Технологии складирования

«AktobeBridgeBuilding», г. Актобе, Казахстан

02.02.2019

В период с 2016 по 2017 годы компанией РИТМ совместно с компанией АО «Строммашина» (г. Самара), выполнялись работы по подбору и размещению оборудования линии производства активированного минерального порошка ТОО «AktobeBridgeBuilding» с последующим выполнением монтажных и пусконаладочных работ технологического оборудования и автоматизированной системы управления в г. Актобе, Республика Казахстан.

Исходные данные

Линия предназначена для производства тонкомолотых активированных поверхностно-активными веществами (ПАВ) минеральных порошков, используемых в качестве упрочняющей добавки в асфальтобетонные смеси для дорожного и аэродромного строительства. Исходным сырьем для получения минеральных порошков являются предварительно дробленые до крупности 20 мм известняки, доломиты, доломитизированные известняки и другие горные карбонатные породы, содержание глинистых примесей в которых не превышает: для активированных порошков 20%, а для неактивированных — 5,0%.

  • материал – известняк с прочностью  до 600 кг/см2 (возможно увеличение прочности до 1200 кг/см2);
  • производительность по высушенному продукту –  15 т/ч;
  • фракция материала – 6 – 40 мм (согласно приложению по рассеву);
  • начальная влажность материала – до 12%;
  • конечная влажность материала – до 1%;
  • температура материала до сушки – 5 оС (среднегодовая);
  • температура материала после сушки – до 80 оС;

Конечный продукт — активированный минеральный порошок МП-1 в соответствии с ГОСТ Р 52129-2003 (СТ РК 1276-2004). Активация продукта производится битумами и ПАВами. Производительность по готовому продукту – 15т/ч при прочности до 600 кг/см2 (при прочности 1200 кг/см2 производительность до 5 т/ч).

Энергетические характеристики:

  • суммарная потребляемая электроэнергия                 до 610 кВт/ч;
  • расход трубопроводного природного газа                  320,5 нм³/ч;
  • расход дизельного топлива                                         254 кг/ч;
  • давление воздуха для регенерации
    рукавов фильтра                      04-0,8 МПа
  • расход сжатого воздуха:
    • для пневмокамерных насосов                              120 м3
    • для системы пневмоподачи                                  1320 м3
    • давление сжатого воздуха пневмоподачи           0,4-0,6 МПа

Транспорт и бункеры технологической линии производства

Технологический процесс начинается с подачи материала в бункер сырого материала и может осуществляться грейферным захватом или фронтальным погрузчиком. Из бункера сырого материала сырье равномерно в заданном количестве поступает по ленточному конвейеру в загрузочную камеру сушильного барабана.

План размещения оборудования линии производства минерального порошка. ТОО «AktobeBridgeBuilding» г. Актобе, Республика Казахстан
План размещения оборудования линии производства минерального порошка. ТОО «AktobeBridgeBuilding» г. Актобе, Республика Казахстан
  • бункер сырого материала (1) с питателем (2) типа ПЛ-650-1,6, объем 10 м3;
  • конвейер ленточный (3) В-650, длина 15 м;
  • элеватор цепной (6), ЦГ-250, производительность 15 т/час;
  • бункер сухого материала с шиберной задвижкой (10), объем 20 м3;
  • шлюзовый питатель (12) RV2, 10 об/мин;
  • шлюзовый питатель (13) RV10, 20 об/мин;
  • конвейер винтовой (14), диаметр 200, производительность 15 т/час;
  • конвейер винтовой (15, 16, 26), диаметр 320, производительность 15 т/час;
  • бункер промежуточный (17), объем 2 м3;
  • емкость для битума (19);
  • емкость для ПАВ (20);
  • смесительно-расходная емкость (21);
  • пневмокамерный насос (23), производительность 40 т/час;
  • элеватор ленточный (24) ЭЛГ-250, производительность 15 т/час.

После сушильного барабана высушенный материал подается на цепной элеватор ЦГ-250. Цепной элеватор подаёт материал в расходный бункер и затем питателями на помол в шаровые мельницы. Техническая характеристика груза элеватора ЦГ-250:

  • насыпная масса, т/м                                                               1,6
  • гранулометрический состав, мм                                            0-30
  • температура, °С                                                                      80
  • влажность, %                                                                           1

Активированный при помощи ПАВ минеральный порошок, полученный путем совместного измельчения минерального сырья с ПАВ, конвейером винтовым подается на ленточный элеватор ЭЛГ-250, затем в промежуточный бункер объёмом 2 м3 и через расходомер в пневмокамерный насос. Техническая характеристика груза элеватора ЭЛГ-250:

  • насыпная масса, т/м                                                                              1,6
  • гранулометрический состав, мм                                                         0-30
  • температура, °С                                                                                      80
  • влажность, %                                                                                            1

Система пневмотранспорта поставляет конечный продукт к месту хранения – силосам 1000 м3 или силосу асфальто-бетонного завода (АБЗ). Разгрузка силоса 1000 м3 возможна в цементовозы, биг-беги и подачей системой пневмотранспорта в силос АБЗ.

Силос готовой продукции. Линия производства минерального порошка. ТОО «AktobeBridgeBuilding» г. Актобе, Республика Казахстан
Силос готовой продукции. Линия производства минерального порошка. ТОО «AktobeBridgeBuilding» г. Актобе, Республика Казахстан

Система дозирования и транспортирования битума и поверхностно-активных веществ (ПАВ)

Система подготовки битума включает ёмкость с битумом, оборудованную поплавковыми уровнемерами верхнего и нижнего уровней для избежания переполнения ёмкостей и оголения электронагревателей.

Емкости оборудуется обогреваемыми трехходовыми кранами и насосной установкой, что позволяет осуществлять перекачку битума с транспортной емкости, его перемешивания путем интенсивной циркуляции в процессе нагрева, а затем транспортирования нагретой массы в смесительно-расходную ёмкость.

Система подготовки ПАВ осуществляется с использованием емкости ПАВ и аналогично системе подготовки битума с использованием в схеме такого же оборудования.

Смешивание нагретых битума и ПАВ осуществляется в емкости, в качестве которого используется также корпус битумной емкости, оборудованного системой автоматического подогрева смеси до температуры 120 — 140 °С.

Дозирование в смесительно-расходный котел битума и ПАВ осуществляется в соотношении 1:1 по массе при помощи поплавкового уровнемера с дифференциально градуированной шкалой. Градуировка шкалы производится в процессе проведения наладочных работ. Смешивание предварительно нагретых битума и ПАВ осуществляется за счет их интенсивной циркуляции при помощи насосной установки.

Требуемый расход активирующей добавки обеспечивается автоматически путем поддержания заданного ее давления перед форсункой, контроль которого осуществляется датчиком давления.

Забор и транспортировка сыпучего материала из силосов и бункеров по трубопроводу

Для транспортировки минерального порошка используется насос пневмокамерный серии «ПКН» с дисковым поворотным затвором.

Доставка конечного продукта к месту хранения. Линия производства минерального порошка. ТОО «AktobeBridgeBuilding» г. Актобе, Республика Казахстан
Доставка конечного продукта к месту хранения. Линия производства минерального порошка. ТОО «AktobeBridgeBuilding» г. Актобе, Республика Казахстан

Насос предназначен для пневматического транспортирования сыпучих материалов с влажностью до 1%, фракцией от 0,01 до 2,5 мм и насыпной плотностью до 2500 кг/м3 (цемент, шлак, гипс, песок, алебастр, доломитовая мука и т.п.). Основные характеристики насоса:

  • вместимость камеры, 310 л;
  • производительность при разгрузке камеры, 40 т/ч;
  • рабочее давление сжатого воздуха, 0,4 — 0,6 МПа (кгс/см2);
  • приведенная длина транспортного трубопровода, до 200 м;
  • высота подъема по вертикали, до 30 м;
  • условный диаметр транспортного трубопровода, 100 — 150 мм;
  • условный диаметр подводящего воздухопровода, 200 мм;
  • расход сжатого воздуха для пневматических устройств, 0,2 м3/мин;
  • расход сжатого воздуха для пневматических устройств, 12 — 22 м3/мин;
  • давление сжатого воздуха, 0,6 МПа;
  • температура транспортируемого материала, до 80 оС.

Пневматические разгрузчики нагнетательного действия забирают сыпучий материал через загрузочные люки из силосов, бункеров, станций растаривания, мягких контейнеров для транспортировки на большие расстояния с дальнейшей выдачей на дозаторы, растворо-бетоносмесительные установки (РБУ), а также для различных внутренних перекачек в силоса, бункера, цементовозы. Требования для транспортируемых сыпучих материалов:

  • влажность до 1%;
  • фракция от 0,01 до 2,5 мм;
  • плотностью от 980 до 3500 кг/м3;
  • объёмная масса от 320 до 2500 кг/м3 (например, цемент, песок, известь, гипс, алебастр, доломитовая мука и т. п.).

Пневмосистема насоса состоит из совокупности пневмоустройств, приводящих в движение рабочие органы исполнительных механизмов, а также системы подачи сжатого воздуха в приемную камеру насоса для транспортирования сыпучих материалов по трубопроводу.

В качестве запорного элемента загрузочного патрубка применяется межфланцевый дисковый поворотный затвор с пневмоприводом двойного действия. Затворы дисковые поворотные предназначены для применения в качестве запорной и запорно-регулирующей арматуры в составе различного промышленного оборудования, на технологических линиях энергетической, химической, пищевой и др. отраслей промышленности, транспортирующих жидкие, газообразные, пастообразные, сыпучие, порошкообразные среды.

Для контроля положения затвора (закрыт / открыт), на пневмопривод устанавливается блок датчиков положения с релейными контактами (замкнут / разомкнут), который подключается к системе управления.

Контроль уровня заполнения приемной камеры

В качестве сигнализаторов уровня заполнения используются датчики уровня камертонного типа, которые предназначены для контроля уровня порошковых и гранулированных насыпных материалов плотностью в диапазоне 0,5 – 2 т/м3, которые не склонны к образованию корки или отложений.

Регулировка сигнализатора уровня заполнения накопительного бункера сыпучим материалом. Производство минерального порошка ТОО «AktobeBridgeBuilding», г.Актау
Регулировка сигнализатора уровня заполнения накопительного бункера сыпучим материалом. Производство минерального порошка ТОО «AktobeBridgeBuilding», г.Актау

На производстве минерального порошка ТОО «AktobeBridgeBuilding» сигнализатор уровня заполнения применяется для определения уровня сырья в приемной камере насоса. Вибрирующая на резонансной частоте вилка размещается на контрольном уровне с помощью удлинительной штанги. При демпфировании насыпным материалом колебания вилки срываются, что фиксируется системой управления. При освобождении вилки колебания возобновляются. Высокая надежность встроенного электронного блока обеспечивает запуск колебаний вилки даже с налипшим влажным материалом.

Регулировка длины сигнализатора (датчика) уровня заполнения производится на объекте. Это связано с различием свойств сыпучих материалов, в частности с параметром «угол естественного откоса». Работы по регулировке сигнализатора (датчика) уровня производятся в ручном режиме работы системы управления.

Для визуального контроля количества засыпаемого материала открывается технологический люк и открывается дисковый поворотный затвор. Материал засыпается на 20 мм ниже края обратного клапана загрузочного люка. Высота сигнализатора уровня должна быть ниже уровня материала на 40 мм.

Станции затаривания в мягкие контейнеры типа «Биг-Бэг»

Станции затаривания предназначены для фасовки сыпучих продуктов фракции до 50 мм, влажностью до 1%, насыпной плотностью от 500 до 3500 кг/м3 (таких как цемент, песок, гипс, известь и т. п.) в мягкие контейнеры типа «Биг-Бэг» дозой от 500 до 1500 кг, с целью последующей транспортировки, складирования и хранения. Характеристики станции затаривания:

  • производительность (зависит от массы дозирования, свойств затариваемого материала и производительности оператора), до 20 т/ч;
  • температура фасуемого материала, до 80 °С;
  • размер основания мягкого контейнера максимально 1100х1100, мм;
  • высота мягкого контейнера, 500 — 1000 мм;
  • диапазон взвешивания фасуемых материалов, 200 кг.

Телескопический загрузчик

Телескопический загрузчик предназначен для беспылевой загрузки сыпучих материалов в транспортные средства и открытые склады. Потери продукта на этапе загрузки исключены. Отсутствует негативное влияние на экологическую обстановку в зоне производства. Характеристики телескопического погрузчика:

  • производительность, 250 м3/ч;
  • диаметр условный, 300 мм;
  • длина конвейера по осям загрузки/разгрузки, 7.0 м;
  • температура рабочая, 40 — 90 °С. 

Система управления транспортом сыпучего материала

Основной принцип работы транспортной системы производства активированного минерального порошка ТОО «AktobeBridgeBuilding» заключается в подаче сыпучих материалов пневмотранспортным способом.

Шкаф автоматического управления. Линия производства минерального порошка. ТОО «AktobeBridgeBuilding» г. Актобе, Республика Казахстан
Шкаф автоматического управления. Линия производства минерального порошка. ТОО «AktobeBridgeBuilding» г. Актобе, Республика Казахстан

Насос представляет собой специальную установку для пневматического транспортирования сыпучих материалов под воздействием избыточного давления в приемной камере насоса, нагнетаемого через узел подачи сжатого воздуха с аэрацией транспортируемого материала. и подачи их в горизонтальном и вертикальном направлениях к месту приемки.

При открытии загрузочного затвора в ручном или автоматическом режимах сыпучий материал самотеком из бункера поступает в приемную камеру насоса. По мере заполнения камеры материалом загорается индикация «Уровень» на пульте управления, сигнализирующая о наполнении.

После заполнения приемной камеры насоса происходит насыщение сыпучего материала сжатым воздухом, и полученная аэрированная смесь под действием избыточного давления попадает в трубопровод и поступает в заданном направлении из приемной камеры через разгрузочное устройство.

В конечной точке транспортирования, оборудованной приемной емкостью, материал под воздействием силы тяжести, и вследствие потери скорости, осаждается в нижней части емкости, а запыленный воздух, проходя через фильтры выходит в атмосферу.

Работа и контроль всех элементов транспортного оборудования осуществляется посредством логического промышленного контроллера системы управления по определенному алгоритму в одном из трех режимов:

  • ручной (наладочный);
  • автоматический, с датчиком уровня заполнения;
  • автоматический с таймером заполнения.
  1. Ручной режим в основном предназначен для пусконаладочных работ, и предусматривает открывание/закрывание всех механизмов в любой последовательности, за исключением загрузочного затвора. Когда камера заполнена материалом до датчика уровня, открытие затвора блокируется до момента пневмоподачи и опустошения камеры.
  2. Автоматический режим с датчиком уровня заполнения предусматривает работу всех механизмов по определенному алгоритму с заданными интервалами времени на каждую операцию, а также с учетом выполнения заданных условий. Заполнение приемной камеры материалом осуществляется до датчика уровня, затем загрузочный затвор закрывается.
  3. Автоматический режим с таймером заполнения аналогичен предыдущему режиму, за исключением операции заполнения приемной камеры. В данном режиме датчик уровня не реагирует на материал, а камера заполняется по таймеру (заданному интервалу времени), затем загрузочный затвор закрывается. Этот режим предусмотрен на случай нестабильной работы датчика уровня в связи с перекачкой материалов, склонных к налипанию.

Кстати, о налипании. Основными причинами образования пробок в трубопроводах сыпучего материала являются:

  • неправильный фракционный состав транспортируемого материала;
  • перекачивание особо плотных, плохо аэрируемых материалов;
  • давление воздуха, и его производительность недостаточны для выбранного отношения дальности/высоты подачи материала;
  • недостаточное развиваемое давление, вследствие разгерметизации соединений напорных шлангов (или секций трубопровода) подачи материала.

Система аспирации

Выбор оборудования системы аспирации основывается на успешном применение подобных систем пылегазоочистки, обеспечивающие возможность выполнения норм ПДК содержания пыли в отходящих газах промышленной зоны после их рассеивания с помощью дымовой трубы.

Выбор типов обеспыливающих аппаратов определяется физико-механическими свойствами улавливаемых пылей (дисперсность, смачиваемость, слипаемость).

Пыль, выносимая из мельницы, является среднеабразивной, дисперсной, среднесмачиваемой и среднеслипаемой пылью, что определяет возможное использование двухступенчатой системы очистки с помощью циклонов типа ЦН-15 и фильтров рукавных тонкой очистки типа СФР.

Для предотвращения преждевременного износа пылегазовых трактов при транспортировке материала подобран дымосос, обеспечивающий минимально возможную скорость запыленного воздушного потока, при которой ещё не происходит отложения материала в воздуховодах. Запыленность отходящего воздуха и дымовых газов технологического оборудования 30-50 мг/м3.