Дробильно-сортировочный завод по производству щебня
Введение
Щебень – неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм (по европейским стандартам – более 3 мм), получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.
Щебень относится к группе природных заполнителей. Получают дроблением каменных пород. Это наиболее качественный заполнитель для высокопрочных бетонов.
Целью курсовой работы является проектирование и организация производства щебня с проектной мощностью 3000000 тонн в год.
Разработка курсовой работы предполагает решение следующих задач:
1. Дать общую характеристику и детальное описание щебня;
2. Сформировать производственный план работы предприятия: описать производственные площади, оборудование, технологический процесс изготовления и материально-техническое обеспечение;
3. Разработать организационный
план предприятия: разработать
организационную структуру
Сырьем для получения щебня служат в основном изверженные породы типа гранита, габбро, диабаза, бальзата, и карбонатные осадочные породы – известняки и доломиты. Меньшее промышленное значение имеют песчаники и метаморфические горные породы.
По форме зерен щебень подразделяется на три группы:
1. Обычный, в котором допускается содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм до 35% по массе;
2. Улучшенный – не более 25%;
3. Кубовидный – не более 15%.
Для некоторых видов специального бетона, например бетона для напорных труб, должен применяться только кубовидный щебень (ГОСТ 8267-93).
Прочность щебня характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности исходной горной породы в насыщенном водой состоянии и определяемой косвенно по показателю дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.
1. Высокопрочный М 1200-1400;
2. Прочный М 800-1200;
3. Средней прочности М 600-800;
4. Слабой прочности М 300-600;
5. Очень слабой прочности М 200.
По ГОСТ 8267-93 предел прочности горной породы, используемой для производства щебня, должен быть выше заданного предела прочности бетона: не менее чем в 1,5 раза – для бетона с пределом прочности ниже 30 МПа; не менее чем в 2 раза – для бетона с пределом прочности 30 МПа и выше.
Щебень из изверженных горных пород, применяемый в качестве заполнителей для тяжелого бетона, должен иметь марку, соответствующую пределу прочности породы не ниже 80 МПа, из метаморфических пород – не ниже 60 МПа, из осадочных – не ниже 30 МПа.
Для гидротехнического бетона зоны переменного уровня воды должен применяться щебень из пород, предел прочности которых превышает предел прочности бетона не менее чем в 3 раза (для метаморфических и изверженных пород) или в 2,5 раза (для осадочных). Эти требования обеспечивают необходимую и достаточную для бетона прочность заполнителей с большим запасом.
Содержание зерен слабых пород в щебне допускается не более 10% по массе, а для бетона ряда ответственных конструкций – не более 5%. Массовая доля отмучиваемых примесей в щебне из изверженных и метаморфических пород не должна превышать 1%, а в щебне из осадочных пород в ряде случаев (в зависимости от марки бетона и вида конструкций) – 2%.
Щебень должен быть стойким
к воздействию окружающей среды.
Щебень, применяемый в качестве заполнителя
для бетона, должен обладать стойкостью
к химическому воздействию
Природный и искусственный щебень используется в строительстве, a также в качестве заполнителя бетона, в покрытиях автомобильных дорог, для балластировки ж.-д. путей, в производстве вспученных материалов (щебень перлитовый и шунгизитовый), для получения некоторых строительных материалов (минеральной ваты и др.) [1].
1. Номенклатура выпускаемой продукции
В данной курсовой работе рассматривается цех по производству щебня с производительностью 3000000 тонн в год. Разделение идет по фракциям: 0-5 – 5%; 5-10 – 30%; 10-20 – 30%; 20-40 – 30%; 40-70 – 5 %.
Фракция 0-5 мм (отсев) - от нуля до пяти миллиметров, чаще именуемый как отсев. Наименьшая фракция щебня, которую можно получить при дроблении.
При дроблении на (отсев) идет до 20% обрабатываемой породы. Это естественно отражается на его цене: 0-5 - дешевая фракция щебня.
Несмотря на это, отсев
имеет достаточно широкую область
применения. Используется для отсыпки
разных дорожек, детских и спортивных
площадок, также в декоративных целях.
Для грунтовых дорог
Фракция 5-20 мм - щебень с размером зерен от пяти до двадцати миллиметров (мелкая фракция). Щебень фракции 5-20 в основном используется в асфальтобетонных смесях. Данный размер зерен дает максимальное сцепление в смеси, в свою очередь делает бетон максимально крепким, а также предоставляет гладкость поверхностей бетонных блоков, в свою очередь сводит к минимуму подготовку стен, полов и потолков зданий до завершающих этапов обработки: поклейки обоев, укладке плитки и т.д. Щебень данной фракции производится из гранита марки прочности от 800 до 2200 кг на см2. Данная фракция чаще используется во всех строительных работах. При дроблении породы объем получения данной фракции находится в пределах 40% от общего количества получаемой продукции. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет 10-12%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 1,5 -2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м3; влажность щебня составляет 3-4%; пористость 5,4 – 7,3%; пустотность 48,1 – 50,8%;водопоглощение 2,5%. В ценовой категории относится к дорогим.
Фракция 20-40 мм - щебень размером от двадцати до сорока миллиметров, (фракция среднего размера). Применяется при строительстве дорог как нижний слой асфальтового покрытия. Щебень фракции 20-40 изготавливается из материала прочностью не менее 2000кг на см2. Щебень данной фракции используется в качестве подушки при строительстве скоростных магистралей, железных дорог, производстве бетона и массивных железобетонных конструкций. Используется при закладке фундаментов и возведении различных строительных сооружений. Применяется для отсыпки стоянок, оснований под фундаменты, при устройстве площадок для работы тяжелой строительной техники, как заполнитель в бетонах повышенной прочности. При производстве данного продукта производитель получает до 50% производимого продукта от общего количества переработанной породы. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет 11-12%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 1,6 -2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м3; влажность щебня составляет 3-4%; пористость 5,4 – 7,3%; пустотность 48,1 – 50,8%;водопоглощение 2,5%. По цене данная фракция относится к недорогим.
Фракция 40-70 мм - щебень размером от сорока до семидесяти миллиметров, (крупная фракция). Основное применение: изготовление подушек при строительстве площадок и основания дорог, широко используется при ведении фундаментных и каркасных работ. Щебень этой фракции изготавливается из гранитов крепостью до 2200 кг на см2. При производстве щебня данной фракции производитель получает до 60% необходимого продукта от общего количества переработанной массы. Также щебень фракции 40-70 используется в производстве бетона, массивных конструкций из бетона и для работ с большими объемами бетона. Применяется в дорожном строительстве, при возведении зданий и сооружений, при строительстве железнодорожных путей, в некоторых случаях использования в качестве фильтрующих элементов. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет до 15%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м3; влажность щебня составляет 3-4%. В ценовой категории относится к недорогим [2].
2. Генеральный план
Проектирование завода по производству силикатного кирпича проводим в соответствии с требованиями СниП II-99 «Генеральные планы промышленных предприятий». Взаимное расположение зданий и сооружения осуществляется с учетом выделяемых вредных веществ и розы ветров. Промышленные предприятия, выделяющие в результате своей работы газ, дым, пыль, шум по отношению к ближайшему жилому району должны располагаться с подветренной стороны для господствующих ветров, определяемых по розе ветров. Также их необходимо отделить от границ жилых районов санитарно-защитными зонами.
Для рассматриваемой территории характерна активная ветровая деятельность. Среднемесячные скорости ветра в зимние месяцы равны 5,0 м/с, в летние они несколько ниже зимних - 3,6 м/с. Среднегодовая скорость ветра равна 4,2 м/с. Наибольшие скорости ветра приходятся на зимний период, которые способствуют образованию метелей и буранов. Метели наблюдаются с декабря по март, в среднем на месяц приходится 6 дней с метелями. Летом сильные ветры вызывают пыльные бури.
В зимний период преобладают устойчивые восточные ветры, в летний период – юго-восточные ветры [3].
Основное направление ветров определяется по средней розе ветров теплого периода в результате многолетних наблюдений. Роза ветров представлена на рисунке 2.1.
Размещение зданий и сооружений при проектировании генпланов обеспечивает наилучшую схему технологического процесса, кратчайшие транспортные связи, экономное использование территорий, максимальную блокировку зданий и сооружений, зонирование территорий, санитарные и противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями, а также
возможность одновременной отгрузки готовой продукции на автомобильный и железнодорожный транспорт, возможность дальнейшего расширения предприятий без сноса построенных зданий и сооружений, целесообразную прокладку инженерных коммуникаций и удобный и безопасный подход работающих на предприятии к бытовым помещениям. Пути следования к производственным зданиям не должны пересекаться с внутренними площадочными, автомобильными и железными дорогами, подъезд пожарных должен быть обеспечен с 3 сторон. Должно быть обеспечено архитектурное единство планирования застройки и благоустройства предприятия, с учетом транспортных связей для внутризаводского транспорта.
Генеральным планом
предусмотрено строительство
Въезд на завод осуществляется с главной дороги.
К административному - бытовому корпусу предусмотрен отдельный подъезд, возле здания расположена автостоянка.
Здания столовой, спортзала расположены таким образом что бы рабочие с легкостью могли добраться до того или иного здания, так же здания соединены переходом с производственным цехом. Подъезды автотранспорта к каждому из зданий предусмотрены, таким образом, что бы едущие на встречу, друг другу машины могли разъехаться.
Общая площадь завода составляет 2530 м2
Озеленения площади 550м2
Дорог 210 м2
Застройки 1770 м2
ГСМ склад расположен таким образом, что бы при возгорании, к нему с легкостью могла подъехать пожарная машина.
Завоз сырья на склад производиться как, ж/д так и авто транспортом, вывоз готовой продукции со склада так же производиться авто и ж/д транспортом.
3.Технологическая часть
3.1 Режим работы цеха
Режим работы предприятия является основой для расчета производительности, расхода сырья и полуфабрикатов, оборудования, состава работающих и пр.
Режим работы завода, цеха, отделения выбирается в соответствии с «Нормами технологического проектирования предприятий», принятыми в данной отрасли промышленности.
Мы принимаем режим работы с пятидневной рабочей неделей в одну смену по 7 часов каждая – 255 рабочих дней в году.
Прием и отгрузка материалов и изделий по железной дороге производится круглосуточно 365 дней в году, в случае использования автомобильного транспорта – в соответствии с режимом работы основного производства.
При расчете учитываем время для капитального ремонта оборудования равного 15 -25 суткам.
Таблица 3.2.1 – Режим работы предприятия
Наименование цехов |
Режим работы | |||
Количество рабочих дней в неделю |
Количество смен/сутки |
Длительность смены, ч. |
Годовой фонд рабочей времени, ч. | |
1.Склад сырьевых материалов |
||||
а) ж/д транспорт |
365 |
3 |
8 |
8760 |
б) автотранспорт |
255 |
1 |
7 |
1755 |
в) выдача производства |
255 |
1 |
7 |
1755 |
2.Отделы основного |
||||
а)дробильное отделение |
255 |
1 |
7 |
1755 |
б)сортировочное отделение |
255 |
1 |
7 |
1755 |
3. Склад готовой продукции |
||||
а)выдача в производства |
255 |
1 |
7 |
1755 |
б)отправка автотранспортом |
255 |
1 |
7 |
1755 |
в) отправка ж/д транспортом |
365 |
3 |
8 |
8760 |
3.2 Производительность цеха
Расчет производительности
производится для каждого
Таблица 3.3.1 – Расчет производительности предприятия
Наименование продукции на данном этапе |
Единица измерения |
Производительность | |||
в год |
в сутки |
в смену |
в час | ||
1. Склад готовой продукции |
|||||
а) отправка ж/д транспортом |
тонны |
3000000 |
8219,18 |
2739,73 |
342,47 |
б)отправка автотранспортом |
тонны |
3000000 |
11764,71 |
11764,71 |
1680,67 |
в) выдача в производства |
тонны |
3000000 |
11764,71 |
11764,71 |
1680,67 |
2.Основной технологический процесс |
|||||
а) дробильное отделение |
тонны |
3000000 |
11764,71 |
11764,71 |
1680,67 |
б) сортировочное отделение |
тонны |
3000000 |
11764,71 |
11764,71 |
1680,67 |
3.Склад сырьевых материалов |
|||||
а) выдача в производства |
тонны |
3000000 |
11764,71 |
11764,71 |
1680,67 |
б) автотранспорт |
тонны |
3000000 |
11764,71 |
11764,71 |
1680,67 |
в) ж/д транспорт |
тонны |
3000000 |
8219,18 |
2739,73 |
342,47 |
3.3 Характеристика сырьевых материалов
Горные породы —
природные минеральные
По происхождению
горные породы делят на три класса: осадочные
горные породы, магматические
горные породы и метаморфические
горные породы. Магматические и метаморфические
горные породы слагают около 90% объёма земной
коры, остальные 10% приходятся
на долю осадочных, которые, однако, занимают
около 75% площади земной поверхности. Практически
все горные породы могут быть использованы
какполезные
ископаемые. К рудам относят горные
породы с кондиционным содержанием ценных
компонентов. С развитием технологии (и
изменением кондиций) всё большее число
горных пород вовлекается в промышленное
производство (например, при получении
глинозёма изплагиоклаза рудой является такая распространённая
на Земле горная порода как анортозит). Большинство горных
пород применяется в народном хозяйстве
в качестве строительного и горно-химического
сырья.
Как физические тела горные породы характеризуются
плотностными, упругими, прочностными,
тепловыми, электрическими, магнитными,
радиационными и другими свойствами [4].
Наиболее часто встречающиеся
значения основных физических характеристик
пород:
1. плотность 1100-4700 кг/м3;
2. модуль продольной упругости 5•109-1,5•1011 Па;
3. коэффициент Пуассона 0,15-0,38;
4. предел прочности при сжатии до 5•108 Па;
5. предел прочности при растяжении до
2,0•107 Па;
6. коэффициент теплопроводности 0,2-10 Вт/(м•К);
7. удельная теплоёмкость 0,5-1,5 кДж/кг•К;
8. коэффициент линейного теплового расширения
2•10-6-4•10-4К-1;
9. удельное электрическое сопротивление
10-2-1012 Ом•м;
10. относительная диэлектрическая проницаемость
2-30;
11. магнитная восприимчивость 10-7-
3,0.
Свойства горных пород
обусловлены их составом и строением,
а также термодинамическими условиями.
Увеличение пористости приводит к снижению
плотности, прочностных и упругих свойств,
теплопроводности, диэлектрической проницаемости,
электропроводности, магнитной проницаемости
и увеличению влагоёмкости, водопроницаемости. Такие свойства горных
пород, как теплоёмкость, коэффициент
объёмного теплового расширения, модуль
объёмного сжатия и др., определяются
минеральным составом пород; прочность, упругость, теплопроводность, электропроводность
зависят от строения и минерального состава
пород. Механические свойства в первую
очередь обусловлены силами связей между
частицами породы, тепловые и электрические
— ориентировкой минеральных зёрен, наличием
непрерывных проводящих каналов в горных
породах. Наличие преимущественной ориентировки
зёрен, трещин, пор, слоев, прожилков приводит
к анизотропии горных пород. При этом модуль
продольной упругости, предел прочности
при растяжении, теплопроводность, электрическая
проводимость, диэлектрическая проницаемость
больше вдоль слоистости, а предел прочности
при сжатии — поперёк слоистости.
На свойства горных
пород оказывает влияние размер зёрен,
из которых они сложены. У мелкозернистых
горных пород выше прочностные и упругие
свойства, ниже электропроводность и теплопроводность.
Наличие аморфной, стекловидной фазы в
породах снижает их прочность, теплопроводность.
Горные породы, как правило, плохие проводники
тепла и электричества. Большей теплопроводностью
и электропроводностью обладают малопористые
породы, содержащие минералы-проводники
(рудные минералы, графит и т.п.). По магнитной
восприимчивости большинство горных пород
относится к диа- и парамагнетикам; ферромагнитные
минералы — магнетит, гематит, пирротин и др. Упругие свойства
пород определяют величину параметров
акустических свойств, электрические
и магнитные свойства горных пород — электромагнитные
свойства.
Гранулометрический состав горных пород - Процентное весовое содержание в породе разных по величине фракций (совокупность одинаковых зерен или частиц). Для определения гранулометрический состав осадочных пород чаще всего применяется следующая классификация обломков: валуны крупные - более 500 мм, средине - 500-260 мм, мелкие - 250-100 мм; щебень - 100-50 мм, средняя - 50-25 мм, мелкая - 25-10 мм.
3.4 Технологическая схема производства щебня
Рисунок 3.4.1 – Технологическая схема производства щебня.
Из карьера взорванную скальную горную массу – гранит гнейс, известняк и др. – доставляют карьерными автосамосвалами.
Горная масса попадает в приемный бункер с вибропитателем. Забойная мелочь (фракции 0-20 или 0-25) отделяется для того, чтобы исключить попадание в конечный продукт глиняной составляющей и пережженного продукта, образующегося в результате взрывных работ. Колосниковый грохот разделяет горную массу на две фракции 20 (25)-150 мм и более 150 мм.
Крупный продукт попадает в щековую дробилку ни первой стадии дробления, где дробится на более мелкие куски размером до 250 мм.
Мелкая фракция направляется на главный конвейер, смешиваясь с горной массой, полученной после первой стадии дробления и далее, одним потоком, фракции 0-250 мм направляется на промежуточный склад.
С промежуточного склада фракции 0-250 мм подается на конусную дробилку второй стадии дробления и далее на грохоты, где в свою очередь идет процесс отделения товарной фракции 20-40 мм
На рассматриваемой
технологической схеме
Часть материала фракции 20-40 идет на склад готовой продукции, а часть, смешиваясь с подрешетным продуктом, образовавшимся после грохочения во второй стадии, попадается в промежуточный бункер с питатели и далее в две конусные дробилки на третью стадию дробления.
После дробления на третье стадии, материал направляется на товарное грохочение, где отделяется фракции 5-20 мм и отсев, то есть фракции 0-5 мм.
Дробильно-сортировочные
заводы представляют собой единый комплекс
оборудования по переработке и
Особенностью, осложняющей
автоматизацию дробильно-
Средства и приемы автоматизации отдельных механизмов на дробильно-сортировочных заводах, если рассматривать процесс получения нерудных строительных материалов от ,приема исходного сырья до склада готовой продукции, в основном сводятся к следующему: автосамосвалы с сырьем, подъезжая к приемному бункеру, взвешиваются на автоматических автомобильных весах, суммирующих общую массу горной породы, поступающей на переработку за смену.
Приемный бункер питателей обор
Если количество материала в бункере достигает нижнего уровня, то питатель останавливается и поступление материала из бункера в головную дробилку прекращается. Таким образом в бункере всегда остается определенный слой материала, предохраняющий пластины питателя от ударов крупными кусками материала при загрузке бункера из автосамосвалов.
Автоматизация загрузки головной дробилки заключается в следующем (рисунок 3.5.2). Сырье поступает в бункер 1, из которого питателем 2 (с электродвигателем 3) подается в дробилку 4 (с электродвигателем 5), а оттуда дробленый продукт поступает на конвейер 6 (с электродвигателем 7). При дроблении однородной породы производительность питателя равняется производительности дробилки. При попадании в дробилку крупных кусков и прочных пород производительность дробилки снижается.
Если производительность питателя остается неизменной, то дробилка переполнится и потребляемая мощность электродвигателем 5 дробилки увеличится. Чтобы исключить переполнение дробилки, электродвигатель снабжен датчиком 9, который контролирует его потребляемую мощность, а дробилка — датчиком 10, следящим за уровнем материала в ней. Датчики 9 и 10 дадут сигнал аппарату 12 на уменьшение скорости электродвигателя 3 питателя 2, а следовательно, и производительности питателя.
При поступлении мелкой и малопрочной породы дробилка работает с повышенной производительностью, в результате чего переполняется отводящий конвейер 6 и мощность его электродвигателя 7 резко возрастает. В этом случае датчик 8 измерения мощности электродвигателя дает сигнал аппарату 12 на остановку питателя или на уменьшение его производительности.
Чтобы предотвратить попадание в дробилки недробимых металлических предметов, подводящие конвейеры оборудуют автоматическими устройствами для обнаружения и удаления металла, например, электромагнитными шкивами и подвесными электромагнитами, устанавливаемыми на конвейерах после дробилок первичного дробления.
При установке электромагнитного
шкива конвейера немагнитное
сырье под действием
Для нормальной работы дробильных установок необходим постоянный контроль скорости и положения ленты конвейера. Для контроля за скоростью ленты устанавливают реле контроля скорости (PKC) на натяжном барабане или ролике, частота вращения которых зависит от скорости движения ленты.
На положение ленты
конвейера влияют многие факторы: неправильная
установка натяжного барабана, нехватка
роликов и заклинивание их, смещение
слоя материала при загрузке относительно
продольной оси конвейера и др.
Существует два способа контроля
положения ленты — одно — и
двухступенчатый. При одноступенчатом
контроле преобразователь положения
ленты соответствует крайнему допустимому
положению и при нарушениях отключает
привод конвейера. При двухступенчатом
контроле дополнительно устанавливают
промежуточный преобразователь. В
случае отклонения ленты до первой
ступени контроля подается сигнал на
щит, а при отклонении ленты до
второй ступени отключается привод.
На конвейерных линиях в ряде случаев
устанавливают также
Нормальная работа оборудования
во многом зависит от состояния течёк,
по которым движется материал. Для
контроля прохождения материала
через течки применяют
В основу работы индикатора положено свойство полупроводниковых триодов менять выходное сопротивление в момент попадания материала между контактными штырями, которые установлены в течке на заданном уровне. Когда течка оказывается забитой, ток в цепи увеличивается, срабатывает реле и подается сигнал, что течка забита.

- Дробильный механизм МДПII-1
- Дробление гранита
- Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению
- Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению
- Дробление, измельчение, подготовка сырья к обогащению
- Дробление и сушка известняка
- Дрожжевое безопарное тесто и изделия из него
- Дресс-код и его назначение
- Дріжджове тісто
- Дробилка валковая
- Дробилка комбинированная (валковая и щёковая )
- Дробилка конусная
- Дробилка молотковая однороторная
- Дробилка щёковая СМД-117