Реферати

Контрольна робота: Аналіз технологічного процесу виробництва цементу

Післязбиральна обробка і збереження насінь ячменя, озимої і яриці в СПК Промінь Богородс. Нижегородська Державна Сільськогосподарська Академія Кафедра ТППР Курсова робота на тему: Післязбиральна обробка і збереження насінь ячменя, озимої і яриці в СПК "Промінь"

Застосування теорії ігор в управлінських рішеннях. Міністерство утворення і науки РФ Курсовий проект По дисципліні "Розробка управлінських рішень" тему "Застосування теорії управлінських рішеннях"

Лаврів, Микола Іванович. Лаврів, Микола Іванович Микола Іванович Лаврів (1761 - 1813), російський командир епохи наполеонівських воєн, генерал-лейтенант Біографія З дворян Калузької губернії. 1 січня 1777 надійшов рядовим у л.-гв. Преображенский полк. 26 вересня 1783 зроблений у прапорщики. 15 травня 1789 з поручиків Преображенского полку переведений у 1-й батальйон Бугского єгерського корпуса секунд-майором і в тому ж році брав участь у бої під Каушанами і при облозі й узятті Акермана і Бендер.

Соціально-психологічні особливості спілкування в підлітковому віці гендерний аспект. Зміст Уведення Дослідження соціально-психологічних особливостей спілкування в підлітковому віці. Гендерний аспект Висновок Список використаних джерел і літератури

Цариця Савская. План Уведення 1 В Священних Писаннях 1.1 У Старому Завіті 1.1.1 Коментарі 1.2 У Новому Завіті 1.3 У Корані 2 В легендах 2.1 Соломон і цариця Савская 2.1.1 Єврейські перекази

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РЕСПУБЛІКИ БІЛОРУСЬ

БІЛОРУСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ еКОНОМИЧЕСКИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра технології

ІНДИВІДУАЛЬНА РОБОТА

На тему: Аналіз технологічного процесу виробництва цементу

МІНСЬК 2009

Зміст

Введення

1. Технологічний процес виробництва цементу і його характеристика

1.1 Характеристика продукції, що отримується

1.2 Характеристика сировини, що використовується

1.3 Характеристика технології виробництва цементу

2. Динаміка трудовитрат при розвитку технологічного процесу виробництва цементу

3. Рівень технології технологічного процесу

Висновок

Список літератури,

що використовується Введення

Технологія промислового виробництва в цей час придбаває першорядне значення в прискоренні прогресу в науці і техніці. Вона органічно пов'язана з економічними науками.

На перший погляд здається, що знання технології зовсім необов'язково і, навіть, не треба. Але ця помилкова думка. Знання технології допомагає економістам більш точно аналізувати господарську діяльність виробництв, підприємств, галузей і всієї промисловості загалом, дозволяє виявити шляхи раціонального використання резервів, що є і зростання виробництва, вибирати найбільш ефективні способи використання сировини, матеріалів, палива. Економіст, який недостатньо знає виробництво, оперуючи економічними законами, категоріями, може не роздивитися того, що стоїть за ними, не може визначити чим викликана зміна економічних показників.

Знання технології допомагає вирішити головну задачу - забезпечити досягнення ефективності (max) при найменших витратах (min).

У даній роботі описується технологія виробництва цементу - одного з видів будівельних матеріалів, який в цей час отримав широке поширення.

1. Технологічний процес виробництва цементу і його характеристика

1.1 Характеристика продукції,

що отримується Цементна промисловість є однією з найважливіших галузей матеріального виробництва. Значення цієї галузі в народному господарстві визначається передусім її нерозривним зв'язком з ходом капітального будівництва.

Цемент - один з найголовніших будівельних матеріалів, призначених для виготовлення бетонів, залізобетонних виробів, а так само для скріплення окремих деталей будівельних конструкцій, гидроизоляції і багатьох інших цілей.

Портландцемент - гідравлічна терпка речовина, що отримується шляхом спільного тонкого подрібнення портландцементного клинкера, гіпсу і деяких добавок. Виробництво складається з двох основних технологічних процесів: отримання клинкера і його помел з відповідними добавками. Перший процес найбільш енергоємний і відповідальний, оскільки від якості клинкера залежать основні властивості цементу.

Існує декілька способів виробництва портландцемента:

1. сухий

2. мокрий

3. напівсухий

4. комбінований

Вибір способу виробництва залежить від особливостей приготування сировинної суміші. Сухий спосіб передбачає приготування сировинної суміші із заздалегідь висушених тонкомолотих компонентів і випалення їх в порошкоподібному стані. При мокрому способі тонке подрібнення і гомогенізацію суміші здійснюють у водному середовищі. Отримана водна суспензія - шлам прямує на випалення. Напівсухий спосіб пов'язаний з отриманням гранул з сировинної суміші, які потім поступають на випалення. Комбінований спосіб включає операцію приготування сировинної муки за мокрим способом з подальшим обезводненням її на фільтрах. На випалення поступає полусухая маса.

Але напівсухий і комбінований спосіб застосовуються досить рідко, тому основними можна назвати сухий і мокрий способи. Мокрий спосіб залучає простотою подрібнення сировинних матеріалів і їх гомогенізації. Крім того, він забезпечує кращі санітарно-гігієнічні умови роботи обслуговуючого персоналу і, незважаючи на те, що цей спосіб відрізняється великою енергоємністю, він набув найбільшого поширення.

Розглянемо технологічний процес виробництва портландцемента за мокрим способом детальніше.

1.2 Характеристика сировини,

що використовується Для виробництва портландцемента як сировинні матеріали застосовують головним чином карбонатние і глинисті породи, а так само інші природні види сировини і штучні матеріали, отримуються у вигляді промислових відходів.

Крім основних сировинних матеріалів у виробництві портландцемента використовують і різні коректуючі добавки.

Карбонатние породи можуть бути представлені у вигляді вапняка, крейди, известняка-ракушечника, вапнякового туфа і т. д. У всіх цих породах поряд з CaCO3 можуть міститися домішки глинистих речовин, доломіту, кварцу, гіпсу... Особливо хорошою сировиною є крейда, т. до. він легко подрібнюється при додаванні води.

Як глиниста сировина звичайно використовують глину або глинистий сланець.

Як промислові відходи на деяких цементних заводах широко застосовуються доменні шлаки (відходи від виплавки чавуна), а так само нефелиновий шлам - відхід виробництва алюмінію з нефелинов. Нефелиновий шлам може повністю замінити глинистий компонент в сировинній суміші і приблизно на 50% карбонатний.

1.3 Характеристика технології виробництва продукції

Сировина на завод доставляється звичайно великовантажним автотранспортом, хоч можливе використання стрічкових конвейєрів або гидротранспорта. Іноді цементні заводи будують біля обширних покладів глини. Тоді глина дробиться безпосередньо на місці здобичі і, перемішена з водою поступає в глиноболтушку безпосередньо по трубопроводах.

Тверді породи заздалегідь дроблять в дробилках (двох- або трехстадийное дроблення) до розмірів шматків 8-10 мм. М'які породи (глину і крейду) подрібнюють в дробилках до шматків розміром 100 мм, а потім розпускають в глиноболтушках - залізобетонних круглих резервуарах діаметром до 10 і висотою 2,5-3,5 м, футерованних зсередини чавунними плитами. У центрі болтушки обертається хрестовина з прикріпленими до неї стальними граблями для подрібнення глини.

Глину в болтушку подають невеликими порціями разом з водою. Граблі розбивають великі шматки на зерна розміром не більше за 3-5 мм, які легко розпускаються у воді. Отриманий шлам насосами перекачується у витратні бункери сировинного млина для помелу з дробленим вапняком. Якщо як карбонатного сировина використовується крейда, то його заздалегідь (після дроблення) разом з глиною розпускають в болтушках, а потім домелюють в млинах. Великі включення збираються на дні резервуара і періодично віддаляються.

Якість цементу істотно залежить від хімічного складу сировинної суміші, що поступає на випалення. Однак через неоднорідність сировини хімічний склад може змінюватися. Тому необхідно постійно стежити за хімічним складом шихти і коректувати його в процесі роботи. Але контролювати склад шляхом безпосередньої огорожі проб з печі неможливо. Контроль досягається використанням вертикальних і горизонтальних шламбассейнов. Шлам з млина подається спочатку в перший вертикальний басейн. Шлам іншого складу поступає у другий вертикальний басейн. Знаючи точний хімічний склад цих двох шламов, можна розрахувати склад необхідного шлама. Шляхом перекачування потрібних кількостей шлама з цих басейнів в третій отримують готовий для випалення шлам. При перекачуванні відкоректованого шлама у вертикальний басейн його ретельно перемішують струменями стислого повітря (аерируют). Перед подачею в піч шлам з вертикального басейну перекачують в горизонтальний, де його перемішують механічним способом.

Порційне коректування складу шлама - досить тривала і трудомістка технологічна операція. До того ж цей процес періодичний. Більш перспективний потоковий спосіб приготування сировинного шлама.

Хімічний склад шлама постійно перевіряється автоматично працюючими пробоотборниками і рентгенівським квантометром. Шлами з двох басейнів змішуються і попадають в третій - витратний, пройшовши заздалегідь експрес-аналіз за допомогою складних електронних пристроїв.

Випалення

Обпалюють сировинну суміш (шлам) у печах різної довжини, що обертаються і діаметра. Паливо у вигляді газу або каменноугольной пилу вдується в піч з нижнього кінця. Димові гази з температурою 150-200 °З віддаляються з боку верхнього кінця.

По характеру процесів температурні зони в печі називають:

1) до 200 градусів - випаровування (сушка шлама);

2) 200-800 градусів - підігрівання;

3) 800-1000 градусів - декарбонації;

4) 1000-1300 градусів - екзотермічної реакції;

5) 1300-1450-1300 градусів - спікання;

6) 1300-1000 градусів - охолоджування.

У зоні 3 відбувається процес розкладання CaCO3 по схемі

CaCO3- > CaO + CO2

CaO в свою чергу вступає в з'єднання з елементами глинистого компонента CaO*Fe2O3; Cao*SiO2; CaO*Al2O3.

У зоні 4 відбувається насичення цих з'єднань до відповідних клинкерних матеріалів. У зоні 5 утвориться основна частина портландцементного клинкера - кальцевий силікат 3CaCO*SiO2

Для утилізації теплоти відходячий газів і підвищення міри теплообміну між матеріалом і гарячими газами використовують різного вигляду теплообмінні пристрої. Так, в печах довжиною 185 м, працюючих за мокрим способом, застосовують фільтри-підігрівачі, ланцюгові завіси і металеві теплообмінники.

Фільтри-підігрівачі встановлюють в холодній частині печі на відстані 3-5 м. Фільтри-підігрівачі знижують запиленность відходячий газів до 2-3% і зменшують витрату теплоти на 210 кДж/кг. Підвищення температури газів і їх запиленности приводить до загуснення шлама. Вогкість шлама, що виходить з фільтра-підігрівача, не повинна бути нижче за 33-35%, а температура газів в цій зоні - не більше за 200 градусів.

На відстані 1 м від фільтра-підігрівача встановлює ланцюгові завіси. Довжина ланцюгової зони 40-50 м, маса ланцюгів 170-225 т, поверхня ланцюгів 3500-4500 м2. Ланцюги звичайно навішуються двома способами: вільно звисаючими кінцями або гірляндами. Причому останній метод кріплення ефективніше. Ланцюги акумулюють теплоту газів і передають її шламу, прискорюючи тим самим процес сушки. З ланцюгової зони шлам виходить у вигляді гранул.

У зоні підігрівання печі встановлюють металеві теплообмінники. Застосування таких теплообмінних пристроїв збільшує інтенсивність підігрівання матеріалу, яке розділяється на декілька дрібних потоків. Відкрита поверхня матеріалу і швидкість прогрівання збільшується, а температура газів знижується, що оберігає ланцюги від передчасного вигоряння. Однак на цій дільниці печі різко зростає пиление матеріалу. Для зниження пилевиделения рекомендується стежити за вогкістю матеріалу, яка не повинна перевищувати 2-3%.

При використанні коротких печей доцільніше застосовувати запечние теплообмінники: концентратори шлама і распилительние сушарки. Концентратори шлама збільшують продуктивність печі до 25%, а витрату теплоти знижують на 15-20%. Однак застосування їх стримується значним пилевиделением, т. до. значна частина шлама пересушується і потоком гарячого газу, що вимагає установки додаткових фільтрів. Розподільні сушарки через складність роботи форсунок, низький коефіцієнт паронапряжения, громоздкости конструкції і складності в експлуатації не знаходять широкого поширення.

Клінкер, отриманий на виході з печі підлягає помелу в трубних млинах відкритого або замкненого циклу. Тонкість помелу характеризується залишком на ситі і становить 8-12% для більшості цементов.

Зберігають готовий цемент в цементних силосах - залізобетонних ємностях діаметром 10-12 метрів і висотою 20-25м., вміщаючі 2500-4000т. цементу.

Основною якісною характеристикою цементу є його міцність (марка). Марка цементу відповідає межі міцності зразків 4*4*16см. на стиснення, виготовлених з розчину 1:3 по масі з піском, що тверднули 28 діб у воді при температурі 20 град. Міцність коливається від 300 до 600 кг/см2. Промисловість випускає цементи марок 400-550, а по особливих замовленнях - М600.

Особливості виробництва

Виробництво бистротвердеющего портландцемента (БТЦ), особобистротвердеющего портландцемента (ОБТЦ), сульфатостойкого портландцемента, пуццоланового портландцемента і інших цементов відрізняється рядом особливостей. БТЦ і ОБТЦ відрізняються від звичайного портландцемента інтенсивним набором міцності в перший період тверднення. БТЦ марки 400 через 3 діб забезпечує міцність при стисненні 25 МПа, а у віці 28 діб 40 МПа, БТЦ мазкі 500 відповідно 28 і 50 МПа.

Отримують БТЦ спільним подрібненням до питомої поверхні 3500-4000 см2/г портландцементного клинкера із змістом СзS і СзА біля 60-65 % і гіпсу, вміст якого в перерахунку на S0з не повинен перевищувати 3,5 %. Бистротвердеющий портландцемент отримують з однорідної по складу сировинної суміші із зниженим змістом шкідливих домішок. Використання БТЦ і ОБТЦ у виробництві бетонних і залізобетонних виробах і конструкціях дозволяє скоротити час тверднення бетону.

Сульфатостойкие цементи, створюючі цементний камінь, стійкий до агресивної дії вод, вмісних сульфатние аниони SО2-4.. До цієї групи цементов відносять сульфатостойкий портландцемент (без добавок і з мінеральними добавками), сульфатостойкий шлакопортландцемент, пуццолановий портланд-цемент. Отримують сульфатостойкие цементи подрібненням клинкера із змістом СзА не більше за 5 %, Сз5 - 50 %, СзА+С4АР-22 % з добавками і без добавок. По ГОСТ 22266-76 (сизм.) сульфатостойкие цементи мають марки 300, 400 і 500.

При виготовленні шлакопортландцемента як активна мінеральна добавка застосовують гранульований доменний шлак. Шлак можна вводити не тільки на стадії помелу, але і при отриманні клинкера, замінюючи частину глинистого компонента. Це знижує витрату палива, оскільки не потрібно витрати теплоти на розкладання глини.

Сировинну суміш з використанням шлаку можна отримувати як сухим, так і мокрим способом. Більш поширений сухий спосіб, оскільки при мокрому способі шлак швидко розшаровується внаслідок випадання в осадок частинок шлама. Суміш готують шляхом спільного помелу вапняка і шлаку в млинах по замкненому циклу, причому помел суміщають з сушкою. Якщо шлак має вогкість більше за 10 %, то його заздалегідь сушать в сушильних барабанах при температурі не вище за 600-700 °С. Повишеніє температури приводить до расстекловиванию шлаку і зниженню його активності. Отримують шлакопортландцемент помелом в багатокамерних млинах клинкера, висушеного шлаку і гіпсу. Кількість кислих шлаків в шлакопортландцементе 30-40 %, основних - 50-60 %.

Бистротвердеющий шлакопортландцемент виготовляють більш тонким подрібненням звичайної сировинної суміші (до 4000-5000 см2/ г), використовуючи для цього двустадийний помел: спочатку подрібнюють клінкер, а потім клинкерний порошок, шлак і гіпс.

Пуццолановий цемент отримують спільним помелом клинкера, гіпсу і активної мінеральної добавки (20-40 %). Добавки перед помелом дроблять і сушать до вогкості 1-2 %. Спільний помел виготовляють в багатокамерних трубних млинах по відкритому циклу оскільки більшість активних мінеральних добавок менш міцні, ніж клінкер. У разі використання щільної, твердої добавки помел ведуть по замкненому циклу.

2. Динаміка трудовитрат при розвитку технологічного процесу

Виходячи з динаміки трудовитрат, розрізнюють 2 можливих варіанту розвитку технологічного процесу - обмежене і необмежене. Побудуємо графік зміни живого і минулого труда для визначення варіанту розвитку техпроцесса. Наші початкові дані: Тж=500/(27t+675) і Тп=0,02t +0.5:

Таблиця 2.1. Динаміка трудовитрат.

Роки

Тж

Тп

Тж+Тп

Тж/Тп

dТж/dТп

1

0,712251

0,52

1,232250712

1,369713

2

0,685871

0,54

1,225871056

1,270132

-1,31898

3

0,661376

0,56

1,221375661

1,181028

-1,22477

4

0,63857

0,58

1,218569604

1,100982

-1,1403

5

0,617284

0,6

1,217283951

1,028807

-1,06428

6

0,597372

0,62

1,217371565

0,963503

-0,99562

7

0,578704

0,64

1,218703704

0,904225

-0,93339

8

0,561167

0,66

1,221167228

0,850253

-0,87682

9

0,544662

0,68

1,224662309

0,800974

-0,82525

10

0,529101

0,7

1,229100529

0,755858

-0,77809

Рис. 2.1. Обмежена динаміка трудовитрат.

За допомогою графіка і аналітичної таблиці вдалося встановити, що в нашому випадку має місце обмежений варіант розвитку. Момент часу до якого розвиток доцільно рівний t=4,9 м.

У нашому техпроцессе має місце трудосберегающий техпроцесс, тому що Тж- меншає, а Тп - зростає.

Встановимо в якій мірі знижуються витрати Тж по мірі зростання Тп. Для цього знайдемо відношення (Тж)"=dТж/dТп (дане співвідношення відображене в таблиці 1.1) Ми бачимо, що значення відношення зростає = > реалізовується зростаючий тип віддачі додаткових витрат матеріалізованого труда.

3. Рівень технології технологічного процесу

В нашому техпроцессе ми виявляємо обмежений шлях розвитку, який називається раціоналістичним. Він пов'язаний із зменшенням витрат живого труда за рахунок зростання витрат минулого труда. Разом з тим живий труд меншає в більшій мірі, ніж зросте минулий труд. Раціоналістичний/еволюційний/ розвиток з економічної точки зору завжди переважніше» ніж шлях евристичного /революційного/ розвитку технологічного процесу. Це пов'язано з додатковими витратами на науково-дослідні, роботи при евристичному вдосконаленні технології. Однак суть раціоналістичного розвитку принципово обмежений Розрахуємо параметри технологічного процесу L, В, Y для моменту часу t=3.

Скористаємося моделлю раціоналістичного розвитку техпроцесса.

L= (3.1.)

де L- продуктивність труда; У - технологічна вооруженность; Y- рівень технології, Y*-відносний рівень технології.

L=1/Тж =1,512

В=Тп/Тж =0,84672

У=(1/Тж)*(1/Тп) =2,7

У*=У/L=1/Тп=1,7857

Це співвідношення справедливо для механізованих процесів і є математичною моделлю закону раціоналістичного розвитку техпроцесса.

Таблиця 3.1. Математична модель закону раціоналістичного розвитку техпроцесса

Роки

L=1/Тж

В=Тп/Тж

У=(1/Тж)*(1/Тп)

У*=У/L=1/Тп

1

1,404

0,73008

2,7

1,923076923

2

1,458

0,78732

2,7

1,851851852

3

1,512

0,84672

2,7

1,785714286

4

1,566

0,90828

2,7

1,724137931

5

1,62

0,972

2,7

1,666666667

6

1,674

1,03788

2,7

1,612903226

7

1,728

1,10592

2,7

1,5625

8

1,782

1,17612

2,7

1,515151515

9

1,836

1,24848

2,7

1,470588235

10

1,89

1,323

2,7

1,428571429

Очевидно, що У* > L на протяг перших 5-і років, звідси слідує, що раціоналістичний розвиток техпроцесса виробництва вапна доцільний до 4 року включно. Далі воно ставати недоцільним.

Рис 4.1 Схема технологічного процесу виробництва портландцемента.

Рис 4.2. Пооперационная структура технологічного процесу виробництва портландцемента:

- предметні зв'язки;

- тимчасові зв'язки.

Рис 4.3. Структура операцій процесу виробництва портландцемента:

- предметні зв'язки;

- тимчасові зв'язки.

Рис 4.4. Структура технологічного переходу операцій процесу виробництва портландцемента:

- предметні зв'язки;

- тимчасові зв'язки.

Висновок

У виробництві портландцемента по характеру технологічного циклу використовується безперервний технологічний процес. Його перевага полягає в тому, що він дозволяє здійснювати найбільш вигідне в економічному значенні виробництво, яке здійснюється безперервно. Однак потрібно відмітити, що виробництво вапна шахтним способом є найбільш економічно-вигідним виробництвом, але якість продукції трохи поступається іншим видам виробництва вапна.

Список літератури,

що використовується 1. Гаряев С. Г., Сопін М. В. Основи технології і техніко-економічна оцінка виробництва будівельних матеріалів, виробів і конструкцій БелГТАСМ Чаус К. В.,

2. Сулименко Л. М. Технологиї мінеральних терпких матеріалів і виробів на їх основі: Навчань. для вузів. - 3-е изд., перераб. і доп. - М.: Висш. шк., 2000

3. Чистов Ю. Д., Лабзіна Ю. В.: Технологія виробництва будівельних матеріалів, виробів і конструкцій; М.: Стройіздат 1988

4. Ченцов И. В.. Основи технології найважливіших галузей промисловості. Мн.: Вишейшая школа 1989.