Материал: Производство вспученного перлита

Камера загрузки 1 одним торцом соединена с барабаном 2, а другой её торец имеет окно с загрузочной течкой 10. В верхней части камера загрузки соединена с трубопроводами системы очистки, а в нижней имеет шибер 9 для периодического удаления пылевидных фракций сырья.

Топка 3 имеет топочное пространство ти камеру разбавления. Топочное пространство с помощью фланца соединено с горелкой или форсункой 4, а камера разбавления - с пересыпной течкой 5.

Технические характеристики печи СМТ - 178: производительность (по сухому материалу) - 1600 кг/ч. Размер фракций перлитового сырья (обрабатывается раздельно) - 0,15…1,2; 1,2…2,5; 2,5…5; 5…10. Диаметр барабана: внутренний - 942 мм, наружный - 1200. Длина барабана - 8000 мм. Угол наклона печи - 2°.Мощность электродвигателя - 3,8; 4,8; 6 кВт. Теплоноситель - смесь дымовых газов с воздухом. Температура теплоносителя (на входе в печь) - 500…600°С. Топливо - природный газ или мазут. Расход топлива: газа - 50 м³/ч; мазута - 45 кг/ч.

Печь вспучивания вращающаяся СМТ - 179.

- камера выгрузки; 2 - уплотняющее устройство; 3 - футерованный барабан; 4 - топка; 5 - наклонный лоток; 6 - подающий трубопровод; 7 - горелка; 8 - механизм очитки пересыпной течки; 9 - опорное устройство; 10 - привод; 11 - опорно-упорное устройство.

На рисунке представлена пращающаяся печь СМТ - 179, редназначенная для вспучивания перлитового сырья с размером частиц 1,2…10 мми получения перлитового песка с насыпной плотностью 200 - 350 кг/м³, а также перлитового щебня с насыпной плотностью 300 - 600 кг/м³. Печь состоит из футерованного барабана 3, камеры выгрузки 1, привода 10, опорного 9 и опорно-упорного 11 устройств, топки 4, форсунки либо горелки 7 уплотняющего устройства 2 механизма очистки пересыпной течки 8.

Печь вспучивания - прямоточная.

Подготовленное в печи термоподготовки сырьё по наклонному лотку 5 поступает в барабан печи вспучивания. Режим печи вспучивания обеспечивает быстрый прогрев материала при кратковременном его пребывании в зоне максимальной температуры. Часть поступающего в печь перлита вспучивается в факеле. Основная масса довспучивается на футеровке и при вращении барабана печи транспортируется к камере выгрузки 1. Время пребывания материала в печи 40… 70 с.

Для создания нормальных санитарно-гигиенических условии труда необходима тщательная герметизация транспортирующих механизмов и бункеров, которые должны работать под небольшим разрежением. Обжиг перлитового сырья фракции 5-10 мм на щебень производится во вращающихся течах. Печь длиной 4 м и внутренним диаметром 0,8 м может выдавать в час 900-1200 кг вспученного перлита. Внутри она футеруется шамотным кирпичом слоем 120 мм, на котором и происходит вспучивание щебеночных и крупных песчаных зерен.

По опытным данным треста Иркутскалюминстрой хорошую стойкость показывает монолитная тальковая футеровка на жидком стекле. Во вращающейся печи можно получить и перлитовый песок, для чего обжиг мелких фракций сырья ведут во взвешенном состоянии. При этом увеличивается скорость вращения обжигового барабана и создается направленный газовый факел с установкой двух или более форсунок.

5. Технологические расчёты при проектировании производства

Фонды времени и режима работы оборудования.

Потребителю готовый продукт поставляется в бумажных многослойных мешках или другой таре, также защищающей перлит от загрязнения, распыления и увлажнения. В отдельных случаях допускается поставка щебня без упаковки. Транспортирование перлита производится в крытых транспортных средствах. В настоящее время имеется ряд разработанных типовых проектов предприятий по производству вспученного перлита.

При работе предприятия по производству вспученного перлитового песка и щебня выбирается трёхсменная круглосутчная работа в соответствии с нормами технологического проектирования - 3 смены по 8 часов. Годовой фонд рабочего времени Т = 8769 ч.

Рабочий годовой фонд времени работы технологического оборудования Т_и (ч), на основании которого рассчитывают производственную мощность предприяия, определяют исходя из годового фонда рабочего времени Т с учётом использования оборудования во времени:

где  - коэффициент использования печей рабочей конструкции, используемых в производстве вспученного перлитового песка и щебня.

Режим работы складов по тгрузке готовой продукции - круглодовой, без выходных дней, трёхсменный.

Мощность предприятия и обжиговых агрегатов.

Технологические расчёты при проектировании предприятий и цехов исскуственных пористых заполнителей производят поэтапно. Сначала выбирают и обосновывают расчётом мощность обжиговых агрегатов, а затем на основе расчёта расхода сырья и материального баланса определяют производительность технологической линии, обслуживающих обжиговые агрегаты.

Мощность предприятия  определяют мощностями обжиговых агрегатов :

,

где  - количество обжиговых агрегатов.

Производственную мощность обжигового агрегата (м³/год) рассчитывают в зависимости от средней насыпной плотности готовой продукции:

,

Где  - часовая паспортная производительность агрегата при производстве вспученного перлитового щебня М300 (стр. 471 [2]);

 - расчётный годовой фонд времени работы оборудования, ч, принимают в соответствии с режимом работы предприятия;

 - объёмный коэффициент выхода продукции, для всученного перлитового песка и щебня М300 (табл 5.3 [3]).

Тогда, необходимое количество обжиговых агрегатов составит:

;

Округляя получаем .

Материальный баланс работы трёх обжиговых агрегатов:

Производительность по переделам производства.

Расчёты исходного сырья, полуфабриката и отовой продукции производят в порядке, обратном технологическому процессу, с опрделением производительности соответствующего передела на выходе и входе. За исходную величину принимают выход готовой продукции, поступающей на склад согласно заданной годовой производительности.

Удельный расход сырья (т/м³) рассчитывают с учётом предусматриваемых потерь:

,

где  - средняя насыпная плотность заполнителя;

 - потери при прокаливании;

 - влажность сырья, поступающего в производство;

 - технологические потери сырья.

При производстве вспученого перлитового песка и щебня потери сырья согласно нармам принимаются: при транспортировании - 1%, при измельчении - 2%, при сушке - 2%, при обжиге - 2%, при складировании - 1%. Тогда:

Производительность технологической линии (т/ч или м³/ч) по переработке сырья и подготовке гранул к обжигу равна:

где  - паспортная производительность производительного печи термоподготовки СМТ-178 (стр. 470 [2]);

;

 - коэффициент готовности, учитывающий устранение случайных отказов оборудования для вращающейся печи (табл 5.4 [3]).

Количество печей термоподготовки, обеспечивающих бесперебойную работу обжиговых агрегатов находим по формуле:

где  - потребность в сырье, принимаем равной суммарной производительности обжиговых агрегатов

Производительность по переделам производства

Удельные материало- и энергозатраты.

Удельный расход сырья, электроэнергии и топлива предусматривается на основе технологических норм предприятия ОНТП 11 - 86.

Расход удельного топлива для одного агрегата СМТ - 178: газа - 50 м³/ч, мазута - 45 кг/ч. Для одного агрегата СМТ - 179: газа - 160 м³/ч, мазута - 145 кг/ч (на основании стр. 470-473 [2]).

Расход энергоресурсов

6. Контроль производства и качества продукции

Выпускаемая продукция требуемого качества должна контролироваться согласно технологической карте при постоянном контроле основных параметров продукции. В технологической карте описывается три вида контроля.

Входной контроль - производиться проверка сырьевых материалов поступающих на предприятие.

Операционный контроль - это контроль технологического процесса, его параметров в ходе производства.

Приёмочный контроль устанавливает качество готовой продукции и её соответствие требованиям нормативных документов.

Контроль производства и качества вспученного перлитового песка и щебня

7. Охрана труда и окружающей среды

Охрана труда на стадии проектирования состоит в разработке мероприятий, обеспечивающих создание надлежащих санитарно-гигиенических и безопасных условий труда производственного персонала. В круг этих мероприятий входят решения касающиеся аспирации и обеспыливания, шумопонижения, нормализация температурно-влажностного режима, предотвращения опасных и вредных воздействий производственных факторов.

В производственных и вспомогательных помещения нужно предусматривать оборудование вентиляционных и отопительных систем, защиту от лучистого тепла в виде теплоизоляции технологического оборудования, переносных защитных экранов, установку на отдельных рабочих местах стационарных или передвижных теплоизолированных кабин с вентиляцией, устройство воздушных и водораспылительных завес, применение индивидуальных защитных приспособлений - щитков, экранов, касок, очков, светофильтров, масок и др.

Шум, создаваемый оборудованием или распространяющийся по рабочим помещениям, не должен превышать допустимых значений установленных «Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах». Нормы устанавливают уровень звукового давления на среднегеометрических частотах от 31,5 до 8000 Гц соответственно от 107 до 69 дБ и уровень звука не выше 80 дБА.

Измерение шума и разработку мероприятий по защите от него выполняют в соответствии с ГОСТ 12.1.003 «Шум. Общие требования безопасности».

В проектах необходимо учитывать требования безопасности к производственным процессам, производственному оборудованию и организации рабочих мест, которые предусматривают «Правила техники безопасности и производственной санитарии промышленности строительных материалов»

Охрана окружающей среды предусматривает мероприятия, направленные на недопущение ухудшения окружающей среды от работы проектируемого предприятия. Сюда входит очистка отходящих газов печей и других агрегатов от пыли и иных вредных веществ, утилизация пыли, уловленной системами газоочистки печей и сушильных барабанов, рекультивация земель по завершении разработки карьеров и другие решения, вытекающие из специфики производства.

Первостепенное экологическое значение имеют проектные решения по аспирации и обеспылеванию. Они должны отвечать:

·        «Санитарным нормам проектирования промышленных предприятий» (СН 245)

·        ГОСТ 12.1.005 «Воздух рабочей зоны». Общие санитарно-гигиенические требования;

·        ГОСТ 17.2.02 «охрана природы. Атмосфера»;

·        Строительным нормам и правилам.

Вывод

Рост и обновление основных фондов промышленности, развитие общественного производства, ускорение фондоотдачи, научно-технический прогресс и рост благосостояния населения в большой степени связаны с эффективностью капитального строительства. Повышение эффективности строительного производства обеспечивается его индустриализацией, поэтому в решении перечисленных важнейших народнохозяйственных задач велика роль ускоренно развивающейся промышленности строительных изделий и конструкций.

Для получения вспученного перлита с зернами размером до 10 мм, в основном крупного песка, обжиг целесообразно производить в двухзонных печах кипящего слоя.

Применяют вспученный перлит в качестве теплоизоляционного материала и заполнителя для особо легких теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных, а также жаростойких бетонов.

В ряде случаев перлитовый песок используют как мелкий заполнитель в других видах легкого бетона: керамзитоперлитобетсне, шлакопемзоперлитобетоне и других, в которых крупный заполнитель - керамзит, шлаковая пемза, а мелкий - вспученный перлит. Опыт показал, что при этом насыпная плотность перлитового песка должна соответствовать М 200 или более, а содержание в нем фракции мельче 0,16 мм не должно превышать 10% по объему.

В связи с большим водопоглощением вспученного перлита и замедленной влагоотдачей представляет интерес его гидрофобизация растворами ГК.Ж-10 и ГКЖ-П, при которой, по данным КПИ и НИИСМИ (Киев), значительно уменьшается водопоглощение и создаются условия для более эффективного использования вспученного перлита.

Представляет интерес также баротермальный способ получения вспученного перлита, предложенный Г.И. Еворенко. При этом перлит сначала нагревается до температуры размягчения под давлением в паровой среде, а затем при сбросе давления вспучивается. Этим способом можно получить очень легкий материал со сравнительно высокой прочностью и малым водопоглощением.

Литература

технологический оборудование вспученный перлит

1)  С.М. Ицкович, Л.Д. Чумаков, Ю.М. Баженов. Технология заполнителей бетона. М. Высшая школа. 1991

2)      Под ред. Горбовцова. Строительные машины. Том 2. М. «Машиностроение».1991

)        Л.Д. Чумаков. Технология заполнителей бетона. Практикум. М. 2006

)        ГОСТ 10832-91 Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия

)        ГОСТ 30566-98 Порошок перлитовый фильтровальный. Технические условия