Курсовая: Золы ТЭС в производстве портландцемента - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Золы ТЭС в производстве портландцемента

Банк рефератов / Архитектура и строительство

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 57 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Оглавление. Стр. Введение 1 Глава I . Виды отходов ТЭС и их применение в производстве строительных материалов. 1.1 Строительные мате риалы с использованием зол ТЭС. 3 1.2 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций. 11 1.3 Смесь золошлаковая тепловых электростанций. 13 1.4 Бетоны и строительные растворы с использованием зол ТЭС. 15 1.5 Опыт использования зол и шлаков ТЭС на российских и украинских предприятиях. 19 Глава II . Технология производства портландцемента с добавкой зол теплоэлектростанций. 22 Глава III . Расчёт экономической эффективности введения золы ТЭС в клинкер при производстве портландцемента. 3.1 Сущность и содержа ние мероприятия. 25 3.2 Расчёт изменения объёма производства продукции. 26 3.3 Расчёт потребностей в инвестициях на осуществление мероприятия. 26 3.4 Расчёт изменения себестоимости продукции. 27 3.5 Оценка экономической эффективности мероприятия. 29 Заключение 31 Библиография 32 Введение. В последние годы для Севастополя и всей Украины очевиден явный подъём в капитальном строительстве. Массовая реконструкция городской инфраструктуры и новое капитальное строительство свидетельствуют о не обходимости производства качественных строительных материалов. В настоящее время в резу льтате научно-технического прогресса строительная отрасль претерпева ет огромные технологические изменения. Сегодня стало возможным исполь зование многих отходов промышленности, на базе которых в настоящее врем я изготавливают разнообразные строительные материалы. В данной работе рассмотрена эффективность использования отходов тепл овой энергетики при производстве строительных материалов. В течение вс ей второй половины XX -ого века на терр итории всего СССР более ѕ электроэнергии в ырабатывалось на тепловых электростанциях , работающих преимущественн о на твёрдом топливе. Объёмы потребления угля росли и росли, а, значит, уве личивались и объёмы золошлаковых отходов тепловых электростанций. В 80-х годах в отвалы ТЭС и ГРЭС СССР выбрасывалось не менее 65 млн. т. в год. Одновременно с ростом средней мощности электростанций и увеличением о бъёма использования многозольных углей и сланцев резко возросли ёмкос ти золоотвалов, занимавших площади до 400-800 га на каждую станцию, что привод ило во многих случаях к потере ценных сельскохозяйственных угодий. И кон ечно, никакими цифрами нельзя оценить вред от того, что зола, попадая в вод оёмы и источники, загрязняет их и воздушные бассейны городов и посёлков. Несмотря на переход современных ТЭС на безотходное газовое производст во, проблема отходов тепловой энергетики до сих пор стоит очень остро. Эт о типично для всех стран бывшего СССР. Внимание инженерно-технических ра ботников многих стран мира уже давно привлечено к тому, что золошлаковые отходы характеризуются разнообразием химического состава и ценными т ехнологическими свойствами. Тонкодисперсные золы (угольные, сланцевые, торфяные), получаемые в результате сжигания твёрдого и пылевидного топл ива в энергетических установках, различны по химическому составу в зави симости от вида сжигаемого топлива, режима горения, устройства топок, но все они близки к составу гидравлических добавок. Как показали исследова ния профессора А.В. Волженского и других советских учёных, эти золы с успе хом могут быть использованы для автоклавного производства плотных и яч еистых камней, блоков, панелей и других изделий. Целью данной курсовой работы является изучение комплексного использов ания отходов тепловых электростанций в производстве современных строи тельных материалов. Для достижения цели в работе решены следующие задачи: - изучение состава и свойств отходо в теплоэлектростанций; - рассмотрение области применения зол ТЭ С в производстве строительных материалов; - изучение свойств и характеристик строи тельных материалов, изготовленных на основе отходов ТЭС; - ознакомление с опытом использования зо л и шлаков ТЭС российскими и украинскими предприятиями отрасли; - изучение технологии производства порт ландцемента с добавкой зол тепловых электростанций; - расчёт экономической эффективности вв едения золы ТЭС в клинкер при производстве портландцемента. При составлении данной работы были изучены труды украинских и российских авторов, рассмотрена как научная, так и периодическая литература в этой области. Глава I . Виды отходов ТЭС и их применение в производстве строительных материалов. 1.1 Строительные материалы с и спользованием зол ТЭС. Во врем я сжигания порошкообразного угля на современных электростанциях в выс окотемпературных топках летучие вещества и уголь сгорают, в то время как большинство таких минеральных включений в угле, как глины, кварц и шпат, р асплавляются. Расплавленное вещество быстро транспортируется в низкот емпературные зоны, где оно затвердевает в виде сферических частиц. Часть минерального вещества агломерируется с образованием шлака, но большин ство его улетает с потоком отходящих газов и называется золой-уносом . Эта зола затем удаляется из газа циклонами и электрофильтрами. Таким образом, зола-унос представляет собой тонкодис персный материал, образующийся на тепловых электростанциях в результа те сжигания углей в топках котлоагрегатов, осаждаемый золоулавливающи ми устройствами из дымовых газов и предназначенный для приготовления с борных и монолитных бетонных и железобетонных конструкций зданий и соо ружений, кроме конструкций, эксплуатируемых в средах со средней и сильно й агрессивностью. В зависимости от дискретности, характеризуемой удельной повер хностью, зола-унос подразделяется на 3 класса, представленные в таблице 1. Таблица 1. Класс Применение Удельная поверхность, см 2 /г I (А и Б) – для железо- бетонных конструкций 2000 II (А и Б) – для бетонных конструкций и изделий 2000-3000 III А – для тяжёлого бетона 2800-4000 Б – для лёгкого бетона 1500-4000 Остаток на сите № 008 для золы класса А не должен превышать 15% по массе. Насып ная плотность зол в сухом состоянии не должна превышать 1000 кг/м 3 . При соответствующем обосновании допускается прим енение золы с насыпной плотностью, превышающей указанную на 10%. В таблице 2 приведено со держание аналитически определяемых оксидов (в %) в золе-уносе, пригодной д ля использования в качестве минеральных добавок в бетон. Таблица 2. Наименование золы SiO 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO MgO SO 3 Зола от сжигания антрацита или битуми- нозных углей 48 28 9 4 2 1 Зола от сжигания бурых или низкобитуминозных углей 38 22 4 24 5 3 Допускается содержани е в золе свободного оксида кальция или оксида магния в количествах, прев ышающих указанные в таблице, если обеспечивается равномерность измене ния объёма образцов при испытании их в автоклаве. Насыпная плотность зол в сухом состоянии не должна превышать 1000 кг/м 3 . При соответствующем обосновании допускается применение золы с насыпной плотностью, превышающей указанную на 10%. Зерновой состав зол удовлетворяет следующим требованиям: для констру кционно-теплоизоляционного бетона содержание зёрен крупнее 5мм не долж но превышать 5%, а зёрен размером 0,14мм – не более 90% по объёму; для конструкци онного бетона соответственно 10 и 70%. Содержание в каменноугольных золах остатков несгоревшего топлива, опр еделяемое по потерям в массе при прокаливании, допускается в количестве не более 25%, а в буроугольных золах – не более 5%.Наличие водорастворимых се рнистых и сернокислых соединений в пересчёте на SO 3 в золах, применяемых для армированных керамзитобетонов, н е превышает 1% по массе. Количество мелкого заполнителя – золы – определ яется при подборе состава бетона. Золы ТЭС делятся на основные, содержащие до 40% MgO + CaO , в том числе 5-20% свободного CaO , и кислые, содержащие более 45% SiO 2. Вяжущие, включающие в сво й состав золы ТЭЦ. Золы ТЭС являются неорг аническими искусственными материалами, обладающими гидравлическими с войствами, и поэтому относятся к числу активных минеральных добавок. При смешивании в тонкоизмельчённом виде с гидратной известью золы при затв орении водой образуют тесто, способное после предварительного тверден ия на воздухе продолжать твердеть и под водой. Искусственные минеральны е добавки широко применяют в качестве частичной замены глинистого комп онента в составе сырьевой смеси, а также для производства шлакопортланд цемента и портландцемента с минеральными добавками. При использовании золы в качестве замены глинистого компонента в сырьевой смеси позволяе т увеличить производительность цементных печей и сократить расход топ лива на 15-18%, так как снижается влажность сырьевой смеси и не приходится зат рачивать теплоту на декарбонизацию известняка, содержащегося в золах и шлаках. В таблице 3 представлены некоторые виды цементов и массовая доля в них ко мпонентов, содержащие золы теплоэлектростанций. Таблица 3. Тип цемен-та Наимено-вание Обозна-чение В процентах (по массе) Основные компоненты Дополнитель-ные компоненты Клин-кер Доменный гранулиро-ванный шлак Пуццо-лана Зола-уноса Извест-няк 1 Портланд-цемент с добавк с добавкой зол золы-уноса ПЦ II -З 80-94 - - 6-20 - 1-5 2 Известково-зольный портл анд-цемент ПЦ II /А-К 80-94 - - 6-20 ПЦ II /Б-К 65-79 - - 21-35 3 Пуццолано- вый цемент ПЦЦ IV /А 65-79 - 21-35 - 0-5 ПЦЦ IV / Б 45-64 - 36-35 - 0-5 4 Компози- ционн ый цемент КЦ V/A 40-64 18-40 10-20 - 0-5 КЦ V /Б 20-39 41-60 20-40 - 0-5 Рассмотри м подробнее некоторые виды вяжущих, производимых с помощью зол ТЭС. Известково-зольным цементом называется гидравли ческое вяжущее вещество, получаемое либо совместным помолом сухой топл ивной золы или шлака с известью (негашеной, гашеной или гидравлической), л ибо тщательным смешиванием в сухом виде тех же раздельно измельчённых м атериалов. Известково-зольный цемент выгоден тем, что не требует специал ьного обжига и нуждается лишь в помоле. Удельный вес известково-зольного цемента колеблется в пределах 2400-2800 см 2 /г. Цвет этого цемента из-за наличия остатков несгоревшего угля тёмно-серый. Изв естково-зольный цемент применяют в тех же случаях, что и другие цементы, п олучаемые на основе извести и гидравлических добавок. Более эффективное вяжущее, полученное на основе топливных зол и шлаков, содержащих не менее 15% CaO , например, сланцевая зола. Такая зола, измельчённая в порош ок, обладает способностью самостоятельно затвердевать. Вяжущие свойства могут приобрести и золы других видов топлив, если их см ешивают с известняком, причём оба материала должны быть тонко измельчен ы. Сжигая уголь с добавкой известняка, можно таким образом получать на те плоэлектроцентралях вяжущее вещество, называемое ТЭЦ-це ментом . Способ изготовления последнего был разработан Э.З. Юдовичем и П.Д. Кевешем. В состав этого вяжущего входят частицы золы, свобо дная CaO , силикаты, алюминаты и ферриты кальция, образовавшиеся при сжигании пылевидной смеси угля и известняк а в результате взаимодействия между известью и составными частями золы . Этот цемент отличается неравномерностью изменения объёма при обычных условиях твердения из-за значительного содержания свободной окиси кал ьция. Вяжущий материал, аналогичный известково-зольному цементу, можно получ ить, используя очажные остатки кирпичеобжигательных кольцевых печей, п редставляющие собой золу, полученную от сжигания топлива, с некоторым ко личеством боя кирпича. После измельчения очажных остатков совместно с и звестью получается известково-очажный цемент с более высокой прочностью, чем обычный известково-зольный цемент, особенно при тонком помоле. Можно отметить, что при содержании золы в цементе в количестве 10-15% в соотве тствующем помоле может быть получен цемент марки 500. Зола является отличн ым пластификатором и может быть использована при производстве, не тольк о цемента, но и при производстве бетонов, строительных растворов, заполн ителей для бетонов, в производстве керамических и силикатных кирпичей и т.д. Керамические стеновые материалы. В производстве керамического кирпича золу с удельной пове рхностью 2000-3000 см 2 /г используют в качестве осно вного сырья и в качестве отощающей и выгорающей добавки. В связи с повыше нной влажностью и наличием шлака золу перед подачей в производство необ ходимо подсушивать и измельчать шлаковые включения. Удельная теплота с горания золы в зависимости от содержания несгоревших части топлива 4200-12500 КДж (1000-3000 ккал/кг). В глиняную массу вводят 15-45% золы ТЭС. Предпочтение следует отдавать золам с низким содержанием С aO + MgO и темпе ратурой размягчения до 1200*С. Золы бурых углей вследствие низкого содержан ия несгоревших частиц, а также высококальциевые золы не оказывают полож ительного влияния на свойства керамической массы и готовых изделий. Силикатный кирпич. Золы ТЭС являются самостоятельными вяжущими или их компо нентами в производстве силикатного кирпича. При производстве силикатного кирпича оптимальная формовочная вла жность выбирается в зависимости от количества дозируемой дозы и колебл ется в пределах 7-13%. Сырьевые материалы высушивают до постоянной массы. Ко мпоненты вначале смешиваются сухими, затем постепенно вводится вода в к оличестве 7-8%. Смесь выдерживается в закрытой ёмкости в течение 18-22 часов. По сле гашения извести добавляют воду для достижения формовочной влажнос ти. При введении в состав силикатной смеси до 30% золы повышается пластично сть и удобоформуемость смеси, увеличивается плотность кирпича, его стру ктура приобретает слитность, поверхность получается ровной, с чёткими р ёбрами. Добавление большего количества золы приводит к образованию в ки рпиче слойной структуры, которая снижает его качество. При полной замене песка золой объёмная масса кирпича снижается с 1800 до 1350 кг/см 3 . Прочностные характеристики изделий при введении з олы также снижаются, но незначительно: прочность при сжатии – с 1,34 до 1,2 МПа , а при изгибе – с 3,6 до 2,3 МПа. По прочностным свойствам кирпич с содержание м 10% золы соответствует марке 125, а с большим количеством золы – марке 100. Одн ако с увеличением количества золы в составе смеси повышается водопогло щение кирпича и снижаются его коэффициенты размягчения и морозостойко сти. Кирпич с содержанием золы свыше 30% неморозостоек. В таблице 4 представлены данные о технических требованиях к золам ТЭС ра зличного целевого назначения. Таблица 4. Компонент Топливо Содержание, в % по массе для применения в качеств е: самостоятельного вяжущего компонента вяжущего заполнителя Оксид кальция Сланцы, Бурые, каменные угли и антрацит Более 20 - Не нормируется Не нормируются* - Не более 5 Сер а Все виды Не более 3 Не более 3 Не более 3 Несгоревшее топливо Бурые угли Каменные угли Антрацит - - - Не более 5 Не более 8 Не более 15 Не более 8 Не более 12 Не более 20 Сте кловидные оплавленные частицы Бурые и каменные угли Антрацит - - Не менее 50 Не менее 50 Не менее 50 Не менее 60 * Высоко кальциевые золы могут применяться в производстве силикатного кирпича при условии предварительной их автоклавной обработки. Заполнители для бето нов. В таблице 5 представлена номенклатура отходов ТЭС, используемых для производства пористых запо лнителей для бетонов. Таблица 5. Сырье Характеристика Вспучив аемость Производство Зола-унос ТЭС Тонкодиспер сный сухой продукт пыле-угольного сжигания топлива Спекается или вспучивается при быстром нагревании Аглопоритовый гравий, щебе нь, зольный гравий, глинозольный керамзит Золошлаковая смесь отвалов Смесь золы и шлака гидроудаления Золу ТЭС при производстве глинозольного керамзита используют в ка честве добавки, вводимой в глину (в количестве 10-30%), и в качестве компонента сырьевой смеси (50% и более). В качестве добавки, снижающей насыпную плотнос ть керамзита, используют в первую очередь золы с содержанием оксидов жел еза 12-20%, оксидов алюминия 20-35%, при этом удельная поверхность золы должна нах одиться в пределах 1000-3000 см 2 /г. Если же зола служ ит компонентом сырьевой смеси, то содержание отдельных оксидов может из меняться в более широких пределах. Максимально допустимое с одержание остатков топлива в золе, используемой в производстве глинозо льного керамзита, не должно превышать 17%, при этом предпочтение отдают зол ам из отвалов гидроудаления, так как при применении сухой золы-уноса не у даётся достичь требуемой гомогенности глинозольной шихты даже при инт енсивном и длительном перемешивании. Технологическая схема производства глинозольного керамзита принципи ально не отличается от схемы производства керамзита. Основная её особен ность помимо усреднения золы – более тщательная подготовка сырьевой с меси. Сначала смесь перемешивают в глиномешалке с пароувлажнением, зате м в другой глиномешалке без пароувлажнения, а затем в дырчатых вальцах. П ри этом глинистый компонент предварительно обрабатывают на вальцах то нкого помола. Исследования НИИ керамзита показали, что введение в глинис тую шихту золы ТЭС позволяет снизить насыпную плотность керамзита на од ну-две марки. Влияние количества вводимой золы на прочность глинозольно го цемента показывают следующие данные: Количество золы, % по массе сухой шихты 0 30 50 70 На сыпная плотность, кг/м 3 400 406 413 440 Прочность, МПа 1,7 2,3 3,1 3,4 Производство глинозольного керамзита экономически выгодно, так как ст оимость золы ниже стоимости природного сырья, а наличие в ней остаточног о топлива обеспечивает снижение общего расхода теплоты на обжиг. Зольным гравием называют искусственный п ористый заполнитель с зёрнами округлой формы, получаемый обжигом сырцо вых гранул золы-уноса сухого или гидроудаления в коротких прямоточных в ращающихся печах. В качестве добавок используют глину (для улучшения гра нуляции), пиритные огарки (для снижения температуры размягчения) и кварц евый песок (для повышения прочностных показателей готового продукта). Зола должна содержать не более 10% несгоревших углистых частиц, не менее 7% о ксидов железа и не более 8% оксидов кальция и магния. При более высоком сод ержании несгоревших остатков угля в золу добавляют глину. Для изготовления зольного гравия золошлаковая смесь отбирается из отв ала гидрозолоудаления ТЭС. Мокрой она поступает в ящичный подаватель, о ттуда – в сушильный барабан, через который пропускают отходящие от вращ ающейся печи газы. Высушенная золошлаковая смесь транспортируется в ша ровую мельницу, где измельчается до нужной дисперсности, после чего пода ётся в тарельчатый гранулятор. В нём она непрерывно смачивается водой и закатывается в гранулы требуемого размера. Размеры шариков, в которые аг регатируются смоченные частицы во время перемещения во вращающейся та релке, зависят от угла наклона гранулятора и скорости вращения. Для боль шего упрочнения зольные гранулы пропускают через сушильный барабан, от куда они поступают в прямоточную вращающуюся печь, где спекаются и вспуч иваются при температуре 1150-1200*С. Затем полученная масса охлаждается, сорти руется на фракции и поступает на склад готовой продукции. Насыпная плотность и прочность зольного гравия, полученного гранулиро ванием зол ТЭС с последующим спеканием и вспучиванием гранул, представл ены в таблице 6. Таблица 6. Виды зольного гравия Насыпная плотность, кг/м3 Предел прочности при сж атии,МПа Гравий на каменном угле 500 - 800 3,7 - 4,0 Гравий на антрациде 400 - 800 3,0 - 17,5 Гравий на буром угле 400 - 700 2,3 - 7,5 Гравий на горючем сланце 500 - 700 2,5 - 10,6 Зольный гравий не должен содержать включений свободной извести. Потери в массе при прокаливании допускаются не выше 5%, а после 15 циклов поперемен ного замораживания и оттаивания потери в массе не должны превышать 10%. Мак симальная отпускная влажность 5%. В сортовом зольном гравии не должно быт ь больше 5% дробленых кусков. К искусственным неорга ническим заполнителям для лёгких бетонов относят также аглопоритовый гравий , изготовляемый из золы ТЭС или золош лаковой смеси отвалов путём окомкования и последующей термической обр аботки сырцовых гранул со вспучиванием на агломерационных обжиговых м ашинах. Аглопорит получают спеканием при обжиге в слое подготовленных гранул песчаногли нистых пород, а также отходов переработки и сжигания твёрдых видов топли ва (отходы углеобогащения и золы ТЭС). 1.2 Щебень и песок из шлаков тепловых элект ростанций. Щебень и песок ТЭС образуются при сжигании углей в топках котлов с жидким и твёрдым шлакоудалением и применяются в качестве запол нителя для тяжёлых и лёгких бетонов сборных и монолитных бетонных и желе зобетонных конструкций, кроме бетонов гидротехнических сооружений, ко нструкций мостов, тоннелей и эстокад, дорожных покрытий, труб, шпал, опор Л ЭП и конструкций из специальных бетонов. По виду сжигаемых углей шлак разделяют на каменноугольный и буроугольный, по средней плотности – на плотный (со средней плотностью зёрен свыше 2,0 г/см 3 ), образующийся в топках к отлоагрегатов с жидким шлакоудалением, и пористый ( со средней плотность ю зёрен до 2,0 г/см 3 ), образующийся в топках кот лоагрегатов с твёрдым шлакоудалением. Щебень и песок характеризуются з ерновым составом, насыпной плотностью, химическим составом, а также усто йчивостью структуры и морозостойкостью. По зёрновому соста ву щебень и песок разделяют на: - фракционированный с размера ми зёрен 5 -10; 10 - 20; 5 -20 мм; - шлаковый песок с размером зёрен до 5 мм; - рядовой несортированный шлак с размером зёрен до 20 мм. Требования к зерново му составу фракционированного щебня, шлакового песка и рядового шлака п риведены в таблице 7. Таблица 7. Показатель Значение показателя для фракционир ованного щебня шлакового песка рядового несортированного шлака Полные остатки, % по массе, на ситах с диаметром отверстий, мм: d D 90 -100 до 10 - до 10 - до 10 Содержание мелких зёрен сита № 0315, % по массе, не более 5 20 10 Примечание: Шлаковый песок с содержанием зёрен, проходящих через сито с сеткой № 0315, более 20% по массе выпускают как золошлаковую смесь по ГОСТ 25592-83. Насыпная плотность щебня из плотного шлака, применяемого дл я тяжёлого бетона, должна быть не менее 1000 кг/м 3 , шлакового песка из плотного шлака – не менее 1100 кг/м 3 кг/м 3 . Щебень и песок из пористого шлака, применяемые для лёгкого бетона, в зависимости от нас ыпной плотности подразделяют на марки, указанные в таблице 8. Таблица 8. Марка по насыпной плотнос ти Насыпная плотнос ть, кг/м 3 щ ебня песка 500 - До 500 600 600 500-600 700 700 600-700 800 800 700-800 900 900 800-900 1000 1000 900-1000 - 1100 1000-1100 Потерю массы при прокаливании в плотных шлаковых щебне и песке не нормируют, а в пористых она не должна превышать значений, указан ных в таблице 9. Таблица 9. Назначение бетона П.п.п. шлака, % по массе от сжига ния угля, не более каменноугольного бурого Для ж/бет. конструкций 5 3 Для бетонных конструкций 7 3 Содержание сернис тых и сернокислых соединений в перерасчёте на SO 3 в щебне и песке не превышает 3% по массе, а сво бодного оксида кальция – 1%. Щебень должен обла дать устойчивой структурой. Потери массы при определении стойкости про тив силикатного и железистого распадов соответственно не превышают 8 и 5%. Морозостойкость щебня должна характеризоваться потерей массы не бол ее 8% при 15 циклах попеременного замораживания и оттаивания для пористого щебня и 100 циклах – для плотного щебня. Золошлаковый песок может эффективно применяться при производстве ке рамических изделий, а также в качестве мелкого заполнителя при производ стве плит из тяжёлого, лёгкого, ячеистого и керамзитобетонов. 1.3 Смесь золошлаковая тепловых элект ростанций. ГОС Т 25592-83 распространяется на золошлаковую смесь, образующуюся на тепловых э лектростанциях при сжигании углей в топках котлоагрегатов. В зависимости от области применения смесь подразделяют на классы (А - для тяжёлого бетона; Б – для лёгкого бетона) и виды ( I - для железобетонных конструкций, II - для бетонных конструкций). Золошлаковую смесь характериз уют такие показатели качества, как: зерновой состав, насыпная плотность, химический состав и влажность. Кроме того, содержащийся в золошлаковой с меси шлак характеризуется устойчивостью структуры. По своему зерновом у составу золошлаковая смесь отвечает требованиям, приведённым в табли це 10. Таблица 10. Показатель Значение показателя для классов А Б Содержание шлака, % по массе Не менее 50 До 20 Содержание зёрен золы и шлака, проходящих через сито №0315, % по массе в смеси вида : I II 20-30 20-50 50-100 50-100 Содержание зёрен размером более 5мм, % по м ассе не более Не нормируется 15 Максимальный размер зёрен шлака, мм, не бо лее 40 20 Удельная поверхность, см 2 /г Не нормируется 1500-4000 Примечание: золошлаковую смесь с содержанием шлака от 20 д о 50 % можно применять для тяжёлого бетона в сочетании с природными заполни телями. По соглашению сторон допускается поставка смесей класса Б с боль шей удельной поверхностью. Влажность золошлаковой смеси класса А должна быть не бол ее15, класса Б – не более 35% по массе, а насыпная плотность класса А не менее 1300кг/м 3 , класса Б – не более 1300кг/м 3 . Значения потери массы при прокаливании для различных видов золошлако вых смесей не должны превышать показателей, представленных в таблице 11. Таблица 11. Класс Вид Потеря массы при прокаливании, % по массе антрацитовая каменноугольная бурая А I 5 3 2 II 10 5 2 Б I 15 7 5 II 20 10 5 По соглашению сторо н допускается большее значение потери массы при прокаливании. Золошлаковые смес и ТЭС для производства зольного гравия должны отвечать следующим требо ваниям: Дисперсность золы (остаток на сит е 0,22 мм), % не более 5 Сод ержание несгоревших частиц, % не более 10 Содержание оксидов железа, % не более 10 Содержание оксидов кальция и магния, % не бо лее 5 Вла жность исходной золошлаковой смеси, % не более 10 Требо вания к золошлаковым смесям ТЭС, применяемым в производстве глинозольн ого керамзита: Содержание шлаковых включений размером более 5 мм Н е допускается Дисп ерсность золы, см 2 /г, не менее 1000 Содержание несгоревших частиц, %, не более 15 Содержание СаО, %, н е более 10 Содержание сернисты х соединений, %, не более 5 Плав кость золы, *С, не выше 1380 Таким образом, из золошлаковых отходов теплоэлектростан ций получают: аглопоритовый гравий, щебень, зольный гравий, глинозём истый керамзит (см. пункт 1.1, таблица 5). 1.4 Бетоны и строительные растворы с использо ванием зол ТЭС. Отходы теплоэлект ростанций широко используются для производства бетонов и строительных растворов различного назначения. Зола-унос и зола гидроудаления ТЭС используется в качестве кремнеземи стых компонентов бетонной смеси. Материалами для производства лёгких бетонов являются Вяжущие: - портлан дцемент, содержащий трёхкальциевый алюминат С 3 А не более 6% для изготовления крупноразмерных конструкций на цемен тном или смешанном вяжущем; - известь негашеная кальциевая, имеющая скорость гашения 5-25 мин. и сод ержащая активные СаО+ MgO более 70%; - шлак доменный гран улированный; - зола высокоосновн ая, содержащая не менее 40% СаО. Кремнеземистые комп оненты: - песок, содержащий не менее 90% SiO 2 или 75% кварца; - зола-унос ТЭС, содержащая SiO 2 не менее 45%, СаО – не более 10%, R 2 O - не более 3%, SO 3 - не более 3%; - продукты обогащения руд, содержащие SiO 2 не менее 60%. По назначению бетоны подразделяются на конструкционные, к онструк- ционно-теплоизоляционные и теплоизоляционные. В таблице 12 пред ставлены сравнительные характеристики бетонов на песке и золе ТЭС соот ветсвенно. Таблица 12. Вид бетона Марка бетона по средней плотности Коэффициент Сорбиционная влажность бетона ,%, не более Теплопроводности, Вт/(м.*С), бетона в сухом состоянии Паропроницаемости, Мг/(м.ч.Па), бетона изготовленного При относит. влажности воздуха 75% при относит. влажности воздуха 97% На песке На золе На песке На золе Бетон, изготовленный на песке На золе На песке На золе Тепло- изоляционный D 300 D 400 D 500 0,0 8 0,09 0,12 0,08 0,09 0,10 0,26 0,23 0,20 0,23 0,20 0,18 8 8 8 12 12 12 12 12 12 18 18 18 Конструкционно- изоляционый D 500 D 600 D 700 D 800 D 900 0,12 0,14 0,18 0,21 0,24 0,10 0,13 0,15 0,18 0,20 0,20 0,17 0,15 0,14 0,12 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 8 8 8 10 10 12 12 12 15 15 12 12 12 15 15 18 18 18 22 22 Конструкцион-ный D 1000 D 1100 D 1200 0,29 0,34 0,38 0,23 0,26 0,29 0,11 0,10 0,10 0,10 0,09 0,08 10 10 10 15 15 15 15 15 15 22 22 22 Усадка при высыхании автоклавных бетонов марок D 600 – D1200, изготовляемых на песке, не должна превышать 0,5 мм/м, а дл я бетонов на кремнеземистых компонентах – 0,7 мм/м. Основная задача в технологии конструкционно-теплоизоляционных лёгки х бетонов – получение их с минимальной плотностью и теплопроводностью при требуемой прочности, морозостойкости и плотной однородной структу ры. Помимо воздухововлечения это достигается применением фракциониров анных крупных пористых заполнителей с возможно более низкой насыпной п лотностью (для керамзита - до 400кг/м3) и эффективных мелких заполнителей. Для керамзитобетона наиболее эффективно применение в качестве мелкого за полнителя зол-уноса и золошлаковых смесей ТЭС с удельной поверхностью 1550-5000см 2 /г, обеспечивающих в сочетании с возду хововлечением повышенные теплозащитные свойства при наименьшей энерг оёмкости и стоимости конструкций. Основная задача в технологии конструкционных лёгких бетонов – дости жение требуемой прочности и плотности при наименьшем расходе цемента. Э той цели служит применение заполнителей с наибольшей прочностью, испол ьзование эффективных пластификаторов и зол ТЭС. Составы лёгких бетонов устанавливают расчётно-экспериментальным способом. Лёгкие бетоны классов В3,5-В7,5 находят широкое применение в современном с троительстве. Из них изготовляют около 85% всех конструкций: наружные стен овые панели, крупные блоки, плиты тёплой кровли. Наряду с этим для произво дства несущих конструкций – плит перекрытий, покрытий, объёмных элемен тов, а также внутренних трёхслойных стеновых панелей - используют констр укционные лёгкие бетоны классов В10-В30 со средней плотностью 1200-2000кг/м 3 (около 10% всех изготовляемых конструкций). Пример но 5-7% лёгкого бетона идёт на изготовление неармированных изделий – мелк их стеновых блоков, теплоизоляционных плит. Типовые нормы расхода цемента для тяжёлых бетонов регламентированы С НиП 5.01.23-83 в зависимости от прочности бетона, марки цемента, характеристик з аполнителя, удобоукладываемости бетонной смеси, длительности тепловой обработки и других факторов. Минимальный расход цемента должен быть не менее 200кг/м 3 для бетонных изделий и 220кг/м 3 д ля железобетонных. Снижение расхода цемента на 40-100кг/м 3 может быть получено за счёт введения в состав бетона золы-уно са или отвальных зол в количестве 100-120кг/м 3 с о дновременной заменой части песка. При этом минимальный расход цемента м ожет быть снижен соответственно до 150 и 180 кг/м 3 . Таким образом, при производстве бетона заданного класса необходимо уч итывать: роль пластификаторов, рациональный подбор заполнителей, режим пропаривания, эффективное уплотнение методами вибрирования и энергоза траты, необходимые для данного производства. Строительные растворы применяют для каменных кладок, монтажа строите льных конструкций, облицовочных и штукатурных работ. Растворы строител ьные подразделяют по виду вяжущих на простые с использованием одного ви да вяжущего (цемент, известь, гипс и др.) и сложные с использованием смешан ных вяжущих (цементно-известковые, известково-зольные, известково-гипсо вые и др.). Золу-унос ТЭС и компонент золы гидроудаления золошлаковой смеси приме няют для лёгких строительных растворов в качестве заполнителя. Указани ями по приготовлению и применению строительных растворов СН-290-64 предусмо трена возможность использования зол ТЭС в составе строительных раство ров до 20% с целью экономии цемента. Оптимальные составы строительных раст воров марок 25, 50 и 75 на разных цементах с частичной заменой песка золой прив едены в таблице 13. Таблица13 Цемент Расход мате риалов на 1м 3 , кг Экономия цемента на 1м 3 раствора, кг цемент песок зола Раствор марки 25 Известково-шлаковый марки 100 250 1150 200 130 Шлакопортландский марки 200 230 1220 160 130 Шлакопортландский марки 300 160 1270 170 130 Раствор марки 50 Известково-шлаковый марки 100 350 1050 200 135 Шлакопортландский марки 200 345 1160 150 5 Шлакопортландский марки 300 265 1050 240 5 Раствор марки 75 Шлакопортландский марки 200 410 950 210 10 Шлакопортландский марки 300 330 1150 150 10 Шлакопортландский марки 400 310 1200 140 10 Из данной таблицы видно, что введение золы в кладочных растворах экономи т цемент. Растворная смесь при частичной замене песка золой становится б олее пластичной, малорасслаиваемой, с меньшим, чем у песчано-цементной, в одоотделением. Она быстро набирает прочность, обладает повышенной стой костью в сульфатной и пресноводной средах. 1.5 Опыт использования зол и шлаков ТЭС на р оссийских и украинских предприятиях. Универсальность св ойств шлакозольного сырья предопределяет возможность получения из нег о широкого ассортимента строительных материалов и изделий. В производс тве строительных материалов и изделий топливно-энергетические отходы могут быть эффективно использованы и без предварительной технологичес кой подготовки в виде тонкодисперсного заполнителя взамен песка как до бавка к портландцементному клинкеру при его помоле, а также как сырьё пр и приготовлении бетонов и растворов. Приведём данные опыта предприятий, использующих золы и шлаки ТЭС. Так, интересен опыт работы предприятий, выпускающих керамические стен овые материалы и использующих золы ТЭС в качестве отощающей и топливной добавки в составе шихты. Например, Ростовский №3 и Новочеркасский заводы строительных материалов, Корчеватский, Орский и другие кирпичные завод ы. Экономический эффект в результате применения золы на заводе мощность ю 100млн. штук кирпича составляет около 200 тыс. руб. в год, кроме того, расход то плива снижается на 20-30%. Применение золошлаковых отходов Черкасской ТЭС для производства сте новых шлакоблоков на Черкасском заводе строительных материалов позвол ило получить 52 тыс. руб. годовой экономии, а использование тех же отходов в качестве компонента вяжущего при изготовлении силикатного кирпича даё т возможность заводу сократить расход извести на 10% , повысить прочность с ырца и марку кирпича. Сланцевая зола в отличие от золы, получаемой при сжигании каменного и б урого углей, содержит 40-50% окиси кальция и при производстве газобетона мож ет полностью заменить портландцемент на известь. Промышленное произво дство сланцезольного газобетона на основе пылевидной золы успешно осу ществляется на Ахметском и Нарвском комбинатах строительных материало в в Эстонии. Использование на Прибалтийском заводе ЖБИ золы сухого отбора Прибалт ийской ГРЭС и на Берёзовском заводе строительных конструкций золы Верх не-Тагильской ГРЭС взамен части цемента позволило снизить себестоимос ть 1м 3 сборного железобетона на 20%. В таблице 14 предста влен экономический эффект переработки энергетических отходов для стро ительства. Таблица 14. Направления использования з олы Удельный экономический эффект, в руб. в пересчёте на 1 т. золы* Производство цеме нта и других вяжущих материалов 0,7-3,2 Прои зводство лёгких и ячеистых бетонов на основе зольных заполнителей 10-20 Прои зводство кирпича и мелких блоков с использованием зол 7-9 Доро жное и аэродромное строительство (стабилизация грунтов, засыпки и насып и) От 5-7 до 8-12 Г идротехническое строительство (активная зольная добавка к бетону) 10 * Все цифровые данные соответствуют состоянию п роизводства строительных материалов на период 1985-1991гг. Как следует из приведённых данных, целесообразно увеличить использование зол и шлаков в производстве вяжущих материалов, например, в качестве глинистого компонента для изготовления клинкера (добавки ег о при помоле), а также для изготовления известково-зольных вяжущих (15% обще й утилизации). Двадцать лет колле ктив лаборатории гидравлической переработки минераль ного сырья под руководством кандидата технич. наук Хруста лёва М.И. занимался технологией производства качественных строительны х песков для изготовления бетонных и железобетонных изделий, строитель ных растворов, силикатного кирпича. В 1989 году в лаборатории были начаты новые разработки по ут илизации золошлаковых отходов тепловых электростанций посредством их гидроклассификации, а также натурные крупномасштабные эксперименты с целью выделения шлака из зольной пульпы на золоотвале Зм иевской ГРЭС Харьковской области. Эти исследования, имеющие большое зна чение для охраны окружающей среды не были завершены в связи с распадом С ССР. Проблема использования золошлаковых отходов не утратила своей актуаль ности, учитывая, что золоотвалы тепловых электростанций России и Украин ы составили более 4 млрд. т и постоянно пополняются. Исследования показали, что после гидравлической переработки из золошл аковых отходов можно получить следующие продукты: - шлак для дорожного строител ьства, а также в качестве крупного заполнителя при изготовлении бетонны х не несущих блоков; - золошлаковый песок (фракции 0,1-0,3 мм) может эф фективно применяться при производстве керамических изделий, а также в к ачестве мелкого заполнителя при производстве плит из тяжёлого, лёгкого, ячеистого и керамзитобетона; - мелкая фракция золы (мельче 0,03 мм) может быт ь использована как активная добавка к цементу. Исследования ВНИИжелезо бетона показали, что замена 20% цемента мелкозернистой золой такой узкой ф ракции позволяет увеличить прочность бетона на 8%, в то время как добавка т ого же количества необогащённой зольной смеси приводит к снижению проч ности бетона на 15%. При этом экономия цемента от применения мелкозернисто й золы в бетоне составит около 60кг на 1 м 3 бет она. Применение такой золы в качестве добавочного компонента шихты при п роизводстве цемента позволяет (за счёт содержания несгоревшего угля в з оле) сэкономить 6-8 кг условного топлива на 1т клинкера. В связи с изменение м социально-экономической ситуации в России работы лаборатории гидрав лической переработки минерального сырья в настоящее время практически заморожены. Однако многие разработки лаборатории имеют непреходящую а ктуальность. Постоянно ужесточающиеся требования к качеству строитель ства, а, следовательно, и строительных материалов должны стать толчком в остребования научно-технического потенциала отрасли. Глава II . Технология производства портландце мента с добавкой зол теплоэлектростанций. Процесс производства ПЦ (портландцемента) складывается в о сновном из следующих основных операций: добычи сырья, приготовления сыр ьевой смеси (дробление, помол и усреднение состава), обжига сырьевой смес и (получение клинкера) и помола клинкера в тонкий порошок. Существует три способа получения ПЦ клинкера: мокрый, сухой и комбинированный. Способ п роизводства выбирают в зависимости от технологических и технико-эконо мический факторов: свойств сырья, его однородности и влажности, наличия достаточной топливной базы и т.д. При мокром спос обе производства сырьевые материалы измельчают и сырьеву ю смесь смешивают с водой. Получается сметанообразная масса – сырьевой шлам содержит 32-45 % воды. На цементных заводах, работающих по мокрому способу, в качестве сырьевых материалов для производства ПЦ часто используют мягкий глинистый и тве рдый известняковый компоненты. Начальная технологическая операция получения клинкера – измельчение сырьевых материалов. При использовании в качестве известкового компон ента мела его измельчают в болтушках или мельнице самоизмельчения. Если применяют твёрдый известняк, то его дробят в одну-две стадии в щековых др обилках. Глиняный шлам, полученный в болтушках и других агрегатах, напра вляют в сырьевую мельницу, куда подаётся для измельчения и известняк. В м ельницу известняк и глиняный шлам подают в определённом соотношении, со ответствующем требуемому химическому составу клинкера. Чтобы получить сырьевой шлам заданного химического состава, его корректируют в бассей нах или потоке. Выходящий из мельницы шлам насосами через расходный бачок подают в печн ой цех на обжиг. Из бачка шлам равномерно сливается во вращающуюся печь д ля обжига клинкера. Их печи клинкер поступает в холодильник, где охлаждается воздухом. Охлаж дённый клинкер отправляют на склад. Затем клинкер дробят совместно с гип сом и золами ТЭС и направляют его на помол в цементные мельницы. Из мельницы цемент транспортируют на склад силосного типа. Отгружают це мент потребителю либо в таре (бумажных мешках по 50 кг.), либо навалом в автоц ементовозах или специальных железнодорожных вагонах. При сухом способе производства выбор схем ы зависит от физических и химических свойств сырья. Производство портла ндцементного клинкера в этом случае складывается из следующих операци й. После выхода из дробилки известняк и глину высушивают до влажности прим ерно 1%, после чего измельчают в сырьевую муку. Помол и сушку сырьевой смес и целесообразно вести одновременно в одном аппарате – сепараторной ме льнице. Этот способ более эффективен и применяется в большинстве новых з аводов, работающих по сухому способу. Сырьевую муку заданного химического состава получают путём дозировани я сырьевых компонентов в мельницу с последующим усреднением и корректи рованием сырьевой шихты в специальных смесительных силосах, куда допол нительно подаётся сырьевая мука с заведомо низким или высоким титром (со держанием СаСО 3 ). Затем подготовленная сырьевая смесь поступает в систему циклонных теп лообменников, состоящих из нескольких циклонов. Из циклонов материал по даётся в печь, откуда клинкер пересыпается в холодильник. После охлажден ия клинкер отправляется на склад. Другие технологические операции при сухом способе производства такие же, как и при мокром способе. При комбинированном способе производства сырьевая смесь в виде шлама, полученного по мокрому способу произв одства, подвергается обезвоживанию и грануляции, а затем обжигается в пе чах, работающих по сухому способу. Глава III . Расчёт экономической эффективности вв едения золы ТЭС в клинкер при производстве портландцемента. 3.1. Сущность и содержание мероприятия. В АО «Цемент» намечается реконструкция, связанная с введен ием в процесс помола цемента зол тепловых электростанций. Применение зо л ТЭС в качестве добавки к клинкеру позволит существенно улучшить техни ко-экономичесикие показатели: увеличить производительность мельницы, снизить энергозатраты и расход мелющих тел. Исходные данные представлены в следующей таблице: № п/ п Показатели До ввода После ввода 1 Объём выпуска цемента, тыс.т . 488 ___ 2 Полная себестоимость 295 ___ 3 Расход электроэнергии на по мол 1т цемента, кВт ч 37 Снижение на 8% 4 Стоимость 1 кВт ч электроэнергии , руб. 0,46 0,46 5 Условно-постоянные ра сходы на единицу выпускаемой продукции, руб. 99 ___ 6 РСЭО на единицу продукции, ру б. 50 ___ 7 Заготовительная цена за 1т ме лющих тел, руб/т 100 100 8 Расход мелющих тел, кг/т 0,677 Снижение на 12% 9 Производительность мельницы, т/ ч. 46 48 10 Отпускная цена устройства, т ыс. руб. 460 11 Коэффициент использования о боруд. 0,9 12 Затраты на транспортировку и монтаж устройства, тыс.руб. 10% от отпускной цены 13 Норма амортизац ионных отчислений на установку, % 5 14 Затраты на ремонт и эксплуат ацию установки, % 10 15 Добавка зол ТЭС, в % от обще го выпуска цем. 20 16 Отпускная цена 1т. цем ента, руб. 335 335 17 Производительность раб. смены, ч. 8 8 Для данного производства характерен непрерывный режим работ. Докажем эффективность введения зол ТЭС в качестве добавки в клинкер пр и производстве цемента. 3.2 Расчёт изменения объёма производства п родукции. Объём производства продукции рассчитывается как в натуральном , так и в стоимостном выражении по товарной продукции. Проектируемый выпуск продукции в натуральном выражении: В 2 =В 1 +
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Рубль упал - отжался, упал - отжался.
Так закалялось население России.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, курсовая по архитектуре и строительству "Золы ТЭС в производстве портландцемента", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru