Разработки по выполнению дипломных работ

ДЕПАРТАМЕНТ ВНУТРЕННЕЙ И КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ

ОГАПОУ «Белгородский машиностроительный техникум»

08.01.11 Машинист машин и оборудования в производстве цемента

(шифр, наименование профессии)

К защите допущен.

Зам. директора по УПР А.Ф. Холопов

Письменная экзаменационная работа

Тема: Сущность процесса помола материалов в трубных мельницах (3,2х15).Назначение и роль смазки

Выпускник: Чапраков Данил Александрович группа № 35

Работа выполнена: ____________

Руководитель работы: ____________

Консультант:

по графической части: ____________

по практической части: ____________

Белгород, 2015

УТВЕРЖДАЮ

Зам. директора по УПР

________А.Ф. Холопов

«_____»_________2015г.

Задание на письменную экзаменационную работу обучающегося

группы № _______

Профессия: 08.01.11 Машинист машин и оборудования в производстве цемента

Тема: Сущность процесса помола материалов в трубных мельницах (3,2х15).Назначение и роль смазки

1. Выполнить чертеж ______ ____________на формате ____

2. Пояснительная записка

2.Введение

2.2 Описание

2.3 ____________________________________________________

_______________________________________________________

2.4 ____________________________________________________

_______________________________________________________

2.5 ____________________________________________________

_______________________________________________________

2.6 Правила охраны труда________________________________

2.7 Список использованной литературы.

Задание выдано ________________________

Срок сдачи до____________2015г.

Преподаватель _________________________

Содержание

Введение……………………………………………………………………..

1.Сущность процесса помола материалов в трубных мельницах (3,2 х15)…………

2.Технологические особенности помольного оборудования………….

3. Назначение и роль смазки……………………………………………….

4. Правила техники безопасности………………………………………….

Заключение………………………………………………………………….

Список использованной литературы………………………………………

Введения

Цемент (лат. caementum - «щебень, битый камень») - искусственное неорганическое вяжущее вещество. Один из основных строительных материалов. При взаимодействии с водой, водными растворами солей и другими жидкостями образует пластичную массу, которая затем затвердевает и превращается в камневидное тело. В основном используется для изготовления бетона и строительных растворов. Цемент является гидравлическим вяжущим и обладает способностью набирать прочность во влажных условиях, чем принципиально отличается от некоторых других минеральных вяжущих - (гипса, воздушной извести), которые твердеют только на воздухе.

Марка цемента условная величина, обозначает, что прочность при сжатии, не ниже обозначенной марки (200, 300, 400, 500, 600)

В 2010 году мировое производство цемента достигло 3,325 млрд.т. В тройку крупнейших производителей вошли Китай (1,8 млрд.т), Индия (220 млн.т), и США (63,5 млн.т). По данным Росстата, производство в России портландцемента, цемента глинозёмистого, цемента шлакового и аналогичных гидравлических цементов в 2012 году составило 61,5 млн.т.

Цемент получают тонким измельчением клинкера и гипса. Клинкер - продукт равномерного обжига до спекания однородной сырьевой смеси, состоящей из известняка и глины определённого состава, обеспечивающего преобладание силикатов кальция.

При измельчении клинкера вводят добавки: гипс СaSO₄∙2H₂O для регулирования сроков схватывания, до 15 % активных минеральных добавок (пиритные огарки, колошниковую пыль, бокситы, пески, опоки, трепелы) для улучшения некоторых свойств и снижения стоимости цемента.

- Крупнейшие производители цемента в мире на 2011 год:

- Holcim -Швейцария - 136,7 млн т

- Lafarge - Франция - 135,7 млн.т.

- HeidelbergGroup- Германия −78,7 млн.т.

- Cemex - Мексика - 74,0 млн.т.

- Italocementi Group - Италия - 54,4 млн.т.

- BuzziUnicem- Италия - 26,6 млн.т.

- Cimpor - Португалия - 28,3 млн.т.

- Taiheiyo Cement - Япония - 19 млн.т

- Евроцемент груп - Россия - 18,4 млн.т.

Десять ведущих производителей цемента в России на 2013 год (объем в млн. тонн/ доля на рынке в %)^[3]:

- «Евроцемент груп» - 21,649 / 32,6

- «Новоросцемент» - 5,772 / 8,7

- «Мордовцемент» - 4,717 / 7,1

- «Сибирский цемент» - 4,307 / 6,5

- Heidelberg Cement - 3,654 / 5,5

- Holcim - 3,658 / 5,5.

- Dyckerhoff - 3,257 / 4,9

- «Себряковцемент» - 3,167 / 4,8

- Lafarge - 2,416 / 3,6

- «Востокцемент» - 2,037 / 3,1

Проектная мощность заводов по итогам 2014 года (млн. тонн в год)

- «Евроцемент груп» - 33,1

- «Мордовцемент» - 7,2

- «Новоросцемент» - 6,9

- «Сибирский цемент» - 6,7

- Heidelberg Cement - 4,9

- Holcim - 4,6

- «Востокцемент» - 4,3

- Dyckerhoff - 3,7

- «Себряковцемент» - 3,4

- «Базэлцемент» - 3,2

В декабре 2014 года предприятия "Мордовцемента" перешли под контроль "Евроцемент груп":

- «Евроцемент груп» - 33,1

«Мордовцемент» - 7,2

- «Новоросцемент» - 6,9

- «Сибирский цемент» - 6,7

- Heidelberg Cement - 4,9

- Holcim - 4,6

- «Востокцемент» - 4,3

- Dyckerhoff - 3,7

- «Себряковцемент» - 3,4

- «Базэлцемент» - 3,2

1.Сущность процесса помола материалов в трубных мельницах (3,2 х15)

Процесс помола цементного клинкера с добавками является важной стадией производства, предшествующий получению готового продукта - цемента необходимого качества.

Многокамерная трубная шаровая мельница Ø3,2×15 м предназначена для тонкого измельчения известняка, мергеля, клинкера, угля, химического и керамического сырья, а также других материалов и руд природных, как для сухого, так и для мокрого способа измельчения.

Трубная мельница представляет собой цилиндрический горизонтально расположенный вращающийся барабан, частично заполненный мелющими телами (стальными шарами). К барабану на болтах присоединяются торцовые крышки загрузочная и разгрузочная, выполненные заодно с пустотелыми цапфами, опирающимися на два подшипника. Вкладыши подшипников залиты баббитом и имеют водяное охлаждение. Для ремонтных целей мельница снабжена отдельным вспомогательным проводом. Материал поступает из бункера на тарельчатый питатель в строго определенном количестве, через полую цапфу, где захватывается лопастями, попадает в первую камеру мельницы. В первой камере мельницы происходит измельчение материала шарами размером Ø100, Ø90, Ø60. Измельченный материал проходит через отверстие межкамерной перегородки и поступает во вторую камеру мельницы, где измельчение производится цильпебсом. Готовый материал, то есть цемент, прошедший через выходную решетку, захватывается лопастями и поднимается вверх, сползая по внутренней стенке днища и внешней стенки разгрузочного конуса. Далее он попадает в разгрузочный патрубок, через отверстие в нем проваливается на вращающееся вместе с мельницей сито и выходит в разгрузочный кожух (аспирационная коробка).

Схема №1 Двухкамерная трубная мельница Ø3,2×15 м.

На схеме (рис.2.1) показана двухкамерная трубная мельница Ø3,2×15 м. Барабан 3, установленный в подшипниках 2, приводится во вращение двигателем 9 через редуктор 7 и промежуточный вал 6. Материал подается в барабан по загрузочному устройству 1, а готовый продукт выводится при помощи разгрузочного устройства 5. В средней части барабана размещена межкамерная перегородка 4. Мельница снабжена системой централизованной смазки 10 для обслуживания редуктора и подшипников барабана. Для ремонтных работ мельницы имеется вспомогательный привод 8.

Барабан мельницы Ø 3,2×15 м сварной конструкции изготавливается из листовой стали марки М16С по ГОСТ 6713-53 толщиной 46 мм. Сварка выполнена электродами Э-42. По концам барабана укрепляются электросваркой механически обрабатываемые фланцы толщиной 80 мм. Фланцы, литые из стали марки 26П. Обработка торцов фланцев наружного диаметра и центрирующих заточек для присоединения крышек производится после приварки их к барабану. Барабан мельницы после окончательной его сварки подвергается отжигу для снятия внутренних напряжений. Барабан мельницы Ø 3,2×15 м с фланцами имеет вес 57,7 т.

Загрузочная часть мельницы состоит из течки и чугунной воронки, встроенной в пустотелую цапфу. По течке материал сползает в воронку и перемещается во внутрь мельницы. Мельница Ø 3,2×15 м снабжена барабанным питателем, который позволяет производить равномерную загрузку мельницы клинкером.

Барабан и днище мельницы изнашиваются вследствие истирания измельченным материалом и ударами мелющих тел. Для предохранения от преждевременного износа их облицовывают стальными плитами, при этом в основном преследуются две цели: повышение производительности мельницы и повышение износоустойчивости бронеплит. Применение ступенчатой футеровки, при которой каждое кольцо несколько сужает рабочее пространство мельницы, дает увеличение производительности до 20%. Повышение производительности мельницы при ступенчатой футеровке объясняется положительным влиянием её на классификацию шаровой загрузки. Ступенчатая футеровка в силу своих свойств по классификации шаров названа сортирующей.

Межкамерная перегородка состоит из перфорированной и сплошной диафрагм, выполненных в виде усеченных конусов. Между ними смонтировано классифицирующее устройство с чередующимися сплошными и перфорированными плоскими трансцисфальными секторами, плоскости которых расположены под углом 30-90˚ друг к другу.

Межкамерная перегородка снабжена аспирационным патрубком и имеет разгрузочные устройства.

Сплошная диафрагма служит защитой от мелющих тел, а перфорированная выполняет функции, как предварительного сита, так и защитного элемента.

Помол происходит в следующей последовательности.

Материал подается в загрузочную воронку 1 и далее, через полый шнек 12, расположенный в полой цапфе 13, поступает в первую камеру барабана. Измельченный материал постепенно продвигается к межкамерной перегородке 4 и, через щели в ней, попадает во вторую камеру измельчения. По мере измельчения во второй камере, материал выходит из мельницы через щели в торцевой решетке и при помощи лопастей и конуса направляется в трубошнек. Шнек подает материал в патрубок, из которого он, просыпаясь через окна, попадает на сито. Раздробленные мелющие тела задерживаются на сите и затем отводятся по патрубку 14, а готовый продукт через патрубок 11 направляется на склад.

Для устранения пыли и отвода тепла при помоле цемента, мельницу снабжают аспирационной установкой, подключенной к патрубку. Аспирационная система состоит из вентилятора, фильтра и осудительных циклонов. В результате аспирации, мельница находится под разряжением и исключается пыль в местах загрузки и выгрузки.

Технические характеристики шаровой трубной мельнице приведены в таблице №1.

Таблица №1

Техническая характеристика мельницы СМ Ø 3,2×15 м ГОСТ 12367-85.

Установлено, что характер движения мелющих тел в шаровых барабанных мельницах при одинаковой футеровке зависит от частоты вращения барабана. При низкой частоте вращения центр тяжести загрузки смещается на некоторый угол в сторону вращения и остается в таком положении. Шары, поднимаясь по концентрическим круговым траекториям до точки отрыва, скатываются параллельными слоями вниз. Такой режим работы мелющих тел называется каскадным. Измельчение при этом происходит главным образом истиранием и раздавливанием.

С увеличением частоты вращения барабана положение центра масс загрузки смещается в направлении вращения барабана, шары по круговым траекториям поднимаются все выше, частично переходя на траектории свободного падения. Такой режим называется смешанным.

При дальнейшем увеличении частоты вращения барабана мелющие тела поднимаются на большую высоту, а затем, отрываясь от внутренней поверхности, перемещаются водопадом по параболическим траекториям свободного падения, возвращаясь опять на круговые траектории. Такой режим движения мелющих тел называют водопадным. Измельчение материала происходит главным образом ударом падающих мелющих тел и частично истиранием.

В корпусе разгрузочной камеры предусмотрен смотровой люк, через который берутся пробы готового материала для исследования его структуры, для определения всех факторов необходимых готовому продукту для дальнейшей технологической операции. Это осуществляется в лаборатории предприятия и служит для того, чтобы не допустить выход материала из мельницы, не удовлетворяющего технологическим требованиям данного производства.

Основными достоинствами этой мельницы является: простота конструкции; надежность эксплуатации; высокая степень измельчения; значительная производительность. Однако наряду со всеми достоинствами у нее есть ряд существенных недостатков, а именно: высокая удельная и металлоемкость, низкий КПД (электроэнергия, расходуемая непосредственно на измельчение, составляет всего лишь около 1% всей потребляемой электроэнергии); около 50% мелющих тел не участвуют в процессе измельчения; рабочий объем мельницы используется на 35%; большой удельный расход мелющих тел и материала футеровки (около 2кг на тонну измельчаемого материала). Существует большое количество методов решения всех перечисленных недостатков: совершенствуют броневые плиты и мелющие тела, повышая их износостойкость; устанавливают различные энергообменные устройства, предотвращающие образование застойных зон в мельнице; проектируют различные внутримельничные устройства и перегородки которые способствуют повышению КПД (здесь необходимо отметить, что существенно повысить КПД не представляется возможным ввиду высокой массы мельницы, ведь даже 0,5% увеличение КПД отмечается государственной премией). В данном курсовом проекте мое внимание привлекла проблема устранения застойных зон, которую я попытался решить путем подбора следующих конструктивных решений.

2.Технологические особенности помольного оборудования

Для помола цемента, извести и гипса, а также стекла, огнеупорных и других изделий применяют трубные мельницы. Конструкция их и принцип действия зависят от назначения и физико-механических свойств размалываемого материала. Трубные мельницы используют для помола как однородных материалов, так и материалов с различными корректирующими добавками.

Тонкость помола характеризуется удельной поверхностью готового продукта (в см2/г). Тонкость помола клинкера 2800-4500, сырьевых материалов 2800-3000 см²/г.

Трубные мельницы классифицируют:

по принципу работы - периодического и непрерывного действий;

по характеру работы - мельницы, работающие по открытому и замкнутому циклу; сюда относятся шаровые мельницы непрерывного действия как мокрого, так и сухого помола;

по способу помола - сухого и мокрого помола;

по форме рабочего корпуса - барабанные цилиндрические, конические и трубные цилиндрические;

по форме мелющих тел - шаровые, стержневые, самоизмельчения (без мелющих тел);

по способу разгрузки - с механической и пневматической разгрузкой;

по конструкции загрузочного и разгрузочного устройства - с центральной загрузкой и разгрузкой через пустотелые цапфы, с разгрузкой через торцовую решетку (с диафрагмой), с периферийной разгрузкой через решетку, с загрузкой и разгрузкой через люк в барабане (мельницы периодического действия).

В промышленности строительных материалов применяют в большинстве случаев мельницы непрерывного действия, работающие по открытому или замкнутому циклу, сухим или мокрым способом.

При вращении мельницы мелющие тела, прижимаемые центробежной силой к стенкам барабана, поднимаются на некоторую высоту. Под действием силы тяжести, преодолевающей вертикальную составляющую силы инерции и вызываемой ею силы трения мелющих тел о футеровку, мелющие тела падают на слой материала, дробят его и частично истирают. Цильпебсы продолжают измельчать мелкораздробленный материал истиранием.

В мельницах открытого цикла материал проходит через рабочее пространство мельницы только один раз, не классифицируется и крупные частицы не возвращаются в мельницу на помол. В мельницах замкнутого цикла материал после помола в мельнице направляется в классификационные (сепарирующие) устройства, где разделяется на готовый продукт (измельченный до требуемой тонкости) и более грубый (крупку), который возвращается в мельницу на помол.

Работа мельницы по замкнутому циклу более рациональна, так как готовый продукт своевременно удаляется (отсасывается) из рабочего пространства мельницы, буферная подушка не создается, помол остальной массы не затрудняется и материал не переизмельчается. Мельницы, работающие по замкнутому циклу, более производительны и экономичны.

Трубные мельницы сравнительно просты по конструкции, удобны в эксплуатации, обеспечивают высокую степень измельчения, поддаются автоматизации. Однако они имеют существенные недостатки: малы скорости воздействия мелющих тел на материал, в работе измельчения участвует только часть мелющих тел; рабочее пространство барабана используется всего на 35-45%; высокий удельный расход электроэнергии (35- 40 кВт ч/т цемента); значительный износ мелющих тел и футеровки (1-1,2 кг/т цементного клинкера); большая металлоемкость, высокий шум при работе. При этом удельная производительность составляет около 0,1 т/ч на 1 т массы мельницы, к. п. д. 0,005-0,01.

Мельницы загружают мелющими телами на 28-35% их объема. Массу я ассортимент мелющих тел подбирают путем испытаний мельницы, при которых проверяют ее производительность и тонкость помола в отдельных камерах. Износ мелющих тел возмещают периодической догрузкой их через определенные промежутки временя (не реже чем через 100 ч работы). Через длительный срок работы (не реже чем через 1800 - 2000 ч) мелющие тела полностью заменяют.

Способность материалов к измельчению оценивается коэффициентом размолоспособности, представляющим собой отношение удельного расхода энергии при измельчении эталонного материала к удельному расходу энергии на измельчение сопоставляемого с ним материала при одинаковой степени их измельчения.

Обычно эталоном служит цементный клинкер средней размалываем ости, коэффициент размолоспособностикоторого принимается за единицу. Коэффициент размолоспособностидля известняка 1,2-1,8; для доменного шлака (гранул) 0,8-1,1; для сухой глины 1,5-2.

Трубная шаровая мельница 3,2X15 м выпускается для мокрого помола сырья, для помола клинкера в открытом цикле и для помола клинкера по замкнутому циклу .

Мельница для помола клинкера в открытом цикле отличается от сырьевой установками для ввода поверхностно-активных веществ и воды. Мельница состоит из загрузочной части, подшипников, средней части (барабана), разгрузочной части, привода, системы смазки.

Загрузочная часть состоит из течки с тумбой, трубошнека и крышки, облицованной с внутренней стороны бронеплитами из высокомарганцовистой стали. Наклонная течка сварной конструкции, в наиболее изнашивающейся ее части применена сменная футеровка.

Между неподвижной течкой и вращающейся крышкой имеется войлочное уплотнение.

Барабан сварной, выполнен из листовой стали. Внутренняя поверхность барабана футерована бронеплитами из износостойкой стали со звукоизолирующей прокладкой. Барабан разделен на две камеры. Первая футерована каблучковымисамосортирующими плитами, вторая - ступенчатыми бронеплитами или специальном резиновой футеровкой (только у сырьевых мельниц).

Для сырьевой и цементной мельниц, работающих в открытом цикле, предусматривается обычная двойная межкамерная перегородка, а для цементной мельницы предназначенной для работы в замкнутом цикле, внутри барабана установлено разгрузочно-загрузочное устройство, представляющее собой систему перегородок, разделяющих мельницу на камеры грубого и тонкого помола, образующих между собой еще и разгрузочную и загрузочную камеры. Первая имеет в стенках барабана разгрузочные окна, вторая загрузочные окна. Вторая камера оборудована, кроме того, системой направляющих лопаток, разгрузочным конусом и транспортирующим устройством. При работе мельницы по открытому циклу разгрузочные окна могут закрываться специальными крышками.

Загрузочная часть мельницы 3,2х15 м:

1 - тумба: 2-течка: 3 - трубошнек: 4 - крышка с цапфой: 5 - бронефутеровка

Кожух, обеспечивающий загрузку и разгрузку материала в середине мельницы, спарен из листовой стали и установлен па бетонное основание. В месте примыкания к вращающемуся барабану кожух имеет войлочное уплотнение. Уплотняющее устройство поджимается пластинчатыми пружинами. Места трения в уплотнении автоматически смазываются густой смазкой.

Подшипник состоит из рамы, корпуса подшипника, корпуса вкладыша, вкладыша с баббитовой заливкой и крышки. Рама корпуса сварная; при монтаже заливается в бетонный фундамент мельницы. Корпус подшипника и корпус вкладыша литые и сопрягаются по сферическим поверхностям, что обеспечивает самоустанавливание подшипника при работе мельницы. Вкладыш с баббитовой заливкой имеет водяное охлаждение и выполнен с углом охвата цапфы 120°. Во вкладыше установлены термодатчики для контроля за температурой баббитовой заливки. Крышка подшипника сварная из листовой стали, крепится к корпусу вкладыша болтами. В верхней части ее имеется патрубок, через который подводится масло.

Разгрузочная часть мельницы состоит из разгрузочной решетки, выполненной из секторов с равномерно расположенными щелями и соединенных болтами с днищем диафрагмы, трубошнека, разгрузочного патрубка, футеровки патрубка, сита и приемной камеры.

Секторы перегородки литые, выполнены с щелями для прохода размолотого материала; одновременно они предотвращают унос мелющих тел из второй камеры.

Диафрагма имеет перегружающие лопасти, отлитые за одно целое с разгрузочным конусом.

Сито представляет собой цилиндрическую сетку, штампованную из стального листа. Размер ячейки 5X25 мм.

Приемная камера сварная из листовой стали, имеет уплотнение из войлочной набивки в местах сопряжения с разгрузочным патрубком

Центральный привод мельницы включает синхронный электродвигатель, эластичную муфту, одноступенчатый редуктор, промежуточный вал с зубчатыми муфтами и вспомогательным приводом, состоящим из электродвигателя, двух редукторов и соединительных муфт.

Система автоматической смазки имеет станции жидкой смазки производительностью 200 л/мин, обслуживающей редуктор, и производительностью 50 л/мин, обслуживающей подшипники мельницы.

Станции жидкой смазки снабжены реле давления, электронными термометрами, температурными и поплавковыми реле и термометрами сопротивления. Поплавковое реле контролирует уровень масла на сливе от подшипников мельницы и уровень масла в отстойниках. Реле давления подает сигналы при понижении давления масла в нагнетательных трубопроводам до 1 кгс/см² и при повышении до 4 кгс/см³. При помощи медных термометров сопротивления логометрическая установка контролирует температуру масла в нагнетательных трубопроводах станции в температуру охлаждающей воды при входе в холодильник и при выходе из него.

Двумя температурными реле, установленными в отстойниках, температура масла поддерживается в пределах 35-45° С. Термодатчиками осуществляется дистанционная передача данных о температуре баббитовой заливки вкладышей.

Для управления силовым электрооборудованием служат автоматические выключатели и релейно-контактная аппаратура, поставляемые смонтированными в щиты станций управления.

Установленное на мельнице электрооборудование снабжено зажимами для заземления. Пусковая аппаратура в конечных положениях фиксируется во избежание самопроизвольного выключения.

Мельница снабжена электрической блокировкой, а также системой управления и автоматики.

Технологические параметры в производительность мельницы, состояние механизмов мельницы и ее системы смазки контролируются дистанционно.

Разгрузочная часть мельницы 3,2Х15 м:

1 - решетка; 2 - диафрагма; 3 - торцовая крышка мельницы; 4 - трубошнек; 5 - сито; 6 - футеровка разгрузочного патрубка; 7 -- разгрузочная камера; 8 - фланцевое крепление приводного вала

Привод мельницы 3,2X15 м:

1 - промежуточный вал; 2 - зубчатая муфта; 3 - редуктор главного привода; 4 - обгонная муфта вспомогательного привода; 5, 6 - редукторы вспомогательного привода; 7 - эластичная муфта; 8- электродвигатель главного привода.

Принцип работы сырьевых и цементных мельниц 3,2х 15 м, работающих по открытому циклу, аналогичен работе мельницы 4Х 13,5 м, т. е. материал входит в загрузочную цапфу и проходит первую камеру с шарами, затем он поступает во вторую камеру с цильпебсами и выдается в качестве готового продукта через выходную цапфу. Такой цикл работы называется открытым, а сама мельница проходной.

При работе мельницы в замкнутом цикле материал, пройдя первую камеру высыпается через щели перегородки и периферийно расположенные на барабане окна в разгрузочный кожух и подается на сепарацию. Выделенная в сепараторах крупка подается через загрузочное устройство, находящееся в средней части барабана, во вторую камеру, где домалывается и опять направляется в сепаратор. Частично крупка из сепараторов может возвращаться и в первую камеру, но это требуется только при помоле трудно-размалываемых материалов, когда вторая камера перегружается материалом.

3.Назначение и роль смазки

Смазочные материалы - твёрдые, пластичные, жидкие и газообразные вещества, используемые в узлах трения автомобильной техники, индустриальных машин и механизмов, а также в быту для снижения износа, вызванного трением.

Назначение и роль смазочных материалов

Смазочные материалы широко применяются в современной технике, с целью уменьшения трения в движущихся механизмах (двигатели, подшипники, редукторы, и т.д.), и с целью уменьшения трения при механической обработке конструкционных и других материалов на станках (точение, фрезерование, шлифование и т. д.).

В зависимости от назначения и условий работы смазочных материалов (смазок), они бывают твёрдыми (графит, дисульфид молибдена, иодид кадмия, диселенид вольфрама, нитрид бора гексагональный и т. д.), полутвёрдыми,полужидкими(расплавленные металлы, солидолы, консталины и др), жидкими (автомобильные и другие машинные масла), газообразными (углекислый газ, азот, инертные газы).

Виды и типы смазочных материалов

В зависимости от характеристик материалов кинематической пары, для смазки могут быть использованы жидкие (например, минеральные, синтетические и полусинтетические масла) и твёрдые (фторопласт, графит, дисульфид молибдена) вещества.

По материалу основы смазки делятся на:

• минеральные - в их основе лежат углеводороды, продукты переработки нефти

• синтетические - получаются путем синтеза из органического и неорганического (например, силиконовые смазки) сырья

• органические - имеют растительное происхождение (например: касторовое масло, пальмовое масло)

Смазки могут иметь комбинированную основу.

Классификация

Все жидкие смазочные материалы делятся на классы по вязкости (классификация SAE для моторных и трансмиссионных масел, классификация ISO VG (viscositygrade) для индустриальных масел), и на группы по уровню эксплуатационных свойств (классификации API, ACEA для моторных и трансмиссионных масел, классификация ISO для индустриальных масел.

По агрегатному состоянию делятся на:

• твёрдые,

• полутвёрдые,

• полужидкие,

• жидкие,

• газообразные.

По назначению:

• Моторные масла - применяемые в двигателях внутреннего сгорания.

• Трансмиссионные и редукторные масла - применяемые в различных зубчатых передачах и коробках передач.

• Гидравлические масла - применяемые в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах.

• Пищевые масла и жидкости - применяемые в оборудовании для производства пищи и упаковки, где возможен риск загрязнения продуктов смазывающим веществом.

• Индустриальные масла (текстильные, для прокатных станов, закалочные, электроизоляционные, теплоносители и многие другие) - применяемые в самых разнообразных машинах и механизмах с целью смазывания, консервации, уплотнения, охлаждения, выноса отходов обработки и др.

• Электропроводящие смазки (пасты) - применяемые для защиты электрических контактов от коррозии и снижения переходного сопротивления контактов. Электропроводящие смазки изготавливаются консистентными.

• Консистентные (пластичные) смазки</ - применяемые в тех узлах, в которых конструктивно невозможно применение жидких смазочных материалов.

Узлы и детали машин смазывают жидкими маслами и консистентными (густыми) мазями. Основной характеристикой их является вязкость (текучесть) и ее изменение с изменением температуры, стойкость к окислению и действию высоких температур.

Выбор вида смазки зависит от конструктивных особенностей узла механизма и условий его работы (скорости, трения, давления), а также от применяемой системы смазки. Масла небольшой вязкости - «легкие», применяются для смазки подшипников скольжения быстроходных валов; подшипники тяжелых тихоходных валов смазывают маслами повышенной вязкости, или мазями.

Если требуемого сорта масла (по вязкости) нет, допускается смешивать в определенном соотношении два сорта, вязкость одного из которых больше, а другого меньше вязкости заменяемого масла.

Смазочные материалы для цементной промышленности

Таблица №2

4.Правила техники безопасности

При большой насыщенности предприятий цементной промышленности сложными механизмами и установками по добыче и переработке сырья, по обжигу сырьевых смесей и измельчению клинкера, по перемещению, складированию и отгрузке огромных масс материалов, при наличии большого количества электродвигателей особое внимание должно уделяться при проектировании заводов и при их эксплуатации созданию благоприятных и безопасных условий для работы трудящихся. Охрана труда должна осуществляться в полном соответствии с «Правилами по технике безопасности и производственной санитарии на предприятиях цементной промышленности».

Следует подчеркнуть, что поступающие на предприятия рабочие должны допускаться к работе только после обучения их безопасным приемам работы и инструктажа по технике безопасности. Ежеквартально должен проводиться дополнительный инструктаж и ежегодно - повторное обучение по технике безопасности непосредственно на рабочем месте.

На действующих предприятиях необходимо оградить движущиеся части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки, приямки, люки, площадки и т.п.

Должны быть заземлены электродвигатели, а также разного вида электрическая аппаратура. Необходимо предусматривать соответствующие устройства и установки подъемно-транспортных механизмов для безопасного ведения ремонтных работ.

Из-за взрывоопасное установок по сушке и помолу угля трубопроводы, сепараторы, бункера для хранения пыли должны оборудоваться предохранительными клапанами.

Установки по приготовлению угольной пыли должны работать под разрежением. Температура аэроугольной смеси при выходе из мельницы не должна превышать для тощих углей 100° С, подмосковных - 80° С, длиннопламенных и бурых - 70° С. Нельзя подсушивать пыль до влажности ниже гигроскопической.

Обслуживание дробилок, мельниц, печей, силосов, транспортирующих и погрузочно-разгрузочных механизмов должно осуществляться в соответствии с правилами безопасной работы у каждой установки.

Большое внимание следует уделять на предприятиях обеспыливанию воздуха и отходящих газов печей и сушильных установок с целью создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда. В соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий концентрация в воздухе помещений цементной и остальных видов пыли не должна превышать 0,04 мг/м3. Содержание в воздухе окиси углерода не допускается более 0,03 мг/м3, а сероводорода - более 0,02 мг/м3. В воздухе, выбрасываемом в атмосферу, концентрация пыли не должна быть более 0,06 г/м3. Практика показывает, что при правильной и внимательной эксплуатации пылеочистных систем содержание пыли в выбрасываемом воздухе составляет 0,04-0,06 г/ж3. . Для создания нормальных условий труда все помещения цементных заводов должны обеспечиваться системами искусственной и естественной вентиляции. Этому в большой мере способствует герметизация тех мест, где происходит пылевыделение, а также отсос воздуха из бункеров, течек, дробильно-помольных механизмов, элеваторов и т. п. В зависимости от мощности и величины различных механизмов и интенсивности пылевыделения рекомендуются следующие объемы отсасываемого воздуха:

При отборе воздуха от:

щековых и молотковых дробилок 4000-8000 м3/ч

элеваторов 1200-2700 »

бункеров. 500-1000 »

мест перегрузки материалов . 300-3500 »

упаковочных машин 5000 »

Очистка воздуха, отбираемого из цементных мельниц, производится с помощью рукавных или электро-фильтров. В том и другом случае при значительной концентрации пыли в аспирируемом воздухе необходимо . устанавливать перед ними циклоны. При этом важно не допускать просасывание через 1 м2 ткани фильтров более 60-70 м3 воздуха в 1 ч.

Для очистки воздуха, отсасываемого из камер сырьевых мельниц, обычно устанавливают циклон и электрофильтр, соединенные последовательно.

Воздух из сепаратора мельниц и головок элеваторов для очистки пропускается через рукавный фильтр.

Отходящие газы цементных печей подвергаются очистке для предотвращения загрязнения воздушного бассейна и территории, окружающей завод. Для этого устанавливают электрофильтры. Если же отходящие газы содержат значительное количество пыли (более 25 30г/ж3), то их сначала пропускают через батарею циклонов.

ж. Экономика, пути повышения эффективности производства1 Как уже указывалось, выпуск цемента должен быть доведен к 1975 г. до 122-127 млн.т.

Основные пути для решения этих задач:

а) совершенствование структуры производства;

б) рост производительности труда на 36-40% .Для получения за этот счет не менее 87-90% общего прироста продукции;

в) более эффективное использование сырья, топлива, электрической энергии, а также производственных мощностей и основных фондов, повышение рентабельности предприятий.

Для этого необходимо создавать и внедрять принципиально новые орудия труда и технологические процессы, превосходящие по своим технико-экономическим показателям лучшие отечественные и мировые достижения.

Директивы XXIV съезда КПСС предусматривают также необходимость в девятом пятилетии снижения норм расхода топлива, электроэнергии и других материальных ресурсов на 7-10%, в том числе цемента на 8-10%.

Общественная производительность труда определяется затратами как живого труда на данном предприятии,так и овеществленного в материалах, машинах, зданиях и сооружениях, используемых при производстве той или иной продукции. Обобщающим показателем общественной производительности труда является себестоимость продукции. На лучших предприятиях страны она составляет 8-10 руб. за 1 т цемента. При этом годовая выработка на одного рабочего достигает 3000 т при затратах труда менее 1 чел.-час/т. По этому показателю передовые заводы стоят на уровне лучших достижений мировой техники.

На вновь строящихся крупных предприятиях годовую выработку цемента на одного работающего предполагается довести до 4600 т, а на одного рабочего, занятого в основном производстве, - до 10 000-13000 г. При этом расход тепла предусматривается снизить до 800 ккал/кг клинкера.

Такой большой подъем производительности труда и общей эффективности производства цемента достигается комплексом организационно-технических мероприятий, направленных на модернизацию оборудования и перевооружение предприятий новой высокопроизводительной техникой. При этом преимущественно внимание уделяется увеличению выпуска цемента за счет реконструкции и расширения действующих заводов. Сооружение новых предприятий предусматривается преимущественно в районах, где нет цементных заводов. Это должно способствовать ликвидации перевозок цемента на большие расстояния.

Новые предприятия строятся с годовой мощностью 2,4-3,6 млн. т и более. Это позволило уже в 1971 г. до-вести среднюю мощность цементного завода в СССР до 1 млн. г, что превышает соответствующий показатель по США почти в три раза. Такая концентрация производства способствует большому повышению эффективности производства.

Структура средней себестоимости цемента в 1970 г. слагается из следующих элементов (в %) :

Основные и вспомогательные материалы ... 24,5

Топливо 26,2

Электроэнергия 12,8

Зарплата с начислениями 13,9

Амортизация 13,1

Прочие расходы 9.5

В. А. Пьячев, сопоставляя структуру себестоимости цемента в 1950 и 1970 гг., отмечает, что наибольшее снижение затрат произошло по заработной плате - 77,5% общего снижения себестоимости; значительно меньше (22,5%) снизились затраты по материалам и топливу т. е. элементам овеществленного труда.

Анализ структуры себестоимости, проведенный В. А. Пьячевым, приводит к выводу о том, что для дальнейшего снижения себестоимости цемента в среднем на 16-18% в соответствии с Директивами XXIV съезда КПСС необходимо принять все меры, обеспечивающие экономию прошлого труда, наряду с сокращением и живого труда. В первую очередь это может быть достигнуто за счет резкого сокращения расхода топлива, в частности, благодаря широкому внедрению сухого способа производства цемента, а также более полного использования тепла отходящих газов печей. Значительные возможности в снижении себестоимости имеются в дальнейшей рационализации использования основных и вспомогательных материалов. Здесь целесообразно и широкое применение вместо природного сырья различных дешевых промышленных отходов (шлаков, зол, нефелинового шлама и т. п.) и внедрение мельниц самоизмельчения, сокращающих расход электроэнергии и мелющих тел. Особое внимание должно быть уделено мероприятиям по резкому сокращению потерь исходного сырья и цемента на всех стадиях производства. Требуется дальнейшее совершенствование методов и устройств для пылеулавливания и оснащение последними всех пылевыделяющих установок. Эффективность этого мероприятия хорошо иллюстрируется следующими данными Н. А. Олесова и А. Я. Овчаренко.

В 1969 г. было уловлено на заводах более 19 млн. т сырья, добавок, топлива и цемента на сумму до 122 млн. руб. При этом было возвращено 8,5% переработанного сырья и 6,8% цемента. Следует отметить, что фондоотдача обеспыливающих аппаратов была в два раза выше соответствующего показателя основных фондов производства. Тем не менее потери материалов до сих пор остаются значительными.

Эффективность высокой производительности труда рабочих основного производства цемента значительно снижается в связи с наличием большого числа обслуживающего персонала, связанного с выполнением погрузочно-разгрузочных и ремонтных работ, а также с контролем производства. Уменьшению этих диспропорций служит комплексная механизация и автоматизация производственных процессов и их контроля.

Большому увеличению производительности труда и улучшению качества продукции способствует организация на предприятиях автоматических систем управления (АСУ) с применением электронновычислительных машин (ЭВМ). Последние обеспечивают получение, переработку и хранение больших объемов информации о производственной деятельности предприятия, выработку оптимальных управляющих воздействий и передачу их в виде рекомендаций соответствующим операторам.

Ниже кратко изложены сведения об автоматизированных системах управления (АСУ) на цементных заводах '.

Разработанную автоматизированную систему управления подразделяют на следующие функциональные подсистемы:

Информационные подсистемы собирают, перерабатывают, анализируют, хранят и выдают в управляющие подсистемы всю необходимую последним информацию. Подсистемы контроля каждого отделения предприятия получают информацию автоматически от датчиков из^ мерительных приборов путем цикличного опроса специальными устройствами связи, которые поочередно подключают с помощью коммутаторов к вычислительной машине. Получаемые сигналы используются в качестве исходных данных для комплекса вычислительных и логических операций.

В результате этих операций подсистемы контроля определяют текущие и прогнозируемые значения измеряемых величин, вычисляют технико-экономические показатели (удельные расходы материалов, тепла, электроэнергии, показатели себестоимости того или иного отделения и т.п.), обнаруживают нарушение в ходе производства, например, вследствие выхода какой-либо измеряемой величины за пределы нормы. В более сложных случаях они выполняют анализ ряда измеряемых величин для выявления причин возникающих нарушений. Полученные в подсистемах контроля данные направляются операторам, управляющим соответствующими отделениями, а также в другие подсистемы АСУ. Подсистемы контроля вычисляют основные технико-экономические показатели работы отделений по сменам и автоматически ведут сменные журналы операторов.

Подсистема обработки документации обрабатывает все потоки документов, циркулирующих на предприятии (плановых, нормативных, ученых, финансовых и др.). При этом исходные документы различных подразделений вводятся в подсистему, записываются в память ЭВМ и обрабатываются для получения сводных документов о работе подразделений. По требованиям различных отделов заводоуправления исходные и сводные документы могут автоматически выбираться из памяти ЭВМ и выдаваться напечатанными на бланках. Подсистема обработки документации определяет наличие или дефицит различных материалов и запасных частей, рассчитывает заработную плату персоналу, готовит бухгалтерскую документацию и т. п. Она является органом по созданию, хранению и выдаче документов предприятия.

Управляющие подсистемы предназначены для выработки оптимальных решений. На уровне технологических процессов они подготовляют управляющие воздействия, а затем осуществляют их, автоматически меняя положение регулирующих органов.

Подсистемы управления отдельными агрегатами (печами, мельницами, дробилками и др.) стабилизируют и корректируют режимы их работы при изменениях свойств сырья, качества топлива и т. п. с целью оптимизации какого-либо заданного показателя (себестоимости и качества продукции, производительности и др.).

Подсистемы оперативного (текущего) управления комплексами агрегатов решают задачи оптимизации при изменении условий работы с учетом всех нарушений, возникающих в ходе производства (например, определение состава шлама и необходимых объемов его компонентов; оперативное управление отделениями помола и отгрузки цемента, работой карьеров и т.п.).

Подсистема планирования разрабатывает оптимальный план всего производства на заданный промежуток времени. Она составляет план с учетом исходных заданий по выпуску продукции, увеличению прибыли и т. п.

Первая автоматизированная система управления производством «Цемент-1» была внедрена на Себряковском заводе со следующими алгоритмами (программами):

1) контроль и управление процессом обжига клинкера во вращающейся печи;

2) управление процессом помола цемента в мельницах размером 2,6X13 м;

3) расчет оптимального химического состава сырья;

4) управление отделением помола и транспортным цехом;

5) планово-экономические расчеты.

Первые три алгоритма относятся непосредственно к производству, остальные - к заводу в целом.

Для управления производственными процессами использована управляющая вычислительная машина (УВМ) «Тбилиси-1». Ее применение ориентировочно обеспечивает экономию до 300 тыс. руб. в год лишь на одном из подразделений завода.. Часто целесообразно внедрение АСУ на предприятиях не в полном объеме, а в виде отдельных подсистем. Наиболее быстро и экономично, например, осуществлять подсистему оптимального управления сырьевым цехом, или подсистему обработки документации и т. п. В последующем они могут быть дополнены другими подсистемами до АСУ всего предприятия, решающей все задачи.

Производительность труда на предприятиях решающим образом зависит и от правильного сочетания моральных и материальных стимулов труда, научной его организация (НОТ), а также организации социалистического соревнования за экономичное расходование материалов, топлива, энергии, за безупречное обслуживание механизмов и высокое качество продукции.

В организации этой важной стороны деятельности предприятий, в разработке рациональных мероприятий по планированию производства и экономическому стимулированию трудящихся большую роль должен выполнять инженерно-технический персонал.

В последние годы на предприятиях страны широко распространяется практика составления планов технико-экономического и социального развития коллективов. В них ставятся на разрешение к заданным срокам проблемы дальнейшего значительного повышения эффективности общественного производства, культурного и материального уровня жизни рабочих и служащих и улучшения их бытовых условий. Планы технико-экономического и социального развития составляются руководством и общественными организациями предприятий с самым широким привлечением всех членов коллективов. В планах предусматривается повышение технического и общеобразовательного уровня рабочих, инженерно-технического персонала и служащих, что непосредственно благоприятно отражается на производительности их труда. В планах уделяется большое внимание задачам научной организации труда (НОТ), комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, мероприятиям по охране труда и улучшению условий труда, промышленной санитарии и эстетики. В планы включаются мероприятия, связанные с улучшением жилищных и бытовых условий трудящихся (строительство жилых домов, яслей, клубов, физкультурных и санаторно-курортных комплексов и т. п.).

Важно подчеркнуть, что мероприятия по планам технико-экономического и социального развития коллективов предприятий осуществляются преимущественно за счет фондов, образуемых в соответствии с новой системой планирования и экономического стимулирования; В повышение эффективности производства и применения цементов в строительстве призвана внести свой большой вклад наука. В частности, должны быть продолжены исследования таких важнейших проблем, как разработка составов и технологии: цементов, обеспечивающих интенсивное твердение бетонов и достижение ими требуемой прочности при обычных температурах в течение 8-24 ч и возможность извлечения изделий из форм через 3-4 ч;

цементов с пределом прочности при растяжении и изгибе, приближающейся к пределу прочности при сжатии;

специальных быстротвердеющих цементов и, в частности, высокопрочных марок 800-1000 и более, быстро-твердеющих при отрицательных температурах; трещиностойких, кислотостойких.

Некоторые из поставленных задач можно решить, по-видимому, сочетанием портландцементов с органическими и кремнийорганическими полимерами.

Современное производство цементов характеризуется большой капиталоемкостью, необходимостью возведения больших зданий и сооружений, а также высокой потребностью в металле, высокой энергоемкостью и малой интенсивностью тепловых процессов в установках для обжига. Так, капиталовложения при организации современных предприятий достигают примерно 35 руб. на 1 т годовой мощности. На 1 г получаемого по мокрому способу во вращающихся печах клинкера в течение часа приходится 42-45 т веса печи. Приведенные показатели свидетельствуют о необходимости приложения больших усилий для резкого уменьшения затрат на эти составляющие обобществленного труда в себестоимости цемента.

Поэтому неотложной задачей является создание принципиально новых технологий и высокопроизводительных малогабаритных установок по обжигу и помолу клинкера и сырья с резкой интенсификацией процессов клинкерообразования и измельчения.

Надо полагать, что одним из путей к решению этих задач является обжиг сырьевых смесей в «кипящем» или во взвешенном состоянии, а также в топках циклонного типа.

Заключение

Список используемой литературы

1.Райхель В., Конрад Д. Бетон. В 2-х ч. Ч. 1. Свойства. Проектирование. Испытание. - М.: Стройиздат, 2010г.. С. 33. Пер. с нем./Под ред. В. Б. Ратинова.

2.Дворкин Л. И., Дворкин О. Л. Справочник по строительному материаловедению. - М.: Инфра-Инженерия, 2010г.

Список использованной литературы

1. Алексеев Б. В., «Технология производства цемента» - М.: Б.В. Алексеев, изд.«Высшая школа», эл.учебник, 2010г.;

2. Севостьянов В.С., «Механическое оборудование производства тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и изделий»: В.С.Севостьянов, уч. СПО: эл. учебник- М.:Инфра,2005г.;

3. Холин И.И., «Справочник по производству цемента»: И.И.Холин, эл.учебник-М.,2010г.;

4. ОАО Журнал «Цемент и его применение, рекомендован ВАК;

5. ОАО «Политехника», С-Петербург, рекомендовано ВАК Информационные материалы по проектированию, монтажу, наладке и эксплуатации электроустановок;

6.«Вопросы материаловедения», ФГУП «ЦНИИконструкционных материалов»

Госнаучцентр РФ Министерства образования России, изд. «Прометей».