Производство гипсоцементно-пуццоланового вяжущего

Северо восточный федеральный  университет   им. М.К. Аммосова

Инженерно-технический  факультет

Кафедра производства строительных материалов, изделий и конструкций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К

КОМПЛЕКСНОМУ  КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по дисциплинам «Вяжущие вещества» и «Процессы и аппараты»

на тему:

«Производство гипсоцементно-пуццоланового вяжущего»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. ПСМиК-08

Малышев В.П                                                                              

Приняли:  Егорова А.Д.

Сидоров Э.Ф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Якутск 2010.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

1. Введение………………………………………………………………………………….

2. Номенклатура продукции……………………………………………………………….

3. Технологическая часть…………………………………………………………………..

3.1 Технологическая схема  производства…………………………………………

3.2 Режим работы цеха……………………………………………………………...

3.3 Расчет грузопотоков  при производстве гипсового вяжущего……………….

3.4 Подбор основного  технологического и транспортного  оборудования……..

3.5 Расчет потребности  электроэнергии…………………………………………...

3.6 Технико-экономические  показатели…………………………………………...

4. Охрана труда……………………………………………………………………………...

5. Охрана окружающей  среды……………………………………………………………...

6. Список использованной  литературы……………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    ВВЕДЕНИЕ

 

Ускорение строительно-монтажных  работ при возведении зданий и  сооружений является актуальнейшей  задачей современного строительства. Это связано как с большим дефицитом жилья, так и с необходимостью строительства новых, более комфортабельных квартир, и с их высокой стоимостью. Одними из важных статей стоимости жилья являются высокие цены строительных материалов и конструкций и высокие трудозатраты. Последние обусловлены, в первую очередь, большой длительностью строительства. В современных условиях доля малоэтажного строительства в общем объеме жилищного строительства составляет 40%. Причем превалирующее место занимает индивидуальное строительство жилых домов усадебного типа и коттеджей.        Для их строительства применяют самые различные строительные материалы: дерево, штучные стеновые материалы (кирпич, блоки из ячеистого бетона, стеновые бетонные камни и др.), реже - индустриальные изделия (панели, крупные блоки) и монолитный бетон. В то же время имеются эффективные строительные материалы, позволяющие не только способствовать снижению дефицита в стеновых материалах, но и значительно (не менее, чем в 2 раза) сократить сроки возведения зданий. К этим материалам относятся гипсовые вяжущие и изделия на их основе.   Изделия из гипсовых вяжущих характеризуются легкостью, достаточной прочностью, относительно низкими тепло- и звукопроводностью. Они легко формуются и приобретают любую архитектурную форму. Кроме того, гипсовые материалы огнестойки, способствуют поддержанию комфортного микроклимата в помещениях, благодаря хорошим показателям по паро- и воздухопроницаемости, способности поглощать лишнюю влагу из воздуха и отдавать ее при снижении влажности.                        Традиционные гипсовые материалы и изделия - это гипсокартонные и гипсоволокнистые листы, перегородочные плиты и панели, шпаклевки, штукатурные составы. Они достаточно широко применяются за рубежом и гораздо меньше в отечественном строительстве, и то, в основном, внутри помещений с относительной влажностью воздуха не более 60 %.    Недостаточное использование гипсовых вяжущих обусловлено рядом отрицательных свойств как гипсовых вяжущих, так и изделий на их основе. Так, вяжущие на основе b-полугидрата сульфата кальция (строительный гипс) обладают высокой водопотребностью (50...70%), низкой водостойкостью, а изделия из них характеризуются значительной ползучестью при увлажнении, малой морозостойкостью, что не позволяет применять их в наружных и несущих конструкциях. Кроме того, при их производстве необходима длительная сушка изделий для достижения отпускной влажности.          В настоящее время доказано, что наиболее эффективным способом повышения водостойкости гипсовых вяжущих является введение в него веществ, вступающих с ним в химическое взаимодействие с образованием водостойких и твердеющих в воде продуктов, как в результате химической реакции с гипсовым вяжущим, так и вследствие собственной гидратации.  Наиболее эффективными являются гипсоцементно-пуццолановые вяжущие (ГЦПВ) по ТУ 21-31-62-89. Длительные и всесторонние исследования в МИСИ им. В.В. Куйбышева (теперь МГСУ), а также накопленный опыт применения изделий на основе этих вяжущих подтвердили их высокую эффективность. Изделия на основе ГЦПВ используются в наружных ограждающих конструкциях и в помещениях с повышенной относительной влажностью воздуха.

                2.НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее, предложенное А. В. Волженским, представляет собой смесь полуводного  гипса 50—75%, портландцемента 15—25% и  активной добавки 10—15%. Активная добавка  должна быть просушена и измельчена (остаток на сите № 008 не более 10%). В качестве активных добавок для приготовления ГЦПВ используют обычно трепел, опоки, диатомит, некоторые золы, обожженные при 600—700 °С, глины и др. с активностью не менее 200 мг/г. Вместо портландцемента можно использовать пуццолановый портландцемент или шлакопортландцемент.          Марки гипсоцементно-пуццоланового вяжущего согласно МРТУ 21-8-65: 10 и 15. Они соответствуют минимальному пределу прочности при сжатии в МПа образцов, высушенных до постоянной массы с предварительным влажноводным хранением (через 1,5—2 ч после изготовления одни сутки во влажных условиях, затем один час в воде). В водонасыщенном состоянии предел прочности при сжатии: 6 и 9 МПа соответственно для марок 10 и 15. Сроки схватывания гипсоцементно-пуццоланового вяжущего: начало — не ранее 4 мин, конец — не позднее 20 мин. Тонкость помола — остаток на сите с сеткой № 02 не более 15% для марки 100 и не более 10% для марки 150.

 

 

 

 

 

 

 

 

л ЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Рис1.Технологическая схема производства ГЦП вяжущих:

1, 7, 12, 16, 18, 20, 21 — бункера, 2, 8, 14, 17 — питатели, 3, 4 — дробилки, 5, 6,

19 — транспортирующие машины (конвейер  и элеваторы), 9 — сушильный

барабан, 10 — циклон, 11 — дымосос, 13, 22 — дозаторы, 15 — мельница

 

3.1 Технологическая схема  производства

Технологическая схема производства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего во вращающихся печах (сушильных барабанах) приведена на рис1.

В зависимости от размера кусков и требуемых размеров кусков, направляемых на обжиг, дробление осуществляют по двухступенчатой схеме в щековых (первая стадия дробления) и молотковых дробилках (вторая стадия дробления). Исходное сырье дробят до размеров частиц 5…8мм в поперечнике.

Из бункера полуводный гипс и  АМД с помощью питателя поступают в во вращающийся печь (сушильный барабан).

Далее в мельнице производится помол обожженных кусков с присоединением портландцемента.

После помола гипсовое вяжущее направляется в бункеры (силосы) хранения и на расфасовку.

Современные производства гипсовых вяжущих осуществляются по аналогичным технологическим схемам, но преимущественно для транспортирования  сыпучих и порошкообразных материалов используют системы пневмотранспорта, обеспечивающие высокую степень очистки воздуха от пыли.   

2 Режим работы цеха

Режим работы цеха характеризуется  числом рабочих дней в году, количеством  рабочих смен в сутки и количеством часов работы в смену. При прерывной рабочей неделе с двумя выходными днями при двухсменной работе К_и принимается равным 0,943. Годовой фонд работы оборудования составляет - при прерывной неделе в две смены - 262 дн х 16 ч = 4192 ч. Расчетный фонд рабочего времени составит при работе в две смены: = 41924 Ч× 0,943 = 3952 ч.

Режим работы предприятия.

Наименование цеха, отделения	Расч. Количество раб. суток в году	Кол-во смен в сутки	Продолжительнпродолжительост рабочей смены,ч .	Год. Фонд работы оборудования, ч.	Среднегод. коэф. использования техн. оборудования	Расч. Год. Фонд работы технол. Оборудования, ч.
Цех по производству гипсового  вяжущего β - модификации	262	2	8,0	4192	0,943	3952

 

 

3.3 Расчет грузопотоков (расчет сырьевых материалов) при  производстве гипсового вяжущего

Производство вяжущих  веществ связано с переработкой и транспортировкой больших количеств материалов. При этом объем перерабатываемых материалов изменяется в связи с неизбежными потерями технологического (обжиг, сушка) и механического (унос, распыл) характера. Учет изменений, происходящих в перерабатываемых материалах на всех стадиях производственного процесса, необходим для определения расхода сырьевых материалов и для расчета и подбора оборудования.  Определение количества материалов, проходящих через отдельные технологические операции, называют расчетом грузопотоков. Расчет ведут, исходя из программы производства, начиная со склада готовой продукции к складам сырья.          Размеры технологических потерь определяют по нормативным данным. Размеры механических потерь во многом зависят от организации производственного процесса и применяемого оборудования и принимаются на основании опыта аналогичных предприятий.

1.Выход из мельницы

Пг=50000*1.01=50500 т                  Псут=12,78*16=204,48 т                                                                               Пч=50500/3952=12,78 т                    Псмен=204,48/2=102,24т

2.При помоле  теряется  1% материалов, следовательно

  Пг=50500*1,01=51005т        Псут=206,4т

Пч=12,78/1,01=12,9т                Псмен=103,2т 

3. . В мельницу поступают 3 отдозированных и раздельно подготовленных компонента в заданном соотношении. Количество каждого материала, поступающего в мельницу, должно составить:

АМД     /10%/                                   АМДг=51005*10/100=5100,5т

                                                           АМДч=12,9*0,10=1,29т

Полуводный гипс /70%/                   ПГг=51005*70/100=35703,5т

                                                             ПГч=12,9*0,70=9,03т

Портландцемент /20%/                      Пг=51005*20/100=10201т

                                                              Пч=12,9*0,20=2,58т

4. . При транспортировании дробленого материала теряется 0,5%,

поэтому в расходные  бункера перед мельницей должно поступать:

 АМДг=5100,5*1,005=5126,0025т      АМДч=1,29*1,005=1,296т

С учетом того, что АМД  после сушки имеет остаточную влажность 1%

АМДг=5126,0025*1,01=5177,26т                АМДч=1,296*1,01=1,30т

АМДсут=20,8                                                 АМДсмен=10,4т

ПГг=36596,08т                                               ПГч=9,257т

ПГсут=148т                                                   ПГсмен=74т

Пг=10201*1,005=10252,005т                        Пч=2,58*1,005=2,592т

Псут=41,472т                                                  Псмен=20,736т

5. При сушке АМД (имеющего влажность 3% и остаточную влажность после сушки 1%) теряется 2% и 0,5% за счет уноса дымовыми газами, всего потери составляют 2,5%, и полуводный гипс (имеющий влажность 1,5% и ост 1%) теряется 0,5 и 0,5. Поэтому в сушильный барабан должно поступать влажного АМД и ПГ:

АМДг=5177,26*1,025=5306,69т   АМДч=1,3*1,025=1,3325т

АМДсут=21,32т                                     АМДсмен=10,66т

ПГг=36596,08*1,01=36962,04т     ПГч=9,257*1,01=9,349т

ПГсут=149,59т                                      ПГсмен=74,79т

6. . При транспортировании  и дроблении АМД теряется 0,5%, следовательно со склада должно поступать

АМДг=5306,69*1,005=5333,22т           АМДч=1,3325*1,005=1,339т

АМДсут=21,42т                                           АМДсмен=10,71т

7. . При транспортировании со склада теряется 0,5 %, следовательно, со склада должно поступать

АМДг=5359,88т   АМДч=1,345т    АМДсут=21,52т    АМДсмен=10,76т

ПГг=37146,85т    ПГч=9,395т     ПГсут=150,33т         ПГсмен=75,165т

Пг=10252*1,005=10303,26т                            Пч=2,592*1,005=2,604т

Псут=41,664т                                                        Псмен=20,

 

 

                                Производительность предприятия

№ п/ п	Наименование грузопотоков	% потерь	В год, т	В сутки,т	В смену, т	В час,т	В час,М3
1.	Поступает на склад готовой продукции		50 000	204,4	102,24	12,78	11,62
2.	Выходит из мельницы	1,0	50500	206,4	103,2	12,9	11,73
3.	Поступает в бункера  мельницы:   АМД               /10%/ Полуводный гипс    /70%/ Портландцемент    /20%/	1+0,5 2 1+0,5	5177,261 36596,08 10252,005	20,8 148 41,4	10,4 74 20,73	1,30 9,257 2,59	2,06 7,007 1,99
4.	Поступает на сушку АМД Поступает на сушку гипс	2+0,5      1,0	5306,69 36962,04	21,32 149,5	10,66 74,79	1,332 9,349	2,092 7.099
5.	Поступает на дробление АМД	0,5	5333,22	21,42	10,76	1,339	2, 099
6.	Поступает со склада АМД Полуводный гипс Портландцемент	0,5 0,5 0,5	5359,88 37146,85 10303,26	21,52 150,3 41,6	10,76 75,165 20,832	1,345 9,395 2,604	2,225 7,145 1,994