Промышленность строительных материалов

       Одновременно при благоприятных  условиях развивается обратимая  реакция с подвижным равновесием  2СО    С + СО₂, с накоплением в порах материала мелкопресноводного углерода. Отмечается, что при температуре ниже 1000°С оксид углерода является нестойким соединением и разлагается на углекислоту и твердый сажистый углерод, который отлагается в порах глинистого материала. При температуре выше 1000 °С, наоборот, в присутствии углерода нестойкими являются углекислота и пары воды. Раскаленный мелкодисперсный углерод при этом, с одной стороны, реагирует с углекислотой и парами воды, образуя газообразные восстановители СО и Н₂, а с другой стороны, вступает в непосредственное взаимодействие с оксидами железа как прямой восстановитель.

    Схема окислительно-восстановительных  реакций описывается уравнениями:

3Fe₂O₃ + C = 2 Fe₃O₄ + CO;              6Fe₂O₃          3Fe₃O₄ + O₂

2 Fe₃O₄            FeO + O₂;                       CO + H₂O         CO₂ + H₂

 2H₂O + C = CO₂ + 2H₂

И другими  в состав газовой фазы пор керамзита  входят: СО, CO₂, O₂, H₂O.

3.6. Материальный баланс  цеха

       Расчет материального баланса выполняется с целью определения количества сырья, необходимого для обеспечения заданной производительности цеха, количества материалов, перерабатываемых на каждой технологической операции, материальных потерь или отходов, возникающих на определенных стадиях технологического процесса.

        Материальный баланс составляется  на год. Расчет производится  в порядке, обратном технологическому потоку, по формуле [1,8]: 

       где П - количество материала  на рассчитываемом переделе, т/г.;

              П₀ - количество материала на предыдущем переделе, т/г.;

              Б - норма потерь или брака, %.

Исходные  данные

            Материальный баланс цеха термической обработки керамзита марки «500» (производительность - 220000 м³ в год, марка принимается по насыпной плотности заполнителя).

1. Нормы потерь по переделам:

-    в гравиесортировке - 0,3 %;

-    в холодильнике - 0,2 %;

-    в обжиговой печи - 6,0 %;

-    в сушильном барабане - 1,0 %;

-    на транспортных устройствах - 1,0 %.

2.  Влажность:

-    сформованных гранул по мокрому методу –  50%;

-   гранул после сушки – 8 %.

3.  Потери при прокаливании массы (п.п.п.) – 7 %.

Расчет

1. Производительность цеха:

220000 ∙ 0,5 = 110000 (т/г.),                                                                         (2)

где 0,5 - насыпная плотность заполнителя  в т/м³.

2. Количество керамзита, поступающего на склад готовой продукции:

(т/г )                                                  (3)

Потери  на транспортных устройствах составляют 1111,1 т/г.

1. Количество керамзита, поступающего в гравиесортировку:

 (т/г )                                           (4)

Потери  керамзита в гравиесортировке составляют 333,34 т/г.

2.  Количество керамзита, поступающего в холодильник:

 (т/г )                                         (5)

Потери в холодильнике составляют 223,34 т/г.

3.  Количество керамзита, поступающего на обжиг:

а) с  учетом потерь при обжиге, т/г.:

 (т/г )                                        (6)

б) с  учетом п.п.п., т/г.:

 (т/г )                                        (7)

в) с  учетом влажности, т/г.:

 (т/г )                                        (8)

Масса испаренной влаги составляет 11107,68 т/г. Количество гранул, поступающих на сушку:

а) с  учетом потерь при сушке, т/г.:

 (т/г )                                        (9)

Потери  при сушке составляют 1402,48 т/г.;

б) с  учетом 50 % влажности, т/г.:

 (т/г )                                     (10)

Масса испаренной влаги составляет 7381,5 т/г.

4. Количество смеси, поступающей на питатели:

                                              (11)

.

5. Количество сырья, поступающего для формования гранул:

 (т/г )                                         (12)

6. Количество сырья, поступающих на перерабатывание массы:

  (т/г )                                             (13)

7. Количество сырья, поступающих на приготовление глинястого шлама:

  (т/г )                                           (14)

8. Количество сырья, поступающего на дробление:

 (т/г )                                              (15) 

9. Количество сырья, поступающего на питатели:

 (т/г )                                              (16) 

10. Количество  сырья поступающего со склада  должно составлять:

 (т/г )                                             (17) 

Таблица 1

Материальный  баланс цеха

3.7. Режим работы цеха.

       Режим работы цеха определяется количеством рабочих дней в году, количеством смен в сутки и количеством часов работы в смену. При выборе режима работы цеха необходимо учитывать характер работы основного технологического оборудования, то есть возможность его остановок в течение смены, суток, на выходные и праздничные дни или необходимость его непрерывной работы в течение года. В первом случае следует принимать прерывную рабочую неделю в 1-2 смены, во втором - непрерывную рабочую неделю в 3 смены. Необходимо также учитывать время, затраченное на ремонт оборудования, обычно 20 сут. в год.

Цеха  по производству искусственных пористых заполнителей имеют в своем составе, как правило, три отделения: отделение хранения и подготовки сырья

(дробление,  рассев, разрыхление, формование  гранул), отделение термической обработки  (сушка, обжиг), отделение рассева  заполнителей по фракциям и их складирования. Режим работы, например, цехов по производству керамзита принимается в соответствии с данными табл. 2 

Таблица 2

Режим работы цеха керамзита

В данной курсовой работе рассчитывается отделение подготовки сырья.

Годовой фонд рабочего времени работы обжиговых  агрегатов для производства керамзитового гравия находим, используя таблицу 3[1]

    365ž3ž8ž0,97=8497,2 ч

Для обжиговых  агрегатов (365-30)ž3ž8ž0,97=7800

Таблица 3

Годовой фонд рабочего времени