АСУТП, АСУП в промышленности строительных материалов

ВВЕДЕНИЕ

АСУТП, АСУП в промышленности строительных материалов

В последние годы автоматизация процессов на предприятиях цементной промышленности осуществляется в широких масштабах: в значительных объемах вводятся в действие системы автоматического контроля регулирования отдельных процессов (агрегатов); предусматриваются системы автоматизации с централизованным управлением на всех проектируемых и вновь строящихся заводах; вводятся в действие автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) с УВМ; создаются автоматизированные технологические комплексы (АТК) для заводов с высокопроизводительным оборудованием.

Для отдельных процессор (агрегатов) были разработаны и нашли применение:

- системы автоматического контроля и регулирования процессами мокрого помола сырья, помола шихты в процессе получения цемента (в трубных шаровых многокамерных мельницах). Все эти системы обеспечивают стабилизацию качества получаемой продукции: тонкость помола, химический состав сырьевого шлама или готового цемента и др.;

- системы автоматического контроля и регулирования про цесса обжига во вращающихся цементных печах, работающих нагазообразном топливе. Поддержанием температурных режимов и регулированием подачи в печь материалов обеспечивается стабилизация процесса обжига и качество клинкера;

- система автоматического контроля и регулирования процесса охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике

С использованием этих и других систем автоматического регулирования проектируются и внедряются системы комплексной автоматизации цехов, технологических линий, производственных процессов в целом с организацией общих цеховых щитов управления.

В последнее время на цементных заводах широко применяются также автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) с использованием цифровойвычислительной техники (управляющих вычислительных машин и др.).

На многих заводах внедрение АСУТПосуществляется для процессов приготовления сырьевых смесей (как для периодических процессов, так и для непрерывныхмокрого и сухого способов производства цемента ), процессов помола в шаровых трубных мельницах, в мельницах « Гидрофол » и др.

Массовое внедрение малых АСУТП, базирующихсяна применении современных мини-ЭВМ, может бытьобеспечено при малой их стоимости ивысокой эксплуатационной надежности. В условиях, вновь проектируемых мощныхпредприятий разработкаАСУ должнаосуществляться врамках проектирования автоматизированного технологического комплекса ( АТК ). Последний является системой, вкоторой технологические решения ирешения поавтоматизации рассматриваются как единое целое, т. е.технология учитываетвозможности автоматизации, а системы автоматизации являются технологической необходимостью.

Фото 1 - Группа АП-42 на экскурсии на ООО «Цемент»

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ

Технология производства

На ООО «Цемент» применяется мокрый способ производства цемента. При мокром способе легче получить гомогенизирующую смесь, которая заказывает высокое качество клинкера. Этот способ используется, когда сырье обладает высокой естественной влажностью и имеет мягкую структуру, а также легко размывается водой.

Сырьем для производства цемента на заводе служит мел и мергель Амвросиевского месторождения. Эти два компонента добываются в карьере открытым способом с помощью ковшовых экскаваторов. Мергель привозят по железной дороге в думпкарах, а мел - автотранспортом на открытый склад, откуда экскаватором загружается в открытый бункер, из которого с помощью ленточного конвейера подается в мельницу самоизмельчения “Гидрофол”, куда одновременно подается и вода. Как дробильные тела используются куски того же материала. Приготовленный грубоизмельченный шлам из " Гидрофола" поступает в приямки, а затем с помощью шламовых насосов закачивается в промежуточные шламбассейны (V = 1000 м3 в количестве 2). Для обеспечения подъема шлама на главное предприятие в цеха переработки и транспортировки сырья смонтирована промежуточная насосная станция. Сохраняется шлам ввертикальныхшламбассейнах, откуда самотеком по системе трубопроводов поступает в сырьевой цех, где установлены трубные шламовые мельницы для тонкого домеливания шлама. Шлам в мельницу поступает самотеком. Мельница состоит из двух камер. Для корректировки к трубной мельнице подаются пиритные огарки. Тонко измельченный шлам, который выходит из мельницы, корректируется в вертикальныхшламбасейнах, хранится в горизонтальном шламбасейне и оттуда с помощью шламнасосов транспортируется в цех обжига.

С помощью шлампитателя, который сам очищается, шлам подается к вращающейся печи на обжиг. Используется длинная печь 5х185 м со встроенными теплообменными устройствами. Шлам в печи последовательно проходит шесть зон, где подвергается разнообразным физическим преображениям, и в конечном результате, получается клинкер. Печь работает по принципу противотока. Из печи клинкер поступает в колосниковый холодильник " Волга-75С", где охлаждается холодным воздухом. Из холодильника охлажденный клинкер поступает на пластинчатый конвейер и транспортируется до силосного склада для отлеживания.

До силосного склада поступает гипс, который привозят по железной дороге, а также гранулированный шлак, впереди высушенный в сушильном барабане. Используется барабан, который работает по принципу прямотока, т.е. горячие газы движутся в одном направлении с высушенным шлаком. В середине барабана для улучшения теплообмена между газами и материалом устанавливают пересыпные теплообменные устройства - полки.

Рисунок 1 - Технологическая схема производства цемента.

Клинкер, шлак и гипс, отдозированные тарельчатыми питателями подаются ленточными конвейерами к загрузочным устройствам мельниц. Производится двух стадийный помол с начала в мельнице 3, 6х15 м, а затем в мельнице 3, 2х15 м. Полученный цемент пневмавинтовыми насосами по цементопроводу транспортируется в цементные силосы. Аспирационный воздух из мельниц очищается в циклонах, а затем в рукавных фильтрах. Отгрузка цемента осуществляется навалом, автоцементовозами, а также в железнодорожных вагонах цементовозах.

Для твердого топлива следует применять шаровые или пылеугольные топки. В шаровой топке кусковое топливо сгорает на колосниковой граде, располагается на ней слоем определенной толщины. Грудки бывают подвижные и неподвижные, горизонтальные и наклонные. Зола, которая получается, и шлак поступают в расположенные под решеткой бункера.

В пылеугольных топках порошковидное топливо сжигается во взвешенном состоянии, поступая в топки через форсунку вместе с воздухом.

СТРУКТУРА ПРЕДПРИЯТИЯ

Основные цеха

Сырьевой цех

В сырьевом цехе установлены две роторных мельницы диаметром 1, 3 м, длиной 2м, производительностью 3 тонны в час. Они нужны для предварительного помола мергеля и мела. С роторноймельницы предварительно измельченный шлам попадает в болтушку диаметром 8м производительностью 40м3/год, Y = 96м3. В болтушку добавляется пластификатор, барда или дафен. С болтушки насосом шлам поступает в сырьевые мельницы диаметром 2м, длиной 7м, производительностью 33т/год, в которых происходит окончательный помол шлама. Шлам поступает в вертикальные шламбассейны, где происходит коррекция за титрами. Затем ковшовым питателем шлам поступает к вращающейся печи для обжига.

Цех обжига

В цехе обжига установлены две вращающиеся печи диаметром 3, 6 х 3 х 51, 4 м производительностью 9т/год. В них происходит обжиг шлама. Из вращающейся печи обожженный клинкер поступает для охлаждения в барабанный холодильник диаметром 2 х 20м производительностью 10т/год.

Из барабанного холодильника клинкер транспортерами поступает на клинкерный склад.

Цех помола цемента

Для помола шихты, состоящей из клинкера, гипса и шлака в цехе помола установлены четыре мельницы. Цементные мельницы №1 - 3 диаметром 2, 2 х 12м производительностью16т/год. Цементная мельница № 4 диаметром 2, 4 х 13м производительностью 24т/год. В цементных мельницах происходит помол шихты. На каждой цементной мельнице установлены пылеулавительные аппараты - рукавные фильтры, в которых оседает цементная пыль. Из цементных мельниц цемент по транспортеру поступает в винтовые насосы, а затем цементной магистралью с помощью сжатого воздуха поступает в цементные силосы.

Цех сушки

В цехе сушки материала установлен сушильный барабан диаметром 2, 8 х 20м производительностью 37т/год. Он нужен для сушки гранулированного шлака. Барабан прямоточный, работает на природном газе. Сушка происходит при отоплении природного газа. В сушильный барабан поступает шлак с влажностью 13%, а выходит - 1, 5%.

Вспомогательные цеха

Ремонтно-механическийцех

Он предназначен для ремонта основного и вспомогательного оборудования цементного завода. В цехе установлены четыре токарных станка, два сверлильных, строгальный и дробильный. На токарных станках изготавливают запасные части для оборудования, обрабатывают литые заготовки, изготавливают шестерни редуктора, винты для винтовых насосов, скобы для элеваторов.

Компрессорный отдел

В отделе установлены компрессоры марки ББВ. Отдел предназначен для обеспечения сжатым воздухом вращающихся печей, для смешивания шлама в шламбассейнах, для транспортировки цемента в цементном силосе.

Электроцех

Цех, занимающийся ремонтом всего электрооборудования на заводе, ремонтом контрольно-измерительных приборов и частично ремонтирует электродвигатели. На территории завода размещены две подстанции, от которых питается все электрооборудование.

Ремонтно-строительный цех

Занимается ремонтом помещений и сооружений, крыш, а также изготовлением столярных изделий (дверей, окон).

Пароводокотельний цех

Пароводокотельний цех обеспечивает завод теплом. В цехе есть два котла с сжатым воздухом.

Транспортный цех

Проводит различные транспортные работы, занимается отгрузкой готовой продукции - цемента, перевозкой клинкера, гипса на заводе.

Лаборатория

Контролирует качество цемента, осуществляет входной контроль материалов. Испытания происходит в соответствии с требованиями нормативной документации. Результаты проверок и испытаний регистрируется и заносится в журнал.

СПЕЦИАЛЬНА ЧАСТЬ

Защита окружающей среды

При большой насыщенности предприятий цементной промышленности сложными механизмами и установками по добыче и переработке сырья, обжигу сырьевых смесей и измельчению клинкера, перемещению, складированию и отгрузке огромных масс материалов, наличию большого количества электродвигателей особое должно уделяться созданию благоприятных и безопасных условий для работы трудящихся.

Поступающие на предприятия рабочие должны допускаться к работе только после обучения их безопасным приемам работы и инструктажа по технике безопасности. Ежеквартально необходимо проводить дополнительный инструктаж и ежегодно повторное обучение технике безопасности непосредственно на рабочем месте.

Большое внимание следует уделять обеспыливанию воздуха и отходящих газов печей и сушильных установок для 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 норму.

Все помещения цементных заводов надо обеспечивать 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. Д.

Воздух, отбираемый из цементных мельниц, очищают с помощью рукавных или электрофильтров. Перед ними при значительной концентрации пыли в аспирируемом воздухе необходимо устанавливать циклоны.

Отходящие газы цементных печей необходимо очищать для предотвращения загрязнения окружающей среды. Для этого устанавливают электрофильтры.

Шум, возникающий при работе многих механизмов на цементных заводах, характеризуется зачастую высокой интенсивностью, превышающей допустимую норму. Особенно благоприятны в этом отношении условия работы персонала в помещениях молотковых дробилок, сырьевых и цементных мельниц, компрессоров. Числу мероприятий по снижению шума у рабочих мест относят применение демпфирующих прокладок между внутренней стенкой мельничных барабанов и бронефутировочными плитами, замену в сырьевых шаровых мельницах стальных плит резиновыми.

Охрана окружающей среды является одной из важнейших задач страны.

Каждое предприятие в нашей стране, в том числе и ПАО «ХайдельбергЦемент Украина» цементом загрязняют окружающую среду, нанося тем самым непоправимые убытки существующей в природе экологическом равновесии.

С целью улучшения состояния атмосферы, совершенствуют технологические процессы, оборудование, транспортные средства, улучшают сырье и топливо, вводят высокоэффективные установки для улавливания промышленных выбросов, снижают потери полезных ископаемых при добыче, обогащению и обработке. Для улучшения экологической обстановки, занимаются благоустройством зеленых зон, городов и поселений, расширяют заповедники и охранные территории.

Охрана окружающей среды является одной из важнейших задач современного руководства завода, первоочередной задачей является нормальная работа фильтров, благоустройство зеленых зон, городов и поселков, расширение сети заповедников, охранных государственных территорий.

Для очистки отходящих газов, выбрасываемых в атмосферу, используют специальные пылеуловители установки, которые предотвращают загрязнение воздуха.

Соблюдение определенных норм обеспечивают выбором соответствующих пылевуловителей с учетом температуры и влагосодержания отходящих газов, концентрации и крупности пыли, ее плотности, абразивности и электрического сопротивления

ЛИТЕРАТУРА

1. Автоматизация производственных процессов в промышленности строительных материалов: Учебник для техникумов В.С. Кочетов, В.Ы. Кубанцев и др.; Под ред. В.С. Кочетова. - Изд. 3-е перераб. и доп. - Л.; Стройиздат. Ленинград.отделение, 1986-3920.

2. Научно-технический и производственный журнал«Цемент», под ред. Ю.В. Никифорова. 1996 № 3

3. Баронихин А.С. Гризак Ю.С. Основы автоматизации производства и КИП консультация строительных материалов: Учебник для техникумов. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Стройиздат., 1974-3122

ВВЕДЕНИЕ

АСУТП, АСУП в промышленности строительных материалов

Для отдельных процессор (агрегатов) были разработаны и нашли применение:

Фото 1 - Группа АП-42 на экскурсии на ООО «Цемент»

12 3 4 5 Следующая ⇒