Производство строительного гипса

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  §5.Обоснование выбранной технологии производства гипсового вяжущего

  Комплекс  машин и механизмов, расположенных в определенной последовательности и предназначенных для превращения сырья в готовое вяжущее, называют установкой или технологической линией.

     При создании технологической линии  необходимо учитывать очень многие факторы для того, чтобы новое  производство отличалось от существующего лучшими показателями качества продукции, себестоимости и условий труда.

     Важнейшим агрегатом, входящим в состав установки, является тепловой, так как в нем происходит физико-химический процесс превращения исходного сырья в новое вещество, обладающее вяжущими свойствами. Поэтому из всех агрегатов технологической линии тепловой агрегат наиболее полно характеризует принятый способ производства вяжущих.

     Для дегидратации гипса имеется шесть  типов тепловых агрегатов (табл. 6), которые по принципу работы можно разбить на две группы: периодического (цикличного) и непрерывного действия.

     Во  всяком производстве немаловажную роль играет вопрос наиболее полного использования  всего добываемого сырья. В этом отношении существующие способы  производства гипса также неравноценны, так как при одних способах используется сырье любой фракции (до 500 мм), при других требуется сырье определенного габарита. Из таблицы ясно, что гипсовые вяжущие с пониженной нормальной густотой, а следовательно, с высокой механической прочностью можно получить только при применении одного типа тепловых агрегатов - герметизированных, все же остальные агрегаты выдают гипсовые вяжущие, характеризующиеся нормальной густотой 50—70%, однако данный способ производства является самым громоздким по числу технологических операций.  

  Таблица 6

 

     В последней графе перечисляются  основные технологические операции, характерные для каждого способа производства.

  Уменьшение  количества технологических операций, а следовательно, и потребного числа машин в технологической цепи является основной задачей при совершенствовании способа получения гипса.

     Недостаток  варочных котлов — периодичность  работы, затрудняющая автоматизацию  производственных процессов.

     За  рубежом для непрерывного обжига гипса применяют тепловые установки  в виде винтовых конвейеров с подачей  теплоносителя в полые винты  шнека. В России подобная установка разработана НИИСМ. Нагревание гипсового порошка в установке осуществляется с помощью электронагревателей, размещенных на наружной поверхности винтового конвейера и внутри вала. В первой секции электронагревателя поддерживается температура греющей поверхности около 300°С и обеспечивается быстрый прогрев по ступающего в установку гипсового порошка до температуры дегидратации (115—125° С); в следующих секциях температура греющей поверхности 220° С, материала — около 150° С, что почти исключает образование обезвоженных модификаций сернокислого кальция. Пар, образующийся при дегидратации гипса, отводят из установки через трубки с вентилями, что позволяет регулировать количество отводимого пара на каждом участке и создавать условия для преимущественного образования α-модификации полугидрата и сушки готового продукта.

     Применение  установок непрерывного действия, как  и котлов больших размеров периодического действия, позволяет значительно сократить количество обслуживающего персонала, уменьшить объем здания на единицу продукции и повысить качество гипса. Поэтому при строительстве новых заводов предусматривается установка только этих котлов.

     Кроме того производство в гипсоварочных  котлах сопровождается сравнительно небольшим  числом технологических операций, при  этом гипс в варочных котлах непосредственно не соприкасается с топочными газами. В процессе варки он интенсивно перемешивается и равномерно нагревается, что обеспечивает получение однородного продукта высокого качества. Расход условного топлива при изготовлении строительного гипса в варочных котлах составляет 40—45 кг, электроэнергии — 20 — 25 кВт-ч на 1 т.

  Данный  способ получил наибольшее распространение  в промышленности в том числе  и из-за сравнительно небольших капиталовложений [4]. 

§6.Определение режима работы предприятия и расчет производственной программы

     Режим работы предприятия- количество рабочих  смен и часов в году. Режим работы определяется отраслевыми нормами  технологического проектирования, в  соответствии с характером производства и действующим трудовым законодательством. Режим работы предприятия представлен  в таблице 7 . В таблице 8 приведен расчет производственной программы [14].  

Таблица 7 

 
 
 
 

 Таблица 8

 

  §7.Расчет складов сырья и готовой продукции

     Способ  производства гипсовых вяжущих, как  правило, не предъявляет специфических  требований к устройству складов  сырья и готовой продукции.

     Склады  сырья. Наиболее рационально размещать гипсовые заводы непосредственно около карьеров или рудников. При этом сырье можно поставлять из емкостей дробильно-сортировочной фабрики карьера или из забоя.

     Новомосковский  гипсовый комбинат Тульской области- цех гипса соединен галереей с дробильно-сортировочной фабрикой рудника, откуда мелкая фракция гипсового камня направляется транспортером в бункеры шахтных мельниц.

     Располагать завод у карьера целесообразно  в том случае, если там есть или  может быть построена железная дорога, необходимая для отправки готовой продукции в пункты потребления.

     Во  многих случаях железнодорожная  ветка не может быть подведена  к карьеру в силу сложного рельефа, отдаленности от основной железнодорожной  магистрали или других причин. Тогда нецелесообразно строить завод вблизи источника сырья. Если сырье доставляют на автомобилях, то склад представляет собой открытую спланированную площадку (бетонированную, асфальтированную и т. п.). Склад обслуживается бульдозером или экскаватором. Если склад расположен около дробильного отделения, то сырье транспортируется (заталкивается) бульдозером непосредственно в приемный бункер. Если склад оторван от дробильного отделения, то сырье доставляют со склада автомашиной, в которую грузят его экскаватором.

     При доставке сырья водным путем строят основной склад у причала. С этого  склада сырье транспортируется автомашинами непосредственно в дробильное отделение  или на соседнюю с ним открытую площадку.

     Большинство новых гипсовых заводов получает сырье и топливо по железной дороге в саморазгружающихся вагонах или на платформах. Склады сырья и топлива тогда располагают так, как показано на рис. 8. Рельсовый путь размещают на эстакаде, находящейся выше подошвы склада на 2,5 м; эстакада с железнодорожными путями размещается под эстакадой, предназначенной для передвижения вдоль склада мостового грейферного крана 1.

  Саморазгружающиеся  вагоны разгружаются вдоль всей железнодорожной эстакады по обе стороны. Платформы разгружаются лишь в определенном месте по одну сторону путей. Материал сталкивает с них специальная разгрузочная машина 2, выполненная на базе трактора С-80. Вдоль склада состав передвигается с помощью маневровой лебедки Т-193.

  Мостовой  грейферный кран перегружает материал от железнодорожной ветки в приемный бункер дробильного отделения 4, которое чаще всего размещается в границах подкрановой эстакады, в зоне действия мостового крана. Для лучшего захвата крупнокускового материала на лопасти грейферного ковша навариваются зубья (клинья).

  Если  на складе нет мостового крана, то сырье грузят в автомашины (для  доставки в дробильное отделение) экскаватором.

  

Рис.8 м 1:100

Склад гипсового камня и угля:

1— мостовой  грейферный кран, 2 — разгрузчик  железнодорожных платформ (на базе  трактора С-80), 3 — лебедка маневровая, 4 — приемный бункер дробильного отделения

     Площадь склада сырья определяется производительностью  цеха гипса. При доставке сырья водным транспортом склад должен вмещать запас сырья, необходимый для шестимесячной работы цеха. Если сырье поступает по железной дороге, склад должен вмещать трехнедельный запас сырья; если сырье доставляется автомашинами с карьера, удаленного на незначительное расстояние от завода, то запасают сырья для 5—7-дневной работы. Дробильное же отделение питают сырьем непосредственно «с колес».

     На  заводах мощностью 90—135 тыс. т в год склады сырья обычно оборудуются мостовыми крахами длиной 32 м и грузоподъемностью 10 т. Протяженность подкрановой эстакады достигает 100—130 м. Если завод работает на твердом топливе, то часть склада отводится для его хранения.

     Склад сырья, оборудованный мостовым краном, обслуживают (включая разгрузку) три человека в смену.

     Склады  готовой продукции. Для бесперебойной работы цеха по производству гипсовых вяжущих необходимо регулярно отгружать продукцию потребителю. Строительный гипс потребляют цехи строительных деталей, которые создают, как правило, на .всех гипсовых заводах, и различные предприятия и строительные участки, расположенные иногда на незначительном расстоянии от гипсового завода.

     Чем меньше потребляется вяжущего на самом  заводе и чем вероятнее перебои  с его отгрузкой со склада, тем  большей емкости должен быть склад.

     Учитывая, что на сооружение склада готовой  продукции требуются значительные капитальные затраты (тем больше, чем больше склад), обычно на вновь строящихся заводах склады гипсовых вяжущих рассчитаны на хранение 5—7-дневной выработки цеха. При годовой мощности цеха 100 тыс. т гипсового вяжущего (300 т в сутки) емкость склада составляет от 1500 до 2000 т.

     До .последнего времени склады готовой  продукции строили в виде прямоугольных  или цилиндрических бункеров с нижней пирамидальной или конусной частью. Благодаря такой форме бункера  порошкообразный материал свободно стекал в разгрузочные отверстия в нижней части бункера.

     Но  при хранении в этих складах гипсовые вяжущие слеживаются, утрачивают подвижность. В результате этого выдача продукции со склада затрудняется, а очень часто вовсе прекращается.