Производство гипсоцементно-пуццоланового вяжущего

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

Производство гипсоцементно-пуццоланового вяжущего

ВВЕДЕНИЕ

Ускорение строительно-монтажных работ при возведении зданий и сооружений является актуальнейшей задачей современного строительства. Это связано как с большим дефицитом жилья, так и с необходимостью строительства новых, более комфортабельных квартир, и с их высокой стоимостью. Одними из важных статей стоимости жилья являются высокие цены строительных материалов и конструкций и высокие трудозатраты. Последние обусловлены, в первую очередь, большой длительностью строительства. В современных условиях доля малоэтажного строительства в общем объеме жилищного строительства составляет 40%. Причем превалирующее место занимает индивидуальное строительство жилых домов усадебного типа и коттеджей.

Для их строительства применяют самые различные строительные материалы: дерево, штучные стеновые материалы (кирпич, блоки из ячеистого бетона, стеновые бетонные камни и др.), реже - индустриальные изделия (панели, крупные блоки) и монолитный бетон. В то же время имеются эффективные строительные материалы, позволяющие не только способствовать снижению дефицита в стеновых материалах, но и значительно (не менее, чем в 2 раза) сократить сроки возведения зданий. К этим материалам относятся гипсовые вяжущие и изделия на их основе.

Изделия из гипсовых вяжущих характеризуются легкостью, достаточной прочностью, относительно низкими тепло- и звукопроводностью. Они легко формуются и приобретают любую архитектурную форму. Кроме того, гипсовые материалы огнестойки, способствуют поддержанию комфортного микроклимата в помещениях, благодаря хорошим показателям по паро- и воздухопроницаемости, способности поглощать лишнюю влагу из воздуха и отдавать ее при снижении влажности.

Традиционные гипсовые материалы и изделия - это гипсокартонные и гипсоволокнистые листы, перегородочные плиты и панели, шпаклевки, штукатурные составы. Они достаточно широко применяются за рубежом и гораздо меньше в отечественном строительстве, и то, в основном, внутри помещений с относительной влажностью воздуха не более 60 %.

Недостаточное использование гипсовых вяжущих обусловлено рядом отрицательных свойств как гипсовых вяжущих, так и изделий на их основе. Так, вяжущие на основе b-полугидрата сульфата кальция (строительный гипс) обладают высокой водопотребностью (50...70%), низкой водостойкостью, а изделия из них характеризуются значительной ползучестью при увлажнении, малой морозостойкостью, что не позволяет применять их в наружных и несущих конструкциях. Кроме того, при их производстве необходима длительная сушка изделий для достижения отпускной влажности.

В настоящее время доказано, что наиболее эффективным способом повышения водостойкости гипсовых вяжущих является введение в него веществ, вступающих с ним в химическое взаимодействие с образованием водостойких и твердеющих в воде продуктов, как в результате химической реакции с гипсовым вяжущим, так и вследствие собственной гидратации.

Наиболее эффективными являются гипсоцементно-пуццолановые вяжущие (ГЦПВ) по ТУ 21-31-62-89. Длительные и всесторонние исследования в МИСИ им. В.В. Куйбышева (теперь МГСУ), а также накопленный опыт применения изделий на основе этих вяжущих подтвердили их высокую эффективность. Изделия на основе ГЦПВ используются в наружных ограждающих конструкциях и в помещениях с повышенной относительной влажностью воздуха.

гипсоцементный пуццолановый вяжущий технологический

1. НОМЕНКЛАТУРА ПРОДУКЦИИ

Гипсоцементно-пуццолановое вяжущее, предложенное А.В. Волженским, представляет собой смесь полуводного гипса 50--75%, портландцемента 15--25% и активной добавки 10--15%. Активная добавка должна быть просушена и измельчена (остаток на сите № 008 не более 10%). В качестве активных добавок для приготовления ГЦПВ используют обычно трепел, опоки, диатомит, некоторые золы, обожженные при 600--700 °С, глины и др. с активностью не менее 200 мг/г. Вместо портландцемента можно использовать пуццолановый портландцемент или шлакопортландцемент.

Марки гипсоцементно-пуццоланового вяжущего согласно МРТУ 21-8-65: 10 и 15. Они соответствуют минимальному пределу прочности при сжатии в МПа образцов, высушенных до постоянной массы с предварительным влажноводным хранением (через 1,5--2 ч после изготовления одни сутки во влажных условиях, затем один час в воде). В водонасыщенном состоянии предел прочности при сжатии: 6 и 9 МПа соответственно для марок 10 и 15. Сроки схватывания гипсоцементно-пуццоланового вяжущего: начало -- не ранее 4 мин, конец -- не позднее 20 мин. Тонкость помола -- остаток на сите с сеткой № 02 не более 15% для марки 100 и не более 10% для марки 150.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Технологическая схема производства

Технологическая схема производства гипсоцементно-пуццоланового вяжущего во вращающихся печах (сушильных барабанах) приведена на рис 1.

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

Рис. 1 Технологическая схема производства ГЦП вяжущих: 1, 7, 12, 16, 18, 20, 21 -- бункера, 2, 8, 14, 17 -- питатели, 3, 4 -- дробилки, 5, 6, 19 -- транспортирующие машины (конвейер и элеваторы), 9 -- сушильный барабан, 10 -- циклон, 11 -- дымосос, 13, 22 -- дозаторы, 15 -- мельница

Из бункера полуводный гипс и АМД с помощью питателя поступают в во вращающийся печь (сушильный барабан). Далее в мельнице производится помол обожженных кусков с присоединением портландцемента. После помола гипсовое вяжущее направляется в бункеры (силосы) хранения и на расфасовку. Современные производства гипсовых вяжущих осуществляются по аналогичным технологическим схемам, но преимущественно для транспортирования сыпучих и порошкообразных материалов используют системы пневмотранспорта, обеспечивающие высокую степень очистки воздуха от пыли.

2.2 Режим работы цеха

Режим работы цеха характеризуется числом рабочих дней в году, количеством рабочих смен в сутки и количеством часов работы в смену.

При прерывной рабочей неделе с двумя выходными днями при двухсменной работе К_и принимается равным 0,943. Годовой фонд работы оборудования составляет - при прерывной неделе в две смены - 262 дн х 16 ч = 4192 ч. Расчетный фонд рабочего времени составит при работе в две смены: = 41924 Ч 0,943 = 3952 ч.

Режим работы предприятия

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

Производство вяжущих веществ связано с переработкой и транспортировкой больших количеств материалов. При этом объем перерабатываемых материалов изменяется в связи с неизбежными потерями технологического (обжиг, сушка) и механического (унос, распыл) характера. Учет изменений, происходящих в перерабатываемых материалах на всех стадиях производственного процесса, необходим для определения расхода сырьевых материалов и для расчета и подбора оборудования.

Определение количества материалов, проходящих через отдельные технологические операции, называют расчетом грузопотоков. Расчет ведут, исходя из программы производства, начиная со склада готовой продукции к складам сырья. Размеры технологических потерь определяют по нормативным данным. Размеры механических потерь во многом зависят от организации производственного процесса и применяемого оборудования и принимаются на основании опыта аналогичных предприятий.

Производительность предприятия

2.4 Подбор основного технологического оборудования

1. Щековая дробилка. В щековых дробилках разрушение камня происходит при сближении подвижной щеки с неподвижной под действием сжимающих нагрузок.

Ограждающим элементом машины является станина, воспринимающая возникающие при работе усилия и обеспечивающая необходимую жесткость.

Станины дробилок изготавливаются сплошными или сборными. Сплошные станины изготавливаются в виде единой отливки или цельносварной конструкции. Сборные станины состоят из двух или трех частей, имеющих горизонтальный разъем и соединяющихся болтами. Такие станины более удобны при транспортировке и при монтаже машин.

Высота камеры дробления прямо пропорциональна степени дробления, в связи, с чем в последних моделях машин ее стараются увеличить.

Форма камеры дробления оказывает существенное влияние на процесс измельчения. Проведенными исследованиями установлено, что при криволинейной форме камеры дробления производительность машины повышается на 10-20% (при прочих равных условиях) за счет более благоприятных условий разрушения материала. У современных щековых дробилок профиль камеры дробления делается криволинейным, хотя это усложняет изготовление и эксплуатацию дробящих плит. Кроме того, для повышения однородности готового продукта в нижней части камеры дробления создают параллельную зону, получаемого путем скашивания футеревки неподвижной щеки.

Достоинством кинематической схемы дробилок с простым качанием щеки являются: значительный выигрыш в силе при дроблении наиболее крупных кусков, малый износ дробящих плит за счет незначительного продольного перемещения подвижной щеки и рациональное распределение действующих усилий в элементах машины.

К недостаткам рассмотренной кинематической схемы следует отнести малое перемещение верхней части подвижной щеки и цикличность работы машины.

Устанавливают дробилки с простым качанием щеки на стационарных дробильно-сортировочных предприятиях для первичного дробления материла.

1- стенка корпуса, 2 -боковая щека, 3- подвижная щека, 4- ось, 5- вал, 6- шатун,7 -ременная передача, 8 -электродвигатель, 9- пружина, 10-тяга, 11 -упор, 12,13 -распорная плита,14,15 -дробящие плиты

2. Молотковая дробилка. Молотковые дробилки используют для дробления гор: ных пород средней и малой прочности (известняка, песчаника, мергеля и др.). Процесс измельчения осуществляется частыми ударами молотков, шарнирно подвешенных на вращающемся роторе.

Молотковая дробилка СМ-218 состоит из ротора и колосниковых решеток. Корпус дробилки разъемный в горизонтальной плоскости, нижняя опорная часть корпуса устанавливается на основание и крепится болтами к фундаменту, верхняя опорная часть корпуса крепится болтами в нижней части. Измельчаемая горная масса или другой строительный материал загружается через горловину.

1- корпус; 2- дверка; 3- броня; 4- футеровка; 5- крышка; 6- решетка; 7- салазки; 8-ротор; 9-клиноременная передача; 10-опора; 11- электродвигатель

Камера дробления футеруется броневыми плитами из марганцовистой стали. Броневые плиты горловины и торцов камеры выполнены из отбеленного чугуна. Ротор дробилки состоит из дисков, насаженных на вал. Положение дисков на валу зафиксировано распорными втулками. В дисках просверлены отверстия, в которые установлены шесть осей, закрепленных от смещения в концевых фасонных дисках, насаженных неподвижно на вал ротора. В промежутках между дисками на осях насажены молотки, изготовленные из марганцовистой стали. Вал ротора вращается в двух роликовых подшипниках. Вращение ротора сообщается от электродвигателя через муфту. Выходное отверстие дробленого материала образуется просветом между отбойным брусом и молотками ротора.

3. Трубная мельница (шаровая мельница). Отличается простотой конфигурации, надежностью, удобством эксплуатации и обеспечивает высокую степень измельчения.

Размер шаров загружаемых в мельницу зависит от величины кусков размалываемого материала и должна быть таким, чтобы кинематическая энергия шара была достаточной для разрушения измельченных частиц.

Обязательное условие эффективной работы мельницы - это охлаждение мельничного пространства путем его аспирации (вентилирования).

Благодаря аспирации производительность мельницы повышается на 20-25 % и улучшается санитарно-гигиенические условия труда.

Для интенсификации процесса помола также рекомендуется применять специальные добавки. При этом в мельницу опрыскиваются порядка 0,03-0,04 % от массы размалываемого материала - триэтаноламин, СДБ, ЛСТ.

Ведомость оборудования цеха

2.5 Расчет потребности электроэнергии

Расход электроэнергии

2.6 Контроль сырья производства готовой продукции

При контроле качества гипсового вяжущего проверяется наличие сопроводительных документов (паспортов или сертификатов), по которым устанавливается качество сырья, кроме того, проводят необходимые испытания гипсового камня.

Технологический контроль качества сырья

2.7 Штатная ведомость цеха

3. ОХРАНА ТРУДА

Рабочие будут обеспечены виброгасящей и диэлектрической обувью, респираторами, защитными очками в зависимости от места и характера их работы.

Рабочие вредных профессий будут получать спецмолоко и дополнительные отпуска согласно КЗоТ РФ.

Пожарная безопасность будет обеспечена согласно требованиям противопожарной безопасности.

Будет выполнено надежное заземление, служба цеха периодически будет проверяться техническими инспекторами отраслевых профсоюзов, санитарной и противопожарной службами.

Рабочие и специалисты будут периодически проходить вводные и общие инструктажи по технике безопасности, охране труда и промсанитарии.

4. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Источником, наносящим экологический вред окружающей среде, может быть пыль, образованный в ходе производства гипсового вяжущего.

В местах выделения пыли (над мельницей и сушильным барабаном) стоят вытяжные вентиляторы, которые пропускают газы через аспирационные устройства, выбрасывают очищенный воздух в атмосферу. А осажденную пыль собирают в циклонах и направляют в пневмотранспортер, оттуда она идет в склад гипсового вяжущего. Из этого видно, что цех полностью работает по безотходной системе, способен пустить в производство свои отходы.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Вяжущие вещества» для студентов специальности 2906 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций». О.И. Матвеева, Г.Д. Федорова, А.Д. Егорова. Якутск 2001 г.

2. Справочник: гипсовые материалы и изделия. А.В. Ферронская. 2004 г.

3. Строительные машины. В.Д. Мартынов, В.П. Сергеев. Москва 1970 г.

Размещено на Allbest.ru