Исходные данные для проектирования

2.1. Характеристика сырья:

Гипсовый камень — продукт измельчения горной породы осадочного (химического) происхождения, состоящей в основном из природного минерала — гипса (CaS04*2H20). Теоретический состав двуводного сульфата кальция, % по массе: СаО – 32,56; S03 – 46,51; Н20 – 20,93.

В природе гипс встречается чаще всего в виде трех минералогических разновидностей, отличающихся друг от друга своей кристаллической структурой:

• алебастр (гр. alabastros — белый) — плотный мелкозернистый минерал с сахаровидным изломом или крупнозернистый с беспорядочно ориентированными в пространстве кристаллами;

• селенит (гр. selen — луна) — волокнистый, сложенный из правильно расположенных нитевидных кристаллов минерал, имеющий характерный шелковистый отлив;

• гипсовый шпат — пластинчатый минерал с плоскими прозрачными кристаллами слоистой структуры.

Гипсовый камень и вяжущие вещества, получаемые в результате его переработки, имеют приближающийся к белому цвет.

Примеси могут придавать гипсу серый, желтоватый, розовый, бурый и другие оттенки. В качестве примесей в гипсе встречаются кварц, пирит, сера, карбонаты, бораты, глинистые и битуминозные вещества.

Гипсовый камень характеризуется следующими свойствами: прочность при сжатии — около 80 МПа, истинная плотность – 2200...2400 кг/м3, средняя плотность гипсового щебня в насыпном состоянии – 1 -300... 1600 кг/м3, твердость по шкале Мооса — 2. Растворимость гипса в воде (г/л) в пересчете на сульфат кальция при температуре 20 °С составляет 0,2; при 40 °С – 0,21; при 100 °С – 0,17.

Гипс используют преимущественно как сырье для производства низко- и высокообжиговых гипсовых вяжущих и в качестве добавки, вводимой при помоле клинкера портландцемента и его разновидностей с целью регулирования сроков схватывания. Другим направлением использования природного гипса является изготовление стеновых и перегородочных изделий, что обусловлено его низкой теплопроводностью: при 30 °С — 0,28...0,34 Вт/(м- °С).

В настоящем проекте используется гипсовый камень Красноглинского месторождения для производства строительного гипса. Характеристики гипсового камня приведены в таблице 2.1.[4]

Таблица 2.1 – Характеристика химического состава гипсового камня Красноглинского происхождения

2.2. Режим работы и производственная программа:

Режим работы предприятия:

- количество рабочих дней – 335

- количество смен – 3

- продолжительность смены – 8 часов.

На основании режима работы, с учетом заданной годовой производительности, рассчитана программа выпуска строительного гипса, которая приведена в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Производственная программа выпуска строительного гипса

2.3 Расчет потребности сырьевых материалов:

Выход продуктов дегидратации из теоретически чистого двуводного гипса при получении строительного гипса:

CaSO4*2H2O → CaSO4*2H2O,

Qa=М.м.CaSO4/M.м.CaSO4*2H2O=0,790

где М.м.CaSO4; M.м.CaSO4*2H2O – молекулярные массы соответствующих соединений.

Содержание примесей в гипсовом камне:

А = 100% - CaSO4*2H2O = 100-96 = 4 %

Выход продуктов дегидратации из гипсового сырья, содержащего примеси:

Qrʰ =Qr *() + = 0,843*() + = 0, 849 %

где Qr – выход продукта дегидратации на 1 т теоретически чистого двуводного гипса, т.; А – содержание примесей в гипсовом камне, %.

Расход гипсового камня, содержащего примеси на получение 1 т вяжущего:

Qrʳ = 1,186 *() +

где 1,186 – расход чистого природного гипса соответственно на получение 1 т строительного гипса, т.

Содержание CaSO4*2H2O в гипсовом камне (по процентному содержанию отщепленной гидратной воды):

QCaSO4*2H2O = = = 90,78

Расход сырья на проектную производительность предприятия:

Qc = Qy*Пгод = 1,78*10000 = 17800

где Qy – удельный расход сырья на 1 т гипсового вяжущего, т; Пгод – годовая производительность предприятия, т.

Ведомость потребности сырьевых материалов указана в таблице 2.3.

Таблица 2.3 – Потребность сырьевых материалов [5]