ВНТП 06-86. Ведомственные нормы технологического проектирования цементных заводов, работающих по сухому способу производства

(утв. Приказом Минстройматериалов СССР от 24.02.1986 № 114)

ВЕДОМСТВЕННЫЕ НОРМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПО СУХОМУ СПОСОБУ ПРОИЗВОДСТВА

ВНТП 06-86

Внесены Государственным ордена Трудового Красного Знамени Всесоюзным проектным и научно-исследовательским институтом цементной промышленности «ГИПРОЦЕМЕНТ».

Утверждены Приказом Министерства промышленности строительных материалов СССР от 24 февраля 1986 г. № 114.

Ведомственные нормы технологического проектирования цементных заводов, работающих по сухому способу производства, ВНТП 06-86 разработаны институтами Гипроцемент и НИПИОТстром на основании изучения и обобщения передового опыта проектирования, строительства и эксплуатации предприятий цементной промышленности, а также отечественных и зарубежных достижений в этой области.

Составители: Г.В. Беззатеева, И.П. Бровар, Е.К. Велич, П.Н. Дмитриев, Е.А. Задерман, руководитель работы, М.П. Карасев, Н.Н. Крашенинников, Ю.А. Макеев, главный инженер института, А.С. Мемхес, Г.Е. Нежинцев, Н.П. Плейер, П.М. Радуда, А.И. Резябкин, И.А. Семченко, Ю.М. Смирнов, В.В. Ткачев, А.Б. Уполовников (Гипроцемент);

Л.В. Базанова, М.П. Зубченок, главный инженер института, С.А. Мусатян, К.С. Никульченко, Н.С. Филимонова, Н.М. Юдин, руководитель работы (НИПИОТстром).

С введением в действие настоящих Норм утрачивают силу «Ведомственные нормы технологического проектирования цементных заводов» ВНТП 6-81/МПСМ СССР.

РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие ведомственные нормы технологического проектирования предназначены для использования при проектировании технологической части проектов нового строительства, расширения, реконструкции и технического перевооружения цехов (отделений) цементных заводов.

1.2. Нормы технологического проектирования разработаны с учетом дополнений и изменений к требованиям технологического процесса производства цемента с применением топливосберегающего сухого способа и использованием высокопроизводительного оборудования для модернизации и реконструкции действующих и строительства новых цементных заводов на основании передового отечественного и зарубежного опыта проектирования, строительства и эксплуатации цементных заводов с учетом системы автоматизированного проектирования заводов по производству цемента (САПР-ЦЕМЕНТ).

1.3. Проектирование должно осуществляться на основании данных технологических испытаний сырьевых материалов и технологического регламента.

1.4. Разработку проектов карьеров цементного сырья следует производить в соответствии с «Нормами технологического проектирования предприятий промышленности нерудных строительных материалов», утвержденными Минстройматериалов СССР.

РАЗДЕЛ 2. ФОНДЫ ВРЕМЕНИ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ МАШИН, ОБОРУДОВАНИЯ, ПРЕДПРИЯТИЯ, ПРОИЗВОДСТВА

2.1. Режим работы машин и оборудования по основным производствам (переделам) следует принимать в соответствии с табл. 1.

РАЗДЕЛ 3. МОЩНОСТЬ ЗАВОДА, АССОРТИМЕНТ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ, УРОВЕНЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

3.1. Расчет проектной мощности цементного завода по выпуску клинкера ведется исходя из гарантированной суточной производительности принятых к установке печей и коэффициента их использования в течение года.

Проектная мощность одной технологической линии завода по клинкеру составит:

где q — т/сутки, гарантированная суточная производительность одного печного агрегата;

Ки — коэффициент использования годового календарного времени.

Проектная мощность завода по клинкеру (тонн/год) равна сумме проектных мощностей всех технологических линий.

Проектная мощность завода по цементу определяется мощностью завода по клинкеру, ассортиментом продукции, предусмотренным в задании на проектирование, и уточняется после выбора технологической схемы предприятия с учетом оценки ее надежности и эффективности.

3.2 Коэффициенты использования годового календарного времени работы печных агрегатов определены по формуле:

где 8760 часов — годовое календарное время;

П часов — количество часов простоя за один средний год в ремонтном цикле.

Коэффициент использования и производительность печных агрегатов принимать в соответствии с таблицей 2.

Примечания: 1. Часовая производительность печных агрегатов уточняется при привязке к реальному заводу в зависимости от свойств сырьевых материалов, топлива и оснащенности печных агрегатов теплообменными устройствами.

2. Коэффициенты использования печных агрегатов сухого способа с декарбонизаторами следует уточнить по результатам приемочных испытаний.

3.3. По другим видам основного технологического оборудования, работающего, как правило, в три смены, коэффициенты использования принимать в соответствии с таблицей 3.

<*> При расчете производственных мощностей конкретного предприятия возможно уменьшение коэффициента использования с учетом пиковых нагрузок на региональных (местных) энергосистемах.

РАЗДЕЛ 4. НОРМЫ РАСХОДА И ТРЕБОВАНИЯ К ПАРАМЕТРАМ И КАЧЕСТВУ СЫРЬЯ, ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТОПЛИВА, ВОДЫ И ВОЗДУХА, МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ПРОИЗВОДСТВА

4.1. Требования к сырью и сырьевым материалам

4.1.1. Сырьем для производства портландцементного клинкера служат природные карбонатные и глинистые породы, а также промышленные отходы и попутные продукты других отраслей, доменные шлаки, топливные золы, шлаки ТЭЦ и др.

Для получения сырьевой смеси заданного химического состава используются корректирующие добавки: железо-кремнеземные или глиноземосодержащие материалы (пиритные огарки, колошниковая пыль, железные руды, туфы, трепелы, опоки, диатомит, песок, боксит, высокоглиноземистые глины и др.).

4.1.2 К началу проектирования новых или реконструкции действующих цементных заводов необходимо иметь:

• разведанные и утвержденные в ГКЗ СССР по промышленным категориям запасы карбонатного и алюмосиликатного сырья, обеспечивающие работу завода на амортизационный период, а также двукратные перспективные запасы по категории \text{С}_{2} ;
• данные о наличии в регионе завода промышленных отходов, пригодных в качестве сырьевых материалов и корректирующих добавок, о количестве, качестве отходов, возможности их поставки.

4.1.3. Сочетание в сырьевой смеси полезных: CaO, SiO_{2} , Al_{2}O_{3} , Fe_{2}O_{3} и примесных оксидов: MgO, K_{2}O + Na_{2}O ; TiO_{2} ; P_{2}O_{5} должно обеспечивать нормальное протекание процесса клинкерообразования, наилучшие условия эксплуатации печного агрегата, получение сырьевой смеси и клинкера, отвечающих по химическому составу требованиям, указанным в таблице 4, что гарантирует выпуск цемента высокого качества, отвечающего требованиям ГОСТ 10178-76.

Пригодность сырьевых материалов с более высоким содержанием примесных оксидов и качество получаемого из них цемента должны устанавливаться на основании технологических испытаний.

Для глинистых пород кроме химического состава определяющим является также их гранулометрический состав. Наиболее качественными считаются глинистые породы, в которых количество грубых фракций (крупный кварцевый песок, обломки полевых шпатов, слюд, карбонатных пород и другие) составляет:

    крупнее 0,20 мм                                         - не более 10%
    крупнее 0,08 мм (включ. фракцию 0,20 мм)                - не более 20%

4.1.4. Классификация сырьевых материалов по физическим свойствам (липкость, пластичность, размолоспособность) приведена в таблицах 5, 6, 7.

Таблица 6

4.1.5. Для интенсификации процесса обжига и улучшения качества клинкера в состав сырьевой шихты могут вводиться в качестве минерализаторов, легирующих и модифицирующих добавок:

• технические гипсы (фосфогипс, борогипс, титаногипс и др.); фосфогипс (ТУ 6-08-219-71) — в количестве до 1% SO_{3} в пересчете на массу сухой сырьевой смеси;
• плавиковый шпат — 0,2 — 1,0% (ТУ 7618-83);
• кремнефтористый натрий — 0,2 — 0,5% (ГОСТ 87-77);
• шлаки и отходы от выплавки полиметаллических руд, обеспечивающие ввод 0,5 — 2,0% легирующих оксидов в клинкер;
• отходы переработки бариевых и бариево-стронциевых руд в количестве 0,2 — 0,7% в пересчете на BaO (ТУ 6-18-32-12-83);
• другие минерализаторы по результатам испытаний для конкретного завода.

4.1.6. При работе производственно-отопительной котельной на твердом топливе зола и шлак от котельных агрегатов должны использоваться для технологических нужд завода.

4.1.7 Содержание основных оксидов в корректирующих добавках должно быть:

4.1.8. Сырьем для производства белого и цветных портландцементов служат маложелезистые карбонатные (известняк, мел и их разновидности), алюмосиликатные породы (маложелезистые каолины, песчано-глинистые породы, обогащенный каолин-сырец, полукислые глины, туфогенные породы, алюмосиликатные породы промышленных производств) и маложелезистые корректирующие добавки (кварцевый песок и другие).

Карбонатные породы для производства белого и цветных портландцементов по содержанию оксида кальция и красящих оксидов подразделяются на классы А, Б, В и в соответствии с действующими техническими условиями должны отвечать требованиям, указанным в таблице 8.

Алюмосиликатные породы для производства белого и цветных портландцементов должны отвечать требованиям, указанным в таблице 9.

Содержание SiO_{2} - Fe_{2}O_{3} в корректирующей кремнеземистой добавке для производства белого и цветного портландцементов должно составлять:

Возможность применения для производства белого и цветного портландцементов природных карбонатных и алюмосиликатных сырьевых материалов или промышленных отходов, содержащих более высокое количество оксидов железа, марганца, титана, чем указано в таблицах 8 и 9, определяется специальными технологическими испытаниями.

4.2. Требования к технологическому топливу

4.2.1. Для обжига клинкера может применяться газообразное и твердое топливо, в качестве резервного возможно жидкое топливо. Выбор технологического топлива производится на основании предварительных технико-экономических расчетов по согласованию с Госпланом СССР.

Принятый для вращающихся печей вид топлива должен, как правило, использоваться также для сушильных установок и производственно-отопительных котельных.

В качестве газообразного топлива может применяться природный газ и попутный нефтепромысловый газ.

В качестве твердого топлива для вращающихся печей могут применяться каменные и бурые угли, а также горючие сланцы и их смеси. Твердое топливо, применяемое для вращающихся печей, должно полностью отвечать техническим требованиям, предъявляемым соответствующими ГОСТами.

В качестве резервного топлива может применяться топочный мазут марок 40 и 100 (ГОСТ 10585-75), а также некоторые виды светлых нефтепродуктов (соляровое масло, дизтопливо) для установок с небольшим расходом (розжиговые устройства, установки периодического кратковременного действия).

Для обеспечения оптимальной производительности печей форсуночное топливо должно отвечать следующим основным требованиям:

для углей

• теплота сгорания форсуночного топлива (Q_{\text{р}}^{\text{н}}) не ниже 23100 кДж/кг (5500 ккал/кг);
• содержание летучих (на форсуночное топливо) в пределах 18 — 28%;
• зольность для обеспечения обжига клинкера высокого качества не должна превышать значений, предусмотренных соответствующими ГОСТами для каждого месторождения угля;
• тонкость помола и влажность форсуночного топлива в зависимости от марки и характеристики углей определяется в каждом отдельном случае по действующим нормам.

При этом следует учитывать, что недостаточная подсушка угля в процессе размола затрудняет хранение, транспортирование и подачу пыли к горелкам, а пересушка пыли недопустима по условиям самовозгорания и взрывобезопасности;

для горючих сланцев

• теплота сгорания форсуночного топлива с учетом теплового эффекта разложения карбонатов не ниже 12600 кДж/кг (8000 ккал/кг);
• влажность 1 — 2%;
• пределы колебания зольности +/- 1%;
• тонкость помола 6 — 8% остатка на сите 008.

4.3. Основные технологические требования к качеству воды и стоков

Вода, используемая для кондиционирования отходящих газов, воздушно-водяного охлаждения клинкера, впрыскивания в сырьевые и цементные мельницы и гидропылеудаления, должна удовлетворять следующим требованиям и содержать не более: - растворимых солей — 10000 мг/л; -2 - сульфат-ионов SO — 2700 мг/л; 4 -1 - хлорид-ионов Cl — 3500 мг/л; - взвешенных веществ — 300 мг/л; - иметь pH в пределах — 4 - 12,5.

Вода, используемая для охлаждения технологического оборудования, должна удовлетворять требованиям заводов — изготовителей оборудования.

Качество отводимых производственных стоков от технологического оборудования должно приниматься в соответствии с данными заводов — изготовителей оборудования.

4.4. Материальный баланс

4.4.1. Материальный баланс определяет потребность завода в сырье, топливе, добавках, полуфабрикатах (сырьевая мука, клинкер) и других материалах, необходимых для технологического процесса.

При расчете материального баланса потери сырьевых материалов, топлива, добавок, полуфабрикатов и готовой продукции учитывают следующим образом:

• потери сырьевых материалов принимаются суммарно по всему переделу переработки сырья, но без карьеров, в количестве 1,0% и учитываются в удельных расходах;
• потери клинкера — 1,0% учитываются в удельных расходах сырьевых материалов и топлива;
• потери твердого топлива по всему переделу его переработки (включая помол) принимаются равными 1,5%;
• потери жидкого топлива — 0,5%;
• потери готовой продукции (цемента) принимаются равными 1,0%;
• потери добавок и гипса принимаются 1,5% и учитываются в суточных и годовых расходах этих материалов и топлива;
• потери добавок, вводимых в качестве интенсификаторов в сырьевую шихту, принимаются в количестве 1,5%.

4.4.2 Расходы материалов определяются в год и в сутки.

Суточные расходы сырья, топлива, корректирующих добавок и интенсификаторов рассчитываются исходя из потребности печей при работе их 24 часа в сутки, годовые — из расчета 8760 часов с учетом коэффициента использования печей.

Суточный расход клинкера, гипса и добавок, а также суточная выработка цемента определяются исходя из принятого режима работы мельниц.

4.4.3. Расход сырья, основных и вспомогательных материалов, топлива зависит от их химсостава и качества, выбранной технологической схемы и ее аппаратурного оформления и составит для портландцемента:

• карбонатный компонент 1100 — 1350 кг/т кл.;
• глинистый компонент 200 — 350 кг/т кл.;
• корректирующие добавки 10 — 100 кг/т кл.;
• топливо условное на обжиг клинкера 110 — 135 кг/т кл.;
  • сжатый воздух — 60 — 80 нм3/т цемента;
  • добавки в цемент — 0 - 200 кг/т цемента;
  • гипс — 30 — 80 кг/т цемента;
  • мелющие тела — 1,40 кг/т цемента;
  • в том числе шары — 0,73 кг/т цемента;

цильпебс — 0,67 кг/т цемента; - огнеупоры — 3,11 кг/т клинкера.

4.4.4. Расход материалов на ремонтно-эксплуатационные нужды цементных заводов принимать в соответствии с нормами удельных расходов, утвержденными МПСМ СССР.

РАЗДЕЛ 5. НОРМЫ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДИ НА МАШИНУ, АГРЕГАТ, УСТАНОВКУ

Нормы рабочей площади на машину, агрегат, установку принимать в соответствии с таблицей 10.

РАЗДЕЛ 6. НОРМЫ ЗАПАСОВ И СКЛАДИРОВАНИЯ СЫРЬЯ, ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПОЛУФАБРИКАТОВ, ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ, НОРМАТИВЫ СКЛАДСКИХ И ПОДСОБНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Примечание. Емкость одного штабеля усреднительного склада сырьевых материалов должна быть равной 7 — 10-суточному расходу сырья.

РАЗДЕЛ 7. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ ПЕРЕДЕЛОВ ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ

7.1. Дробление сырьевых материалов

Дробление сырьевых материалов производится на карьере или на площадке завода в зависимости от выбора условий транспортирования.

Оптимальная начальная крупность сырья высокой и средней прочности для заводов мощностью до 2500 т/сутки составляет 1000 мм, для заводов мощностью более 2500 т/сутки — 1200 — 1500 мм.

Начальная крупность мягкого сырья — 300 — 500 мм, а при добыче роторным экскаватором — до 100 — 120 мм.

Конечная крупность продукта дробления определяется требованиями к сырью, обусловленными принятой схемой последующего процесса измельчения, и составляет:

• для схемы с трубной мельницей 25 — 40 мм (для сырья твердого и средней твердости) и до 50 мм (для мягкого);
• для схемы с мельницей «Аэрофол» 250 — 400 мм (в зависимости от диаметра цапфы);
• для схемы с вертикальной тарельчато-роликовой мельницей 40 — 150 мм (для сырья средней твердости) и до 300 мм (для мягких материалов).

Первичное дробление пород осуществляется в щековых, конусных, молотковых, ударно-отражательных дробилках, в т.ч. в передвижных, вторичное дробление — в молотковых и ударно-отражательных дробилках.

При дроблении в одну стадию используются ударно-отражательные, молотковые и комбинированные дробилки ударно-отражательного действия.

Для сырья, содержащего глинистые включения, следует применять щечно-валковые, валковые и молотковые дробилки, в т.ч. и самоочищающиеся, при этом влажность сырья может достигать 10 — 25%, а содержание глины — 20 — 30%.

Дробление мягких неразмучивающихся пород (рыхлые известняки, мягкие опоки, трепелы) производится в одну стадию в самоочищающихся молотковых дробилках.

Для дробления мягких пластичных пород (мел, глина) используются валковые дробилки.

Для отделения мелочи, содержащейся в материале, поступающем на дробление, количество которой может достигать 20 — 30%, следует предусматривать предварительное грохочение материала на грохоте, устанавливаемом перед дробилкой. Грохочение может осуществляться с применением пароподогрева колосников грохота.

Дробление при необходимости может совмещаться с сушкой. Для этой цели используют ударно-отражательные дробилки.

Дробилки с одновременной сушкой должны оснащаться специальными топками и затворами на загрузке и выгрузке материала из дробилки во избежание подсосов наружного воздуха.

7.2. Хранение дробленых сырьевых материалов

Рекомендуются к применению следующие типы складов:

• открытые и закрытые усреднительные склады для хранения и усреднения сырьевых материалов неоднородного химического состава;
• склады с мостовыми грейферными кранами для хранения всех видов сырья и сухой глины;
• эстакадно-гравитационные склады, открытые или закрытые, для хранения всех видов сырья.

Тип усреднительного склада, способ усреднения и объем склада выбирается с учетом степени неоднородности химического состава и физических свойств карбонатного и глинистого компонентов или их смеси.

Емкость усреднительного склада определяется при конкретном проектировании, объем одного штабеля обычно принимается равным 7 — 10-суточному расходу сырья. Количество штабелей зависит от компоновки оборудования усреднительного склада и мощности завода.

На линии загрузки материалов в усреднительный склад предусматривается, при необходимости, сооружение установок, обеспечивающих отбор и подготовку представительных проб материала, поступающего на склад.

Объем и конструкция складов должны обеспечивать раздельное хранение всех компонентов без смешивания.

Производительность устанавливаемых на складе механизмов должна превышать производительность агрегатов, с которыми они связаны, на 10 — 20%.

Степень усреднения сырья на складе составляет 2 — 10 в зависимости от способа отсыпки и разгрузки усреднительных штабелей. Необходимая степень усреднения материала устанавливается в результате расчета усреднительной способности технологической схемы сырьевого передела.

Совместная предварительная гомогенизация компонентов сырьевой смеси применяется в том случае, когда они имеют сравнительно постоянный химический состав или когда это требуется по технологической схеме. Дозировка компонентов производится перед их смешиванием.

7.3. Помол сырьевой смеси

Помол сырьевых материалов необходимо совмещать с сушкой теплом отходящих газов вращающихся печей и холодильников для клинкера.

Выбор схемы помола определяется свойствами сырья и технико-экономическими показателями помольных установок.

Помол осуществляется по следующим схемам:

• помол сырьевой смеси влажностью до 8 — 10% в трубной шаровой мельнице с пневматической разгрузкой, работающей по замкнутому циклу, или мельнице с гравитационной разгрузкой замкнутого цикла, рассчитанной на пропуск повышенного количества газов;
• помол сырьевой смеси влажностью до 18% с размалываемостью 10 — 18 кВт x ч/т в вертикальной тарельчато-роликовой мельнице или в агрегате с ударно-отражательной дробилкой и короткой шаровой мельницей замкнутого цикла с пневматической или гравитационной разгрузкой;
• помол сырьевой смеси влажностью до 20% в агрегате с мельницей самоизмельчения типа «Аэрофол» и трубной шаровой мельницей домола;
• помол с одновременной сушкой мягкого, не содержащего абразивных включений сырья влажностью до 25 — 30% в установках с ударно-отражательной дробилкой или молотковой мельницей и короткой шаровой мельницей с пневматической или гравитационной разгрузкой.

Если сырье, поступающее в мельницу, имеет влажность более 8 — 10%, для сушки используются отходящие газы печей в смеси с топочными газами. Для сушки целесообразно также использовать тепло избыточного воздуха холодильника для клинкера.

Суммарная суточная производительность всех мельниц должна превышать максимальную суточную потребность печей в сырьевой смеси на 20 — 30%.

Питание мельниц сырьевыми компонентами осуществляется из индивидуальных к каждой мельнице бункеров емкостью, соответствующей запасу каждого сырьевого компонента на время не менее четырех часов работы мельницы. Питание производится весовыми дозаторами. Тонкость помола готовой сырьевой смеси — 12 — 17% остатка на сите 008, влажность 0,5 — 1,0%.

Тонкость помола крупки на выходе из мельницы «Аэрофол» принимается 50 — 60% остатка на сите 008, влажность до 1%.

На период снижения влажности материала, поступающего в помольный агрегат, либо уменьшения или прекращения питания необходимо предусматривать автоматическую систему подачи распыленной воды в агрегат.

К трубным мельницам с гравитационной разгрузкой предусматривать установку центробежных воздушно-циркуляционных сепараторов с выносными циклонами и вентилятором.

Трубные вентилируемые мельницы оснащаются воздушно-проходными сепараторами.

В аэродинамических и тепловых расчетах помольных установок коэффициенты подсоса воздуха в мельницах рекомендуется принимать равными 1,25 — 1,30; в сепараторах и циклонах — 1,10, скорости газов в разгрузочных цапфах трубных мельниц с гравитационной разгрузкой (из условий сушки) — 7 - 10 м/с, трубных вентилируемых мельниц — 18 м/с, мельниц «Аэрофол» — 18 — 23 м/с (из условий пневморазгрузки).

При использовании отходящих газов вращающихся печей в сушильно-помольной установке с целью обеспечения непрерывной работы печного агрегата в случаях простоев помольно-сушильных агрегатов предусматривать свободные тракты с кондиционерами для отходящих газов и дистанционно-управляемые регулирующие органы для направления потоков дымовых газов.

На сборной течке от всех осадителей перед подачей сырьевой муки в смесительные силосы предусматривать установку измерения расхода продукта, установку пробоотборников и датчиков тонкости помола.

Для удаления металлических включений на магистрали транспорта крупки от мельницы к сепаратору целесообразно устанавливать уловитель, на тракте подачи крупки от сепаратора в мельницу для определения циркулирующей нагрузки — расходомер.

Для снижения агрегирования сырьевых материалов в процессе их измельчения в барабанных мельницах и для интенсификации гомогенизации сырьевой муки в силосах целесообразно применять поверхностно-активные вещества (ПАВ), вид и дозировка которых устанавливаются специальными испытаниями.

Следует учитывать необходимость установки датчиков загрузки мельниц с обеспечением возможности выбора их положения по длине мельницы.

Для производства ремонтных работ в отделении сырьевых мельниц и работ по загрузке и смене мелющих тел и бронефутеровки необходимо предусматривать средства механизации, включая установки для поагрегатного ремонта.

7.4. Хранение, гомогенизация сырьевой смеси

Для усреднения и хранения сырьевой муки надлежит, как правило, применять силосные резервуары с пневматическим перемешиванием. Может применяться одноярусное и двухъярусное расположение гомогенизационных и запасных силосов непрерывного или порционного действия.

Подача сырьевой муки при двухъярусном хранении должна предусматриваться только в гомогенизационные силосы, из которых сырьевая мука должна поступать в запасные силосы.

Подача непосредственно в запасные силосы пыли, уловленной в электрофильтрах, не рекомендуется.

Уловленная в электрофильтрах пыль должна поступать в общий поток пыли, уловленной осадителями после помольно-сушильных агрегатов. При остановке помольно-сушильных агрегатов пыль, отделенную от газов, отходящих от печного агрегата, целесообразно складировать в специальные емкости, из которых в дальнейшем ее необходимо дозировать в общий поток сырьевой муки.

Количество гомогенизационных силосов принимать не менее двух. При проектировании аэрирующей системы перемешивания сырьевой муки в силосах периодического действия следует предусматривать сплошную укладку аэрирующих кассет на всей поверхности днищ силосов и тщательную очистку от влаги и масла воздуха, подаваемого в систему.

Для отбора и последующего анализа контрольных проб сырьевых компонентов и сырьевой муки следует применять специальные автоматические пробоотборники и анализаторы. Типы пробоотборников, анализаторов, уровнемеров и расходомеров (или весоизмерителей) сырьевой муки, а также места их установки определяются в каждом конкретном случае в соответствии с технологической схемой и схемой контроля и управления.

7.5. Склады интенсификаторов и пластификаторов

Для хранения различного вида жидких интенсификаторов, пластификаторов сооружаются соответствующие склады в комплексе с приемным устройством, резервуарами, устройствами для разбавления и перемешивания, насосными станциями.

При этом целесообразно объединять различные склады в блоки, используя для различных материалов единое приемное устройство, мешалки, насосы, промывая их от остатков материалов.

При выборе оборудования, арматуры и трубопроводов необходимо учитывать агрессивные воздействия перерабатываемой среды (материала).

7.6. Обжиг сырьевой шихты

При проектировании технологической части процесса обжига сырьевой шихты решаются следующие основные вопросы:

• выбор типа и размера печного агрегата в зависимости от характеристики сырья, результатов теплотехнических и аэродинамических расчетов, мощности завода и вида технологического топлива;
• выбор вспомогательного комплектующего оборудования;
• разработка конструктивных и компоновочных решений печного отделения;
• обеспечение требований привязки устройств контроля процесса обжига и охлаждения клинкера.

Следует применять, как правило, вращающиеся печи, оснащенные циклонными теплообменниками с реакторами-декарбонизаторами или другими запечными теплообменными устройствами в зависимости от содержания вредных примесей в сырье и топливе и других факторов.

При превышении содержания в сырье щелочей более 1% и хлора более 0,015% необходимо применять специальные технические решения, например, байпасирование.

Топливо в зоне спекания печей должно сжигаться при коэффициенте избытка воздуха (\alpha_{n}) , равном 1,05 — 1,1.

Величина коэффициента избытка воздуха за последней ступенью циклонного теплообменника не должна превышать значения \alpha = 1,3 - 1,35 .

Температура отходящих газов после запечных теплообменников, как правило, не должна превышать 360 °C.

Примерная степень тепловой подготовки и декарбонизации сырьевой шихты в циклонных теплообменниках, а также исходные параметры работы запечных теплообменников приведены в таблице 12.

<*> Учитывается степень декарбонизации без учета циркулирующего по печной установке материала.

Для питания вращающихся печей сырьевой мукой необходимо применение весовых дозаторов непрерывного действия.

Питающие установки следует размещать в непосредственной близости от теплообменников вращающихся печей.

Запас производительности дымососов для вращающихся печей должен составлять не менее 10%.

Запас по напору принимать равным 10%.

Отходящие газы вращающихся печей после очистки от пыли должны направляться в дымовые трубы.

Количество и размеры дымовых труб выбираются в зависимости от местных условий.

Скорость дымовых газов в устье труб должна быть в пределах 15 — 20 м/с.

Охлаждение клинкера осуществляется воздухом, который после охлаждения клинкера должен максимально быть использован в процессе обжига и сушки.

Для транспортирования клинкера от холодильников должны устанавливаться на одну печь два транспортера, один из которых является резервным.

Транспортеры для клинкера выбираются с 25% запасом от производительности печи.

Крупная фракция клинкера, выходящего из холодильника до поступления на транспортер, должна пройти стадию дробления.

Необходимо предусматривать утилизацию тепла корпусов печей, тепла отходящих газов печей и холодильников. Предусматривать систему отбора, подготовки и доставки в лабораторию и ОТК проб клинкера.

Для производства ремонтных работ в печном отделении, а также для производства футеровочных работ должны предусматриваться средства механизации (электрические тали, краны, манипуляторы и другое оборудование).

Печное отделение должно проектироваться с учетом возможности его расширения без нарушения работы действующих печей. На территории расширения исключается размещение каких-либо капитальных сооружений и инженерных коммуникаций.

Условия службы огнеупорных футеровок различных участков вращающихся печей приведены в таблице 13.

В зоне наивысших температур печей следует предусматривать периклазошпинелидный, периклазохромитовый огнеупор с пониженным содержанием окиси хрома.

Футеровку зоны наивысших температур печей, выпускающих клинкер для белого цемента, следует проектировать из периклазового огнеупора на шпинельной связке.

Шамотную кладку, выполняемую вперевязь, следует проектировать отдельными панелями длиной порядка 30 м; участки печи, где расположены лючки для отбора проб, футеруются отдельными панелями длиной 1 — 2 м с обрезным швом; периклазовую кладку следует проектировать панелями длиной 5 — 10 м. Между панелями футеровки следует предусматривать температурные швы толщиной 8 мм, закладываемые фанерой соответствующей толщины.

Длина участка, футеруемого периклазовыми огнеупорами, зависит от внутреннего диаметра печи по футеровке (Дсв).

Длину участков, футеруемых периклазовыми огнеупорами, следует определять по таблице 14.

Кладку огнеупорных кирпичей из алюмосиликатных изделий следует проектировать на растворах; кладку из периклазовых изделий — преимущественно на растворе. В случае если кладка ведется при минусовых температурах, периклазовые огнеупоры должны укладываться на металлических пластинах из Ст3. Высота пластин не должна превышать высоту изделий, толщина — 1,2 — 2,0 мм.

В спецификациях следует предусматривать потребность как в растворе, так и в пластинах.

Для футеровки свода разгрузочной головки печи следует применять шамотный уплотненный огнеупор, вертикальных поверхностей головки — шамотный огнеупор общего назначения (кладку предусматривать горизонтальными рядами вперевязку).

Футеровку запечных теплообменников (для печей сухого способа), а также футеровку холодильников для клинкера рекомендуется выполнять преимущественно штучным шамотным фасонным огнеупором с высокоэффективной теплоизоляцией; применение жаропрочного бетона допускается только для небольших локальных криволинейных поверхностей, где укладка кирпича не может быть выполнена.

Условия службы огнеупорной футеровки различных участков запечного теплообменника приведены в таблице 15.

Во избежание обрушения вертикальную кладку следует крепить к корпусу при помощи специальных деталей крепления из жаростойкой стали.

Футеровку потолочных участков следует проектировать подвесными огнеупорными изделиями. Детали крепления должны изготавливаться из жаростойкой стали.

Толщину и вид футеровки и изоляции следует определять расчетом с целью обеспечения температур наружных стенок запечного теплообменника на уровне 40 — 70 °C.

Выбор материалов для футеровки запечных теплообменников производить в соответствии с действующими ГОСТами, техническими условиями.

Нормы боя огнеупорных материалов, включаемых в заказные спецификации, устанавливаются из условий потерь при каждой перевалке кирпича (в пакетах — 2%, без пакетов — 5%, при укладке — 5%), но суммарно не более 20%.

Следует предусматривать механизацию футеровочных работ, в том числе по укладке, выломке и удалению футеровки.

7.7. Технологическое топливо

7.7.1 Установка пылеприготовления

Для помола угля могут применяться индивидуальные схемы пылеприготовления с прямым вдуванием и пылевым бункером, а также схемы центрального пылеприготовления. Выбор схемы производится на основании технико-экономического обоснования.

В качестве сушильного агента наиболее целесообразно использовать отходящие газы от печей с циклонными теплообменниками (расположение мельниц в холодной части печного отделения); могут использоваться отходящие газы от специальных топок. Использование для сушки углей только горячего сбросного воздуха от холодильников допускается в отдельных случаях.

Индивидуальные схемы пылеприготовления с пылевым бункером разделяются на две основные группы:

• замкнутые схемы (со сбросом вентилирующего агента в печь) могут применяться при начальной влажности угля (или смеси) до 12%;
• разомкнутые схемы (со сбросом вентилирующего агента в атмосферу через электрофильтр); эти схемы применяются при пылеприготовлении топлива любой влажности.

При использовании низкокалорийных углей и сланцев рекомендуется применять разомкнутые или полуразомкнутые схемы топливоподготовки. При этом следует предусмотреть подогрев первичного воздуха до 150 — 200 °C.

При использовании твердого топлива влажностью до 25% подсушка топлива должна осуществляться в сушилке нисходящего потока, при влажности углей более 25% — в сушильном барабане или в трубе-сушилке.

В зависимости от начальной влажности углей температура сушильного агента перед сушкой в нисходящем потоке принимается до 500 °C, а перед трубой — сушилкой до 800 °C.

Независимо от источника сушильного агента для сушки углей перед каждой мельницей должна быть запроектирована индивидуальная топка.

Для приготовления пылевидного топлива, потребляемого вращающимися печами, могут применяться шаровые барабанные, среднеходные мельницы и другое измельчительное оборудование.

Выбор типа и размера мельниц производится в зависимости от потребности в пылевидном топливе, его вида, коэффициента размолоспособности, содержания в нем летучих и необходимой тонкости помола.

Мельницы должны выбираться с запасом по производительности не менее 20%.

При индивидуальных замкнутых схемах необходимо предусматривать возможность подачи угольной пыли от всех осадительных циклонов в расходные бункера всех печей и топок сушильных установок.

7.7.2 Газоснабжение

Подача газа цементному заводу проектируется от магистрального газопровода высокого давления через газораспределительную станцию (ГРС) или от городской газораспределительной сети.

По предварительному согласованию со специализированной организацией, проектирующей магистральный газопровод и ГРС, давление газа на выходе из ГРС, в зависимости от удаления последней от цементного завода, принимается равным 0,6 — 1,2 МПа (6 — 12 кгс/см2).

Давление газа на вводе в цехи целесообразно принимать в пределах 0,25 — 0,3 МПа (2,5 — 3,0 кгс/см2).

Учет расхода газа цементным заводом может быть организован на ГРС, на газорегуляторном пункте (ГРП) или на специальном пункте замера раздельно для каждого потребителя.

Следует осуществлять индивидуальный учет газа по каждому топливопотребляющему агрегату (печь, сушильный барабан, котел). При измерении расходов природного газа необходимо предусматривать перед сужающими устройствами регистрирующие приборы для измерения давления и температуры газа.

Регулирование и поддержание давления газа перед горелочными устройствами тепловых агрегатов производится с помощью местных газорегуляторных установок (ГРУ), располагаемых непосредственно в производственных отделениях.

Сжигание газа на цементных заводах предусматривается на среднем давлении в пределах 0,05 — 0,2 МПа (0,5 — 2,0 кгс/см2) перед горелками вращающихся печей и до 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) в топках сушильных барабанов, сырьевых мельниц и котлов.

В зависимости от максимального рабочего давления газопроводы делятся на следующие категории:

• низкого давления — не более 0,005 МПа (0,05 кгс/см2);
• среднего давления — от 0,005 до 0,3 МПа (0,05 до 3 кгс/см2);
• высокого давления — от 0,3 до 1,2 МПа (3 до 12 кгс/см2).

Связь между газопроводами различных давлений, входящими в систему газоснабжения, осуществляется только через ГРП или газорегуляторные установки.

На территории заводов предпочтительной является надземная прокладка наружных газопроводов, что обуславливается условиями большей безопасности эксплуатации газопроводов.

При проектировании цеховых газопроводов должна предусматриваться установка:

• отключающего устройства на вводе газопровода в цех;
• показывающего манометра после отключающего устройства на вводе газопровода в цех;
• отключающего устройства на ответвлениях газопровода к агрегатам;
• продувочного газопровода в конце цехового коллектора;
• измерительных диафрагм на ответвлении к каждому агрегату.

Топки котлов, сушильных барабанов и сырьевых мельниц сухого помола, работающих на пылевидном, жидком и газообразном топливе, оборудуются взрывопредохранительными клапанами. В качестве взрывопредохранительных клапанов могут использоваться открывающиеся лючки и дверцы.

Суммарная площадь открывающихся при взрыве лючков, дверок и предохранительных клапанов рассчитывается при работе на угольной пыли в соответствии с нормативными материалами.

Взрывопредохранительные клапаны устанавливаются на пыльных камерах вращающихся печей, горизонтальных или слабонаклонных (менее 30°) газоходах перед дымососами и дымовыми трубами. Сечение клапанов принимается согласно нормативным материалам Госгортехнадзора.

Вращающиеся печи, сушильные барабаны, сырьевые мельницы и котлы, работающие на газовом топливе, должны быть оборудованы автоматикой безопасности горения и контрольно-измерительными приборами.

7.7.3 Мазутоснабжение

Мазут как резервное топливо предназначается к употреблению при длительных перерывах в подаче газа на завод. Необходимость в резервном топливе определяется в каждом отдельном случае инстанцией, устанавливающей для завода вид основного топлива.

Фронт разгрузки мазута при прибытии на завод определяется из условия возможности одновременного слива не менее 1/3 маршрута в сроки, предусмотренные правилами перевозок грузов по железным дорогам СССР.

На приемно-сливном устройстве предусматривается подвод пара к цистернам, на обогрев сливных лотков и к гидрозатвору.

По обеим сторонам сливных лотков выполняются бетонные отмостки с уклоном в сторону лотков. Уклон лотков принимается равным 1%.

Насосы приемного устройства должны обеспечить перекачку мазута, сливаемого из цистерн, установленных под разгрузку, не более чем за 5 часов.

Количество резервуаров в мазутохранилище должно быть не менее 3-х.

Подачу мазута потребителям следует принимать по циркуляционной схеме; при этом необходимо предусматривать две нитки напорных магистралей, рассчитанных на 75% номинальной производительности с учетом рециркуляции, и одну для рециркуляции.

Проектирование тупиковых систем мазутоснабжения с цеховыми (промежуточными) складами не рекомендуется.

Рекомендуется предусматривать двухступенчатую схему подачи мазута с применением насосов первого подъема напором 0,7 — 1,0 МПа (7 — 10 кгс/см2) и насосом второго подъема 3,5 МПа (35 кгс/см2) и выше.

Количество насосов каждой группы должно быть не менее трех (в том числе один резервный).

Производительность насосов второго подъема должна обеспечивать подачу потребителям максимального часового расхода мазута с учетом коэффициента рециркуляции, равного 1,2 — 1,5.

При необходимости ввода жидких присадок в мазут, подаваемый в котельную завода, их хранение и ввод рекомендуется предусматривать на основном складе мазута. При этом помимо резервуаров для присадок необходимо предусматривать самостоятельные резервуары мазута с присадками для котельной.

Конденсат пара должен использоваться в цикле котельных установок.

Конденсат от подогревателей мазута и спутников должен подаваться отдельно от конденсата паропроводов разогрева лотков и емкостей.

Отвод замазученной воды из нижней части любого резервуара производится в рабочий резервуар, приемную емкость или на специальные очистные сооружения.

Температура и давление мазута у форсунок должны быть не ниже указанных в таблице 16.

Вязкость мазута перед механическими форсунками тепловых агрегатов должна быть не более 3 — 4 °ВУ.

В качестве теплоносителя для подогрева мазута рекомендуется применять пар давлением 0,8 — 1,3 МПа (8 — 13 кгс/см2), температурой 180 — 200 °C.

Способ и температуру подогрева мазута рекомендуется принимать в соответствии с таблицей 17.

Теплообменники для подогрева мазута должны размещаться вне здания насосной станции.

7.8. Сушка сырья и добавок

В зависимости от свойств сырья и добавок для их сушки могут применяться сушильные барабаны, сушилки псевдоожиженного слоя, сушилки в восходящем потоке (аэрофонтанные) и ряд других, менее распространенных.

Сушильные барабаны применяются для сушки материалов со сравнительно высокой первоначальной влажностью и вязкостью. Они позволяют применять для сушки газы с начальной температурой 800 — 1000 °C.

Основной характеристикой производительности сушильного барабана является паросъем с 1 м3 его объема (напряжение по влаге).

Экспериментальные данные по величинам паросъемов для различных материалов при размере кусков материала 30 мм и конечной его влажности 1% приведены на диаграмме рис. 1.

Расход тепла на сушку в сушильном барабане находят из теплового баланса установки, при этом температуру газов на выходе из барабана принимают (в зависимости от начальной влажности материала) в пределах 120 — 150 °C. При сушке материалов, обычно применяемых в цементной промышленности, расход тепла колеблется от 850 до 1200 ккал/кг влаги.

Для предварительных расчетов расход тепла на сушку можно найти по диаграмме рис. 2.

Конечная влажность высушиваемых материалов определяется возможностью их дальнейшей транспортировки, дозировки и хранения, величиной гигроскопической влажности.

Для добавок конечная влажность составляет обычно 1 — 2%, а для сырьевых материалов — в зависимости от технологии дальнейшей их переработки. Если предполагается досушивать материалы в сырьевых мельницах, использующих тепло отходящих печных газов, то суммарную конечную влажность принимают 7 — 9%, что позволяет полностью использовать отходящие печные газы и уменьшить пыление подсушенных материалов при их транспортировке и складировании.

Если после подсушки в сушильных барабанах материалы подвергаются в сырьевых мельницах только размолу, то конечная влажность должна быть не более 1,0 — 2,0%.

Дымососы сушильных установок размещаются, как правило, после аппаратов двухстадийной очистки.

Температура газов перед дымососом должна превышать на 15 — 20 °C точку росы, определяемую с учетом содержания серы в газах индивидуально для каждой установки.

Удельный паросъем русловых сушилок — 70 — 100 кг вл./м3 x ч, температура сушильного агента 600 — 750 °C.

Сушилки с восходящим потоком типа аэрофонтанных используют для сушки сыпучих материалов, таких как шлаки, известняки, отходы глиноземного производства. Удельный расход тепла на сушку составляет 870 — 1000 ккал/кг кл., удельный паросъем до 1000 кг вл./м3 x ч, температура сушильного агента до 1200 °C.

7.9. Помол цемента

Проектирование новых отделений помола цемента должно базироваться, как правило, на схемах одностадийного помола в замкнутом цикле.

Следует предусматривать дробление клинкера, добавок и гипса до 20 — 30 мм, при этом для клинкера применять дробилки, встроенные в холодильник, а также конусные дробилки или вальцпрессы.

Влажность гидравлических добавок не должна превышать при выпуске портландцемента 2%, при выпуске шлакопортландцемента — 1%. Допустимая влажность гипса — 10% (влажность шихты не более 1,5%, температура — не более 100 °C).

Тонкость помола цементной шихты влияет на марку цемента. В расчетах ориентировочно принимается, что марке «400» соответствует остаток на сите № 008 4 — 11% и удельная поверхность 2500 — 3000 см2/г, марке «500» — 1 - 9% и 3200 — 3700 см2/г.

Питание мельниц клинкером, гипсом и добавками производить раздельно способом весового дозирования.

Для снижения температуры цемента следует предусматривать подачу распыленной воды в мельницу в количестве 0,5 — 1,5% от веса цемента и охлаждение цемента после помола.

При помоле следует предусматривать использование поверхностно-активных веществ и оснащать мельницы установками по их вводу с применением дозирующих устройств.

При проектировании необходимо учитывать возможность расширения отделения без нарушения нормальной эксплуатации действующего оборудования.

Помольные отделения должны оснащаться электрофильтрами для аспирации цеммельниц, стационарными средствами и системами пылеуборки.

7.10. Переработка гидравлических добавок, гипса и угля

7.10.1 Приемные устройства

Для разгрузки этих материалов применяются бункерные приемные устройства, оборудованные комплектом механизмов, исключающих необходимость применения ручного труда на разгрузочных операциях.

Производительность механизмов приемных бункеров должна обеспечивать нормативный простой вагонов на разгрузочных операциях.

Угол наклона ребра, образованного двумя соседними стенками приемного бункера, должен быть не менее 50°, а для влажных пород и пород, содержащих мажущие включения, не менее 55 — 60° с применением мер по предотвращению примерзания, прилипания и зависания материалов в бункерах (обшивка стенок бункеров антиадгезионными материалами или их обогрев).

В проекте должны быть предусмотрены установки для автоматического надвига вагонов на бункера.

Для восстановления сыпучести при выгрузке смерзшихся грузов следует применять приспособления для механического рыхления или, при технико-экономической обоснованности, осуществлять разогрев грузов в специальных размораживателях.

7.10.2 Дробление добавок и угля

Гипс и гидравлические добавки должны поступать на цементный завод в кусках размером не более 300 мм.

Вторичное измельчение этих материалов до крупности не более 30 мм производится на заводе в дробильных установках; могут применяться молотковые, валковые и самоочищающиеся дробилки требуемой производительности.

На заводах, применяющих твердое топливо, установки, предназначенные для дробления угля, следует использовать для дробления гипса и гидравлических добавок с соответствующим подбором типа дробилок. В этом случае отдельных установок для дробления гипса и гидравлических добавок не предусматривать.

При наличии в материале, подлежащем дроблению, значительного количества мелких фракций целесообразно применять сортировку материала на грохотах.

7.11. Складирование клинкера, гидравлических добавок и угля

Все работы по загрузке, выгрузке и штабелировке материала на складе должны быть полностью механизированы.

Выбор типа склада и оснащение его подъемно-транспортным оборудованием определяется условиями работы склада, заданным объемом работ, а также свойствами и особенностями хранимого материала.

Производительность устанавливаемых на складе механизмов должна превышать производительность обслуживаемых агрегатов на 10 — 20%.

Хранение клинкера предусматривается в складах силосного или шатрового типа.

Хранение сухих добавок предусматривается в силосных или шатровых складах, а также в складах бункерного типа.

Хранение гипса и угля предусматривается в напольных складах или в складах бункерного типа.

Для хранения всех вышеперечисленных материалов, а также фосфогипса могут быть использованы склады, оснащенные грейферными кранами.

В отдельных случаях в зависимости от специфики местных условий могут проектироваться резервные склады (базисные, напольные открытого типа и другие).

7.12. Хранение и отгрузка цемента

Хранение цемента, поступающего из помольного отделения, осуществляется в складах силосного типа.

При этом количество емкостей (силосов) должно быть не менее трех штук.

В зависимости от заданного ассортимента продукции применяются, как правило, силосы диаметром 12 и 18 м.

Для разрыхления цемента на днищах силосов устанавливаются аэрирующие устройства, суммарная рабочая поверхность которых должна составлять не менее 20% площади днища силоса.

Расход сжатого воздуха на аэрацию цемента в силосе при разгрузке принимается в пределах 0,4 нм3/мин на 1 м2 активной площади системы аэрации. Удельный расход сжатого воздуха на пневматическую разгрузку (по опытным данным) составляет 2 — 3 нм3/мин на 1 т цемента в зависимости от дальности транспортирования от пневморазгружателя до вагонов.

Потребное давление сжатого воздуха должно быть не более 0,3 МПа (3 ати).

Затаривание цемента должно производиться в специальных упаковочных отделениях, оснащаемых высокопроизводительными упаковочными машинами. Количество машин к установке выбирается в зависимости от объема цемента, подлежащего упаковке.

При установке высокопроизводительных упаковочных машин (90 — 100 т/ч) склады затаренного цемента, как правило, не сооружаются.

При необходимости создания склада упакованного цемента соответствующей емкости его площадь рассчитывается исходя из удельной нагрузки 3 т на 1 м2.

Для проездов и проходов между штабелями принимается дополнительная площадь не более 35% от полезной.

Емкость склада определяется на основании заданного количества упакованного цемента, режима отгрузки и способа механизации.

Для механизации погрузки упакованного цемента могут применяться ленточные транспортеры, штабелеукладчики, авто- и электропогрузчики, пакетоформирующие машины и другие механизмы.

При упаковочном отделении должен предусматриваться механизированный склад бумажных мешков, расположенный в непосредственной близости от упаковочных машин.

Высота штабеля бумажной тары принимается в пределах 2,0 — 2,25 м.

7.13. Установки пневмотранспорта и пневмоперемешивания

В каждом конкретном случае способ транспортирования выбирается исходя из технологической схемы производства и компоновочных решений по результатам технико-экономического анализа. Для транспортирования порошкообразных материалов на цементных заводах могут применяться струйные, винтовые и камерные пневматические насосы, подъемники и аэрожелоба.

Пневматические винтовые насосы, способные работать при давлении в смесительной камере до 0,2 МПа (2 ата), рекомендуется применять при транспортировании материалов на расстояние до 300 м, насосы с давлением в смесительной камере до 0,3 МПа могут применяться при транспортировании материалов на расстояние до 800 м.

Пневматические камерные насосы рекомендуется применять при дальности транспортирования более 200 м. Пневматические камерные подъемники непрерывного действия рекомендуется применять для вертикального транспорта при подаче порошкообразных материалов на высоту до 80 м при давлении в начале транспортного трубопровода до 0,08 МПа (0,8 ата). Диаметр транспортного трубопровода, давление и расход сжатого воздуха для транспортирования сыпучих материалов определяется расчетом.

Аэрожелоба на цементных заводах могут применяться для горизонтального транспортирования сухих порошкообразных материалов, в том числе для сырьевой и клинкерной крупки, появляющейся в процессе помола материалов в сепараторных мельницах.

Уклоны аэрожелобов для транспортирования тонкодисперсных сыпучих материалов (например, цемент, сырьевая мука и др.) должны быть не менее 6 — 8%, а для сырьевой и клинкерной крупки — не менее 20 — 22%.

Аэрожелоба могут устанавливаться под любым углом в плане с обязательными соблюдениями соответствующих уклонов по вертикали.

В качестве пористой перегородки в аэрожелобах должны применяться специальные ткани, металлокерамика и т.п.

В расчетах рекомендуется принимать: сопротивление пористой перегородки со слоем материала не менее 2000 Па (200 кг/м2); удельный расход воздуха (независимо от уклона аэрожелоба) для тонкодисперсных сухих материалов не менее 120 м3/ч на 1 м2 активной поверхности пористой перегородки и 180 — 240 м3/ч для транспортирования крупки; скорость движения материала в желобе 0,70 — 1,25 м/с при высоте слоя 50 — 100 мм. При проектировании новых и реконструкции действующих цементных заводов для усреднения состава сырьевой муки, как правило, применяется пневматическое перемешивание.

Расход воздуха и его давление в процессах перемешивания сырьевой муки зависит от свойств материала и конструкции емкостей. Для подсчетов расхода сжатого воздуха (приведенного к давлению 1 атм) могут приниматься данные, приведенные в таблице 18.

Общая площадь системы аэрации в смесительном силосе должна составлять около 70% геометрической площади днища силоса, в запасном силосе — не менее 20%.

Рабочее давление сжатого воздуха, затрачиваемое на перемешивание сырьевой муки для достижения требуемой степени ее однородности, определяется расчетным путем. Время, затрачиваемое на перемешивание сырьевой муки для достижения требуемой однородности, зависит от размера силоса, степени неоднородности загружаемого материала и других факторов и определяется опытным путем в процессе наладки и эксплуатации. Ориентировочное время перемешивания в силосах диаметром 12 и 18 м составляет от 1,5 до 3,0 часов.

Воздух, подаваемый на перемешивание сырьевой муки от компрессоров с рабочим давлением выше 0,4 МПа (4 ата), должен дополнительно обезвоживаться у места потребления.

Воздух, подаваемый на перемешивание сырьевой муки низконапорными нагнетателями с рабочим давлением до 0,02 МПа (2,0 ата), не требует обезвоживания у места потребления.

7.14. Снабжение цементного производства сжатым воздухом

Оборудование компрессорных установок при проектировании компрессорного отделения должно выбираться в соответствии с потребным расходом и давлением сжатого воздуха, определяемыми расчетами по каждой статье расхода с учетом 10% потерь и с учетом климатологических факторов и положения промплощадки над уровнем моря.

При определении потребного количества компрессоров должен предусматриваться резерв, соответствующий технологическим требованиям производства. В резерве должен приниматься, как минимум, один агрегат в группе машин, работающих на одном определенном давлении.

В целях экономного использования электроэнергии и воздуха следует предусматривать наряду с установкой мощных турбокомпрессоров установку менее производительных агрегатов, расположенных в непосредственной близости от потребителя сжатого воздуха. Сжатый воздух должен быть очищен от масла и влаги; в случае необходимости у крупных потребителей сжатого воздуха, работающих в цикличном режиме, могут быть установлены воздухосборники (ресиверы) емкостью 16 — 20 м3.

Компрессорные станции должны быть оборудованы системой автоматического регулирования производительности.

7.15. Вспомогательное оборудование и трубопроводы

7.15.1. При проектировании приемных и расходных бункеров, загрузочных и разгрузочных течек, трубопроводов для транспорта сырьевой муки, пылевидного топлива, цемента, уловленной пыли и других материалов необходимо учитывать физико-механические и химические свойства транспортируемых материалов.

Открытые приемные бункера необходимо перекрывать решеткой, размер ячеек которой должен препятствовать попаданию кусков материала, которые не могут быть переработаны оборудованием, установленным за бункерами.

Закрытые емкости следует оборудовать люками и съемными участками перекрытий для осмотра. Стенки бункеров для сырого угля с внутренней стороны должны быть гладкими, а двугранные углы скошены, угол наклона стенок для топлив с небольшой начальной влажностью должен быть не менее 60°, а при большой влажности — 75°.

Для других материалов угол наклона ребер бункера должен превышать угол естественного откоса материала в покое и угол трения материала о стенки на 10 — 15°.

При крупном и абразивном материале рекомендуется защищать стенки бункера и течки съемной футеровкой из металла, резины и др.

Для материалов плохо сыпучих, с повышенной влажностью, пластичных с мажущими включениями, склонных к смерзанию, слеживанию бункера следует выбирать минимального объема.

Улучшение условий выхода материала из бункеров обеспечивается использованием различных систем пневмообрушения, установкой вибраторов и т.п.

Для уменьшения прилипания материала к стенкам бункеров и течкам предусматривать облицовку внутренних поверхностей специальными антиадгезионными материалами.

Необходимо устанавливать датчики, контролирующие истечение материала из емкости и обеспечивающие включение устройств для обрушения сводов материала в бункере.

Приемные бункера и воронки для материалов, склонных к смерзанию, намерзанию и налипанию, следует устанавливать в отапливаемых помещениях.

7.15.2. Пролеты между опорами технологических трубопроводов (сырьевой муки, цемента, угольной пыли, сжатого воздуха) принимать по таблице 19. Места установки температурных компенсаторов выбирать с учетом данных таблицы 20.

7.15.3 Применение специальных антиадгезионных полимерных листовых материалов, предотвращающих налипание сырья

При проектировании различных переделов заводов необходимо предусматривать футеровку рабочих поверхностей бункеров, течек, воронок, лотков, желобов и др. узлов, предназначенных для хранения, транспортирования и выгрузки высоковлажных и липких сырьевых материалов, добавок и топлива специальными листовыми антиадгезионными полимерными покрытиями.

Выбор марки листовых полимеров в зависимости от пластичности и липкости сыпучих материалов, а также выбор конструкции крепления полимерной футеровки и ее монтаж осуществляется в соответствии с требованиями «Инструкции по защите внутренних поверхностей технологических емкостей и узлов перегрузок листами из полимерных материалов», утвержденной Минстройматериалов СССР.

Для футеровки бункеров и узлов перегрузки, предназначенных для хранения и транспорта пород средней и высокой твердости (известняки с глинистыми включениями, некоторые виды мергелей), имеющих предел прочности при сжатии 59 — 118 МПа (600 — 1200 кгс/см2) и более, применять листовой высокомолекулярный или ультрамолекулярный полиэтилен повышенной износостойкости толщиной 20 — 50 мм и другие материалы.

8.1. Температуру, запыленность отходящих газов и аспирационного воздуха от источников пылеобразования следует принимать соответственно табл. 21.

8.2. Схемы очистки аспирационного воздуха в отходящих газах принимать по таблице 22.

Примечание. При подборе тягодутьевых машин (вентиляторы, дымососы) необходимо учитывать запас по производительности и напору в пределах 20%.

8.3. При выборе укрытий руководствоваться таблицами 23, 24.

Примечания: 1. При транспортировании нагретых порошкообразных материалов ленточными (пластинчатыми) конвейерами необходимо укрывать их по всей длине.

2. При последовательной загрузке конвейера через несколько близко расположенных течек следует предусматривать общее укрытие с устройством аспирационных отсосов от места каждой пересыпки. Полости поступления материала разграничиваются двойными фартуками из прорезиненного материала.

8.4. Данные для проектирования аспирационных трубопроводов и газоходов принимать по таблице 25.

8.5. Толщину стенок аспирационных трубопроводов и газоходов следует принимать в соответствии с таблицей 26.

Примечания: 1. В местах интенсивного истирания (повороты, переходы, тройники) толщину стенок следует увеличивать в 1,5 раза.

2. Толщина стенок газоходов больших диаметров с температурой газов 523 К (250 °C) и более должна приниматься из условий обеспечения необходимой жесткости.

8.6. С целью снижения начальной концентрации пыли в аспирационном воздухе на линиях дробления сырья необходимо предусматривать его увлажнение на всех переделах согласно таблице 27.

РАЗДЕЛ 9. ФОНД ВРЕМЕНИ И РЕЖИМ РАБОТЫ РАБОЧИХ, НОРМАТИВНАЯ ЧИСЛЕННОСТЬ ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ

Номинальный годовой фонд рабочего времени производственных отделений, работающих на непрерывном режиме, принимается 365 суток или 8760 часов.

Расчет эффективного годового фонда времени рабочих приведен в таблице 28.

Примечание. Указанный эффективный годовой фонд времени не распространяется на рабочих, работающих в районах Крайнего Севера и в других местах и условиях, приравненных к этим условиям.

Коэффициент подсмены для различных режимов работы определяется отношением номинального фонда к эффективному фонду рабочего времени.

Списочная численность производственного персонала завода определяется на основании принятой структуры управления предприятием, явочной численности трудящихся и коэффициента подсмены при переходе от явочного к списочному составу с учетом действующих нормативов, утвержденных МПСМ СССР.

Явочная численность основных производственных рабочих устанавливается исходя из принятого режима работы подразделений, количества рабочих мест по обслуживанию оборудования, максимального использования рабочего времени, совмещения профессий рабочих, уровня автоматизации технологических процессов.

Численность рабочих, занятых на выполнении ремонтов оборудования, определяется исходя из программы и трудоемкости ремонтных работ и годового эффективного фонда времени одного рабочего.

Количество рабочих, необходимых для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, определяется исходя из объемов работ, принятых средств механизации, с учетом действующих норм на погрузочно-разгрузочные работы.

Ориентировочный расчет явочной численности рабочих основных производственных подразделений, дежурного и цехового персонала на 2 технологические линии с указанием групп производственных процессов приведен в таблице 29.

Таблица 29

Примечание. Исчисление нормативного числа транспортерщиков производится в целом по предприятию, исходя из общей протяженности постоянно действующих транспортеров из расчета 1 человек на каждые 200 метров.

РАЗДЕЛ 10. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА К ЗДАНИЯМ, СООРУЖЕНИЯМ И ОБОРУДОВАНИЮ

10.1. Температура в помещениях

10.1.1. Технологическое оборудование должно размещаться на открытых площадках или в неотапливаемых помещениях во всех случаях, если такое размещение не наносит ущерба производственному процессу. Размещение оборудования принимать по таблице 31.

10.1.2. Температуру внутреннего воздуха в производственных помещениях в холодный период года рекомендуется принимать по таблице 30.

Примечания: 1. Рекомендации, приведенные в перечне, не распространяются на предприятия, проектируемые для районов Крайнего Севера, для районов с сейсмичностью более 6 баллов и на предприятия, подвергаемые реконструкции, для которых размещение оборудования, установок и агрегатов определяется с учетом местных условий.

2. В тех случаях, когда по техническим условиям заводов-изготовителей необходимы отступления от настоящего перечня, на каждое отступление должно быть составлено специальное обоснование.

10.1.3. При расчете теплопотерь тепловыделения принимать в количестве 50% от тепловыделений одновременно работающего технологического оборудования.

10.1.4. На пусковой период предусматривать дополнительные отопительные устройства, необходимые при неработающем основном технологическом оборудовании.

10.1.5. Не предусматривать подачу воздуха в тамбур-шлюзы для помещений с выделением взрывоопасной угольной пыли.

10.2. Требования технологических процессов к архитектурно-строительной части

10.2.1. Отвод поверхностных стоков предусматривать с помощью открытых лотков, кюветов, канав.

10.2.2. Для этажерок теплообменников, сепараторных и элеваторных этажерок, силосных корпусов, других подобных сооружений при разности отметок чистого пола верхнего перекрытия или рабочей площадки и первого этажа более 15 метров следует предусматривать грузо-пассажирские лифты.

10.2.3. Для зданий с перепадами высот до 10 м пожарные лестницы, соединяющие покрытия, расположенные на разных уровнях, допускается предусматривать вертикальными; при перепаде высот более 10 м — с уклоном не более 6:1, шириной 0,7 м с площадками не реже чем через 8 м по высоте.

10.2.4. Основные производственные цеха следует, как правило, проектировать без световых проемов. Необходимость выполнения оконных проемов, используемых для вентиляции помещений, определяется климатическими условиями района строительства. Такие проемы рекомендуется предусматривать только в нижних зонах отдельных цехов.

10.2.5. Величины кратковременных, равномерно распределенных и сосредоточенных нормативных нагрузок на площадки и перекрытия от веса людей, ремонтных материалов, деталей, инструментов, приспособлений, просыпи (в режиме нормальной эксплуатации) принимать в соответствии с Приложением 1).

10.2.6. Категории взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности, классы помещений по Правилам устройства электроустановок и степени огнестойкости зданий и сооружений отдельных переделов, цехов, отделений, участков и помещений цементных заводов принимать в соответствии с Отраслевым перечнем, утвержденным МПСМ СССР.

10.2.7. При проектировании административных помещений номенклатуру помещений руководства и производственных отделов следует принимать в соответствии со структурой управления (штатов инженерно-технических работников и служащих) цементных предприятий.

10.2.8. При проектировании новых и реконструкции действующих бытовых помещений состав площади и оборудования последних следует предусматривать в соответствии с действующими Нормами на весь списочный состав работающих, включая учащихся, практикантов и рабочих трестов «Союзцемремонт» и «Союзспеццемремонт».

Обработку всех видов спецодежды и белья следует предусматривать комплексно.

Исходя из анализа сложившейся структуры фактической численности работающих, соотношение между работающими мужчинами и женщинами следует принимать как 3:2.

10.2.9. Помещения для обогрева рабочих следует предусматривать по всей территории промплощадки с радиусом обслуживания 150 м, в том числе на силосах и дробилках (на отметках обслуживания).

10.2.10. Для улучшения санитарно-гигиенических условий и охраны труда, для контроля запыленности и загазованности рабочих мест на цементных заводах с численностью работающих более 1000 человек следует предусматривать санитарную лабораторию как самостоятельное подразделение при центральной заводской лаборатории.

Санитарная лаборатория проектируется на основании «Положения о санитарной лаборатории для предприятий Министерства промышленности строительных материалов СССР», утвержденного МПСМ СССР.

10.3. Требования к уровню шума и вибрации

10.3.1. Защиты от шума и вибраций следует разрабатывать в соответствии с требованиями действующих Норм и «Инструкции по проектированию средств шумоглушения в цехах цементных заводов».

10.3.2. При разработке проектов новых, расширении, реконструкции и техническом перевооружении действующих цементных заводов необходимо комплексно решать вопросы борьбы с шумом, исходя из того, что шум, создаваемый оборудованием, не должен превышать предельно допустимые нормы и требования ГОСТ 12.1.003-76. Наиболее мощными источниками шума являются щековые и молотковые дробилки, сырьевые и цементные мельницы, вентиляторы острого и общего дутья колосниковых холодильников, турбокомпрессоры.

10.3.3 Расчет шумозащитных мероприятий включает:

• определение величины требуемого снижения уровней звукового давления путем сравнения фактических уровней звукового давления с предельно допустимыми нормами и ГОСТ 12.1.003-76;
• выбор наиболее рациональных мероприятий для обеспечения необходимого снижения уровня шума;
• выбор типа конструкций и размеров шумоглушащих устройств.

10.3.4 Способы борьбы с шумом представляют собой:

• замену шумных технологических процессов и машин на малошумные;
• снижение шума в источнике образования;
• рациональную планировку территории, при которой объекты, требующие защиты от шума, максимально удалены от шумных помещений;
• устройство звукоизолирующих кабин наблюдения и дистанционного управления;
• глушение шума вентиляционных и других аэродинамических установок;
• устройство звукоизолирующих экранов, кожухов, звукопоглощающих облицовок и других средств строительной акустики.

Применение сырьевых мельниц с резиновой футеровкой вместо металлической позволяет снизить уровни шума в сырьевом отделении до предельно допустимых величин.

При проектировании бесприводного транспорта материала (загрузочно-разгрузочных течек) следует предусмотреть вибродемпфирование резиновыми прокладками из листов толщиной 10 — 20 мм между наружной стенкой и футеровкой, что обеспечивает снижение шума на 5 — 10 дБ.

Объекты, требующие защиты от шума (конструкторские бюро, лаборатории, административные помещения и т.д.), следует максимально удалять от шумных производственных помещений (помольных, дробильных, компрессорных отделений).

Во всех цехах и отделениях пульты управления технологическими процессами и машинами необходимо размещать в звукоизолированных помещениях. Ограждающие элементы (стены, остекленные проемы, двери, потолок, пол) должны обладать требуемой звукоизолирующей способностью. Внутренние поверхности следует облицовывать акустическими плитами.

Аэродинамические системы с открытыми всасывающими или выхлопными патрубками (вентиляторы острого дутья колосниковых холодильников, узлы стравливания воздуха из турбокомпрессоров и т.д.) необходимо оснащать активными или реактивными глушителями шума. Установка глушителей позволяет снизить уровни шума на 10 — 15 дБ, что обеспечивает соблюдение нормативных показателей на рабочих местах.

Перечень мероприятий по защите от шума в цехах и отделениях приведен в таблице 32.

10.4. Монтажно-технологические требования

10.4.1. При компоновке оборудования должно быть обеспечено применение технологических блоков и блоков коммуникаций с агрегированием <...> составных частей на основании номенклатуры и технических требований, утвержденных или взаимно согласованных вышестоящими организациями заказчика и подрядчика, осуществляющего монтажные работы.

10.4.2. Компоновка оборудования должна по возможности обеспечивать его монтаж и демонтаж в любой последовательности.

10.4.3. Оборудование следует располагать в зоне действия эксплуатационных грузоподъемных и транспортных средств.

10.4.4. Внутри здания оборудование следует располагать так, чтобы подача его к месту установки могла быть осуществлена непосредственно через предусмотренные проектом монтажные проемы в стенах и перекрытиях.

10.4.5. В местах установки крупногабаритного оборудования, размеры которого не позволяют осуществить его подачу через монтажные проемы, должны предусматриваться съемные элементы строительных конструкций, временное снятие которых не должно отражаться на устойчивости, жесткости и прочности выстроенной части здания.

10.4.6. Вблизи основных объектов монтажа должны быть предусмотрены площадки для укрупнительной сборки оборудования, подлежащего доизготовлению на месте строительства, оснащению металлоконструкциями и трубопроводами, предварительному выполнению на нем теплоизоляционных и других специальных работ.

Эти площадки должны иметь твердое покрытие, быть оснащены подъемно-транспортным оборудованием и обеспечены электроэнергией, водой и канализацией для ее слива.

РАЗДЕЛ 11. УРОВЕНЬ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

11.1. Уровень механизации производства должен составлять не менее 92% в целом по заводу и 98% для основных производственных цехов.

11.2. Уровень автоматизации производства должен составлять не менее 55% в целом по заводу и 80% для основных производственных цехов.

РАЗДЕЛ 12. НОРМЫ УТИЛИЗАЦИИ И ВЫБРОСА ВРЕДНЫХ ОТХОДОВ (ПЫЛИ)

Концентрация пыли для аспирационных выбросов не должна превышать 100 мг/м3 на выходе в атмосферу.

Предельно допустимые величины выбросов (ПДВ) пыли для каждого цементного завода должны быть рассчитаны и согласованы с органами Минздрава СССР и Гидрометеослужбы с учетом соблюдения предельно допустимых приземных концентраций за пределами санитарно-защитной зоны и в жилой зоне.

РАЗДЕЛ 13. ЭНЕРГОЕМКОСТЬ ПРОДУКЦИИ

Расход электроэнергии на тонну цемента принимать в соответствии с таблицей 34.

РАЗДЕЛ 14. НОРМЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА, СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОДУКЦИИ

Нормы производительности труда и себестоимости продукции принимать в соответствии с таблицей 35.

Примечания: 1. Показатели приведены на основании технологических и компоновочных решений действующих цементных заводов с учетом кооперации с горным и транспортным предприятиями (автомобильным и железнодорожным).

2. Себестоимость в таблице указана в ценах 1-го территориального пояса.

Примечание. Все площадки, нагрузка на которые создается только обслуживающим персоналом, мелкими деталями и инструментом, рассчитываются на равномерно распределенную нагрузку 200 — 300 кгс/м2.