Технология производства крупного заполнителя из отходов строительного производства (ЖБК) - файл n1.docx

Технология производства крупного заполнителя из отходов строительного производства (ЖБК)
Скачать все файлы (1195.4 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.docx1196kb.27.01.2014 10:04скачать

n1.docx

  1   2   3
Содержание

Введение

Современное строительство немыслимо без бетона. 2 млрд. м3 в год - таков сегодня мировой объем его применения. Это один из самых массовых строительных материалов, во многом определяющий уровень развития цивилизации. Бетон - самый сложный искусственный композиционный материал, который может обладать совершенно уникальными свойствами.

Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества с водой (реже без воды), мелкого и крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью.

Бетон применяется в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с окружающей средой, имеет неограниченную сырьевую базу и сравнительно низкую стоимость, сравнительная простота и доступность технологии, возможность широкого использования местного сырья и утилизации техногенных отходов при его изготовлении, малая энергоемкость, экологическая безопасность.

Заполнители — природные или искусственные материалы определенного зернового состава, которые в рационально составленной смеси с вяжущим веществом и водой образуют бетон. Они занимают в бетоне до 80% объема и, следовательно, позволяют резко сократить расход цемента – наиболее дорогого и дефицитного компонента. Заполнитель уменьшает усадку бетона, образуя жесткий скелет, который воспринимает усадочные напряжения, увеличивает прочность и модуль упругости бетона, уменьшает ползучесть.

Стоимость заполнителей достигает 30-50 % стоимости бетонных и железобетонных конструкций, а иногда и более. Поэтому изучение, правильный выбор заполнителей, рациональное их производство и применение имеют большое народнохозяйственное значение.

Проблема утилизации строительных отходов остро стоит во всем цивилизованном мире. По данным Европейской ассоциации по сносу зданий, созданной в 1976 г., ежегодно на планете образуется около 2,5 млрд. т. строительных отходов, в том числе в Европе - 200 млн. т. На сегодняшний день существует два пути утилизации строительных отходов:

захоронение на специально отведенных полигонах и свалках;

полная переработка с помощью специальной дробильной техники.

До недавнего времени единственным путем утилизации строительных отходов был первый вариант, но, по сути, это всего лишь откладывание решения проблемы на завтра. Кроме того, такой способ утилизации создает большие экологические проблемы.

О том, что в Украине уже несколько лет подряд остро встает проблема строительного мусора, объемы которого растут и с которым необходимо что-то делать, говорят как официальные власти, так и простые жители. Но статистика пока неутешительна: ежегодный объем отходов бетона и железобетона в украинской столице составляет около 300 тыс. тонн. Примерно такое же количество отходов образуется и в других крупных городах страны, причем тенденция их роста наблюдается с геометрической прогрессией - в стране немало жилых и производственных зданий, подлежащих сносу.

Наиболее важными факторами работ по переработке строительных отходов являются:

низкая стоимость этого способа утилизации отходов по сравнению с захоронением на полигонах

получение дешевого щебня экологически безвредным способом

получение товарного металлолома

решение многочисленных экологических проблем.

Таким образом, соединив проблемы заполнителей, экологической ситуации и экономии материалов и средств, разрабатываем технологическую линию производства заполнителей из отходов строительного производства (ЖБК).
Данные для курсовой работы:

Производительность: 1200 тыс. м3/год

Марка заполнителя: М600

Способ производства: дробление с сортировкой по фракциям


  1. Выпускаемая продукция

Заполнитель ориентирован для производства панелей стеновых внутренних железобетонных для жилых зданий:

По участию в восприятии вертикальных нагрузок панели являются ненесущие (панели перегородок). По назначению в здании – для надземных этажей. По конструктивному решению – цельные.

На проектируемом предприятии внутренние панели изготавливаются из тяжелого бетона класса В15 (М400, F75, OK=7см). А также в качестве рабочей арматуры используется арматурная сталь класса А-III и арматурную проволоку класса Вр-I, а также арматура класса А-I для поперечных стержней каркасов и сеток. Шаг арматуры – 40 мм. Характеристика внутренних стеновых панелей приведена в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика внутренних стеновых панелей

Марка

изделия

Габаритные размеры, мм

Расход материалов

Масса, т

L

H

B

бетон, м3

сталь, кг




ПСП30.22.20

2990

2150

200

1,28

56,2

2,94

Характеристики заполнителей, выпускаемые на заводе должны соответствовать ГОСТ 8269.0-97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ».

Крупным заполнителем называют каменные обломки пород крупностью от 5 до 70 мм (иногда более). Он должен применяться в виде следующих фракций, раздельно дозируемых при приготовлении бетона: 5 ... 10; 10 ... 20; 20 ... 40; 40 ... 70 мм. Допускается поставка в виде смеси двух фракций, например 5 ...20 мм.

Устанавливают ограничения по содержанию в крупном заполнителе зерен слабых пород – до 10%. Слабыми считаются породы с пределом прочности при сжатии в насыщенном водой состоянии менее 20 МПа.

Содержание слабых зерен в гравии определяют посредством разборки средней пробы с визуальной оценкой, проверкой прочности зерен легкими ударами молотка или проверкой твердости зерен царапанием их стальной (для изверженных и метаморфических пород) или алюминиевой (для осадочных карбонатных пород) иглой. На слабых зернах игла оставляет царапину, на прочных — нет.

Прочность характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности сырья в насыщенном водой состоянии и определяется косвенно по показателю дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

2. Сырьевые материалы

Значительное количество строительных объектов жилого и промышленного комплекса было построено в 60-х годах прошлого века. Железобетон, являющийся основным строительным материалом этих объектов, уже исчерпал свой ресурс. На сегодняшний день очень актуальны вопросы утилизации и повторного использования материалов от разборки, как жилых зданий, так и промышленных сооружений.

Вторичное использование железобетона видится целесообразным вследствие дальнейшего использования стальной арматуры и заполнителя.

Некондиционные и поврежденные бетонные и железобетонные изделия, конструкции и изделия, отслужившие свой срок, полученные при демонтаже строительных объектов, отходы производства строительных материалов после переработки превращаются в строительный щебень вторичного происхождения по ГОСТ 25137-82 и арматурную сталь. В качестве исходного сырья используются:

строительные отходы в виде некондиционных бетонных и железобетонных изделий;

изделия и конструкции, отслужившие свой срок эксплуатации, в том числе полученные в процессе демонтажа строительных объектов;

бетонные и железобетонные изделия, получившие механические повреждения при монтаже и транспортировании;

отходы строительного производства, товарного бетона и др., прошедшего предварительное разрушение.

Области применения вторичного бетонного щебня:

обустройство щебеночных оснований под полы и фундаменты зданий;

под асфальтобетонные покрытия дорог всех классов;

в качестве крупного заполнителя в бетонах прочностью 5...20МПа;

при производстве бетонных и железобетонных изделий;

при отсыпке временных дорог;

при подсыпке под все виды тротуарных дорожек;

при подсыпке под автостоянки и асфальтированные площадки;

для замены грунта при засыпке;

под фундаментное основание;

в ландшафтной архитектуре.

3. Выбор, обоснование и описание технологической схемы производства

Производство заполнителя имеет три стадии и включает в себя следующие технологические процессы: отбор сырья, транспортирование его на завод, предварительное измельчение и отделение арматуры, дробление и рассев по фракциям 40 ... 70; 20 ... 40; 5 ... 20 мм. Фракционированные заполнители транспортируются в соответствующие склады.

Предварительное дробление крупногабаритной некондиции железобетона, бетона осуществляется с помощью ударной навески (дизельного молота или гидромолота) в складе сырья

Данная технологическая схема (рис. 1) является эффективной в переработке железобетона, т. к. позволяет получить фракционированные мелкий и крупный заполнители, из которых можно подобрать состав в зависимости от графика оптимального зернового состава.
Описание технологической схемы

I стадия производства. Выход – 20% продукции

Крупногабаритные железобетонные изделия загружаются из склада сырья на стол пресса роликовым конвейером. Сырье необходимо зафиксировать стропами при укладке на стол. Удаление арматуры в склад металла производится автокраном.

Первичное разрушение железобетонных изделий с высвобождением арматуры в склад металла происходит на установке с прессом. Установка имеет неподвижный колосниковый стол, а изделие перемещается вдоль стола к прессу. Разрушение конструкции происходит на куски до 200 мм.

Куски разрушенного бетона попадают на конвейер со специальной лентой, которая имеет защиту от возможного повреждения кусками арматуры. Над конвейером устанавливается железоотделитель для сбора оставшейся арматуры и перемещения ее в склад металла.

Крупные куски поступают склад крупного заполнителя, а оттуда в щековую дробилку, после чего перемещаются в грохот №1. Отсеянный заполнитель помещается в склад 40 – 70 мм, а куски меньшего размера – в склад среднего заполнителя.

II стадия производства. Выход – 30% продукции

Материал из склада среднего заполнителя подается на конусную дробилку №1, из нее – в грохот №2, оттуда заполнитель помещается в склад 20 – 40 мм, а куски меньшего размера – в склад мелкого заполнителя.

III стадия производства. Выход – 50% продукции

Из склада мелкого заполнителя материал подается в конусную дробилку №2, а оттуда на грохот №3 для разделения на фракцию 5 - 20 мм и отходы. После рассева происходит перемещение материалов в соответствующие склады.

Рассматриваемая технологическая линия работает по замкнутому циклу, то есть при грохочении куски не прошедшие сквозь сита возвращаются на соответствующие склады.
Рисунок. 1. Технологическая схема



4. Технологические расчеты

4.1. Выбор режима работы

Определение режима работы объекта заключается в том, чтобы определить продолжительность рабочих смен, количество суток в год, количество рабочих смен в сутки, годовой фонд рабочего времени для каждого технического предела.

Данные по каждому пределу заносим в таблицу 2

Таблица 2. Режим работы завода

Цехи и отделения

Режим работы

Количество

Продолжитель-ность смены в

часах

Дней в году

Смен в сутки

Склад сырья:










А.) прием сырья

365

2 - 3

8

Б.) выдача в производство

365

1 – 3

8

Отделение приема и переработки сырья

365

1 - 3

8

Склад готовой продукции:

365

3

8

А.) прием с производства

365

3

8

Б.) выдача на железнодорожный транспорт

365

3

8

В.) выдача на автотранспорт

365

2

8


4.2. Материальный баланс цеха

Материальный баланс определяет потребность производства в сырье и полуфабрикатов, необходимых для обеспечения заданной производительности.

Исходные данные:

Производительность общая: 1200 тыс. м3/год или 3 000 000 т/год ( = 2500 кг/ м3)

Производительность I стадии производства: 20 % или 600 000 т/год

Производительность II стадии производства: 30 % или 900 000 т/год

Производительность III стадии производства: 50 % или 1 500 000 т/год

Нормы потерь:

На транспортных устройствах: 1 %;

На дроблении в щековой дробилке: 0,5 %;

На дроблении в конусной дробилке: 0,3 %;

На грохочении: 1,3 %;

На прессовании железобетона: 2 %;

На железоотделении над конвейером: 0,2 %

Материальный баланс составляется на год. Расчет (табл. 3) производится в порядке, обратном технологическому потоку по формуле 1.

формула 1

Где: Пр – количество материала на расчётной стадии, т/г;

По – количество материала на предыдущей стадии, т/г;

Б – нормы потерь или брака, %.
Таблица 3. Материальный баланс

Наименование технологического процесса

Нормы потерь, %

Количество материала на данном процессе, т/год

III стадия производства. Выход – 50% продукции

-

1500000

Транспортирование материала из грохота №3 в склад отходов и в склад 5 - 20

2

1530612,245

Сортировка материала грохотом №3

1,3

1550772,285

Транспортирование материала из КД №2 в грохот №3

1

1566436,651

Дробление материала КД №2

0,3

1571150,101

II стадия производства. Выход – 30% продукции

-

900000

Транспортирование материала из склада мелкого заполнителя в КД №2

1

909090,909

Транспортирование материала из грохота №2 в склад мелкого заполнителя и в склад 20 - 40

2

927643,785

Сортировка материала грохотом №2

1,3

939861,991

Транспортирование материала из КД №1 в грохот №2

1

949355,546

Дробление материала КД №1

0,3

952212,183

Транспортирование материала из склада среднего заполнителя в КД №1

1

961830,488

I стадия производства. Выход – 20% продукции

-

600000

Транспортирование материала из грохота №1 в склад среднего заполнителя и склад 40 - 70

2

612244,898

Сортировка материала грохотом №1

1,3

620308,914

Транспортирование материала из ЩД в грохот №1

1

626574,661

Дробление материала ЩД

0,5

629723,277

Транспортирование материала из склада крупного заполнителя в ЩД

1

636084,118

Транспортирование материала из пресса в склад крупного заполнителя

1,2

643809,836

Прессование материала

2

656948,812

Транспортирование материала из склада сырья в пресс

1

663584,659

Суммарный материальный баланс

6,2

3196565,248


На основании данных, полученных при расчете материального баланса, приведем расчет продуктивности в цехах и отделениях завода в таблице 4.
Таблица 4. Расчет продуктивности завода

Наименование технологического отделения

Продуктивность

Годовая,

т/год

Часовая, т/час

III стадия производства. Выход – 50% продукции

1500000

171,233

Транспортирование материала из грохота №3 в склад отходов и в склад 5 - 20

1530612,245

174,727

Сортировка материала грохотом №3

1550772,285

177,029

Транспортирование материала из КД №2 в грохот №3

1566436,651

178,817

Дробление материала КД №2

1571150,101

179,355

II стадия производства. Выход – 30% продукции

900000

102,740

Транспортирование материала из склада мелкого заполнителя в КД №2

909090,909

103,778

Транспортирование материала из грохота №2 в склад мелкого заполнителя и в склад 20 - 40

927643,785

105,895

Сортировка материала грохотом №2

939861,991

107,290

Транспортирование материала из КД №1 в грохот №2

949355,546

108,374

Дробление материала КД №1

952212,183

108,700

Транспортирование материала из склада среднего заполнителя в КД №1

961830,488

109,798

I стадия производства. Выход – 20% продукции

600000

68,493

Транспортирование материала из грохота №1 в склад среднего заполнителя и склад 40 - 70

612244,898

69,891

Сортировка материала грохотом №1

620308,914

70,812

Транспортирование материала из ЩД в грохот №1

626574,661

71,527

Дробление материала ЩД

629723,277

71,886

Транспортирование материала из склада крупного заполнителя в ЩД

636084,118

72,612

Транспортирование материала из пресса в склад крупного заполнителя

643809,836

73,494

Прессование материала

656948,812

74,994

Транспортирование материала из склада сырья в пресс

663584,659

75,752









  1   2   3
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации