Сырьевой передел цементного завода

    Ширина  основания штабеля (в м):

    В = 2 ∙ Н_м ∙ ctgα

    Н_м = Н_гр - 1 = 17 -1 =16 м

    В =  2 ∙ 16 ∙ ctg (40) = 38,14 м

    где α – угол естественного откоса материала, град  

    Длина штабеля (в м) равна:

    L = F/B

    L =3924/38.14 = 102,88 м 

    Расчет  склада для сланца. 

    Полезная  емкость склада (в м³) и его площадь (в м²) определяется по следующим формулам:

    V_п = А_м ∙ C_н / 365 ∙ ρ_н                                                                                     

    V_п= 607200∙6 / 365 ∙1,5 = 6654,2м³                                                  

    F  = V_п ∙ К₁ / К₂ ∙ Н_м                         

    F = 6654,2 ∙1,3/0,5 ∙ 10 = 1730 м² 

    Ширина основания штабеля (в м):

    В = 2 ∙ Н_м ∙ ctgα                                                             

    Н_м = Н_гр - 1 = 11 - 1 =10 м

    В =  2 ∙ 10 ∙ ctg (45) = 20 м

    где α – угол естественного откоса материала, град  

    Длина штабеля (в м) равна:

    L= F/B

    L =1730/20 = 87 м 

    Расчет  склада для огарков. 

    Полезная  емкость склада (в м³) и его площадь (в м²) определяется по следующим формулам: 

V_п = А_м ∙ C_н / 365 ∙ ρ_н                                                                                     

V_п= 68200∙15 / 365 ∙1,6 = 1868м³    

F  = V_п ∙ К₁ / К₂ ∙ Н_м                         

F = 1868 ∙1,3/0,5 ∙ 8 = 607 м² 

    Ширина  основания штабеля (в м):

    В = 2 ∙ Н_м ∙ ctgα                                                             

    Н_м = Н_гр - 1 = 9 -1 =8 м

    В =  2 ∙ 8 ∙ ctg (45) = 16 м

    где α – угол естественного откоса материала, град  

    Длина штабеля (в м) равна:

    L = F/B

    L =42/16 = 37 м

    Также рассчитывается общая площадь складов:

    F_общ = F_изв + F_слан + F_ог = 3924+1730+607 = 6261 м² 
 

    Расчет  сырьевых мельниц. 

      Производительность сырьевого отделения по сырьевой шихте в год (в т) составляет: 

    Q_c = К_з  ∙ А_с.см.

    Q_c =  1,3 ∙ 3495800 = 4544540 т

    где К_з  -1,3 – коэффициент запас мощности, А_с.см. – годовой расход сухой сырьевой муки, т/год. 

    Для предварительного измельчения сырьевых материалов применяют мельницы самоизмельчения «Аэрофол», работающие в комплексе с шаровыми трубными мельницами домола. Благодаря высокой производительности и надежности эксплуатации они нашли широкое применение на ряде цементных заводов.

    n = Q_c / 8760 ∙ Q_м ∙ К_и

    n = 4544540/260 · 0,55 · 8760 = 3,6 => 4 шт.

    где Q_c – годовая производительность сырьевого отделения, т/год; Q_м – часовая производительность мельницы, т/ч; К_и =0,5 – коэффициент использования рабочего времени мельниц сухого помола. 

     Таблица 6

    Технические характеристики мельниц самоизмельчения.

 

    Производительность шаровой мельницы (в т/ч) рассчитывается по формуле:

    Q _м = 6, 45 ∙ V₀ ∙ √Д₀ (m /V₀)^0,8 ∙g ∙ b ∙К

    Q _м = 6,45 ∙ 80 ∙ √3,5 ∙ (106,5/80)^0,8 ∙ 0,912 ∙ 0,1 ∙ 1= 111 т/ч ,  

    где V₀ – полезный внутренний объем мельницы, м³ ; Д₀ – внутренний диаметр мельницы в свету, м; m – масса мелющих тел, т; b – удельная производительность мельницы (при наличии мельниц самоизмельчения принимаем b = 0,1), т/кВт ∙ч; g – поправочный коэффициент на тонкость помола; К- коэффициент при замкнутой схеме помола (1,1 ÷1,2).

    Внутренний диаметр мельницы равен:

    Д₀ = (0,94÷0,95) ∙ Д

    Д₀ = 0,945 ∙ 3,7 = 3,5 м³ 

    Полезная  длина мельницы определяется:

    L₀ = L – (δ₁ + 2δ₂)

    L₀ =  8,5 – (0,1 +2 ∙ 0,05) = 8,3 м

    где Д и L – диаметр и длина мельницы, м; δ₁ = 0,1 – толщина межкамерной      перегородки, м; δ₂ = 0,05 – толщина торцевых стенок, м.

    Полезный  внутренний объем мельницы, м³  равен:

    V₀ = π ∙ Д₀² ∙L₀ / 4 = 80 м³ 

    Масса мелющих тел (т) ориентировочно определяется из уравнения:

    m  = 0,785 ∙ Д²₀ ∙ L₀ ∙ φ ∙ m_V

    m = 0,785 ∙ (3,5)² ∙ 8,3 ∙ 0,29 ∙ 4,6 = 106,5 т

      где m_V = 4,6 т/м³  - средняя плотность мелющих тел; φ – коэффициент заполнения мелющими телами.

    Оптимальная рабочая частота вращения равна (об/мин):

    n_опт = 32/ √Д₀

    n_опт = 32/ √3,5 = 17 об/мин 

    Мощность  электродвигателя для вращения мельницы с учетом коэффициента полезного действия определяется по формуле (кВт):

    N = 0,2 ∙ m ∙ Д₀ ∙ n_опт / η

    N = 0,2 ∙ 106,5 ∙ 3,5 ∙ 17/ 0,84 = 1509 кВт

    Где η = 0,83 ÷0,85 для мельницы с периферийным приводом. 

    Количество  мельниц рассчитывают по следующей  формуле:

    n = Q_c / 8760 ∙ Q_м ∙ К_и

    n = 4541680/ 8760 ∙ 111 ∙ 0,77 = 6,07 => 6 шт.

      где Q_c – годовая производительность сырьевого отделения, т/год; Q_м – часовая производительность мельницы, т/ч; К_и =0,77 – коэффициент использования рабочего времени мельниц сухого помола.

    Устанавливаем сырьевые мельницы типа 3,7 х 8,5 в количестве 6 штук.

                                                                      Таблица 7

    Технические характеристики сырьевых мельниц.

    Расчет  транспортного оборудования.

    Ленточные конвейеры

    Производительность  ленточного конвейера для известняка  (в т/ч) составляет:

    Q = 310 ∙ В² ∙ v ∙ ρ_н                  

    Q = 310 ∙ 0,8² ∙ 1,6 ∙ 1,6 = 507 т/ч

    где В – ширина ленты, в м; v – скорость ленты, м/с; ρ_н  - насыпная плотность, т/ м³ 

    Производительность  ленточного конвейера для глины (в т/ч) составляет:

    Q = 310 ∙ В² ∙ v ∙ ρ_н                  

    Q = 310 ∙ 0,4² ∙ 1,2 ∙ 1,45 = 87 т/ч

    Производительность ленточного конвейера для огарков  (в т/ч) составляет:

    Q = 155 ∙ В² ∙ v ∙ ρ_н                  

    Q = 155 ∙ 0,4² ∙ 1,1∙ 1,6 = 43 т/ч

    Количество  пневмонасосов определяется из соотношения:

    n = Q_час / Q_н

    n = 666/110 = 6,05 => 6 штук

    где Q_час – суммарная часовая производительность сырьевых мельниц, т/ч; Q_н – часовая производительность насоса.

    Устанавливаем насосы типа НПВ-ПО-2 в количестве 6 штук.

 Таблица 8

    Технические характеристики пневмовинтовых насосов.

 

    Расчет  оборудования для  корректирования  и гомогенизации  сырьевой шихты. 

    Общий объем смесительных силосов (в м³) равен:

    V_с = А_с ∙ C_н / ρ_н ∙ К_з

    V_с = 9481 ∙ 4 / 0,9 ∙0,9 = 46820 м³ 

      А_с – суточный запас сырьевой муки, т; C_н =4 -число суток запаса; ρ_н – насыпная плотность сырьевой муки в аэрированном состоянии (0,77- 1.0 т/ м³); К_з = 0,9 – коэффициент заполнения силоса.

    Количество  смесительных силосов для сырья:

    n = V_с / V

    n = 46791/11000 = 4,25 => 6 шт.

    V =11000 м³ – объем одного двухъярусного силоса, м³ 

    Расчет  вспомогательного оборудования. 

    Объем бункера для известняка:

    V_общ= Q ∙ τ / К ∙ ρ_н

    V_общ = 209,8 ∙ 3 / 0,9 ∙ 1,6 =437 м³