- •Содержание
- •Введение
- •1 Характеристика выпускаемой продукции
- •1.2 Строительный гипс
- •1.3 Свойства строительного гипса
- •2 Технологическая часть
- •2.1 Характеристика сырьевых материалов, полуфабрикатов и топлива
- •2.2 Описание технологических процессов
- •2.3 Выбор способа производства и разработка технологической схемы
- •2.4 Режим работы цеха
- •2.5 Производительность предприятия
- •2.6 Определение норм расхода сырья и топлива на 1 т вяжущего
- •2.7 Материальный баланс
- •2.8 Выбор, обоснование и расчет количества технологического и транспортного оборудования
- •2.8.1 Грифельный кран
- •2.8.2 Питатель
- •2.8.3 Щековая дробилка
- •2.8.4 Элеватор вертикальный, одноцепной эцо-250
- •2.8.5 Шаровая мельница
- •2.8.6 Сепаратор
- •2.8.7 Пневматический насос
- •2.9 Расчет систем аспирации и газоочистки
- •2.9.1 Пылеосадительное устройства. Циклон цн-15
- •2.9.2 Электрофильтр
- •2.9.3 Вентилятор
- •2.10 Расчет емкости и конструирование бункеров и складов
- •2.10.1 Бункер готовой продукции
- •2.11. Расчет потребности в электроэнергии
- •2.12 Расчет численности и состава производственных работ
- •2.13 Контроль производства и качества готовой продукции
- •3 Охрана окружающей природной среды, техника безопасности и производственная санитария
- •4 Основные техно-экономические показатели проекта
- •Заключение
- •Библиографический список
1 Характеристика выпускаемой продукции
Гипсовыми вяжущими веществами называют материалы, состоящие из полуводного гипса или ангидрита и получаемые обычно тепловой обработкой исходного сырья и его помолом [5, стр.19]. В зависимости от температуры тепловой обработки гипсовые воздушные вяжущие вещества разделяют на две группы:
-
Низкообжиговые (собственно гипсовые): получают тепловой обработкой при низких температурах (110-180° С); они состоят главным образом из полуводного гипса CaSO4·0,5 Н2О и характеризуются быстрым твердением.
-
Высокообжиговые (ангидритовые): обжигают при высоких температурах (600-900°С); в них преимущественно входит безводный гипс (ангидрит CaSО4), отличаются медленным твердением.
К низкообжиговым гипсовым вяжущим веществам относятся:
-
строительный гипс;
-
формовочный гипс;
-
высокопрочный (технический) гипс;
-
гипсовые вяжущие из гипсосодержащих материалов.
Высокообжиговыми являются:
-
ангидритовое вяжущее (ангидритовый цемент);
-
высокообжиговый гипс (эстрих-гипс).
1.2 Строительный гипс
Строительным гипсом - вяжущее вещество, состоящее из β-полуводного гипса и получаемое обжигом природного гипса с последующим или предшествующим этой обработке измельчением в тонкий порошок [5, стр.28].
Обжигают строительный гипс в тепловых установках, в которых кристаллизационная вода, в основном в виде пара, выделяется из двуводного гипса, что сопровождается образованием преимущественно β-полугидрата.
Двугидрат переходит в полугидрат по схеме (с поглощением тепла):
CaSО4·2Н2О = CaSO4·0,5 Н2О + 1,5 Н2О
Для получения 1 кг β-полуводного гипса из двугидрата теоретически необходимо затратить 580 кДж тепла.
Двуводный гипс, при переходе в полуводный, теоретически теряет воду в количестве 15,76% своей массы. Следовательно, теоретический коэффициент выхода полуводного гипса равен: 1-15,76/100≈0,842, а соответствующий коэффициент расхода двугидрата на единицу массы полугидрата составляет: 1:0,842=1,188.
В России сложилась парадоксальная ситуация с применением гипсовых
материалов в строительстве:
-
При огромных запасах природного гипса в России его производство и применение в несколько раз ниже, чем в развитых зарубежных странах – на диаграмме 1 приводится потребление природного гипса в 2007 г. в млн.т,;
-
При более низкой себестоимости гипсовых вяжущих их стоимость у нас почти не отличается от стоимости цемента, тогда как, например, в США стоимость гипсового вяжущего почти в 5 раз меньше стоимости портландцемента;
-
В России практически не используются синтетический гипс и отходы.
1.3 Свойства строительного гипса
Рассмотрим виды полуводного гипса по основным свойствам:
-
Плотность колеблется в пределах 2,6-2,75 г/см3.
-
Объемная масса:
-
В рыхлонасыпанном состоянии обычно составляет 800-1100кг/м3.
-
В уплотненном состоянии - 1250-1450 кг/м3.
-
-
Затвердевший гипс представляет собой твердое тело с высокой пористостью, достигающей 40-60% и более.
-
Водопотребность гипса увеличивается с повышением степени его измельчения и значительно снижается при введении с водой затворения замедлителей схватывания (кератинового, известково-клеевого, замедлителя В. В. Помазкова и др.) в количестве до 0,1-0,3% массы вяжущего. С помощью этих веществ удается снизить нормальную густоту строительного гипса на 10-15%, что способствует увеличению прочности гипсовых изделий.
-
Начало схватывания строительного гипса по ГОСТ 125-79 [3, стр.3] должно наступать не ранее 4 минут, а конец схватывания - не ранее 6 минут, но не позднее 30 минут после затворения водой. По СНиП I-B.2-69 [4, стр.3] начало схватывания высокопрочного гипса должно быть не ранее 4 минут, а конец схватывания - в пределах 8-20 минут от начала затворения гипсового теста. Таким образом гипсовые вяжущие делятся на виды, представленные в таблице 1.
Таблица 1 – Виды гипсовых вяжущих в зависимости от сроков схватывания
Вид вяжущего |
Индекс сроков твердения |
Сроки схватывания, мин |
|
начало, не ранее |
конец, не позднее |
||
Быстротвердеющий |
А |
2 |
15 |
Нормально твердеющий |
Б |
6 |
30 |
Медленнотвердеющий |
В |
20 |
Не нормируется |
По стандарту строительный гипс в зависимости от предела прочности при изгибе и сжатии, а также от тонкости его помола разделяют на три сорта (таблица 2).
Таблица 2 - Требования стандарта к качеству строительного гипса
Показатели |
1-й сорт |
2-й сорт |
3-й сорт |
Тонкость помола - остаток на сите № 02, %, не более |
15 |
20 |
30 |
Предел прочности при изгибе образцов-балочек в возрасте 1,5 ч. МПа, не менее |
2,7 |
2,2 |
1.7 |
Предел прочности при сжатии половинок балочек в возрасте 1,5 ч, МПа, не менее |
5.5 |
4,5 |
3,5 |
Таблица 3 – Марка вяжущего и его минимальный предел прочности
Марка вяжущего |
Предел прочности образцов-балочек размерами 40х40х160 мм в возрасте 2 ч, МПа (кгс/см2), не менее |
|
при сжатии |
при изгибе |
|
Г-2 |
2 (20) |
1,2 (12) |
Г-3 |
3 (30) |
1,8 (18) |
Г-4 |
4 (40) |
2,0 (20) |
Г-5 |
5 (50) |
2,5 (25) |
Г-6 |
6 (60) |
3,0 (30) |
Г-7 |
7 (70) |
3,5 (35) |
Г-10 |
10 (100) |
4,5 (45) |
Г-13 |
13 (130) |
5,5 (55) |
Г-16 |
16 (160) |
6,0 (60) |
Г-19 |
19 (190) |
6,5 (65) |
Г-22 |
22 (220) |
7,0 (70) |
Г-25 |
25 (250) |
8,0 (80) |
По ГОСТ 125-79 [3, стр.4], в зависимости от предела прочности на сжатие различают вяжущие следующих марок: Г-2, Г-3, Г-4, Г-5, Г-6, Г-7, Г-10, Г-13, Г-16, Г-19, Г-22, Г-25. Минимальный предел прочности вяжущей каждой марки вяжущего должен соответствовать значениям, приведенным в таблице 3.
В зависимости от степени помола различают вяжущие видов, приведенных в таблице 4.
Таблица 4 – Виды гипсовых вяжущих в зависимости от степени помола
Вид вяжущего |
Индекс степени помола |
Максимальный остаток на сите с размерами ячеек в свету 0,2 мм, %, не более |
Грубого помола |
I |
23 |
Среднего помола |
II |
14 |
Тонкого помола |
III |
2 |
Вяжущие высшей категории качества должны удовлетворять дополнительным требованиям, указанным в таблице 5.
Таблица 5 – Дополнительные требования к гипсовым вяжущим
Наименование показателей |
Вяжущие для изготовления строительных изделий и производства строительных работ |
Вяжущие для фарфорофаянсовой и керамической промышленности |
Марка вяжущего, не ниже |
Г-5 |
Г-10 |
Максимальный остаток на сите с размером ячеек в свету 0,2 мм, %, не более |
12 |
0,5 |
Примеси, не растворимые в соляной кислоте, %, не более |
- |
0,5 |
Таблица 6 - Требования СНиП I-B.2-69 к показателям прочности высокопрочного гипса
Марка гипса |
Предел прочности, МПа |
||
при сжатии через 1 сут |
при растяжении |
||
через 1 сут |
Высушенные до постоянной массы |
||
200 |
20 |
2 |
2,7 |
250 |
25 |
2,2 |
3,2 |
300 |
30 |
2,5 |
3,5 |
350 |
35 |
2,8 |
4 |
400 |
40 |
3.1 |
4,3 |
450 |
45 |
3,4 |
4,6 |
500 |
50 |
3,7 |
5 |
Полуводный гипс при схватывании и твердении в первоначальный период обладает способностью увеличиваться в объеме приблизительно на 0,5-1%.