Добыча сырьевых материалов и снабжение производства

Содержание

Исходные данные для проектирования

1. Источники снабжения сырьевыми материалами

2. Часовая производительность предприятия.

3. Основное технологическое оборудование предприятия.

4. Склады минеральных материалов и вяжущих.

5. Технология производства продукции.

6. Контроль качества продукции предприятия.

7. Охрана труда на ЦБЗ.

8. Мероприятия по охране ОС.

Список использованной литературы

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.  Годовая производительность 20 000 куб.м.

2.  Район расположения завода г. Донецк.

3.  Номенклатура продукции ц/б класса В20

4.  Период работы завода 01.2006-01.2008

1. Источники снабжения сырьевыми материалами

Все цементные предприятия, за исключением Днепрозержинского ОАО «Днепроцемент» и Енакиевского ООО «Цемент-Донбасс» имеют карьеры и работают на своем сырье.

На шести предприятиях отрасли шлам готовится на карьерах и его доставка на промплощадку осуществляется гидротранспортом.

Наибольшие запасы цементного сырья сосредоточены в Донецкой, Львовской, Ровенской и Харьковской областях. Меньшие, но также значительные запасы имеются в Хмельницкой, Крымской, Днепропетровской областях.

Разведаные запасы карбонатного сырья (мергелей, мела, известняков) и глины обеспечат работу предприятий на протяжении 25-30 лет, доразведка запасов ведётся по мере необходимости.

К примеру, Предприятие НПО "Строительные технологии" предлагает известняк Комсомольского рудоуправления и щебень для дорожного строительства (вагонные нормы).

Добыча и транспортирование сырья-важнейшие технологические переделы производства. Доля затрат на добычу сырья составляет около 10% общих расхо­дов. В каждом отдельном случае способ добычи должен быть тщательно обоснован. Его выбору предшествует анализ химического состава, физических свойств сырья: влагоемкости, водопроницаемости, плотности, предела прочности при сжатии и др. В процессе разработки карьера путем опережающих разведочных работ уточняют свойства сырья и условия его залегания. Если пласты породы сравнительно по­стоянны по мощности и химическому составу, то про­бы отбирают из борозд глубиной 5-10 см. Если состав пластов неоднороден, пробы берут из шурфов или сква­жин, закладываемых в шахматном порядке на участке, намеченном к разработке в ближайшие 3-5 лет.

Рас­стояние между точками отбора проб не более 30-50 м. Результатом этих работ является карьерная сет­ка, которая фиксирует химический состав, свойства и условия залегания сырья и позволяет правильно орга­низовать работу карьера. Ее периодически дополняют данными анализа добываемого сырья, а также проб из скважин, получаемых при проведении буровзрывных работы. Добыча сырья производится открытым способом. В зависимости от свойств разрабатываемых пород, объ­ема вскрыши и других факторов принимают опреде­ленную систему разработки месторождения. Под тако­вой понимают порядок выполнения вскрышных, добычных, транспортирующих и других работ, обеспечиваю­щий заданную производительность, экономичность, ра­циональное использование сырья при безопасных усло­виях труда.

 

Вскрышные работы

Слой горной породы обычно зак­рыт пустой породой, поэтому в комплекс горнодобываю­щих работ входит ее удаление (вскрышные работы). Их проводят с опережением по отношению к добыче сырья. Выбор системы вскрышных работ определяется мощ­ностью залежи, характером ее залегания, мощностью вскрыши, рельефом местности и т. д. Вскрышные рабо­ты составляют одну из крупных расходных статей карь­ерного хозяйства. Затраты на них в значительной мере определяют конечную стоимость сырья. Вскрышные ра­боты осуществляют бульдозерами, экскаваторами, скре­перами или гидромеханическим способом (размыва­нием породы струей воды, подаваемой под давлением).

При разработке вскрыши большой мощности (15-20 м и более) наиболее эффективны бестранспортная и отвально-транспортные системы, когда выемку и пере­мещение вскрышных пород производят роторными или шагающими экскаваторами в выработанное простран­ство карьера. Если один экскаватор не может переме­щать вскрышу непосредственно в отвал, возможна крат­ная перевалка, при которой один экскаватор перемеща­ет породу в промежуточный, а другой - из промежу­точного в постоянный отвал. Карьеры разрабатывают одним или несколькими уступами. Высоту уступа задают исходя из физико-механических свойств разрабатываемых пород, применяемого оборудования, горно-технических и кли­матических условий. Она составляет для твердых пород 10-15 м, мягких 8-10 м. Для скальных пород, раз­рабатываемых с помощью взрывов, высота уступа не должна превышать 20 м.

 

Добыча сырья

Разработка твердых и плотных горных пород производят, как правило, взрывом. Буровзрывные работы обеспечивают как отделение породы от горного массива, так и дробление негабаритных кусков. Взрывчатые вещества (аммонит, аммонал и другие) размещают в шпурах или скважинах, располагаемых в определенном порядке вдоль фронта уступа. Шпуры-углубления в горной породе диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м; скважины имеют диаметр 5-300 мм и глубину более 5 м.

Бурение шпуров и скважин осуществляют буровыми машинами ударно-канатного или вращательного буре­ния. Действие первых основано на свободном падении в скважину бурового снаряда массой 500-3000 кг. Сна­ряд поднимают на высоту 0,6-1,2 м, затем сбрасыва­ют в породу рабочим наконечником, поворачивая после каждого удара вокруг центральной оси на 20-40°С. Диа­метр скважин и расстояние между ними устанавлива­ют в зависимости от свойств разрабатываемой породы. Для легкодробящихся трещиноватых пород рекоменду­ется повышенный диаметр скважин и соответственно большая масса зарядов, размещаемых на значительном расстоянии один от другого. В трудновзрываемых мо­нолитных породах проходят скважины меньшего диа­метра, но размещают их ближе одну к другой. Глубина скважины, как правило, на 10-15% должна превы­шать высоту уступа.

После взрыва часть кусков породы может превосхо­дить размеры кондиционных фракций. Для дробления негабаритных кусков применяют накладные заряды. Их помещают на поверхности взрываемой породы, покрывают забойкой и взрывают. Иногда для дробления не­габарита используют и механические способы, напри­мер с помощью перфораторов. Взорванная порода гру­зится на транспортные средства экскаваторами.

В последнее время взамен буровзрывных работ на­чали применять механическое рыхление. Оно позволяет вводить в эксплуатацию значительные запасы разведан­ного сырья, находящиеся во взрывоопасных зонах. При­меняют навесные тракторные рыхлители, разрабаты­вающие породы с пределом прочности при сжатии до 190 МПа. Эффективность их работы зависит от струк­туры, прочности и трещиноватости пород. Применение рыхлителей снижает стоимость добычных работ на 15-20 % и увеличивает безопасность их ведения за счет ликвидации взрывов.

Добычу мягких пород (мел, глина и другие) производят прямой экскавацией одноковшовыми или роторными экскаваторами, которые выполняют сразу две операции: отделение породы от пласта и погрузку готового сырья. Возможно применение для добычи мела и глины спе­циальных комбайнов, изготовляющихся на базе ротор­ного экскаватора и производящих одновременно добы­чу и размучивание сырья (перевод мела и глины в шлам с влажностью 50-60%).

Транспортирование сырья

Для доставки сырья на за­вод используют железнодорожный и автомобильный транспорт, воздушно-канатные дороги, ленточные кон­вейеры, гидротранспорт.

Применение железнодорожного транспорта эффек­тивно при перемещении значительных объемов сырья на расстояния более 8 км. Основное достоинство желез­нодорожного транспорта: надежность работы в любых климатических условиях, невысокий расход энергии и рабочей силы. Однако его применение связано с боль­шими капитальными затратами.

Автомобильный транспорт целесообразно применять для перевозки материалов при сложном рельефе по­верхности, малых объемах перевозок, а также неболь­ших (до 8 км) расстояниях. Его преимуществами яв­ляются подвижность и маневренность, минимальные ка­питальные затраты. Однако высокая стоимость обслу­живания и ремонта машин повышает затраты на транс­портирование, особенно при больших расстояниях.

Ленточные конвейеры предназначены для перемеще­ния рыхлых и мелкокусковых пород на расстояние 1-6 км при благоприятных климатических условиях. Кон­вейерный транспорт хотя и связан с большими капи­тальными затратами, дешев в эксплуатации, высоко­производителен, обеспечивает поточность транспортиро­вания, что создает благоприятные предпосылки для его автоматизации. Распространение этого способа транс­порта сдерживается некоторыми его недостатками: не­обходимостью предварительного дробления материалов, высоким износом лент, зависимостью качества достав­ляемого продукта от климатических и метеоусловий.

Воздушно-канатные дороги применяют для транс­портирования сырья по сильно пересеченной местности. Они просты и надежны в работе, требуют минимума обслуживающего персонала, но связаны с большими капитальными вложениями при строительстве.

Гидро­транспорт служит для перемещения материалов, пере­рабатываемых на карьере в шлам мокрым способом. Его применение обеспечивает удобство эксплуатации и создает необходимые условия для комплексной автома­тизации производства.

Рост объема добычи на карьерах требует совершен­ствования технологии горнотранспортных разработок, в частности перехода от цикличных видов транспорта к транспорту непрерывного действия. Действующие уста­новки непрерывного транспорта (ленточные конвейеры, гидротранспорт) являются звеньями циклично-поточной технологии, которая обеспечивает снижение транспорт­ных расходов на 25-35% и повышение производитель­ности труда рабочих карьеров в 1,5-2 раза.

Следующая ступень в совершенствовании техноло­гии добычи и переработки твердого сырья-создание непрерывной технологии горнотранспортных работ с переработкой (дроблением) взорванной горной массы в передвижных дробильных агрегатах непосредственно на карьере и последующим транспортированием системой ленточных конвейеров на завод.

  2. Часовая производительность предприятия.

Принимается:

·  количество дней в летнем периоде – 91 или 728 рабочих часов;

·  капитальный ремонт проводится один раз в году продолжительностью 3-ое суток или 24 часов;

·  планово-предупредительный ремонт проводится один раз в месяц продолжительностью 8 часа (в месяц капитального ремонта ППР не проводится). Итого: 3 суток или 24 часа;

·  три профилактики проводятся в месяц продолжительностью 8 часов (в месяц капитального ремонта – 2 профилактики). Итого 2.5 суток или 0 часов рабочего времени;

·  неплановые  простои (горячие простои) – 5 % от рабочего времени или 37 часов.

Получаемое фактическое рабочее время составляет:

728 – (24+24+0+137) = 643 часов (80.375 дней).

Определение суточного производства.

Производительность ЦБЗ:

20 000 / 643 = 31,10 куб.м./час.

  3. Основное технологическое оборудование предприятия.

В настоящее время ни одно современное производство не может обойтись без технологического оборудования, предназначенного для транспортирования, грохочения, измельчения, смешивания и так далее. Данное оборудование является универсальным. Но наиболее широкое распространение оно получило при производстве стройматериалов, а также в пищевой и химической отраслях.При производстве стройматериалов особенно широко используются вибрационные сита, конвейеры, грохоты, питатели, дозаторы, смесители, сушилки.

Вибросита типа СВ предназначены для непрерывного пылеплотного рассева сыпучих материалов (инертных материалов, компонентов сухих смесей). Сита диаметром 0,4-1,2 метра за счет пространственной кинематики колебаний позволяют эффективно разделять материалы на 2-4 фракции. Данные установки имеют производительность до 5 т/ч. Для трудно просеиваемых материалов или высокопроизводительных технологий применяются прямоугольные сита типа СВ-0,75/2,0 и многодечные грохоты.

Многодечные грохоты ГВМ (производительностью до 20 м³/ч) используются для разделения материалов на фракции на крутонаклонных просеивающих поверхностях, расположенных в пять ярусов. При этом реализуется метод вероятностного просеивания, когда размеры отверстий сит больше размера частиц. Преимущество грохота – в снижении риска засорения сеток.

Вибросмесители СмВ (объемом от 5 до 1000 л) с пространственной кинематикой колебаний не имеют внутри рабочего органа движущихся элементов и позволяют получить высокое качество смешивания, тем самым успешно конкурируя с другими (например, планетарными) смесителями.

Питатели ПВЭМ (вибрационные электромагнитные) и ПВШ (шнековые) служат для выпуска сыпучих материалов из бункеров и используются для транспортирования в системах с регулируемой производительностью, а также для дозирования. Для активации выпуска и предотвращения сводообразования в бункерном хозяйстве применяются вибрационные питатели-активаторы ПВА.

Виброконвейеры КВ1Т и КВ1ЖТ позволяют беспыльно транспортировать сыпучие материалы в технологических цепочках от одного передела к другому.

Дозаторы оснащены электронными тензометричеcкими приборами и позволяют автоматизировать процессы сбора порций материалов для смешивания с точностью взвешивания до 1-2 %.

Вибросушилки электрические типа СВТ и ПЭВ находят применение на предприятиях, не имеющих газового снабжения. Важнейшее преимущество сушилок с ТЭНовыми нагревателями, по сравнению с газовыми барабанными сушилками, заключается в том, что они экологически безопасны и могут быть установлены даже в городах.

В основе действия этих аппаратов лежит способность сыпучих материалов направленно перемещаться по колеблющейся поверхности в вакууме, газовой и жидкой среде. В виброперемещаемом слое материала возникает ряд явлений (разрыхление, перемешивание, псевдокипение), благотворно влияющих на процессы тепломассообмена частиц с поверхностями нагрева или охлаждения, газовой средой, что приводит к существенному увеличению скорости термотехнологических операций.

Сушилки, при необходимости, используются с охладителями типа ОВ и КОВ, так как температура песка для производства ССС должна быть низкой. Помимо отдельных видов технологического оборудования, на рынке представлены комплекты установок для производства ССС:

·  Комплект оборудования с электрической сушилкой производительностью 1 или 3 т/ч;

·  Комплект оборудования с барабанной сушилкой производительностью 2, 6 и 12 т/ч.

В данных установках применяются комплектующие западных фирм (“Камоцци Пневматика”, OMRON, SKF, WAMGOUP, CAS и других). Гибкий подход при проектировании позволит впоследствии расширить производство и повысить уровень его автоматизации.

Бетонные заводы ELBA со звездообразным или рядным складами заполнителей и большим количеством опций отличают низкое энергопотребление, компактность, малый износ, возможность исполнения в летнем и зимнем варианте. На производстве задействовано минимальное количество обслуживающего персонала. 60-летний опыт работы фирмы в этой области гарантирует производство бетона с истинно немецким качеством, которое достигается использованием оригинального одновального смесителя принудительного действия. Автоматическая система управления ELBAMATIC предоставляет потребителю весь возможный спектр услуг, включая компьютерное управление процессом и пересылку данных на центральный диспетчерский пункт. Система учета и корректировки влажности песка обеспечивает высокое качество бетонных смесей. На заводах ELBA-WERK изготавливаются все части и комплектующие бетонной техники: смесители, скреперы, системы управления и многое другое. Именно благодаря этому фирма берет на себя ответственность за надежную работу всего оборудования. Фирма ELBA-WERK разработала следующие серии бетоносмесительных установок, дающие возможность потребителям найти индивидуальное решение:

Серия EBC - стационарные установки производительностью от 87 до 135 м.куб./ч. со стандартными вариантами склада инертных и различными вариантами заполнения смесителя (конвейер, скип). Бетонные заводы данной серии собираются на заводе в 2 готовых модуля. Их монтаж не требует сложных фундаментов и металлоконструкций. Благодаря этому установка бетонного завода на подготовленной площадке занимает не более 4-7 дней. Для перевозки используется специальный автотранспорт.

В данную серию входят следующие модели бетонных заводов:

Характеристики:	Серия ЕВС S (звездообразный склад)									серия ЕВС D (рядный склад со скипом)								серия ЕВС B (рядный склад с конвейером)
	85			105				110		85		105				110		85		105				110
Производительность максимальная м.куб./час		82		96		101		105		87		102		110		121		97		116		126		135
Суммарная мощность потребления энергии (кВт)		104		118		121		137		104		118		121		137		104		118		121		137
Количество рецептов в программе компьютера Elbamatic C (шт)		300
Количество рецептов в программе компьютера Elbamatic S (шт)		99
Управление и дозирование (литр)		цифровое, автоматическое
Объем смесителя		1650		2000		2250		2500		1650		2000		2250		2500		1650		2000		2250		2500

  4. Склады минеральных материалов и вяжущих.

На цементном заводе необходимо иметь запас сырья, шлама, топлива, который обеспечивал бы непрерывную работу предприятия на случай перебоев в снабжении (при непогоде, аварии транспортных устройств и т.д.). Нормами технологического проектирования цементных заводов рекомендуются следующие запасы материалов:

·  известняк (3-6 суток);

·  корректирующие добавки (15-20 суток);

·  гипсовый камень (30-40 суток);

·  активные минераль­ные добавки (15-20 суток);

·  твердое топливо (10-15 суток);

·  жидкое топливо (15 суток)

Запас мягких пород (мела или глины) обыч­но достигается хранением грубомолотых шламов (на 2,5-3 суток работы завода). Нормативные запасы сырья и топлива хранят на складах. Обычно склады добавок совмещают со скла­дами сырья или клинкера. Кроме того, в соответствии с потребностью в соответствующих материалах и обору­довании на цементных заводах строят склады огнеупор­ных материалов, мелющих тел, материальные склады. Последние различают по назначению, конструкции и ис­пользуемым средствам механизации. Назначение склада определяется видом хранящихся материалов.

 По кон­струкции принципиально можно выделить два типа складов: открытые и закрытые, каждый из которых включает несколько разновидностей. К открытым складам относят: эстакадно-гравитационные, в которых отсыпка штабеля производится ленточ­ным конвейером, разгрузка-ленточными конвейерами, установленными в подштабельных галереях; штабель­ные, оснащенные мостовыми перегружателями; склады, на которых штабель формируется бульдозерами; усреднительные, оборудованные штабелеукладчиками и раз­грузочными машинами. Открытые склады проще, дешев­ле, но они не обеспечивают хорошей сохранности мате­риалов.

 При строительстве новых заводов проектируют глав­ным образом склады закрытого типа. Они бывают ан­гарного типа, оборудованные мостовыми кранами с грей­ферами; эстакадно-гравитационные-с конвейерной за­грузкой и выгрузкой или с использованием для разгруз­ки роторных экскаваторов; силосные-в виде железо­бетонных емкостей цилиндрической формы; усреднительные.

 Особенно широкое распространение в последнее вре­мя получили усреднительные склады. Это связано, с од­ной стороны, с повышением требований по однородности сырья при переработке сухим способом, а с другой-с переработкой более неоднородных материалов из-за ограниченности сырьевой базы. Чаще производят предва­рительное усреднение только карбонатного компонента, поскольку глинистые и мергелистые породы химически более однородны. Желательно предварительное усреднение и гранулированных доменных шлаков, используемых в составе сырьевых смесей. Необходимо отметить, что усреднительные склады предназначены только твердых материалов крупностью не более 25 мм. В усреднительном складе одновременно находится в работе не менее двух штабелей каждого материала: один укладывается, а другой отгружется на измельчение. Размеры штабелей и их количество зависят от объема производства. Желательно, чтобы все штабеля были оди­накового размера. Усреднительный штабель формирует :я и расходуется за неделю. Качество усреднения в штабеле зависит от способа его отсыпки. Обычно отсыпку слоев производят вдоль длинной оси штабеля, а его раз работку-в поперечном направлении (вразрез).

Наиболее распространенный способ отсыпки смеси­тельных слоев - "шевронный". Штабель фор­мируется в виде двухскатной крыши с помощью ленточнoгo конвейера с разгрузочным устройством или ленточного сбрасывателя. При этом от­дельные слои материала располагаются вдоль всей длины штабеля. Способ прост и надежен, однако при неодно­родном зерновом составе крупные куски, скатываясь вниз, накапливаются в нижней части штабеля. Во избежание этого применяют отсыпку штабеля полосами с кладкой слоев материала в виде продольных полос, неположенных рядом или одна над другой, что практически исключает возможность отделения крупных кусков. Чем больше полос, тем выше качество усреднения, однако этот способ требует применения более дорогих передвижных ленточных сбрасывателей.

Для хорошей гомогенизации материала в усреднительном складе необходимо, чтобы каждый штабель или иx система вмещали весь подаваемый из карьера материал; все слои в каждом штабеле были одинакового объема; подача материла в штабель осуществлялась равно­мерно; число слоев в штабеле было как можно больше; при отборе материала из штабеля зачерпывались все слои. Усреднительные склады позволяют лучше исполь­зовать неоднородное сырье, более полно готовить компоненты к помолу. Их недостаток-необходимость предва­рительного измельчения материала во избежание рас­слоения при формировании штабеля. Необходимо учиты­вать также, что усреднительные склады обеспечивают лишь первичное усреднение материалов. Окончатель­ная гомогенизация производится в тонкоизмельченном виде.

Проведем расчет вместительности усреднительного «шевронного» склада закрытого типа.

Для этого определим суточный расход сырья.

На производство 1 кубометра бетона класса В20 как правило требуется следующее количество сырья и вяжущих:

Песок – 680 кг.

Щебень – 1250 кг.

Цемент – 350 кг.

При этом на приготовление 1 кг цемента В20 в среднем расходуется:

Известняк - 0,7 кг.

Добавки – 0,1 кг.

Гипсовый камень – 0,2 кг.

Таким образом на 350 кг цемента будет необходимо: