ВЕДОМСТВЕННЫЕ НОРМЫ
технологического проектирования цементных заводов

Дата введения 1992-03-01

ВНЕСЕНЫ Государственным ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзным проектным и научно-исследовательским институтом цементной промышленности "ГИПРОЦЕМЕНТ"

УТВЕРЖДЕНЫ Распоряжением Российского государственного концерна "Цемент" 29 января 1992 г. № 3

Ведомственные нормы технологического проектирования цементных заводов ВНТП 06-91 разработаны институтами "Гипроцемент" и "Союзстромэкология" на основании изучения и обобщения передового опыта проектирования, строительства и эксплуатации предприятий цементной промышленности, а также отечественных и зарубежных достижений в этой области.

Составители: Ю.А. Макеев - директор института, В.И. Боровиков - главный инженер института, Е.А. Задерман - руководитель работы, Г.В. Беззатеева, Е.Ф. Богатырев, И.П. Бровар, Е.К. Велич, М.П. Карасев, Н.Н. Крашенинников, A.С. Мемхес, Г.Е. Нежинцев, Ю.В. Никифоров, Н.П. Плейер, П.М. Радуда, А.И. Резябкин, А.Б. Уполовников, В.В. Ткачев, B.А. Филатова, М.С. Цинципер, Ю.С. Шлионский (Гипроцемент)

М.П. Зубченок - директор по проектированию, С.А. Мусатян, Ю.В. Лагутин, Н.С. Филимонова (НИПИОТСТРОМ "Союзстромэкология")

С ВВЕДЕНИЕМ В ДЕЙСТВИЕ настоящих Норм утрачивают силу "Ведомственные нормы" технологического проектирования цементных заводов .

Раздел 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие ведомственные нормы технологического проектирования предназначены для использования при проектировании технологической части проектов нового строительства, расширения, реконструкции и технического перевооружения цехов (отделений) цементных заводов.

1.2. Нормы технологического проектирования разработаны с учетом дополнений и изменений к требованиям технологического процесса производства цемента с применением в основном топливосберегающего сухого способа и использованием высокопроизводительного оборудования для модернизации и реконструкции действующих и строительства новых цементных заводов на основании передового отечественного и зарубежного опыта проектирования, строительства и эксплуатации цементных заводов с учетом системы автоматизированного проектирования заводов по производству цемента (САПР-ЦЕМЕНТ).

1.3. Проектирование должно осуществляться на основании данных технологических испытаний сырьевых материалов и технологического регламента.

1.4. Разработку проектов карьеров цементного сырья следует производить в соответствии с "Общесоюзными нормами технологического проектирования предприятий нерудных строительных материалов ОНТП 18-85", разработанными институтом "Союзгипронеруд".

Раздел 2. ФОНДЫ ВРЕМЕНИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ МАШИН, ОБОРУДОВАНИЯ, ПРЕДПРИЯТИЯ, ПРОИЗВОДСТВА

2.1. Режим работы машин и оборудования по основным производствам (переделам) следует принимать в соответствии с табл. 1.

Таблица 1

Раздел 3. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА, МОЩНОСТЬ ЗАВОДА, АССОРТИМЕНТ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ, УРОВЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

3.1. Выбор способа производства на новых или реконструируемых заводах осуществляется в каждом конкретном случае на основании физико-химических свойств сырья, определяемых путем проведения технологических испытаний, технико-экономического анализа и наличия требуемого оборудования.

При этом необходимо отдавать предпочтение технологическим процессам:

- применяющим энергосберегающие технологии на основе сухого способа производства;

- использующим отходы и попутные продукты других отраслей промышленности (шлаки, шламы, золы и шлаки другие);

- с дополнительным питанием обжиговых агрегатов сырьевыми, техногенными и топливосодержащими материалами;

- со снижением влажности шлама и использованием вторичных топливно-энергетических ресурсов (ВТЭРов);

- внедряющим каталитические технологии и другие эффективные научные разработки.

3.2. Наиболее благоприятными для сухого способа производства являются сырьевые материалы с естественной влажностью:

- карбонатного компонента - не более 5,0 %;

- глинистого компонента - не более 25,0 %;

- мергелей "натуралов" - не более 10 %.

При этом естественная влажность приготовленной из этих материалов сырьевой шихты составит 8 ÷ 10 %, что позволит высушивать ее только теплом газов и воздуха, отходящих от печного агрегата.

3.3. Расчет проектной мощности цементного завода по выпуску клинкера ведется исходя из гарантированной суточной производительности принятых к установке печей и коэффициента их использования в течение года.

Проектная мощность одной технологической линии завода по клинкеру составит:

Q = q365K_и, тонн/год,

где q - т/сутки, гарантированная суточная производительность одного печного агрегата;

K_и - коэффициент использования годового календарного времени.

Проектная мощность завода по клинкеру (тонн/год) равна сумме проектных мощностей всех технологических линий.

Проектная мощность завода по цементу определяется мощностью завода по клинкеру, ассортиментом продукции, предусмотренным в задании на проектирование, уточняется после выбора технологической схемы предприятия с учетом оценки ее надежности и эффективности.

3.4. Коэффициенты использования годового календарного времени работы печных агрегатов определены по формуле:

где: 8760 часов - годовое календарное время;

П часов - количество часов простоя за один средний год в ремонтном цикле.

Коэффициент использования и производительность печных агрегатов принимать в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2

Примечания:

1. Часовая производительность печных агрегатов уточняется при привязке к реальному заводу в зависимости от свойств сырьевых материалов, топлива и оснащенности печных агрегатов теплообменными устройствами.

2. Производительность печей мокрого способа указана при работе на шламе влажностью 38 %, а для печи Ø 5,6×185 м - 42 %.

3. Коэффициенты использования печных агрегатов сухого способа с декарбонизаторами следует уточнить по результатам приемочных испытаний.

3.5. По другим видам основного технологического оборудования, работающего, как правило, в три смены, коэффициенты использования принимать в соответствии с таблицей 3.

Таблица 3

_____________

* При расчете производственных мощностей конкретного предприятия возможно уменьшение коэффициента использования с учетом пиковых нагрузок на региональных (местных) энергосистемах.

Раздел 4. НОРМЫ РАСХОДА И ТРЕБОВАНИЯ К ПАРАМЕТРАМ И КАЧЕСТВУ СЫРЬЯ, ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТОПЛИВА, ВОДЫ И ВОЗДУХА, МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОИЗВОДСТВА

4.1. Требования к сырью и сырьевым материалам

4.1.1. Сырьем для производства портландцементного клинкера служат природные карбонатные и глинистые породы, а также промышленные отходы и попутные продукты других отраслей, доменные шлаки, топливные золы, шлаки ТЭЦ и др.

Для получения сырьевой смеси заданного химического состава используются корректирующие добавки: железо-кремнеземные или глиноземсодержащие материалы (пиритные огарки, колошниковая пыль, железные руды, туфы, трепелы, опоки, диатомит, песок, боксит, высокоглиноземистые глины и др.).

4.1.2. К началу проектирования новых или реконструкции действующих цементных заводов необходимо иметь:

- разведанные и утвержденные в ГКЗ СССР по промышленным категориям запасы карбонатного и алюмосиликатного сырья, обеспечивающие работу завода на амортизационный период, а также двукратные перспективные запасы по категории С₂;

- технологические регламенты, рекомендуемые по использованию отходов (зола отвальная, зола-уноса, шлаки, нефелиновые шламы, углеотходы, карбонатные породы при добыче горючих сланцев);

- технологические регламенты и основные технологические схемы комплексных способов производства цемента;

- данные о наличии в регионе завода промышленных отходов, пригодных в качестве сырьевых материалов и корректирующих добавок, их количестве, качестве отходов, возможности их поставки.

4.1.3. Сочетание в сырьевой смеси полезных: CaO; SiO₂; Al₂O₃; Fe₂O₃ и примесных оксидов: MgO; K₂О + Na₂O; TiO₂; Р₂О₅ должно обеспечивать нормальное протекание процесса клинкерообразования, наилучшие условия эксплуатации печного агрегата, получение сырьевой смеси и клинкера, отвечающих по химическому составу требованиям, указанным в таблице 4, что гарантирует выпуск цемента высокого качества, отвечающего требованиям ГОСТ 10178-85.

Таблица 4

Пригодность сырьевых материалов с более высоким содержанием примесных оксидов и качество получаемого из них цемента должны устанавливаться на основании технологических испытаний.

Для глинистых пород кроме химического состава определяющим является также их гранулометрический состав. Наиболее качественными считаются глинистые породы, в которых количество грубых фракций (крупный кварцевый песок, обломки полевых шпатов, слюд, карбонатных пород и другие) составляет:

крупнее 0,20 мм - не более 10 %;

крупнее 0,08 мм (включ. фракцию 0,20 мм) - не более 20 %.

4.1.4. Классификация сырьевых материалов и шламов на их основе по физическим свойствам (влажность, липкость, пластичность, размолоспособность, фильтруемость) приведена в таблицах 5, 6, 7, 8. Пластичность и липкость определяются по методике Гипроцемента (отчет по теме 0.10.2.02.713 - 1970 года); фильтруемость шламов - по методике НИИцемента; размалываемость материалов - по методике Гипроцемента "Определение характеристики размалываемости материалов" - 1959 года.

Пластичность глинистых пород

Таблица 5

Липкость сырьевых материалов

Таблица 6

Фильтруемость шламов

Таблица 7

Размалываемость материалов цементного производства

Таблица 8

 

4.1.5. Для интенсификации процесса обжига и улучшения качества клинкера в состав сырьевой шихты могут вводиться в качестве минерализаторов, легирующих и модифицирующих добавок:

- технические гипсы (фосфогипс, борогипс, титаногипс и др.); фосфогипс (ТУ 6-08-219-71) - в количестве до 1 % SO₃ в пересчете на массу сухой сырьевой смеси;

- плавиковый пшат - 0,2 ÷ 1,0 % (по содержанию CaF₂) (ТУ 7618-83);

- кремнефтористый натрий - 0,2 ÷ 0,5 % по содержанию F-иона (ГОСТ 87-77);

- шлаки и отходы от выплавки полиметаллических руд, обеспечивающие ввод 0,5 ÷ 2,0 % легирующих оксидов в клинкер;

- отходы переработки бариевых и бариево-стронциевых руд в количестве 0,2 ÷ 0,7 % в перерасчете на ВаО (ТУ 6-1832-12-83);

- другие минерализаторы по результатам испытаний для конкретного завода.

4.1.6. При работе производственно-отопительной котельной на твердом топливе зола и шлак от котельных агрегатов должны использоваться для технологических нужд завода.

4.1.7. При использовании белитового (нефелинового) шлама или доменных шлаков содержание оксидов в сырьевой смеси должно соответствовать данным, приведенным в таблице 9.

Таблица 9

4.1.8. Содержание основных оксидов в корректирующих добавках должно быть:

F₂O₃ - не менее 40 %;

SiO₂ - не менее 70 %;

Аl₂O₃ - не менее 30 %.

4.1.9. В соответствии с ТУ 21-26-11-90 "Добавки для цементов. Активные минеральные добавки" минеральные добавки, которые допускаются к введению в состав цемента при помоле, подразделяются на две группы - природные и техногенные (побочные продукты промышленных производств):

природные минеральные добавки разделяют на добавки: осадочного происхождения и вулканического происхождения.

Добавки осадочного происхождения:

диатомиты - рыхлые горные породы, состоящие преимущественно из скопления микроскопических панцирей диатомитовых водорослей и содержащие, главным образом, кремнезем в аморфном состоянии;

трепелы - рыхлые горные породы, состоящие из микроскопических, преимущественно округлых зерен и содержащие, главным образом, кремнезем в аморфном состоянии;

опоки - пористые породы, состоящие в основном из аморфного кремнезема тонкозернистого строения;

глиежи - обожженные глинистые породы, образовавшиеся в результате подземных пожаров в угольных пластах.

Добавки вулканического происхождения:

пеплы - породы, содержащие преимущественно алюмосиликаты и находящиеся в природе в виде рыхлых, частично уплотненных отложений;

туфы - уплотненные и сцементированные вулканические пеплы; перлиты;

трассы - метаморфизированные разновидности вулканических туфов, пемзы, вулканические шлаки - породы, характеризующиеся пористым строением (вспученное вулканическое стекло);

цеолитизированные породы - породы, преимущественно содержащие цеолиты.

Искусственные активные минеральные добавки:

шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные по ГОСТ 3476-74;

нефелиновый (белитовый) шлам - побочный продукт глиноземного производства, состоящий в основном из минерала белита, частично гидратированного;

зола-унос - побочный продукт, остающийся при сжигании твердого топлива в пылевидном состоянии, улавливаемый электрофильтрами или другими устройствами;

топливные гранулированные шлаки - продукты водной грануляции расплава, выдаваемого из энергетических топок с жидким шлакоудалением;

золошлаковые смеси - полидисперсная масса из отвалов тепловых электростанций.

4.1.10. Сырьем для производства белого и цветных портландцементов служат маложелезистые карбонатные (известняк, мел и их разновидности), алюмосиликатные породы (маложелезистые каолины, песчано-глинистые отходы, обогащенный каолин-сырец, полукислые глины, туфогенные породы, алюмосиликатные породы промышленных производств) и маложелезистые корректирующие добавки (кварцевый песок и другие).

Карбонатные отходы для производства белого и цветных портландцементов по содержанию окиси кальция и красящих окислов подразделяются на классы А, Б, В и в соответствии с действующими техническими условиями должны отвечать требованиям, указанным в таблице 10.

Таблица 10

Алюмосиликатные породы для производства белого и цветных портландцементов должны отвечать требованиям, указанным в таблице 11.

Таблица 11

Содержание SiO₂ - F₂О₃ в корректирующей кремнеземистой добавке для производства белого и цветных портландцементов должно составлять:

SiO₂ - не менее 96,0 %;

F₂О₃ - не более 0,3 %.

Возможность применения для производства белого и цветного портландцемента природных карбонатных и алюмосиликатных сырьевых материалов или промышленных отходов, содержащих более высокое количество оксидов железа, марганца, титана, чем указано в таблицах 10, 11, определяется специальными технологическими испытаниями.

4.1.11. Документом, характеризующим качество сырья, является геологический отчет, заключение специализированного института цементной промышленности и протокол ГКЗ по утверждению проекта постоянных кондиций.

4.1.12. На основании данных геологической разведки и по результатам технологических испытаний институт НИИЦемент или научно-исследовательская часть институтов Гипроцемент или Южгипроцемент составляют технологический регламент на проектирование нового или реконструкцию действующего цементного завода.

4.2. Требования к технологическому топливу

4.2.1. Для обжига клинкера может применяться газообразное, жидкое и твердое топливо. Выбор технологического топлива производится на основании предварительных технико-экономических расчетов по согласованию с Госпланом СССР или Республик.

Принятый для вращающихся печей вид топлива должен, как правило, использоваться также для сушильных установок и производственно-отопительных котельных.

В печных агрегатах с декарбонизаторами возможно применение различных видов топлива для печи и декарбонизатора, причем в декарбонизаторе следует использовать менее калорийное топливо.

В качестве газообразного топлива может применяться природный газ и попутный нефтепромысловый газ.

В качестве твердого топлива для вращающихся печей могут использоваться каменные, бурые угли, цулуантрациты, а также горючие сланцы и их смеси с углями.

В декарбонизаторах помимо указанных видов топлива возможно использование различных низкокалорийных топливных отходов.

В качестве жидкого топлива может применяться топочный мазут марок 40 и 100 (ГОСТ 10585-75*), а также некоторые виды светлых нефтепродуктов (соляровое масло, дизтопливо) для установок с небольшим расходом (розжиговые устройства, установки периодического кратковременного действия).

Для обеспечения оптимальной производительности печей форсуночное топливо должно отвечать следующим основным требованиям:

для углей

- теплота сгорания форсуночного топлива () в пределах 18800 ÷ 23100 кДж/кг (4500 ÷ 5500 ккал/кг);

- содержание летучих (на форсуночное топливо) в пределах 18 - 28 %;

- зольность для обеспечения обжига клинкера высокого качества не должна превышать значений, предусмотренных соответствующими ГОСТами для каждого месторождения угля;

- тонкость помола угольного порошка определяется в зависимости от содержания летучих и зольности;

- влажность форсуночного топлива зависит от марки и характеристики углей и определяется в каждом конкретном случае по действующим нормам.

При этом следует учитывать, что недостаточная подсушка угля в процессе размола затрудняет хранение, транспортирование и подачу пыли к горелкам, а пересушка пыли недопустима по условиям самовозгорания и взрывобезопасности;

для горючих сланцев

- теплота сгорания форсуночного топлива с учетом теплового эффекта разложения карбонатов: для печей 10500 ÷ 12600 кДж/кг (2500 ÷ 3500 ккал/кг);

для декарбонизаторов - не ограничивается;

- влажность - 1 - 2 %;

- пределы колебания зольности ±1 %;

- тонкость помола 6 - 8 % остатка на сите 008.

При применении технологического топлива с худшими теплотехническими свойствами (теплота сгорания, влажность, летучие, химсостав) основные показатели работы обжиговых агрегатов должны быть откорректированы.

4.3. Основные технологические требования к качеству воды и стоков

Вода, используемая для приготовления шлама (нормального, глиняного и др.), кондиционирования отходящих газов, воздушно-водяного охлаждения клинкера, впрыскивания в сырьевые и цементные мельницы и гидропылеудаления, должна удовлетворять следующим требованиям и содержать не более:

- растворимых солей - 10000 мг/л

- сульфат-ионов SO₄^-2 - 2700 мг/л

- хлорид-ионов Сl^-1 - 3500 мг/л

- взвешенных веществ - 300 мг/л

- иметь РН в пределах - 4 ÷ 12,5.

Вода, используемая для охлаждения технологического оборудования, должна удовлетворять требованиям заводов-изготовителей оборудования.

Качество отводимых производственных стоков от технологического оборудования должно приниматься в соответствии с данными заводов-изготовителей оборудования.

4.4. Материальный баланс

4.4.1. Материальный баланс определяет потребности завода в сырье, топливе, добавках, полуфабрикатах (сырьевая мука, шлам, клинкер) и других материалах, необходимых для технологического процесса.

При расчете материального баланса потери сырьевых материалов, топлива, добавок, полуфабрикатов и готовой продукции учитываются следующим образом:

- потери сырьевых материалов принимаются суммарно по всему переделу переработки сырья, но без карьеров, в количестве 0,5 % и учитываются в удельных расходах;

- потери клинкера - 0,5 % учитываются в удельных расходах сырьевых материалов и топлива;

- потери твердого топлива по всему переделу его переработки и (включая помол) принимаются равными 1,0 %, при применении легковоспламеняющихся и бурых углей с большим содержанием летучих - 2,0 %;

- потери жидкого топлива и газа - 0,3 %;

- потери готовой продукции (цемента) принимаются равными 0,5 %;

- потери добавок и гипса принимаются 1,0 % и учитываются в суточных и годовых расходах этих материалов и топлива;

- потери добавок, вводимых в качестве интенсификаторов в сырьевую шихту, принимаются в количестве - 1,0 %.

4.4.2. Расходы материалов определяются в год и в сутки.

Суточные расходы сырья, топлива, корректирующих добавок и интенсификаторов рассчитываются исходя из потребности печей при работе их 24 часа в сутки, годовые - из расчета 8760 часов с учетом коэффициента использования печей.

Суточный расход клинкера, гипса и добавок, а также суточная выработка цемента определяются исходя из принятого режима работы мельниц.

4.4.3. Расход сырья, основных и вспомогательных материалов, топлива зависит от их химсостава и качества, выбранной технологической схемы и ее аппаратурного оформления и составит для портландцемента:

- карбонатный компонент 1100 ÷ 1350 кг/т кл,

- глинистый компонент 200 ÷ 350 кг/т кл,

- корректирующие добавки 10 ÷ 100 кг/т кл,

- топливо условное на обжиг клинкера:

по сухому способу - 110 ÷ 135 кг/т кл,

по полусухому способу - 150 ÷ 180 кг/т кл,

по мокрому способу - 200 ÷ 235 кг/т кл;

- топливо на розжиг печей 0,5 ÷ 0,6 кг у.т./т. клинкера);

- сжатый воздух - 60 ÷ 80 нм³/т цемента;

- добавки в цемент - 0 ÷ 250 кг/т цемента;

- гипс - 30 ÷ 80 кг/т цемента;

- мелющие тела - до 1,05 кг/т цемента;

- в том числе шары (Ø 100 ÷ 50) - 0,70 кг/т цемента;

- шары Ø 15 ÷ 40, цильпебс - 0,35 кг/т цемента;

- огнеупоры - 1,5 кг/т клинкера.

4.4.4. Расход материалов на ремонтно-эксплуатационные нужды цементных заводов принимать в соответствии с нормами удельных расходов.

Раздел 5. НОРМЫ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДИ НА МАШИНУ, АГРЕГАТ, УСТАНОВКУ

Нормы рабочей площади на машину, агрегат, установку принимать в соответствии с таблицей 12.

Таблица 12

Раздел 6. НОРМЫ ЗАПАСОВ И СКЛАДИРОВАНИЯ СЫРЬЯ, ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУФАБРИКАТОВ, ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ, НОРМАТИВЫ СКЛАДСКИХ И ПОДСОБНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Таблица 13

Примечание: Емкость одного штабеля усреднительного склада сырьевых материалов должна быть равной 7 ÷ 10 суточному расходу сырья.

Раздел 7. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ ПЕРЕДЕЛОВ ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ

В объем проектирования технологической части проекта входят:

- обоснование и разработка технологического процесса с составлением технологической схемы завода, его отдельных цехов и переделов;

- выбор технологического оборудования, расчет его основных параметров, аппаратурное оформление технологических схем;

- разработка компоновочных и конструктивных решений;

- выдача заданий на разработку специальных частей проекта.

Основные производства новых и реконструируемых заводов должны проектироваться как автоматизированные технологические комплексы (АТК) с учетом требований и возможностей системы автоматизированного проектирования САПР-ЦЕМЕНТ.

Принципиальные технические решения могут составляться в нескольких вариантах для технической и технико-экономической оценки с целью выбора наиболее целесообразного проектного решения.

7.1. Дробление сырьевых материалов

Дробление сырьевых материалов производится на карьере или на площадке завода, в зависимости от выбора условий транспортирования.

Выбор схемы и оборудования для дробления определяется физическими свойствами и крупностью сырья, поступающего с карьера, производительностью дробильного отделения, обусловленной мощностью завода, схемой последующего процесса измельчения и требованиями к крупности и влажности продукта дробления.

Оптимальная начальная крупность сырья высокой и средней прочности для заводов мощностью до 2500 т/сутки - составляет 1000 мм, для заводов мощностью более 2500 т/сутки - 1200 ÷ 1500 мм.

Начальная крупность мягкого сырья - 300 ÷ 500 мм, а при добыче роторным экскаватором - до 100 ÷ 120 мм.

Конечная крупность продукта дробления определяется требованиями к сырью, обусловленными принятой схемой последующего процесса измельчения, и составляет:

- для схемы с трубной мельницей 20 ÷ 30 мм (для сырья твердого и средней твердости) и до 50 мм (для мягкого);

- для схемы с мельницей "Аэрофол" 250 ÷ 400 мм (в зависимости от диаметра цапфы);

- для схемы с вертикальной тарельчато-роликовой валковой мельницей - 40 ÷ 150 мм (для сырья средней твердости) и до 300 мм для мягких материалов.

Первичное дробление твердых пород осуществляется в щековых, конусных, молотковых, ударно-отражательных дробилках, в т.ч. в передвижных.

Вторичное дробление - в молотковых и ударно-отражательных дробилках.

При дроблении в одну стадию используются ударно-отражательные, молотковые и комбинированные дробилки ударно-отражательного действия.

Возможно применение замкнутых и разомкнутых циклов дробления с использованием грохотов.

Для сырья, содержащего глинистые включения, следует применять щечно-валковые, валковые и молотковые дробилки, в т.ч. и самоочищающиеся, при этом влажность сырья может достигать 10 ÷25 %, а содержание глины 20 ÷ 30 %.

Дробление мягких неразмучивающихся пород (рыхлые известняки, мягкие опоки, трепелы) производится в одну стадию в самоочищающихся молотковых дробилках.

Для дробления мягких пластичных пород (мел глина) используются валковые дробилки.

Для отделения мелочи, содержащейся в материале, поступающем на дробление, количество которой может достигать 20 ÷ 30 %, следует предусматривать предварительное грохочение материала на грохоте, устанавливаемом перед дробилкой, грохочение может осуществляться с применением пароподогрева колосников грохота.

При сухом способе производства дробление при необходимости может совмещаться с сушкой. Для этой цели используют ударно-отражательные дробилки.

Дробилки с одновременной сушкой должны оснащаться специальными топками и затворами на загрузке и выгрузке материала из дробилки во избежание подсосов наружного воздуха.

Питатели к щековым и молотковым дробилкам необходимо устанавливать так, чтобы материал поступал в них без боковой загрузки, и при наименьшей высоте падения; для конусных дробилок крупного дробления направления загрузки не регламентируется, питатели к ним можно не устанавливать.

Расположение питателей перед валковыми дробилками должно обеспечивать равномерное распределение материала по всей длине валков.

Перед агрегатами вторичного дробления необходимо устанавливать металлоуловители.

7.2. Хранение дробленых сырьевых материалов

Рекомендуются к применению следующие типы складов:

- открытые и закрытые усреднительные склады для хранения и усреднения сырьевых материалов неоднородного химического состава;

- склады с мостовыми грейферными кранами для хранения всех видов сырья и сухой глины;

- эстакадно-гравитационные склады открытые или закрытые для хранения всех видов сырья.

Тип усреднительного склада, способ усреднения и объем склада выбираются с учетом степени неоднородности химического состава и физических свойств карбонатного и глинистого компонентов или их смеси.

Емкость усреднительного склада определяется при конкретном проектировании, объем одного штабеля обычно принимается равным 7 - 10 суточному расходу сырья. Количество штабелей зависит от компоновки оборудования усреднительного склада и мощности завода.

На линии загрузки материалов в усредлительный склад предусматривается, при необходимости, сооружение установок, обеспечивающих отбор и подготовку представительных проб материала, поступающего на склад.

Объем и конструкция складов должны обеспечивать раздельное хранение всех компонентов без смешивания.

Производительность устанавливаемых на складе механизмов должна превышать производительность агрегатов, с которыми они связаны, на 10 ÷ 20 %.

Степень усреднения сырья на складе составляет 2 ÷ 10 в зависимости от способа отсыпки и разгрузки усреднительных штабелей. Необходимая степень усреднения материала устанавливается в результате расчета усреднительной способности технологической схемы сырьевого передела.

Совместная предварительная гомогенизация компонентов сырьевой смеси применяется в том случае, когда они имеют сравнительно постоянный химический состав или когда это требуется по технологической схеме. Дозировка компонентов производится перед их смешиванием.

7.3. Конвейерное оборудование

Ленточные конвейеры применяются для транспортирования горной массы между заводскими корпусами, передачи материала с карьера на завод, передачи материала и готовой продукции внутри производственных корпусов.

Проектирование конвейерного оборудования должно осуществляться в соответствии с "Правилами эксплуатации ленточных конвейеров на предприятиях строительных материалов", утвержденных МПСМ СССР 20 декабря 1985 г., "Пособия по проектированию конвейерных галерей" (СНиП 2.09.03-85) и ГОСТ 12.2.022-80* (СТ СЭВ 1339-78).

7.4. Помол сырьевой смеси

7.4.1. Сухой помол

Помол сырьевых материалов необходимо совмещать с сушкой теплом отходящих газов вращающихся печей и холодильников для клинкера.

Выбор схемы помола определяется свойствами сырья и технико-экономическими показателями помольных установок.

Помол осуществляется по следующим схемам:

- помол сырьевой смеси влажностью до 8 ÷ 10 % в трубной шаровой мельнице с пневматической разгрузкой, работающей по замкнутому циклу, или мельнице с гравитационной разгрузкой замкнутого цикла, рассчитанной на пропуск повышенного количества газов;

- помол сырьевой смеси влажностью до 18 % с размалываемостью 10 ÷ 18 кВтч/т в вертикальной тарельчато-роликовой мельнице или в агрегате с ударно-отражательной дробилкой и короткой шаровой мельницей замкнутого цикла с пневматической или гравитационной разгрузкой;

- помол сырьевой смеси влажностью до 25 %^* в агрегате с мельницей самоизмельчения типа "Аэрофол" и трубной шаровой мельницей домола;

- помол с одновременной сушкой мягкого, не содержащего абразивных включений сырья влажностью до 25 ÷ 30 % в установках с ударно-отражательной дробилкой или молотковой мельницей и короткой шаровой мельницей с пневматической или гравитационной разгрузкой.

Если сырье, поступающее в мельницу, имеет влажность более 6 ÷ 8 %, для сушки используются отходящие газы печей в смеси с топочными газами. Для сушки целесообразно также использовать тепло избыточного воздуха холодильника для клинкера.

Суммарная суточная производительность всех мельниц должна превышать максимальную суточную потребность печей в сырьевой смеси на 20 ÷ 30 %.

Питание мельниц сырьевыми компонентами осуществлять из индивидуальных к каждой мельнице бункеров емкостью, соответствующей запасу каждого сырьевого компонента на время не менее четырех часов работы мельницы. Питание производится весовыми дозаторами.

Целесообразно проектировать бункера с весовыми дозаторами для подачи в сырьевую шихту минерализаторов, легирующих и модифицирующих добавок.

Тонкость помола готовой сырьевой смеси - 12 ÷ 17 % остатка на сите 008, влажность 0,5 ÷ 1,0 %.

Тонкость помола крупки на выходе из мельницы "Аэрофол" принимается 50 ÷ 60 % остатка на сите 008, влажность до 1 %.

На период снижения влажности материала, поступающего в помольный агрегат, либо уменьшения или прекращения питания необходимо предусматривать автоматическую систему подачи распыленной воды в агрегат.

К трубным мельницам с гравитационной разгрузкой предусматривать установку центробежных воздушно-циркуляционных сепараторов, например, с выносными циклонами и вентилятором и других.

Трубные вентилируемые мельницы оснащаются воздушно-проходными сепараторами.

В аэродинамических и тепловых расчетах помольных установок коэффициенты подсоса воздуха на входе в трубные мельницы рекомендуется принимать - 1,25, на входе в мельницы типа "Аэрофол" - 1,30; в циклонах - 1,05; в электрофильтрах 1,10 ÷ 1,15, ориентировочные скорости газов в разгрузочных цапфах трубных мельниц с гравитационной разгрузкой (из условий сушки) - 1 ÷ 10 м/с, трубных вентилируемых мельниц - 18 м/с, мельниц "Аэрофол" - 18 ÷ 23 м/с (из условий пневморазгрузки).

При использовании отходящих газов вращающихся печей в сушильно-помольной установке с целью обеспечения непрерывной работы печного агрегата в случаях простоев помольно-сушильных агрегатов предусматривать обводные тракты с кондиционерами для отходящих газов и дистанционно-управляемые регулирующие органы для направления потоков дымовых газов.

На сборной течке от всех осадителей перед подачей сырьевой муки в смесительные силосы предусматривать установку измерения расхода продукта, установку пробоотборников и датчиков тонкости помола.

Для удаления металлических включений на магистрали транспорта крупки от мельницы к сепаратору целесообразно устанавливать уловитель, на тракте подачи крупки от сепаратора в мельницу для определения циркулирующей нагрузки - расходомер.

Для снижения агрегирования сырьевых материалов в процессе их измельчения в барабанных мельницах и для интенсификации гомогенизации сырьевой муки в силосах целесообразно применять поверхностно-активные вещества (ПАВ), вид и дозировка которых устанавливаются специальными испытаниями.

Следует учитывать необходимость установки датчиков загрузки мельниц с обеспечением возможности выбора их положения по длине мельницы.

Для производства ремонтных работ в отделении сырьевых мельниц и работ по загрузке и смене мелющих тел и бронефутеровки необходимо предусматривать средства механизации, включая установки для поагрегатного ремонта.

_______________

* При влажности сырьевой смеси более 25 % выбор типов помольно-сушильных агрегатов должен производиться по результатам технологических испытаний сырья и данным экономического анализа.

7.4.2. Мокрый помол

Мокрый помол сырьевой смеси осуществляется как по одностадийной, так и по двухстадийной схеме. Выбор схемы помола производится по результатам технологических испытаний.

При одностадийном помоле применяются трубные мельницы с шаровой загрузкой и трубные мельницы с комбинированной загрузкой (стержневой и шаровой).

При двухстадийной схеме помола на первой стадии измельчения (грубое измельчание) могут быть применены:

- мельницы самоизмельчения типа "Гидрофол", работающие по открытому или замкнутому циклу: с классификаторами или со встроенной стержневой камерой;

- болтушки;

- стержневые мельницы.

На второй стадии измельчения (тонкое измельчение) могут применяться трубные мельницы с шаровой загрузкой.

При наличии в пластичных материалах твердых трудноразмалываемых включений до 20 % измельчение целесообразно осуществлять в мельницах "Гидрофол" со стержневой камерой, а свыше 20 % - в стержневых мельницах.

При измельчении пород, содержащих неразмалываемые включения, которые засоряют тракт подачи грубомолотого шлама от мельницы, целесообразно применять схему блокирования (каскад) агрегата грубого измельчения с агрегатом для тонкого измельчения без промежуточных емкостей для хранения грубомолотого шлама.

При использовании в качестве сырьевых материалов мела и глины для снижения влажности шлама рекомендуется их совместное измельчение.

Болтушки должны предусматриваться только в тех случаях, когда применение других агрегатов нецелесообразно, максимальный размер кусков, поступающих в болтушки, не должен превышать 200 мм.

Питание мельниц сырьевыми компонентами следует производить весовым дозированием.

Целесообразно проектировать бункера с весовыми дозаторами для подачи в сырьевую шихту минерализаторов, легирующих и модифицирующих добавок.

Для дозирования глиняных шламов следует применять насосы-дозаторы или объемные питатели.

Следует:

- предусматривать установку для дозирования и приборы для учета расхода воды;

- принимать к установке наиболее производительные мельницы, имея в виду, что суммарная производительность всех мельниц должна превышать максимальную суточную потребность печей в сырьевой смеси на 20 ÷ 30 %;

- выполнять каналы для стока шлама с уклоном не менее 10 %, а полы в помещении сырьевого отделения проектировать с уклоном не менее 1 % в сторону каналов, отводящих грязевые воды в общий сборник;

- промежуточную емкость перед насосами рассчитывать с учетом возможности поддержания необходимого уровня шлама в емкости для обеспечения работы насоса под заливом без попадания в него воздуха;

- для транспортирования шлама от мельниц в резервуары применять специальные насосы, количество которых определяется расчетом, но не менее двух, в том числе один насос резервный;

- для осуществления контроля за влажностью шлама предусматривать в узлах разгрузки мельниц установку вискозиметров и устройств для отбора проб шлама;

- для снижения влажности глиномеловых и других сырьевых шламов при обеспечении надлежащей текучести целесообразно применять разжижители шлама: сульфатно-спиртовую барду (С.С.Б.), сульфитно-дрожжевую бражку (С.Д.Б.) в количества ориентировочно 0,2 - 0,3 % сухого вещества от веса сухой сырьевой смеси в виде 10 - 15 % раствора и другие технические лигносульфанаты (ТЛС).

Вид и дозировка разжижителя в каждом конкретном случае устанавливаются на основании специальных испытаний.

Для производства ремонтных работ и работ по загрузке и смене мелющих тел и бронефутеровки предусматривать средства механизации, включая установки для поагрегатного ремонта.

7.5. Хранение, гомогенизация сырьевой смеси

7.5.1. Склады сырьевой муки

Для усреднения и хранения сырьевой муки надлежит, как правило, применять силосные резервуары с пневматическим перемешиванием. Может применяться одноярусное и двухъярусное расположение гомогенизационных и запасных силосов непрерывного или порционного действия.

Подача сырьевой муки при двухъярусном хранении должна предусматриваться только в гомогенизационные силосы, из которых сырьевая мука должна поступать в запасные силосы.

Подача непосредственно в запасные силосы пыли, уловленной в электрофильтрах, запрещается.

Уловленная в электрофильтрах пыль должна поступать в общий поток пыли, уловленной осадителями после помольно-сушильных агрегатов. При остановке помольно-сушильных агрегатов пыль, отделенную от газов, отходящих от печного агрегата, целесообразно складировать в специальные емкости, из которых в дальнейшем ee необходимо дозировать в общий поток сырьевой муки.

Количество гомогенизационных силосов принимать не менее двух. При проектировании аэрирующей системы перемешивания сырьевой муки в силосах периодического действия следует предусматривать сплошную укладку аэрирующих кассет на всей поверхности днищ силосов и тщательную очистку от влаги и масла воздуха, подаваемого в систему.

Показатели расхода сжатого воздуха на аэрацию сырьевой муки приведены в пункте 7.14.

Потребное давление сжатого воздуха, используемого на аэрацию, должно быть не более 0,3 МПа (3 атм.), при этом для ограничения избыточного давления сжатого воздуха на стены и днища силосов система подачи воздуха в силосы должна быть снабжена устройствами и приборами (регуляторы давления, манометры, расходомеры, клапаны, вентили и т.п.), предотвращающими повышение давления и расход сжатого воздуха свыше расчетного, оговариваемого в проекте. На верхнем перекрытии каждого силоса необходимо устанавливать предохранительные клапаны.

Для отбора и последующего анализа контрольных проб сырьевых компонентов и сырьевой муки следует применять специальные автоматические пробоотборники и анализаторы. Типы пробоотборников, анализаторов, уровнемеров и расходомеров (или весоизмерителей) сырьевой муки, а также места их установки определяются в каждом конкретном случае в соответствии с технологической схемой и схемой контроля и управления.

7.5.2. Склады шлама

Для усреднения и хранения готового шлама следует проектировать горизонтальные круглые резервуары емкостью не менее 8000 м³, оборудованные крановыми мешалками с пневмомеханическим и гидравлическим перемешиванием, обеспечивающими эффективную гомогенизацию и перемешивание переменного по химическому составу шлама, поступающего в бассейн.

В случае использования специальных шламов (нефелинового, белитового, грубомолотого, известково-огарочного и др.) допускается применение вертикальных бассейнов емкостью 800 ÷ 1200 м³ с коническим днищем и пневматическим перемешиванием.

Количество резервуаров должно быть не менее двух.

Для подачи готового шлама от резервуаров к печам применять центробежные насосы, следует предусматривать установку не менее двух насосов, в том числе один резервный.

Для слива избытка шлама от печей предусматривать сливные трубы с ревизиями, диаметр сливной трубы выбирать с учетом 100 % слива шлама от одной печи, имеющей максимальную производительность, и избытка шлама от остальных печей.

Необходимость отбора и анализа проб шламов, типы пробоотборников, расходомеров и уровнемеров, места их установки определяются в каждом конкретном случае в соответствии с технологической схемой и схемой контроля и управления.

Для проведения профилактических, ремонтных и очистных работ в отделении шламбассейнов следует предусматривать средства механизации.

7.6. Склады интенсификаторов и пластификаторов

Для хранения различного вида жидких интенсификаторов, пластификаторов сооружаются соответствующие склады в комплексе с приемным устройством, резервуарами, устройствами для разбавления и перемешивания, насосными станциями, дозирующими устройствами.

При этом целесообразно объединять различные склады в блоки, используя для различных материалов единое приемное устройство, мешалки, насосы, промывая их от остатков материалов.

При выборе оборудования, арматуры и трубопроводов необходимо учитывать агрессивные воздействия перерабатываемой среды (материала).

7.7. Обжиг сырьевой шихты (смеси)

При проектировании технологической части процесса обжига сырьевой шихты решаются следующие основные вопросы:

- вида технологического топлива, характеристик сырья, результатов теплотехнических и аэродинамических расчетов на основании чего определяется мощность завода;

- выбор вспомогательного комплектующего оборудования;

- разработка конструктивных и компоновочных решений печного отделения;

- обеспечение требований привязки устройств контроля процесса обжига и охлаждения клинкера.

При сухом способе следует применять, как правило, вращающиеся печи, оснащенные циклонными теплообменниками с реакторами-декарбонизаторами или другими запечными теплообменными устройствами в зависимости от содержания вредных примесей в сырье и топливе и других факторов.

При повышении содержания в сырье щелочей более 1 % и хлора более 0,015 % необходимо применять специальные технические решения, например, байпасирование.

Эти решения должны приниматься в каждом конкретном случае в соответствии с технологическим регламентом, разработанным для определенного сырья и топлива.

На 1 % байпасируемого газа при нормальных условиях:

- потери тепла для печного агрегата с декарбонизатором 2,0 ÷ 2,5 ккал/кг∙кл, без декарбонизатора 5,0 ÷ 6,0 ккал/кг∙кл;

- количество пыли, выносимой в систему байпасирования, для печей с декарбонизаторами 1,7 кг/т∙кл, без декарбонизаторов 2,6 кг/кг∙кл.

Топливо в зоне спекания печей должно сжигаться при коэффициенте избытка воздуха (α_п), равном 1,05 ÷ 1,15.

Величина коэффициента избытка воздуха за четвертой ступенью циклонного теплообменника не должна превышать значений α = 1,3 ÷ 1,35, за пятой ступенью - α = 1,35 ÷ 1,40.

Температура отходящих газов после запечных теплообменников, как правило, не должна превышать 350 °С ÷ 380 °С.

Примерная степень тепловой подготовки и декарбонизации сырьевой шихты в циклонных теплообменниках, а также исходные параметры работы запечных теплообменников приведены в таблице 14.

Таблица 14

Для питания вращающихся печей шламом должны применяться питатели, обеспечивающие равномерную загрузку печей и возможность плавного регулирования расхода подаваемого шлама.

Количество шлама, подаваемого насосами в питатели, должно превышать на 15 - 20 % максимальную потребность в нем печей.

Для питания вращающихся печей сырьевой мукой необходимо применение весовых дозаторов непрерывного действия с точностью дозирования не более ±2,0 %.

Питающие установки следует размещать в непосредственной близости от теплообменников вращающихся печей. Запас производительности дымососов для вращающихся печей должен составлять не менее 10 %.

Запас по напору принимать 10 % при производительности более 100000 м³/ч и 15 ÷ 20 % при производительности менее 100000 м³/ч.

Отходящие газы вращающихся печей после пылеочистки должны направляться в дымовые трубы.

Количество и размеры дымовых труб выбираются из условия рассеивания газов и твердых частиц в районе их расположения (по ОНД-86) при отсутствии расчетного избыточного давления внутри трубы в любом ее сечении. При этом скорость газов в устье трубы должна быть:

- 15 ÷ 20 м/сек для труб высотой 100 ÷ 150 м при расходе газа 100 ÷ 400 м³/сек;

- 10 ÷ 15 м/сек для труб высотой менее 100 м при расходе газа 100 ÷ 600 м³/сек.

При мокром способе уловленная электрофильтром из отходящих газов пыль должна возвращаться в печь либо со стороны горячего конца, либо за цепную завесу. В отдельных случаях, в зависимости от свойств пыли, возможны другие способы ее использования.

Охлаждение клинкера осуществляется воздухом, который после охлаждения клинкера должен максимально быть использован в процессе обжига и сушки.

Для охлаждения клинкера, как правило, применяются колосниковые холодильники.

Для транспортирования клинкера от холодильников должны устанавливаться на одну печь два транспортера, один из которых является резервным.

Транспортеры для клинкера выбираются с 25 % запасом от производительности печи.

Крупная фракция клинкера, выходящего из холодильника, до поступления на транспортер должна пройти стадию дробления.

Необходимо предусматривать утилизацию тепла корпусов печей, тепла отходящих газов печей и холодильников. Предусматривать систему отбора, подготовки и доставки в лабораторию и ОТК проб клинкера.

Для производства ремонтных работ в печном отделении, а также для производства футеровочных работ должны предусматриваться средства механизации (электрические тали, краны, манипуляторы и другое оборудование).

Необходимо проектировать устройства и приспособления для разгрузки выломанной из печи футеровки, исключающие попадание ее в холодильник.

Печное отделение должно проектироваться с учетом возможности его расширения без нарушения работы действующих печей. На территории расширения исключается размещение каких-либо капитальных сооружений и инженерных коммуникаций.

Установку питателей сырьевой смеси и шлама предусматривать в закрытых отапливаемых помещениях.

Условия службы огнеупорных футеровок различных участков вращающихся печей приведены в таблице 15.

Таблица 15

В зоне наивысших температур печей, работающих по сухому способу производства, а также печей мокрого способа с диаметром свыше 4 м, следует предусматривать периклазошпинелидный, периклазохромитовый огнеупор с пониженным содержанием окиси хрома.

Футеровку зоны наивысших температур печей, выпускающих клинкер для белого цемента, следует проектировать из периклазового огнеупора на шпинельной связке.

Шамотную кладку, выполняемую вперевязь, следует проектировать отдельными панелями длиной порядка 30 м; участки печи, где расположены лючки для отбора проб, футеруются отдельными панелями длиной 1 ÷ 2 м с обрезным швом; периклазовую - следует проектировать панелями длиной 5 ÷ 10 м при толщине швов 8 мм, закладываемых фанерой соответствующей толщины.

Длина участка, футеруемого периклазовыми огнеупорами, зависит от внутреннего диаметра печи в свету (Д_св), а также от состава и свойств сырьевой шихты, состава и вида топлива.

Ориентировочно длина участка, футеруемого периклазовыми огнеупорами, может быть определена по таблице 16.

Таблица 16

Примечание. Для печей, работающих на сланце и углях с зольностью более 30 %, длину участков брать как для печей, работающих на газе.

Кладку огнеупорных кирпичей следует проектировать на растворах. Химический состав и огнеупорность растворов должны соответствовать химическому составу и огнеупорности огнеупоров, укладываемых с их применением (таблица 17).

Таблица 17

В случае, если кладка ведется при минусовых температурах, периклазовые огнеупоры должны укладываться на металлических пластинах из Ст.3. Высота пластины не должна превышать высоту изделий, толщина - 1,2 - 2,0 мм.

В спецификациях следует предусматривать потребность как в растворе, так и в пластинах.

Футеровка в печах мокрого способа в зоне теплообменных устройств выполняется из армированного бетона.

Для футеровки свода разгрузочной головки печи следует применять шамотный уплотненный огнеупор; вертикальных поверхностей головки - шамотный огнеупор общего назначения (кладку предусматривать горизонтальными рядами вперевязку).

Если печной агрегат с декарбонизатором проектируется на работу с удельным расходом тепла на обжиг менее 850 ккал/кг∙кл, то переднюю стенку шахты холодильника следует выполнять магнезиальнохромитовым огнеупором (ХПЦ или ПХЦ).

Потолочная часть входа в холодильник должна выполняться подвесным алюмосиликатным огнеупором. Перегородку между камерами холодильника также целесообразно выполнять штучным подвесным огнеупором.

Футеровку запечных теплообменников (для печей сухого способа), а также футеровку холодильников клинкера рекомендуется выполнять преимущественно штучным шамотным фасонным огнеупором с выскоэффективной теплоизоляцией; применение жаропрочного бетона допускается только для небольших локальных криволинейных поверхностей, где укладка кирпича не может быть выполнена.

Условия службы огнеупорной футеровки различных участков запечного теплообменника приведены в таблице 18.

Таблица 18

Во избежание обрушения вертикальную кладку следует крепить к корпусу при помощи специальных деталей крепления из жаростойкой стали.

Футеровку потолочных участков следует проектировать подвесными огнеупорными изделиями. Детали крепления должны изготавливаться из жаростойкой стали.

Толщину и вид футеровки и изоляции следует определять расчетом, при этом температура наружных стенок запечного теплообменника не должна превышать 40 - 50 °С.

Выбор материалов для футеровки запечных теплообменников производить в соответствии с действующими ГОСТами, техническими условиями, а также применять другие изделия, согласованные для изготовления с организациями Минчермета СССР.

Нормы боя огнеупорных материалов, включаемых в заказные спецификации, устанавливаются из условий потерь при каждой перевалке кирпича (в пакетах - 2 %, без пакетов - 5 %, при укладке - 5 %), но суммарно не более 20 %.

Следует выполнять проект механизации футеровочных работ, в том числе по укладке, выломке и удалению футеровки.

7.8 Технологическое топливо

7.8.1. Установки пылеприготовления

Для помола твердого топлива могут применяться индивидуальные схемы пылеприготовления с прямым вдуванием и пылевым бункером, а также схемы центрального пылеприготовления. Выбор схемы производится на основании технико-экономического обоснования.

В качестве сушильного агента наиболее целесообразно использовать отходящие газы от печей с циклонными теплообменниками (расположение мельниц в холодной части печного отделения).

Такое решение обеспечит практически безопасность работы даже при использовании взрывоопасных, самовозгорающихся углей.

Могут использоваться отходящие газы от специальных топок. Использование для сушки топлива только горячего сбросного воздуха от холодильников допускается в отдельных случаях.

Индивидуальные схемы пылеприготовления с пылевым бункером разделяются на две основные группы:

- замкнутые схемы (со сбросом вентилирующего агента в печь) могут применяться при начальной влажности угля (или смеси) до 12 %;

- разомкнутые схемы (со сбросом вентилирующего агента в атмосферу через электрофильтр или мокрую систему обеспыливания); эти схемы применяются при пылеприготовлении топлива любой влажности.

При использовании низкокалорийных углей и сланцев рекомендуется применять разомкнутые или полуразомкнутые схемы топливоподготовки. При этом следует предусмотреть подогрев первичного воздуха до 150 - 200 °C.

При использовании твердого топлива влажностью до 25 % подсушка топлива должна осуществляться в сушилке нисходящего потока, при влажности более 25 % - в сушильном барабане или в трубе-сушилке.

В зависимости от начальной влажности топлива температура сушильного агента перед сушкой в нисходящем потоке при расчете принимается до 500 °С, а перед трубой-сушилкой - до 800 °С.

Независимо от источника сушильного агента для сушки топлива перед каждой мельницей должна быть запроектирована индивидуальная топка.

Для приготовления пылевидного топлива, потребляемого вращающимися печами, могут применяться шаровые барабанные, среднеходные мельницы и другое измельчительное оборудование.

Выбор типа и размера мельниц производится в зависимости от потребности в пылевидном топливе, его вида, коэффициента размолоспособности, содержания в нем летучих и необходимой тонкости помола.

Мельницы должны выбираться с запасом по производительности не менее 20 %.

При проектировании топливоподготовительного отделения для крупного завода с несколькими потребителями наиболее целесообразно проектировать установку с двумя, тремя крупными мельницами (одна резервная) по типу "пылезавода".

При индивидуальных замкнутых схемах необходимо предусматривать возможность подачи угольной пыли от всех осадительных циклонов в расходные бункера всех печей и топок сушильных установок.

Проектирование систем пылеприготовления должно производиться в соответствии с "Правилами взрывобезопасности топливоподач и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива" 1989 г. ЦКТН и ВТН "Расчет и проектирование пылеприготовительных установок котельных агрегатов (нормативные материалы)" ЦКТН и ВТИ.

7.8.2. Газоснабжение

Подача газа цементному заводу проектируется от магистрального газопровода высокого давления через газораспределительную станцию (ГРС) или от городской газораспределительной сети.

По предварительному согласованию со специализированной организацией, проектирующей магистральный газопровод и ГРС, давление газа на выходе из ГРС, в зависимости от удаления последней от цементного завода, принимается равным 0,6 - 1,2 МПа (6 ÷ 12 кгс/см²).

Давление газа на вводе в цехи целесообразно принимать в пределах 0,25 ÷ 0,3 МПа (2,5 - 3,0 кгс/см²).

Учет расхода газа цементным заводом может быть организован на ГРС, на газорегуляторном пункте (ГРП) или на специальном пункте замера раздельно для каждого потребителя.

Следует осуществлять индивидуальный учет газа по каждому топливопотребляющему агрегату (печь, сушильный барабан, котел). При измерении расходов природного газа необходимо предусматривать перед сужающими устройствами регистрирующие приборы для измерения давления и температуры газа.

Регулирование и поддержание давления газа перед горелочными устройствами тепловых агрегатов производится с помощью местных газорегуляторных установок (ГРУ), располагаемых непосредственно в производственных отделениях.

Сжигание газа на цементных заводах предусматривается на среднем давлении в пределах 0,05 ÷ 0,2 МПа (0,5 ÷ 2,0 кгс/см²) перед горелками вращающихся печей и до 0,05 МПа (0,5 кгс/см²) в топках сушильных барабанов, сырьевых мельниц сухого помола и котлов.

В зависимости от максимального рабочего давления газопроводы делятся на следующие категории:

- низкого давления - не более 0,005 МПа (0,05 кгс/см²)

- среднего давления - 0,005 до 0,3 МПа (0,05 до 3 кгс/см²)

- высокого давления - от 0,3 до 1,2 МПа (3 до 12 кгс/см²).

Связь между газопроводами различных давлений, входящими в систему газоснабжения, осуществляется только через ГРП или газорегуляторные установки.

На территории заводов рекомендуется надземная прокладка наружных газопроводов.

При проектировании цеховых газопроводов должна предусматриваться установка:

- отключающего устройства на вводе газопровода в цех;

- показывающего манометра после отключающего устройства на вводе газопровода в цех;

- отключающего устройства на ответвлениях газопровода к агрегатам;

- продувочного газопровода в конце цехового коллектора;

- измерительных диафрагм на ответвлении к каждому агрегату.

Топки котлов, сушильных барабанов и сырьевых мельниц сухого помола, работающих на пылевидном, жидком и газообразном топливе, оборудуются взрывопредохранительными клапанами. В качестве взрывопредохранительных клапанов могут использоваться открывающиеся лючки и дверцы.

Суммарная площадь открывающихся при взрыве лючков, дверок и предохранительных клапанов рассчитывается при работе на угольной пыли в соответствии с нормативными материалами.

Взрывопредохранительные клапаны устанавливаются на пылевых камерах вращающихся печей, горизонтальных или слабонаклонных (менее 30°) газоходах перед дымососами и дымовыми трубами. Сечение клапанов принимается согласно нормативным материалам Госгортехнадзора.

Вращающиеся печи, сушильные барабаны, сырьевые мельницы сухого помола и котлы, работающие на газовом топливе, должны быть оборудованы автоматикой безопасности горения и контрольно-измерительными приборами.

Проект газоснабжения должен выполняться в соответствии с действующими "Правилами безопасности в газовом хозяйстве" Госгортехнадзора СССР и СНиП 2.04.08-87*.

7.8.3. Мазутоснабжение

Проектирование всех сооружений по приему, хранению и подготовке мазута следует производить в соответствии со СНиП II-106-79 "Склады нефти и нефтепродуктов. Нормы проектирования".

Фронт разгрузки мазута при прибытии на завод определяется из условия возможности одновременного слива не менее 1/3 маршрута в сроки, предусмотренные правилами перевозок грузов по железным дорогам СССР.

На приемно-сливном устройстве предусматривается подвод пара к цистернам, на обогрев сливных лотков и к гидрозатвору.

По обеим сторонам сливных лотков выполняются бетонные отмостки с уклоном в сторону лотков. Уклон лотков принимается равным 1 %.

Насосы приемного устройства должны обеспечить перекачку мазута, сливаемого из цистерн, установленных под разгрузку, не более чем за 5 часов.

Количество резервуаров в мазутохранилище должно быть не менее 3-х.

Подачу мазута потребителям следует принимать по циркуляционной схеме; при этом необходимо предусматривать две нитки напорных магистралей, рассчитанных на 75 % номинальной производительности с учетом рециркуляции, и одну для рециркуляции.

Проектирование тупиковых систем мазутоснабжения с цеховыми (промежуточными) складами не рекомендуется.

Рекомендуется предусматривать двухступенчатую схему подачи мазута с применением насосов первого подъема напором 0,7 - 1,0 МПа (7 - 10 кгс/см²) и насосом второго подъема 3,5 МПа (35 кгс/см²) и выше.

Количество насосов каждой группы должно быть не менее трех (в том числе один резервный).

Производительность насосов второго подъема должна обеспечивать подачу потребителям максимального часового расхода мазута с учетом коэффициента рециркуляции, равного 1,2 ÷ 1,5.

При необходимости ввода жидких присадок в мазут, подаваемый в котельную завода, их хранение и ввод рекомендуется предусматривать на основном складе мазута. При этом помимо резервуаров для присадок необходимо предусматривать самостоятельные резервуары мазута с присадками для котельной.

При проектировании мазутного хозяйства для заводов мокрого способа следует предусматривать использование замазученных вод и конденсата в процессе приготовления шлама.

Конденсат пара должен использоваться в цикле котельных установок.

Конденсат от подогревателей мазута и спутников должен подаваться отдельно от конденсата паропроводов разогрева лотков и емкостей.

Отвод замазученной воды из нижней части любого резервуара производится в рабочий резервуар, приемную емкость или на специальные очистные сооружения.

Температура и давление мазута у форсунок должны быть не ниже указанных в таблице 19.

Таблица 19

Вязкость мазута перед механическими форсунками тепловых агрегатов должна быть не более 3 ÷ 4 °ВУ.

В качестве теплоносителя для подогрева мазута рекомендуется применять пар давлением 0,8 - 1,3 МПа (8 - 13 кгс/см²), температурой 180 - 200 °С.

Способ и температуру подогрева мазута рекомендуется принимать в соответствии с таблицей 20.

Таблица 20

Теплообменники для подогрева мазута должны размещаться вне здания насосной станции.

7.9. Сушка сырья и добавок

В зависимости от свойств сырья и добавок для их сушки могут применяться сушильные барабаны, сушилки пневдоожиженного слоя, сушилки в восходящем потоке (аэрофонтанные) и ряд других, менее распространенных.

Сушильные барабаны применяются для сушки материалов со сравнительно высокой первоначальной влажностью и вязкостью. Они позволяют применять для сушки газы с высокой начальной температурой (800 ÷ 1000 °С).

Основной характеристикой производительности сушильного барабана является паросъем с 1 м³ его объема (напряжение по влаге).

Экспериментальные данные по величинам паросъемов для различных материалов при размере кусков материала 30 мм и конечной его влажности 1 % приведены на диаграмме рис. 1.

Рис. 1

Расход тепла на сушку в сушильном барабане находят из теплового баланса установки, при этом температуру газов на выходе из барабана принимают (в зависимости от начальной влажности материала) в пределах 120 ÷ 150 °С. При сушке материалов, обычно применяемых в цементной промышленности, расход тепла колеблется от 850 до 1200 ккал/кг влаги.

Для предварительных расчетов расход тепла на сушку можно найти по диаграмме рис. 2.

Рис. 2

Конечная влажность высушиваемых материалов определяется возможностью их дальнейшей транспортировки, дозировки и хранения, величиной гигроскопической влажности.

Для добавок конечная влажность составляет обычно 1 ÷ 2 %, а для сырьевых материалов - в зависимости от технологии дальнейшей их переработки. Если предполагается досушивать материалы в сырьевых мельницах, использующих тепло отходящих печных газов, то суммарную конечную влажность принимают 7 ÷ 9 %, что позволяет полностью использовать отходящие печные газы и уменьшить пыление подсушенных материалов при их транспортировке и складировании.

Если после подсушки в сушильных барабанах материалы подвергаются в сырьевых мельницах только размолу, то конечная влажность должна быть не более 1,0 ÷ 2,0 %.

Дымососы сушильных установок размещаются, как правило, после аппаратов двухстадийной очистки.

Температура газов перед дымососом должна превышать на 15 ÷ 20 °С точку росы, определяемую с учетом содержания серы в газах индивидуально для каждой установки.

Удельный паросъем русловых сушилок - 70 ÷ 100 кг∙вл/м³∙ч, температура сушильного агента 600 ÷ 750 °С.

Сушилки с восходящим потоком - типа аэрофонтанных используют для сушки сыпучих материалов, таких как шлаки, известняки, отходы глиноземного производства. Удельный расход тепла на сушку составляет 870 ÷ 1000 ккал/кг вл., удельный паросъем до 1000 кг вл/м³∙ч, температура сушильного агента до 1200 °С.

7.10. Помол цемента

Проектирование новых отделений помола цемента должно базироваться, как правило, на схемах одностадийного помола в замкнутом цикле.

Следует предусматривать дробление клинкера, добавок и гипса до 10 ÷ 30 мм, при этом для клинкера применять дробилки, встроенные в холодильник, а также конусные дробилки или пресс-вальцовые измельчители (ПВИ).

Целесообразно включать ПВИ в схему помола с трубной мельницей, работающей в замкнутом цикле. При применении ПВИ размер гранул материала, подаваемого в ПВИ, должен удовлетворять техническим требованиям ПВИ.

В аэродинамических расчетах помольных установок необходимо исходить из условий расхода воздуха, просасываемого через мельницу:

- 200 нм³/т цемента при открытом цикле помола;

- 300 нм³/т цемента при замкнутом цикле помола.

Влажность гидравлических добавок не должна превышать при выпуске портландцемента 2 %, при выпуске шлакопортландцемента 1 %. Допустимая влажность гипса - 10 % (влажность шихты не более 1,5 %, температура - не более 100 °С).

Тонкость помола цементной шихты влияет на марку цемента. В расчетах ориентировочно принимается, что марке "400" соответствует остаток на сите № 008 5 ÷ 8 % и удельная поверхность 2500 ÷ 3000 см²/г, марке "500" - 2 - 6 % и 3200 - 3600 см²/г.

Питание мельниц клинкером, гипсом и добавками производить раздельно способом весового дозирования.

Целесообразно проектировать бункера с весовыми дозаторами для подачи в цементную шихту микродобавок (легирующих, модифицирующих и т.п.).

Для снижения температур цемента следует предусматривать подачу распыленной воды в мельницу в количестве 0,5 - 1,5 % от веса цемента и охлаждение цемента после помола.

При помоле следует предусматривать использование поверхностно-активных веществ и оснащать мельницы установками по их вводу с применением дозирующих устройств.

Помольные отделения должны оснащаться циклонами, электрофильтрами, рукавными фильтрами для аспирации цеммельниц, стационарными средствами и системами пылеуборки, при аспирации цеммельниц с помощью рукавных фильтров. Следует предусматривать двухвентиляторную систему вентилирования мельниц.

7.11. Переработка гидравлических добавок, гипса и угля

7.11.1. Приемные устройства

Для разгрузки этих материалов применяются бункерные приемные устройства, оборудованные комплектом механизмов, исключающие необходимость применения ручного труда на разгрузочных операциях.

Производительность механизмов приемных бункеров должна обеспечивать нормативный простой вагонов на разгрузочных операциях.

При небольших объемах прибывающих грузов разгрузка их может осуществляться с эстакады непосредственно в грейферный (расходный) или базисный склад.

При маршрутном поступлении грузов приемное устройство целесообразно оборудовать вагоноопрокидывателем. Необходимость установки вагоноопрокидывателя определяется исходя из требований ВСН МПСМ СССР "Основные направления совершенствования строительного проектирования".

Проектирование бункеров следует производить в соответствии с требованиями пункта 7.16.1.

В проекте должны быть предусмотрены установки для автоматического надвига вагонов на бункера.

Для восстановления сыпучести при выгрузке смерзшихся грузов следует применять приспособления для механического рыхления или при технико-экономической обоснованности осуществлять разогрев грузов в специальных размораживателях.

7.11.2. Дробление добавок и угля

Гипс и гидравлические добавки должны поступать на цементный завод в кусках размером не более 300 мм.

Вторичное измельчение этих материалов до крупности не более 30 мм производится на заводе в дробильных установках; могут применяться молотковые, валковые и самоочищающиеся дробилки требуемой производительности.

На заводах, применяющих твердое топливо, установки, предназначенные для дробления угля, можно использовать для дробления гипса и гидравлических добавок с подбором соответствующего типа дробилок. В этом случае отдельных установок для дробления гипса и гидравлических добавок не предусматривать.

При наличии в материале, подлежащем дроблению, значительного количества мелких фракций целесообразно применять сортировку материала на грохотах.

7.12. Складирование клинкера, гипса, гидравлических добавок и угля

Все работы по загрузке, выгрузке и штабелировке материала на складе должны быть полностью механизированы.

Выбор типа склада и оснащение его подъемно-транспортным оборудованием определяется условиями работы склада, заданным объемом работ, а также свойствами и особенностями хранимого материала.

Производительность устанавливаемых на складе механизмов должна превышать производительность обслуживаемых агрегатов на 10 - 20 %.

Хранение клинкера предусматривается в складах силосного или шатрового типа.

Хранение сухих добавок предусматривается в силосных или шатровых складах, а также в складах бункерного типа. Хранение гипса и угля предусматривается в напольных складах или в складах бункерного типа.

Для хранения всех вышеперечисленных материалов, а также фосфогипса могут быть использованы склады, оснащенные грейферными кранами.

В отдельных случаях в зависимости от специфики местных условий могут проектироваться резервные склады (базисные, напольные открытого типа и другие), резервный склад клинкера должен иметь емкость равную 3 ÷ 5 % производительности завода.

7.13. Хранение и отгрузка цемента

Хранение цемента, поступающего из помольного отделения, осуществляется в складах силосного типа.

При этом количество емкостей (силосов) должно быть не менее трех штук.

В зависимости от заданного ассортимента и суточной выработки продукции применяются, как правило, силосы диаметром 12 и 18 м и более.

Для разрыхления цемента на днищах силосов устанавливаются аэрирующие устройства, суммарная рабочая поверхность которых должна составлять не менее 20 % площади днища силоса.

Расход сжатого воздуха на аэрацию цемента в силосе при разгрузке принимается в пределах 0,4 нм³/мин на 1 м² активной площади системы аэрации. Удельный расход сжатого воздуха на пневматическую разгрузку (по опытным данным) составляет 2 - 3 нм³/мин на 1 т цемента в зависимости от дальности транспортирования от пневморазгружателя до вагонов.

Потребное давление сжатого воздуха должно быть не более 0,3 МПа (3 атм), при этом для ограничения избыточного давления сжатого воздуха на стены и днища силосов система подачи сжатого воздуха в цементные силосы должна быть снабжена устройствами и приборами (регуляторы давления, манометры, расходомеры, клапаны, вентили и т.п.), предотвращающими повышение давления и расхода сжатого воздуха свыше расчетного, оговариваемого в проекте. На верхнем перекрытии каждого силоса необходимо устанавливать предохранительные клапана.

Затаривание цемента должно производиться в специальных упаковочных отделениях, оснащаемых высокопроизводительными упаковочными машинами. Количество машин к установке выбирается в зависимости от объема цемента, подлежащего упаковке.

При установке высокопроизводительных упаковочных машин (90 - 100 т/ч) склады затаренного цемента, как правило, не сооружаются.

При необходимости создания склада упакованного цемента соответствующей емкости его площадь рассчитывается исходя из удельной загрузки 3 т на 1 м².

Для проездов и проходов между штабелями принимается дополнительная площадь не более 35 % от полезной.

Емкость склада определяется на основании заданного количества упакованного цемента, режима отгрузки и способа механизации.

Для механизации погрузки упакованного цемента могут применяться ленточные транспортеры, штабелеукладчики, авто- и электропогрузчики, пакетоформирующие машины и другие механизмы.

При упаковочном отделении должен предусматриваться механизированный склад бумажных мешков, расположенный в непосредственной близости от упаковочных машин.

Высота штабеля бумажной тары принимается в пределах 2,0 - 2,25 м.

Исходя из потребности в каждом конкретном регионе должен рассматриваться вопрос о целесообразности упаковки цемента в пакеты, большегрузные контейнеры и в мелкую тару.

7.14. Установки пневмотранспорта и пневмоперемешивания сырьевой смеси

В каждом конкретном случае способ транспортирования выбирается исходя из технологической схемы производства и компоновочных решений по результатам технико-экономического анализа. Для транспортирования порошкообразных материалов на цементных заводах могут применяться струйные, винтовые и камерные пневматические насосы, подъемники и аэрожелоба.

Пневматические винтовые насосы, способные работать при давлении в смесительной камере до 0,2 МПа (2 ата), рекомендуется применять при транспортировании материалов на расстояние до 300 м, насосы с давлением в смесительной камере до 0,3 МПа могут применяться при транспортировании материалов на расстояние до 800 м.

Пневматические камерные насосы рекомендуется применять при дальности транспортирования более 200 м. Пневматические камерные подъемники непрерывного действия следует применять для вертикального транспорта при подаче порошкообразных материалов на высоту до 80 м при давлении в начале транспортного трубопровода до 0,08 МПа (0,8 ата). Диаметр транспортного трубопровода, давление и расход сжатого воздуха для транспортирования сыпучих материалов определяются расчетом.

Повороты транспортных трубопроводов должны выполняться радиусом не менее десятикратного внутреннего диаметра трубопровода. Колена транспортных трубопроводов должны быть футерованы износостойкими материалами (каменное литье и др.).

Аэрожелоба на цементных заводах могут применяться для горизонтального транспортирования сухих порошкообразных материалов, в том числе для сырьевой и клинкерной крупки, появляющейся в процессе помола материалов в сепараторных мельницах.

Уклоны аэрожелобов для транспортирования тонкодисперсных сыпучих материалов (например, цемент, сырьевая мука и др.) должны быть не менее 11 %, а для сырьевой и клинкерной крупки - не менее 20 - 22 %.

Аэрожелоба могут устанавливаться под любым углом в плане с обязательными соблюдениями соответствующих уклонов по вертикали.

В качестве пористой перегородки в аэрожелобах должны применяться специальные ткани, металлокерамика, и т.п.

В расчетах рекомендуется принимать: сопротивление пористой перегородки со слоем материала не менее 2000 Па (200 кг/м²); удельный расход воздуха (независимо от уклона аэрожелоба) для тонко дисперсных сухих материалов не менее 120 м³/ч на 1 м² активной поверхности пористой перегородки и 180 - 240 м³/ч для транспортирования крупки; скорость движения материала в желобе 0,70 - 1,25 м/с при высоте слоя 50 - 100 мм. При проектировании новых и реконструкции действующих цементных заводов для усреднения состава сырьевой муки, как правило, применяется пневматическое перемешивание.

Расход воздуха и его давление в процессах перемешивания сырьевой муки и шлама зависят от свойств материала и конструкции емкостей. Для подсчетов расхода сжатого воздуха (приведенного к давлению 1 атм) могут приниматься данные, приведенные в таблице 21.

Таблица 21

Общая площадь системы аэрации в смесительном силосе должна составлять около 70 % геометрической площади днища силоса, в запасном силосе - не менее 20 %.

Рабочее давление сжатого воздуха, затрачиваемое на перемешивание сырьевой муки для достижения требуемой степени ее однородности, определяется расчетным путем. Время, затрачиваемое на перемешивание сырьевой муки для достижения требуемой однородности, зависит от размера силоса, степени неоднородности загружаемого материала и других факторов и определяется опытным путем в процессе наладки и эксплуатации. Ориентировочное время перемешивания в силосах диаметром 12 и 18 м составляет от 1,5 до 3,0 часов.

Воздух, подаваемый на перемешивание сырьевой муки от компрессоров с рабочим давлением выше 0,3 МПа (3 ати), должен дополнительно обезвоживаться у места потребления.

Воздух, подаваемый на перемешивание сырьевой муки низконапорными нагнетателями с рабочим давлением до 0,02 МПа (2,0 ати), не требует обезвоживания у места потребления.

7.15. Снабжение цементного производства сжатым воздухом

Оборудование компрессорных установок при проектировании компрессорного отделения должно выбираться в соответствии с потребным расходом и давлением сжатого воздуха, определяемыми расчетами по каждой статье расхода с учетом 10 % потерь и с учетом климатологических факторов и положения промплощадки над уровнем моря.

При определении потребного количества компрессоров должен предусматриваться резерв, соответствующий технологическим требованиям производства. В резерве должен приниматься, как минимум, один агрегат в группе машин, работающих на одном определенном давлении.

В целях экономного использования электроэнергии и воздуха следует предусматривать наряду с установкой мощных турбокомпрессоров установку менее производительных агрегатов, расположенных в непосредственной близости от потребителя сжатого воздуха. Сжатый воздух должен быть очищен от масла и влаги; в случае необходимости у крупных потребителей сжатого воздуха, работающих в цикличном режиме, могут быть установлены воздухосборники (ресиверы) емкостью 16 ÷ 20 м³.

Компрессорные станции должны быть оборудованы системой автоматического регулирования производительности.

Проектирование компрессорных установок должно выполняться в соответствии с действующими "Правилами устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов" и "Правилами устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением".

При этом целесообразно осуществлять "привязку" действующего типового проекта, удовлетворяющего требованиям конкретного цементного производства.

7.16. Вспомогательное оборудование и технологические трубопроводы

7.16.1. При проектировании приемных и расходных бункеров, загрузочных и разгрузочных течек, трубопроводов для обработки сырьевой муки, цемента, уловленной пыли, топлива, сырья и добавок и других материалов необходимо учитывать физико-механические и химические свойства обрабатываемых материалов.

Проектирование бункеров должно осуществляться в соответствии с требованиями СНиП 2.09.03-85 раздел 9.

Открытые приемные бункера необходимо перекрывать решеткой, размеры ячеек которой должны препятствовать попаданию в бункер кусков материала, которые не могут быть переработаны оборудованием, установленным за бункерами.

Ширина выпускного отверстия бункера должна быть на 200 - 300 мм меньше ширины питателя, а высота - в 2,5 - 3,0 раза превышать размер среднего и быть больше максимального куска поступающего в бункера материала.

Наклон боковых сторон выпускного отверстия в стенке бункеров и бортов пластинчатого питателя должен соответствовать наклону боковых стенок бункера.

При установке под бункером наклонного пластинчатого питателя боковые стенки бункера должны иметь в нижней части вертикальный участок, а линия перегиба должна проходить параллельно полотну питателя.

Закрытые емкости следует оборудовать люками и съемными участками перекрытий для осмотра, стенки бункеров с внутренней стороны должны быть гладкими, углы пересечения смежных стенок (двугранные углы) следует скашивать или закруглять.

При крупном и при абразивном материале рекомендуется защищать стенки бункеров и течки съемной футеровкой из металла, каменного литья, шлакоситалла и др., при этом необходимо предусматривать установку резиновых прокладок из листов толщиной 10 ÷ 20 мм между защищаемой поверхностью и футеровкой.

Угол наклона ребер бункеров должен превышать угол естественного откоса материала в покое на 10 - 15°, при этом угол наклона стенок бункеров для топлива с небольшой влажностью должен быть не менее 60°, а при большой влажности - 75°.

Для материалов с повышенной влажностью, пластичных, плохо сыпучих, с мажущими включениями, склонных к смерзанию, слеживанию бункера следует выбирать минимального объема.

Взаимнопротивоположные стенки этих бункеров должны иметь различные углы наклона, их целесообразно футеровать материалами, имеющими разные коэффициенты трения.

Одна из стенок бункера должна быть близкой к вертикали, остальные - под углом 65 - 70° к горизонтали.

Пластинчатый питатель под бункером необходимо устанавливать горизонтально или под отрицательным углом.

Улучшение условий выхода материала из бункеров следует обеспечивать путем использования различных систем пневмообрушения (в т.ч. пневмопушек), установкой виброворонок и т.п.

Для уменьшения прилипания материала к стенкам бункеров и течкам предусматривать облицовку внутренних поверхностей специальными антиадгезионными материалами в соответствии с пунктом 7.16.3.

Необходимо установить датчики, контролирующие истечение материала из емкости и обеспечивающие включение устройств для обрушения сводов материала в бункере.

Бункера и воронки для материалов, склонных к смерзанию и налипанию, следует устанавливать в отапливаемых помещениях.

Течки для передачи материала из одного аппарата в другой должны быть минимальной длины, иметь наклон к горизонту 50 ÷ 55°. Для клинкера угол наклона может быть уменьшен до 40°.

Сечение течек должно соответствовать присоединительным размерам отверстий бункеров и оборудования и обеспечивать необходимую производительность при перегрузке материалов.

Переход с большего сечения на меньшее следует выполнять симметричным под углом не менее 55° к горизонту.

Течки для загрузки ленточных и пластинчатых конвейеров необходимо выполнять минимально-возможной длины и располагать их вдоль оси конвейера, места загрузки конвейеров оборудовать направляющими бортами и специальными укрытиями с отсосом запыленного воздуха, по рекомендациям ВНПО "Стромэкология".

При большой высоте пересылки необходимо течки выполнять с устройствами для уменьшения скорости падения материала.

Для хорошо сыпучих материалов угол наклона течек выбирается минимальным, по возможности обеспечивая скольжение материала по материалу.

Течки от абразивных материалов следует облицовывать износоустойчивой футеровкой, проектировать уступы для создания подушек из материала.

С целью уменьшения шума при пересыпке материалов по течкам и бункерам их необходимо облицовывать снаружи звукопоглощающими матами, мастиками.

В местах перегибов течек желательно делать люки для осмотра, чистки, взятия проб. В труднодоступных местах предусматривать ремонтные площадки для восстановления и обслуживания течек. Соединения течек с оборудованием выполнять разъемными на болтах. Толщина металла для течек в зависимости от размеров и условий эксплуатации принимается в пределах 3 ÷ 10 мм.

7.16.2. К технологическим трубопроводам относятся трубопроводы для транспортирования жидких, газообразных и пылевидных материалов (шлам, сырьевая мука, цемент, угольный порошок, сжатый воздух и т.п.).

При проектировании технологических трубопроводов надлежит:

- выбор трассы производить по наикратчайшему расстоянию с учетом нормативных габаритов при надземных переходах;

- не допускать излишних изгибов трассы, радиусы поворотов должны быть плавными (не менее 10 диаметров трубы), углы перегиба не должны превышать 90°;

- стремиться к расположению трубопроводов одного назначения в один ряд по горизонтали;

- в задании на проектирование строительной части должны быть указаны места расположения неподвижных и скользящих опор, нагрузки на них, количество рабочих и резервных трубопроводов, нагрузки как для работающих, так и для "забитых" трубопроводов;

- сопутствующие трубопроводы малого диаметра следует располагать спутниками на трубах большого диаметра;

- совмещать прокладку технологических, сантехнических и теплотехнических трубопроводов на общих участках трасс;

- применять оптимальные диаметры труб и толщины их стенок, унифицированные элементы, узлы и детали;

- не допускать на шламопроводах участков, из которых шлам не удаляется самотеком, предусматривать уклон сливных шламопроводов не менее 8 %, сливные трубопроводы собирать на фланцах; предусматривать подачу воды высоконапорными насосами для промывки шламопроводов и пробивки пробок на выходе шлама из бассейнов;

- все системы масло-водоотделения располагать в отапливаемых помещениях;

- в холодных климатических зонах необходимо предусматривать теплоизоляцию шламопроводов и трубопроводов сжатого воздуха с прокладкой тепловых "спутников";

- указывать отличительную окраску трубопроводов, прокладываемых в помещениях, наружные трубопроводы покрывать отличительной или защитной окраской, расход краски учитывать в ведомости расхода материалов;

- обеспечить уклоны преимущественно в сторону подачи материала не менее:

для легкоподвижных жидких веществ - 0,002 %

для газообразных веществ - 0,003 %

для высоковязких и застывающих веществ - 0,02 %

для сливных шламопроводов не менее - 8 %

- в пониженных точках предусматривать спускные (продувочные) устройства;

- шире внедрять неметаллические трубы, в том числе:

- на внутренних водопроводах, подводке охлаждающей воды к оборудованию, промывке насосов и задвижек, внутренних разводках разжижителей, интенсификаторов помола, воздухопроводах внутри цехов (кроме компрессорных), маслопроводах;

- на быстроизнашивающихся участках шламопроводов и цементопроводов предусматривать установку элементов трубопроводов с износоустойчивой футеровкой и с неподвижными опорами перед и после поворота труб;

- количество опор и компенсаторов трубопроводов определяется расчетом;

- при выборе опор и подвесок трубопроводов следует руководствоваться требованиями ГОСТ 14911-82, ГОСТ 14097-77, ГОСТ 16127-78 и другими нормативными документами.

Пролеты между опорами технологических трубопроводов принимать по таблице 22.

Таблица 22

Рекомендуемые пролеты между опорами технологических трубопроводов

Места установки температурных компенсаторов выбирать с учетом данных таблицы 23.

Таблица 23

Компенсирующая способность односторонних сальниковых компенсаторов и максимально допустимая длина трубопровода без компенсатора

7.16.3. Применение специальных антиадгезионных полимерных листовых материалов, предотвращающих налипание сырья.

При проектировании различных переделов заводов необходимо предусматривать футеровку рабочих поверхностей бункеров, течек, воронок, лотков, желобов и др. узлов, предназначенных для хранения, транспортирования и выгрузки высоковлажных и липких сырьевых материалов, добавок и топлива специальными листовыми антиадгезионными полимерными покрытиями.

Выбор марки листовых полимеров в зависимости от пластичности и липкости сыпучих материалов, а также выбор конструкции крепления полимерной футеровки и ее монтаж осуществляются в соответствии с требованиями "Инструкции по защите внутренних поверхностей технологических емкостей и узлов перегрузок листами из полимерных материалов", утвержденной Минстройматериалов СССР.

Для футеровки бункеров и узлов перегрузки, предназначенных для хранения и транспорта пород средней и высокой твердости (известняки с глинистыми включениями, некоторые виды мергелей), имеющих предел прочности при сжатии 59 - 118 МПа (600 - 1200 кгс/см²) и более, применять листовой высокомолекулярный или ультрамолекулярный полиэтилен повышенной износостойкости толщиной 20 - 50 мм и другие материалы.

Раздел 8. АСПИРАЦИЯ И ОБЕСПЫЛИВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Основные положения

8.1. При разработке технико-экономических обоснований (ТЭО), технико-экономических расчетов (ТЭР), проектов (П), рабочих проектов (РП) на строительство, реконструкцию или техническое перевооружение предприятий по производству цемента вопросы аспирации, обеспыливания и охраны атмосферы должны решаться в соответствии с требованиями следующих нормативных и методических документов:

- СНиП 1.02.01-85 Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений";

- Пособие по составлению раздела проекта (рабочего проекта) "Охрана окружающей природной среды" к СНиП 1.02.01-85;

- Газоочистное оборудование. Каталог. Цинтихимнефтемаш. М. 1985.

Исходные данные для проектирования пылеочистки

8.2. Количество отходящих газов и аспирационного воздуха от технологических установок определяется расчетным путем при их проектировании.

8.3. Температуру отходящих газов и аспирационного воздуха, концентрацию пыли от источников пылеобразования следует принимать соответственно табл. 24.

Таблица 24

8.4. Свойства твердой фазы аэрозолей (дисперсный состав, удельное электрическое сопротивление и др.) вращающихся печей, сушильных барабанов, сырьевых мельниц с одновременной сушкой и помолом, цементных мельниц следует принимать по данным справочных материалов "Физико-химические и механические свойства аэрозолей и пыли, выделяемой основным оборудованием цементных заводов", НИПИОТстром, г. Новороссийск, 1976 г.

Пылеулавливающие аппараты и схемы обеспыливания

8.5. Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда в рабочих помещениях предприятий необходимо предусматривать следующий комплекс мероприятий:

- использование транспорта закрытого типа (пневмотранспорт, аэрожелоба, шнеки, конвейеры с погруженными скребками и др.);

- минимальное количество перегрузочных узлов при транспорте кусковых материалов, высота перепада в местах перегрузки материалов должна быть минимально возможной;

- применение рудных подушек, промежуточных емкостей, отбойных плит;

- ширину транспортных лент следует принимать на 200 мм больше расчетной;

- в местах падения материала на ленту расстояние между роликовыми опорами должно быть не более 250 мм;

- скорость поступления материала на ленту принимать близкой к скорости ленты;

- установка аспирируемых герметичных укрытий;

- гидроподавление пыли на узлах переработки и перегрузки сырья.

8.6. Для обеспечения предельно допустимой концентрации (ПДК) вредных веществ в атмосферном воздухе необходимо предусматривать очистку аспирационного воздуха и отходящих газов до величины выброса пыли, не превышающей 100 мг/м³.

8.7. Способ очистки аспирационного воздуха и отходящих газов диктуется технологией производства цемента:

при сухом способе - следует применять аппараты сухой очистки;

при мокром способе - возможно использование аппаратов мокрой очистки на отдельных переделах производства.

8.8. Мокрую очистку следует применять при мокром способе производства в отделениях дробления сырья и добавок и на узлах их перегрузки.

8.9. Количество ступеней очистки и тип пылеулавливающих аппаратов определяются начальной концентрацией пыли, ее физико-химическими, электрическими свойствами, возможностью утилизации. Схемы очистки аспирационного воздуха и отходящих газов приведены в табл. 25.

Таблица 25

Схемы очистки аспирационного воздуха и отходящих газов

Примечания:

1. При подборе дутьевых машин (вентиляторы, дымососы) необходимо учесть запас по производительности и напору в пределах 20 %.

2. * Завод-изготовитель - 650028, Кемерово, 28, завод хим. машиностроения.

Рекомендуемое пылеулавливающее оборудование представлено в табл. 26.

Таблица 26

Рекомендуемое пылеулавливающее оборудование

 

 

Примечание: Эффективность рекомендуемых аппаратов принимается в соответствии с паспортами или другой технической документацией заводов-изготовителей или авторов-разработчиков, с учетом дисперсного состава пыли, ее физико-химических свойств, исходной концентрации, удельного электрического сопротивления и влагосодержания аспирационного воздуха или отходящих газов.

Кроме пылеуловителей, указанных в табл. 26, допускается применение других видов пылеуловителей, прошедших испытания на цементных заводах и показавших преимущества новых конструкций.

Перспективное очистное оборудование, находящееся в стадии испытания и освоения на 1991 год, представлено в таб. 27

Таблица 27

Перспективное пылеулавливающее оборудование

Аспирационные укрытия, трубопроводы и газоходы

8.9. Все технологическое и транспортное оборудование, работа которого сопровождается выделением пыли, должно оснащаться герметичными укрытиями, имеющими воронки для подключения к аспирационным и обеспыливающим установкам.

Конструкция укрытия должна обеспечивать локализацию пылевыделений и минимальные объемы отсосов.

8.10. Для узлов выгрузки из щековых дробилок и перегрузочных узлов материала крупностью более 100 мм следует применять укрытия конструкции ВНИИБТГ, г. Кривой Рог. (Альбом "Местные отсосы и укрытия технологического оборудования дробильных обогатительных фабрик окускования железной руды", ВНИИБТГ, г. Кривой Рог, 1974 г.).

8.11. Для узлов выгрузки из молотковых, роторных дробилок и узлов перегрузок материала крупностью менее 100 мм следует применять укрытия конструкции НИПИОТСТРОМ (калькодержатель НПО "Стромэкология Лтд", г. Новороссийск).

8.12. При выборе укрытий следует учитывать рекомендации табл. 28, 29.

Таблица 28

Таблица 29

Примечание: При последовательной загрузке конвейера через несколько течек следует предусматривать общее укрытие с устройством аспирационных отсосов от места пересыпки. Полости поступления материала разграничиваются двойными фартуками из прорезиненного материала.

8.13. Основное требование к аспирационным трубопроводам и газоходам - простота трассировки и минимальная протяженность.

Данные для проектирования аспирационных трубопроводов и газоходов приведены в табл. 30.

Таблица 30

8.14. Толщину стенок аспирационных трубопроводов и газоходов следует принимать в соответствии с табл. 31.

Таблица 31

Примечания:

1. В местах интенсивного истирания (повороты, переходы, тройники) толщину стенок следует увеличивать в 1,5 раза.

2. Толщина стенок газоходов больших диаметров с температурой газов 523 К (250 °С) и более должна приниматься из условия обеспечения необходимости жесткости.

Гидропылеподавление

8.15. С целью снижения начальной концентрации пыли в аспирационном воздухе на линиях переработки сырья необходимо его увлажнение на всех переделах согласно табл. 32.

Таблица 32

Раздел 9. ФОНД ВРЕМЕНИ И РЕЖИМ РАБОТЫ РАБОЧИХ, НОРМАТИВНАЯ ЧИСЛЕННОСТЬ ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ

Номинальный годовой фонд рабочего времени производственных отделений, работающих на непрерывном режиме, принимается 365 суток или 8760 часов.

Расчет эффективного годового фонда времени рабочих приведен в таблице 33.

Таблица 33

Примечание. Указанный эффективный годовой фонд времени не распространяется на рабочих, работающих в районах Крайнего Севера и в других местах и условиях, приравненных к этим условиям.

Коэффициент подсмены для различных режимов работы определяется отношением номинального фонда к эффективному фонду рабочего времени.

Списочная численность производственного персонала завода определяется на основании принятой структуры управления предприятием, явочной численности трудящихся и коэффициента подсмены при переходе от явочного к списочному составу с учетом действующих нормативов.

Явочная численность основных производственных рабочих устанавливается исходя из принятого режима работы подразделений, количества рабочих мест по обслуживанию оборудования, максимального использования рабочего времени, совмещения профессий рабочих, уровня автоматизации технологических процессов.

Численность рабочих, занятых на выполнении ремонтов оборудования, определяется исходя из программы и трудоемкости ремонтных работ и годового эффективного фонда времени одного рабочего.

Количество рабочих, необходимых для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, определяется исходя из объемов работ, принятых средств механизации, с учетом действующих норм на погрузочно-разгрузочные работы.

Ориентировочный расчет явочной численности рабочих основных производственных подразделений и цехового персонала завода в составе 2-х технологических линий, работающих по сухому способу производства, табл. 34.

Таблица 34

Примечание. Определение нормативного числа транспортерщиков производится в целом по предприятию, исходя из общей протяженности постоянно действующих транспортеров из расчета 1 человек на 200 м.

Ориентировочный расчет явочной численности рабочих, основных производственных подразделений и цехового персонала завода в составе 4-х технологических линий, работающих по мокрому способу производства, табл. 35.

Таблица 35

Примечание. Определение нормативного числа транспортерщиков производится в целом по предприятию, исходя из общей протяженности транспортеров из расчета 1 человек на 200 м.

Раздел 10. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА К ЗДАНИЯМ, СООРУЖЕНИЯМ И ОБОРУДОВАНИЮ

10.1. Температура в помещениях

10.1.1. Температуру внутреннего воздуха в производственных помещениях в холодный период года рекомендуется принимать по таблице 36.

Таблица 36

10.1.2. Технологическое оборудование должно размещаться на открытых площадках или в неотапливаемых помещениях во всех случаях, если такое размещение не наносит ущерба производственному процессу. Размещение оборудования принимать по таблице.