620

Диаметр банки, мм2300

Высота, мм5182

Диаметр трубы закачки, мм102

Вибратор MVE300, КВт (опция)0,3


3

Силос для соды СЦ - 12


Вместимость силоса максимальная, тонн12

Объем силоса, куб. м7,5

Масса, кг1620

Диаметр банки, мм2300

Высота, мм5182

Диаметр трубы закачки, мм102

Вибратор MVE300, КВт (опция)0,3


4

Силос для катализатора СЦ - 12


Вместимость силоса максимальная, тонн12

Объем силоса, куб. м7,5

Масса, кг1620

Диаметр банки, мм2300

Высота, мм5182

Диаметр трубы закачки, мм102

Вибратор MVE300, КВт (опция)0,3


5

Роторный смеситель БП-1Г-100 шихты


Общая установленная мощность, кВт2,2

Затвор секторный, ручной привод

Масса не более, кг350

Высота, мм1335

Ширина, мм774

Длина, мм1308

− объем смесителя 1,5м3

− объем смешиваемой шихты 0,7м3

− число оборотов вала с лопастями 15 об/мин

− время смешивания 6 мин;



6

Стольный загрузчик ЗШ-2


.

Максимальная производительность такого загрузчика составляет 7,5 т/ч,

при ширине стола 60 см.

Мощность 1,5кВт



7

Дозирующий комплекс ДКС-32


Общий объем бункеров, куб. м.32

Объем одного бункера, куб. м.8

Количество бункеров, шт.4

Максимальная доза взвешивания, кгдо 2 500

Погрешность дозирования, %±1

Скорость движения ленты, м \ с1

Давление в пневмосистеме, мПа


8

Кран грейферный LDZ


Грузоподъемность 50

Высота подъема 36

Длина пролета 22

Максимальная длина консоли 1

Тип мостового крана

Тип мостового крана по приводу

Промышленный кран

Максимальная температура окружающей среды60

Минимальная температура окружающей среды20

Мощность 3,8кВт



9

Бункер хранения песка с ленточным питателем БП-ЛП


Объём 50м3

Габаритные размеры 4417 мм х 4512 мм х 3920 мм.

Вес 3920тг

Мощность 3,8кВт.



10

Барабанная сушилка для песка ААМикс СуП1

Расчетная производительность, т/ч 1.0

Частота вращения барабана, об./мин. (регулируемая) 5

Температура теплоносителя, °С 350-700

Габаритные размеры L×B×H, м 4500×1200×2000

Масса, кг 700

Установленная мощность двигателя, кВ 2.2

Частота вращения двигателя, об./мин. 1500


11

Стекловаренная печь


Производительность 7-8т/сутки

а) Графитовый «тунель»( примерно 900х900х2500мм) с внутренними прорезями



12

Пресс для формования плит


Производительность, шт./мин – 5-10

Размер прессуемых изделий, м:

Диаметр – 0,15

Высота 0,125

Масса прессуемых изделий, кг – 1-3

Усилие прессования, кН –10

Габаритные размеры, м:

Высота-5


Длина 5

Ширина - 6

Масса - 1870кг

Мощность 4,5кВт



13

Вибросито ВСМП


Производительность по питанию (в зависимости от крупности разделения), т/ч до 0,5

Крупность разделения, мм 0,1 - 5

Максимальная крупность питания, мм 15

Длина сита, мм 520

Ширина сита, мм 250

Угол наклона сита, град 4.5-7

Количество сит, шт. 1

Частота колебаний, кол/мин 240

Мощность привода, кВт 0,37

Габаритные размеры, мм

Длина 1030

Ширина 380

Высота 430

Масса, кг 63



14

Стеклоплавильные аппараты и фильерные питатель ПлРд-10/ПлРд-7

Производительность линии тонн/год - 3000

Режим работы круглосуточный, периодический ремонт модулей (футеровки печей, профилактические работы) дней/год 345-350

Расход газа м³/час - 160

Потребляемая мощность электроэнергии (220/380, 50 Гц) кВА 400

Расход воды технической (оборотной при использовании градирни) м³/час - 4.5 – 6.0

Масса первичной нити на бобине кг 2.5–3.5

Габаритные размеры технологической линии

Длина м - 6.5

Ширина м - 30

Высота м - 6.5





1.6 Контроль качества технологического процесса и сырьевых материалов
Входной контроль сырьевых материалов
Контоль технологического процесса.

Контроль шихты. Шихту контролируют ежесменно на соответствие заданному рецепту, для чего по определенной методике отбирают в течение смены одну среднюю пробу, составленную из 4 – 5 местных проб, которые смешивают и анализируют на щелочность или на содержание остатка, нерастворимого в HCl.

Если отклонение состава шихты от заданного больше допустимого, шихту бракуют. Постоянное во всех пробах отклонение в содержании того или иного компонента в одну сторону показывает, что данный материал дозируется неправильно, следовательно, необходимо срочно проверить и наладить работу весов.

Постоянство состава шихты во времени определяют сравнивая данные химического анализа ежесменных средних проб шихты за 1 и 5 сут.


Контроль качества готовой продукции.

Технические требования

Плиты должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим регламентам утвержденным в установленном порядке.

Плиты должны быт квадратной или прямоугольной формы. Отклонение граней листов и плит от прямого угла недолжно превышать 2 мм при длине нормируемого участка 300 мм и 0,8 при длине нормируемого участка 125 мм

Плиты изготавливают окрашенной надглазурнымы керамическими красками поверхностью.

Лицевая и обратная поверхностью листов и плит могут быть рифлеными Высота рифления не должна быть более 2 мм.

Лицевая поверхность прокатных плит может быть шлифованной.

Цвет и фактура поверхности плит должны соответствовать цвету и фактуре в установленном порядке. Лицевая поверхность плит должна быть плоской.

Ударная вязкость шлакоситалла не должна быть менее 2,5*103 Дж/м2

Потеря в массе при истирании прокатного шлакоситалла не должна быть более 0,05 г/см2

Кислотостойкость шлакоситалла не должна быть менее 98%, щелчестойкость – менее 83%.

Предел прочности при изгибе шлакоситалла не должен быть менее 65МПа и 75МПа – для шлакоситалла высшей качества.

Методы испытаний

Длину и ширину плит измеряют металлической линейкой по ГОСТ 427 – 25 с погрешностью до 1мм.

Толщину плит измеряют микрометром по ГОСТ 6507 – 68 или штанциркулем по ГОСТ 166 – 80 в середине каждой из четырех сторон с погрешностью до 1мм.

Отклонение от прямого угла плит определяют угольником по ГОСТ 3749 – 77.

Высоту рифления измеряют штанциркулем по ГОСТ 166 – 80 с погрешностью до 1мм.

Показатели внешнего вида лицевой поверхность плиты определяют визуально при рассеянном освещении. Размеры пузырей, отбитых углов и ребер, засорки и наклонов на лицевой поверхности плит измеряют металлической линейкой по ГОСТ 427 – 75 с погрешностью до 1мм.

Ударную вязкость шлакоситалла определяют по ГОСТ 11067 – 64.

Потерю в массе при истирании шлакоситалла определяют по ГОСТ 6787 – 80.

Кислотостойкость и щелочестойкость шлакоситалла определяют по ГОСТ 473.1 – 72.

Предел прочности при изгибе шлакоситалла определяют следующим образом.



Из каждого отобранного для испытания прокатного плиты вырезают образцы, размеры которых должны соответствовать указанным в таблице.

Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет