Коротко о файле:БНТУ / Кафедра ТНВ и ОХТ / Объектом исследования является процесс гранулирования хлористого калия, полученного при обогащении сильвинитовой руды Старобинского месторождения галургическим методом. Целью данного проекта является реконструкция отделения грануляции на СОФ 4РУ ОАО «Беларуськалий». Поставленная цель достигается путем замены гладковалковых прессов на оборудование нового поколения – валковый пресс модели ПВП–1000×650 с подпрессовой дробилкой для предварительного крупного дробления плитки фирмы ЗАО «СИПР с ОП». Предлагаемая проектом реконструкция обеспечивает повышение производительности цеха грануляции со снижением энергозатрат за счет использования современного, менее энергоемкого оборудования. / Состав: 9 Листов чертежи + спецификации + ПЗ.
Содержание
Введение 7
1 Аналитический обзор патентных и литературных данных по теме проекта. Обоснование цели проекта и основных технических решений 8
1.1 Аналитический обзор патентных и литературных данных по теме проекта 8
1.2 Обоснование цели проекта и основных технических решений 20
2 Физико-химические основы процесса гранулирования KCl 24
3 Характеристика сырья и готовой продукции 27
4 Описание технологической схемы отделения грануляции 34
5 Расчет технологических балансов и расходных норм 37
5.1 Тепловой расчет сушилки 37
5.2 Материальный баланс сушилки 43
5.3 Расчет материального баланса гранустановки 46
5.4 Расчет расходных норм 51
6 Расчет основного и подбор вспомогательного оборудования 53
6.1 Технологический расчет 53
6.2 Механический расчет 54
6.3 Энергетический расчет 57
6.4 Выбор конструкционных материалов и мероприятия по защите от коррозии 57
6.5 Подбор вспомогательного оборудования 59
6.5.1 Подбор вспомогательного оборудования для подготовки питания грануляции 59
6.5.2 Подбор вспомогательного оборудования отделения грануляции 62
7 Автоматизация отделения грануляции 65
7.1 Обоснование и выбор технологических параметров, подлежащих регулированию 66
7.2 Выбор аппаратуры управления и спецификации 67
7.3 Описание функциональной схемы автоматизации и принципа действия приборов 70
8 Контроль производства и управления 72
9 Объемно-планировочные решения 76
10 Мероприятия по охране окружающей среды 78
11 Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности 85
11.1 Мероприятия по охране труда 85
11.2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности 92
12 Экономическая оценка проекта 101
12.1 Характеристика выпускаемой продукции, оценка рынков сбыта, конкурентов и стратегия маркетинга 101
12.2 Обоснование производственной мощности реконструируемого отделения грануляции и расчет его производственной программы 102
12.3 Определение инвестиций на реконструкцию отделения грануляции 103
12.4 Определение издержек отделения грануляции 104
12.5 Расчет затрат на оплату труда персонала отделения грануляции 106
12.6 Расчет сметы общепроизводственных расходов и калькуляции себестоимости продукции 109
12.7 Расчет прибыли, рентабельности и показателей экономической эффективности .112
13 Стандартизация 115
Заключение 117
Список использованной литературы 119
Спецификация 123
Чертежи проекта:
1.Технологическая схема отделения грануляции СОФ 4 РУ (dwg)
2. Пресс валковый ПВП 100 х 650М СБ (компас)
3. Шнек центральный СБ (компас)
4. Смеситель-гранулятор ТЛГ 080-К04 СБ (компас)
5. Схема автоматизации (dwg)
6. План цеха грануляции на отм.+14,400; +18,200; +21,300; +24,000; +27,600 (компас)
7. Разрез 1-1(компас)
8. Разрез 2-2(компас)
9. Технико-экономические показатели проекта (dwg)
Исходным сырьем для производства хлористого калия является сильвинитовая руда. Сильвинит представляет собой физико-механическую смесь двух минералов – галита и сильвина с небольшими примесями водонерастворимого остатка, брома, сульфата кальция, хлорида магния, хлористого кальция.
Калий хлористый предназначается для сельского хозяйства и розничной торговли как удобрение, а также для промышленности при производстве химических продуктов и сложных удобрений.
Натрий хлористый технический используется в качестве минеральной добавки в животноводстве, борьбы с гололедом на автомобильных дорогах в зимнее время и других целей.
Концентрат минеральный галит – это натрий хлористый технический с примесями других химических элементов в ограниченном количестве, предназначенный для использования на теплоэлектростанциях и в качестве противогололедного материала.
Сырьем для производства гранулированного продукта на галургической фабрике является высушенный в сушильных барабанах мелкокристаллический КСl с массовой долей воды – не более 0,35 %.
К основному оборудованию цеха грануляции относится вальц-пресс.
Согласно предлагаемой проектом реконструкции выполним замену вальц-прессов фирмы «Zemag-Zeiz» на вальц-пресса типа ПВП 1000*650 производства ЗАО «Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным производством».
Модернизированный пресс отличается тем, что оборудован профилированными валками и подпрессовщиком, что обеспечивает улучшение захвата волками прессуемого материала, за счет чего повышается плотность плитки и производительность пресса. А также дополнительно устанавливается дробилка (плитколоматель) для предварительного крупного дробления плитки.
Пресс ЗАО «СИПР с ОП» соответствует заданной производительности.
По расчету материальных потоков 366т/ч гранул. Следовательно, необходимо две линии грануляции, каждая из которой включает два блока по два пресса, всего 8 прессов.
Техническая характеристика пресса:
1. Назначение - прессование флотационного мелкозернистого хлористого калия
2. Производительность по плитке, т/ч не менее 65
3. Плотность плитки, т/м не менее 1,97
4. Диаметр прессующих валков, мм 1004
5. Рабочая ширина бандажей валков, мм 650
6. Поверхность бандажей профилированная
7. Количество гидроцилиндров, шт. 2
8. Давление гидравлики рабочее, МПа 15
9. Число оборотов валков, об/мин. 16,5
10. Привод
10.1. Редуктор цилиндрический с двумя выходными валами:
- передаточное число 90
10.2. Электродвигатель М3 ВР 400 LA:
- мощность, кВт 500
- частота вращения, об/мин. 1500
- напряжение, В 6000
К вспомогательному оборудованию относятся печь кипящего слоя КС-10, смеситель турболопастной ТЛГ.
Техническая характеристика смесителя:
1.Производительность по хлористому калию, т/ч 250
2.Диаметр корпуса наружный, мм 820
3.Температура в аппарате, С 120
4.Материал деталей, соприкасающихся с продуктом 12Х18Н10Т
ГОСТ 5632-2014
5.Габаритные размеры, мм:
-длина 6335
- ширина 1185
- высота 1400
6.Привод:
6.1.Электродвигатель АИР355 S6 У3
6.1.1.Мощность, кВт 160
6.1.2.Частота вращения, об/мин 980
6.2.Редуктор Ц300Н
6.2.1.Передаточное число 3,15
6.2.2.Крутящий момент на валу, Н м 5000
6.2.3.Частота вращения вала, об/мин., max 311
Проектируемый цех грануляции размещается в отдельном корпусе, подогрев концентрата также осуществляется в отдельной части этого корпуса, где установлено четыре печи КС-10.
Расположение оборудования представлено в графических материалах к проекту (лист 3). Оборудование находится на следующих отметках:
-дробилки +4,5 м;
-пресса +14,4 м;
-плитколоматели +7,2 м;
-проссеивающие машины +18,2 м;
-элеваторы +27,6 м;
-скребковые конвейера +7,2м +9,6м +11,7м +21,3м.
Заключение
Целью дипломного проекта является реконструкция отделения грануляции СОФ-4РУ ОАО «Беларуськалий».
В данном проекте рассмотрена возможность увеличения производительности выпускаемого гранулированного концентрата KCl.
С помощью аналитического обзора литературных и патентных данных выявлены главные тенденции в направлениях исследований по галургическому обогащению калийных руд.
Проект включает в себя: характеристику применяемого сырья и продукции, описание физико-химических основ процесса гранулирования KCl, обоснование цели проекта и основных технических решений.
Представлено подробное описание технологической схемы реконструируемого отделения грануляции СОФ 4РУ. Приведены расчеты материального и теплового балансов, выполнен расчет основного и подбор вспомогательного оборудования, а также расходных норм сырья и энергоресурсов.
Проведен выбор конструкционного материала и описаны мероприятия по защите от коррозии.
Представлены основные объёмно-планировочные решения.
Учитывая изменение гранулометрического состава хлористого калия, поступающего на прессование (увеличение пылевой фракции, закрупненный ретур) и повышенные требования к прочностным характеристикам гранул, в проектируемом отделении предлагается установить оборудование нового поколения – валковый пресс модели ПВП–1000×650 фирмы ЗАО «СИПР с ОП» (г. Солигорск, РБ) с подпрессовой дробилкой для предварительного крупного дробления плитки, который обеспечит гарантированные технологические показатели по плотности плитки не менее 1,97 г/см3.
Для оптимизации гранулометрического состава проектом предложено предварительно питание грануляции гомогенезировать в турболопастном смесителе и обрабатывать реагентом связующим (сода кальцинированная 1,5 кг/т в виде 15% раствора) для агломерации (укрупнения) пылевых фракций, которая осуществляется в печи КС. Обязательным условием при этом является влажность продукта, поступающего на агломерацию, а именно: 4,50,5% и поддерживается постоянной. В результате агломерации выгрузка печи (питание грануляции) закрупняется и содержание пылевых фракций крупностью менее 0,1мм снижается с 30 % до 12 %. Кроме того, агломерация позволит:
-существенно уменьшить расфракционирование мелкозернистого хлорида калия;
-улучшить сыпучесть, угол естественного откоса;
-закрупнить питание валкового пресса (за счет чего улучшится процесс воздухоудаления и соответственно плотность плитки повысится).
В проекте разработаны мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности, по охране окружающей среды; отдельный раздел посвящен выбору и описанию автоматизированной системы контроля и управления производством отделения (подобраны автоматизированные системы регулирования (АСР) и контролирования (АСК) в соответствии с требованиями).
Экономическая оценка проекта включает в себя определение затрат на производство, расчет производственной мощности, показателей экономической эффективности, а также расчет основных технико-экономических показателей производства.
В результате реконструкции отделения грануляции СОФ 4РУ по предлагаемому проекту инвестиции составят 3 541 482,26 руб. Рентабельность продукции повысится на 11,7 %. Прирост чистой прибыли составит 85 842 979,4 руб. Срок окупаемости инвестиций составит полгода после ввода в эксплуатацию.
Таким образом, предлагаемые технические решения, а именно: замена валковых прессов, применение процесса агломерации питания грануляции позволят повысить производительность отделения грануляции и улучшить потребительские свойства продукции (прочность гранул).
За счет повышения производительности отделения грануляции, внедрение предложенной проектом реконструкции, даст значительный экономический эффект для предприятия. Следовательно, можно сделать вывод о целесообразности внедрения данного проекта реконструкции в ОАО «Беларуськалий».
