Работы по подготовке строительства цементного завода

Проектные разработки для строительства новых цементных заводов и реконструкции действующих цементных производств

Проектирование цементных заводов является на данный момент достаточно важной задачей для множества проектных организаций, тем или иным образом связанных с цементом. И в последнее время данная задача становится все актуальнее. Однако осуществить проектную подготовку строительных работ для цемзавода не так просто как может показаться на первый взгляд, и решением этого вопроса должны заниматься квалифицированные специалисты, имеющие многолетний опыт работы.

Отдел обжига и помола ОАО НИИЦЕМЕНТ» на договорной основе выполняет следующие работы:

Работы по проектированию и подготовке строительства цементного завода

Работы по проектированию и подготовке строительства цементного завода подразумевают проведение целого перечня ответственных операций. Ведь для постройки конкурентоспособного предприятия нужно использовать самые современные разработки, которые отвечали бы требованиям нынешнего строительного рынка, который, несмотря на очень высокий спрос на цемент, все же выбирает наиболее качественные марки стройматериалов.

По этой причине одним из приоритетных направлений ОАО «НИИЦемент» является проектное обеспечение инновационных процессов, которые на данный момент протекают в государственной цементной промышленности. Обладая обширными знаниями в этой сфере, сотрудники организации разрабатывают самые передовые решения, опираясь на лучшие достижения в мире в области производства цемента. Обратившись к нашим специалистам, клиент может рассчитывать на:

У нас вы можете заказать разработку цемзавода с проектированием и быть уверенными, что мы выполним работу на совесть, а подготовка к строительству объекта не займет много времени.

Поскольку стройка на сегодняшний день набирает все большие обороты, то вложение финансов в сферу производства стройматериалов очень быстро окупается и приносит сверхприбыли.

Если вы хотите заказать у нас проектирование цементных заводов, то можете рассчитывать на то, что проектная работа будет выполнена на высшем уровне. Звоните нам по номеру +7 (495) 500-09-71, и вы будете уверены, что при строительстве не возникнет никаких проблем.

Повышение производительности действующего оборудования и качества цемента,
снижение расхода топливно-энергетических ресурсов на производство,
разработка специальных видов продукта,
определение пригодности сырьевых материалов

Телефон: +7 (495) 580-27-00
Тел/Факс:+7 (495) 502-79-04
Е–mail: nii-cement@yandeх.ru
г. Москва, г. Подольск, ул. Плещеевская, д.15

Источник

Как открыть собственный мини-завод по производству цемента

Производство цемента – процесс энергоемкий и дорогостоящий, но результат этого стоит – по завершению технологического процесса получают один из самых востребованных строительных материалов, который используют и самостоятельно, и в качестве составляющего компонента для бетона, железобетона. Поэтому изготовление цемента – выгодный и высокодоходный бизнес. Особенно если завод по производству цемента располагается вблизи места добычи сырьевых материалов.

Особенности регистрации мини-завода

В процессе подготовки документов на регистрацию ООО рассмотрим важные организационно-правовые моменты:

Во время организации предприятия могут понадобиться такие коды ОКВЭД:

Перед тем как осуществлять продажу цемента, необходимо определить физико-механические свойства строительного материала. Для этого нужно ознакомиться с такими нормативными документами:

Если продажа цемента будет осуществляться не только на территории России, но и в странах ЕС, тогда начинающему предпринимателю пригодятся следующие документы:

Технология производства цемента

Процесс изготовления можно разделить на два этапа:

1. Получение клинкера

Этот этап является самым дорогим, на него приходится около 70 % себестоимости цемента. В его рамках можно выделить следующие стадии:

Добыча сырьевых материалов

Для разработки известнякового месторождения и глины часть горы «сносят вниз». В результате этого открывается пласт желтовато-зеленого известняка. Глубина пласта обычно составляет 10 метров.

Обработка известняка

Добытый материал измельчают на транспортерах до кусков, диаметр которых составляет около 10 сантиметров.

И если завод находится удаленно от карьера, то известняк транспортируют к производственным цехам.

После этого известняк сушат и еще раз измельчают в специальных мельницах, а потом смешивают с другими сырьевыми компонентами.

Обжиг сырьевой смеси

Эта операция выполняется в специальных печах при температуре около 1400 градусов Цельсия. При обжиге частички сырьевой смеси сплавляются между собой и образуют клинкер.

Печь представляет собой цилиндр из металла, который наклонен к плоскости пола под углом 4 º. Это обеспечивает движение клинкера вдоль оборудования.

2. Помол сырьевых компонентов

Строительный материал получают в результате тонкого измельчения клинкера, гипса (4-7 %) и минеральных добавок (11-15%). Размер зерен цемента должен составлять 1-100 мкм. В рамках этого этапа выделяют стадии:

Бизнес-план производства цемента

В данном бизнес-плане мы осуществим расчет основных технико-экономических показателей для мини-завода по производству портландцемента из известняка и зол бородинских углей. Планируется, что предприятие будет закупать сырьевые компоненты, а не осуществлять их добычу из карьера. Портландцемент будет производиться «сухим» способом, так как он является наиболее энергосберегающим и прогрессивным. В основе производственного процесса лежит технология – НИИСК (изготовление цемента из техногенных продуктов).

Технология НИИСК предполагает использование техногенных продуктов – промышленных отходов. Это позволит увеличить доходность мини-завода и снизить производственные затраты.

Расход сырья на 1 тонну клинкера:

Коэффициент выхода клинкера из шихты составляет 0,675.

Обжиг клинкера осуществляется при температуре 1450 ºС, при этом доля расплава составляет 19 %.

Материальный баланс

Планируется такой режим работы предприятия: 220 рабочих суток, 3 смены. В этом случае фонд рабочего времени оборудования составит 5280 часов в год.

Суточная производительность завода:

Расход сырьевых компонентов:

Расход энергоресурсов:

Технико-экономические показатели

Капитальные затраты

Для запуска мини-завода по производству цемента необходимо такое оборудование:

1. Дробильное оборудование.

В комплекс дробильного оборудования входит:

2. Мельницы для получения «муки».

Помольный модуль представлен на базе следующего оборудования: мельница 1465 А часовой производительностью 7 тонн;

3. Мельницы для измельчения готового продукта.

5. Электрофильтры и пылеосадительные камеры.

6. Расходные баки и шламбассейны.

Емкость шламбассейнов составляет до 120 куб. м.

7. Насосы для подачи сырья.

8. Вращающаяся печь для обжига, производительность по клинкеру 70 тонн в час.

9. Конвейеры для подачи цемента.

10. Силосы для хранения готовой продукции, рабочая емкость одного силоса 415 тонн.

11. Бункеры для отработанных газов.

Стоимость этого комплекса оборудования – 500 млн. рублей;

Строительно-монтажные работы – 250 млн. рублей;

Прочие расходы – 50 млн. рублей.

Итого капитальные затраты – 800 млн. рублей.

Производственные затраты

Затраты на покупку сырья и материалов:

Расходы на оплату заработной платы

Общая численность персонала для мини-завода составляет 96 человек, из них – 86 работники, 10 – административно-управленческий персонал.Ежемесячные расходы на оплату труда составят 1 616 000 рублей, из них:

Ставка по страховым взносам для текущего года составляет 30 %.

Отсюда следует, что годовой фонд заработной платы составит: 1 616 000 * 12 *1,3 = 25 209 600 рублей.

Амортизационные отчисления

Амортизационные отчисления производим из расчета, что полный срок износа оборудования составляет 10 лет. В этом случае амортизационные отчисления составят 40 млн. рублей.

Накладные расходы – 20 млн. рублей;

Прочие расходы – 10 млн. рублей.

Итого производственные затраты составят: 541 438 900 рублей в год

Себестоимость продукции

Сб = 541 438 900 рублей/181 500 т. = 2983 рублей за тонну.

Продажа портландцемента осуществляется по рыночной цене – 4900 рублей за тонну.

Без НДС – 3920 рублей за 1 т.

Для данного предприятия планируем реализовать цемент по цене 3500 рублей за 1 т. без НДС.

Расчет чистой прибыли, рентабельность и окупаемость

Пр = 181 500 (3920-2983)*0,76 = 129 249 780 рублей.

Рентабельность производства: (129 249 780/ 541 438 900) *100 % = 24 %.

Срок окупаемости составит: 800 000 000/129 249 780 = 6,2 года.

Как видим, рентабельность производства портландцемента достаточно высокая и составляет 24 %. Срок окупаемости можно уменьшить, увеличив объемы производства строительного материала за счет изменения режима работы предприятия.

Полезное и важное по теме:

Источник

Проектирование цементных заводов (стр. 3 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

6.2. Отметки уровней (высоты, глубины от отсчетного уровня) указывают в метрах с тремя десятичными знаками.

На разрезах отметки выше (0,00) показываются без знака, ниже со знаком «—».

7. На чертежах генплана и транспорта отметки обозначают в соответствии с ГОСТ 21.108—78.

8. Основную надпись чертежа выполняют по ГОСТ 21.103—/о.

9. Разрезам зданий или сооружений присваивают общую по­следовательную нумерацию арабскими цифрами.

Ю. В названиях планов зданий или сооружений указывается отметка чистого пола этажа, номер этажа или обозначение се­кущей плоскости.

В названиях разрезов, сечений и видов указывают обозначе­ние соответствующей секущей плоскости на плане.

11. Условные обозначения зданий, сооружений и конструкций по ГОСТ 21.107—78.

12. Условные обозначения на чертежах генплана и транспорта по ГОСТ 21.108—78.

Текстовые материалы выполняются на формате А4 (210X297) свободным текстом с полями для сшивки (не менее 25 мм) и свободным полем с правой стороны (20 мм). Нумерация страниц производится на верхнем поле страницы по порядку, начиная с титульного листа. Обложка не нумеруется. Содержание начина­ется со 2 стр.

На титульном листе размещается полное наименование учеб­ного заведения, название (номер) кафедры.

Ниже располагается полное наименование проекта.

Подписи исполнителя, должности лиц, проверивших материа­лы проекта, и др. сведения, а также порядок их расположения устанавливаются учебным заведением.

ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ

3.1. СХЕМА РАЗВИТИЯ И РАЗМЕЩЕНИЯ ОТРАСЛИ

Комплекс работ, относящихся к проектной документации для строительства нового, реконструкции или модернизации действу­ющего цементного завода, начиная с предпроектного периода и кончая утверждением проекта, можно разделить на несколько связанных друг с другом этапов:

1. Разработка перспективного плана развития и размещения отрасли.

2. Технико-экономическое обоснование строительства или технико-экономические расчеты.

3. Проект или рабочий проект.

Схема развития и размещения отрасли является предплано­вым документом, предназначенным для определения научно обос­нованных направлений развития и путей совершенствования раз­мещения отрасли.

Ее разработка производится на основе и взаимоувязке с Генеральной схемой размещения производительных сил страны, а также со схемой развития и размещения строительства.

В «Схеме» определяются:

— темпы развития отрасли;

— пункты размещения, мощность предприятий;

— технологические схемы производства;

— экономическая целесообразность реконструкции, техниче­ского перевооружения и дальнейшая эксплуатация действующих заводов;

— баланс производства и потребления цемента;

— направление и объемы перевозок;

— потребность в капитальных вложениях, материальных и людских ресурсах.

Материалы «Схемы» после ее утверждения являются базой для подготовки проектов перспективных планов развития отрас­ли, а также для составления перечней вновь строящихся и на­мечаемых к расширению, реконструкции или модернизации пред­приятий, включаемых в план капитального строительства и планов проектно-изыскательских работ.

«Схема» разрабатывается, как правило, не менее чем на 15 лет.

Каждые 5 лет она уточняется с учетом данных на новое пятилетие.

Одним из ключевых вопросов «Схемы. » является разработка баланса производства и потребления цемента в стране.

Потребность в цементе на перспективу рассчитывается на ос­нове прогнозных показателей общих объемов строительно-мон­тажных работ в экономических районах, прогнозных показателей отраслевой структуры строительства в целом по стране и вало­вого расхода цемента на единицу сметной стоимости строитель­но-монтажных работ, осуществляемых за счет всех источников финансирования.

Вторым, не менее важным вопросом является определение необходимости и возможности наращивания производства цемен­та в перспективном периоде.

Основой для определения возможностей наращивания произ­водственных мощностей является сырьевая база, наличие и раз­мещение ее на территории страны.

Существенное влияние на размещение отрасли оказывает воз­можность использования для производства цемента побочных продуктов и отходов других отраслей народного хозяйства, в частности нефелиновых (белитовых) шламов глиноземного про­изводства, гранулированных доменных шлаков металлургической промышленности, зол и шлаков тепловых электростанций.

Использование таких продуктов значительно увеличивает сырьевые ресурсы и одновременно способствует повышению эф­фективности цементного производства.

При определении места строительства нового завода необхо­димо учитывать особенность цементного производства, которая заключается в сочетании добывающей и перерабатывающей от­раслей промышленности в одном предприятии, так если добыва­ющая промышленность тяготеет к месторождениям сырья, то пе­рерабатывающая стремится ближе к потребителям. Значительное количество разнообразных вариантов прироста мощности при большом разнообразии природных, экономических и транспорт­ных условий делает задачу чрезвычайно сложной. Для решения такой сложной задачи используются экономико-математические методы и ЭВМ, позволяющие находить оптимальный вариант развития и размещения промышленности на перспективу из боль­шого количества предположений и ограничений.

Задачей комплексного оптимального плана развития и разме­щения цементной промышленности является полное удовлетво­рение рассчитанной потребности в цементе при минимальных суммарных затратах на его производство и транспортировку до потребителей. С учетом развивающихся рыночных отношений вопросы расширения и размещения производства цемента решаются местными органами управления с учетом потребности в этом строительном материале и возможностями организации его производства.

3.2. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА (ТЭО). ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ (ТЭР)

В соответствии с положением для всех проектируемых пред­приятий, зданий и сооружений разрабатываются технико-эконо­мические обоснования (ТЭО) или технико-экономические расчеты (ТЭР).

Все предприятия подразделены в зависимости от их значимо­сти на три основных вида:

— на особо крупные и сложные, имеющие государственное значение;

Технико-экономическое обоснование или технико-экономиче­ский расчет является первичным предплановым и предпроектным документом, обосновывающим необходимость и экономическую целесообразность строительства нового или реконструкцию дей­ствующего предприятия.

При этом внимание должно быть обращено на такие важные аспекты, как обоснование проектной мощности и ассортимента продукции.

Состав и содержание ТЭР отличается от ТЭО тем, что выбор площадки под строительство осуществляется с минимальным объ­емом инженерно-изыскательских работ для определения возмож­ности ее использования. Выбор и согласование площадки произ­водится при разработке проекта.

Состав и содержание ТЭО и ТЭР

Технико-экономическое обоснование или технико-экономиче­ские расчеты должны состоять из следующих разделов:

— исходные данные и положения;

— мощность, номенклатура продукции, специализация и коо­перирование предприятия;

— обеспечение предприятия сырьем, материалами, полуфаб­рикатами, энергией, топливом, водой и трудовыми ресурсами;

— основные технологические решения, состав предприятия, организация производства и управления;

— выбор района, пункта, площадки для строительства и их характеристика;

— основные строительные решения, организация строитель­ства;

— расчетная стоимость строительства;

— экономика строительства и производства. Основные техни­ко-экономические показатели;

— выводы и предложения.

ТЭО (ТЭР) разрабатываются, как правило, за два-три года до начала строительства. Год начала разработки материалов зависит от нормативных сроков строительства, чем больше срок проек­тирования и строительства объекта, тем больше разрыв между ТЭО и началом строительных работ.

Если с момента утверждения ТЭО до начала разработки про­екта пройдет два-три года, в ТЭО должны быть внесены изме­нения или уточнения, произошедшие в этот период. Внесение изменений в ранее утвержденное ТЭО требует его нового согла­сования и утверждения. В случаях, когда внесения изменений не требуется, должно быть дано подтверждение этого соответст­вующими министерствами и ведомствами России.

Необходимые для разработки ТЭО или ТЭР исходные данные группируются по разделам, соответствующим частям ТЭО: об­щей, генплану и транспорту, технологической, строительной, санитарно-технической, энергетической и экономической.

Состав исходных данных зависит от сложности объекта про­ектирования: строительство нового, расширение или реконструк­ция действующего предприятия.

Исходные данные проектная организация получает вместе с заданием на разработку ТЭО (ТЭР), Однако большая их часть должна быть получена в процессе выбора площадки для строительства или при обследовании действующего предприя­тия.

Выбор площадки для строительства нового завода — важный этап предпроектных работ.

Общие требования к выбору площадки сводятся к следующе­му. Необходимо, чтобы условия строительства и эксплуатации объекта позволяли осуществить строительство с наименьшими затратами, а также обеспечивали при эксплуатации высокие тех­нико-экономические показатели. При этом необходима увязка намечаемого строительства с перспективой развития отрасли и района; близостью разведанной сырьевой базы, использованию местных строительных материалов, возможностью кооперирова­ния предприятия с другими организациями, а также возможно­стью привлечения местной рабочей силы как на период строи­тельства, так и для эксплуатации объекта.

При выборе площадки для строительства должно быть обра­щено внимание также на геологические особенности площадки; транспортные условия строительства и эксплуатации завода, энергоснабжение завода, а также условия размещения жилого поселка.

Материалы, связанные с выбором площадки для строительст­ва согласовываются с органами государственного надзора.

В случае разработки ТЭО (ТЭР) реконструкции, модернизации или расширения действующего завода производится его обследо­вание. Целью обследования является выявление и анализ произ­водственных, материальных, финансовых и людских ресурсов за­вода, а также получение исходных данных.

Обследованию на месте предшествует подготовительная рабо­та в проектной организации, которая включает:

— подбор чертежей ранее выпущенных проектов;

— предварительный укрупненный расчет основных парамет­ров завода после реконструкции;

— размер необходимой территории;

— потребность в воде и электроэнергии;

— количество сточных вод.

В соответствии с утвержденными указаниями о порядке раз­работки и утверждения технико-экономических обоснований (ТЭО) в материалах обследования приводятся следующие основ­ные данные и технико-экономические показатели:

1. Наименование и местонахождение предприятия.

2. Вид строительства (новое, расширение, реконструкция, тех­ническое перевооружение), очередь.

3. Мощность по выпуску продукции: в стоимостном выражении, млн. руб.; в натуральном выражении, млн. т.

4. Общая численность работающих, человек.

5. Производительность труда, тыс. руб.

6. Расчетная стоимость строительства, млн. руб., в том числе строительно-монтажные работы, млн. рублей.

7. Намечаемый срок строительства, лет.

8. Срок окупаемости капитальных вложений, лет.

9- Годовая потребность предприятия в сырье и материалах, в электроэнергии (млн. кВт*ч;) в тепловой энергии со стороны (млн. Г/кал;) в топливе (уголь, газ, нефтепродукты) тыс. т.; в воде (тыс. куб. м) и внешнем транспорте для доставки и отгрузки (тыс. т.)

Кроме того в ТЭО (ТЭР) приводятся данные, характеризую­щие технико-экономические показатели качества разработки. Ба­зовые значения этих показателей для проведения расчетов ука­зываются в задании на разработку ТЭО (ТЭР).

3.3. ПРОЕКТ И РАБОЧИЙ ПРОЕКТ. ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ

Основным документом, регламентирующим состав, порядок разработки, согласования и утверждения проектно-сметной доку­ментации на новое строительство, расширение, реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий, зданий и сооружений для всех отраслей и видов строительства является СНиП 1.02.01—85, введенный в действие с 1 января 1986 г.

Проектирование является важнейшим этапом, в ходе которого закладываются основы для успешной работы будущего предпри­ятия или его подразделений.

Обоснование необходимости строительства, расширения или реконструкции цементного завода выявляется при разработке предпроектных стадий — технико-экономического обоснования (ТЭО) или технико-экономических расчетов (ТЭР), в результате которых определяется комплекс технико-экономических показа­телей будущего предприятия. Инженерное воплощение этих по­казателей в форме пояснительных записок, расчетов, чертежей и смет реализуется в составе проектов, рабочих проектов и ра­бочей документации на строительство.

Разработка проекта осуществляется на основе задания на про­ектирование, утверждаемого Заказчиком.

В настоящее время принято двухстадийное проектирование для крупных предприятий, например, при проектировании цемен­тного завода.

Последовательными стадиями проектирования являются «Проект» и «Рабочая документация».

Для строительства и реконструкции отдельных переделов, це­хов, зданий и сооружений, как правило, достаточно одной стадии проектирования «Рабочего проекта».

В состав рабочего проекта и проекта на новое строительство, расширение и реконструкцию действующих заводов, цехов, пе­ределов самостоятельными разделами входят:

2. Генеральный план и транспорт.

3. Технологические решения.

4. Научная организация труда. Управление предприятием.

5. Строительные решения.

6. Организация строительства.

7. Охрана окружающей среды.

8. Жилищно-гражданское строительство.

9. Сметная документация.

11. Рабочая документация.

Рабочий проект на техническое перевооружение заводов, це­хов, переделов должен состоять из следующих разделов:

1. Общая пояснительная записка.

2. Сметная документация.

3 Рабочая документация.

Состав, содержание и оформление основных разделов проекта (рабочего проекта) регламентируются СНиП 1.02.01—85, отрас­левыми нормативными документами или эталонами.

4. ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ

4.1. ЗАВОДЫ, РАБОТАЮЩИЕ ПО МОКРОМУ СПОСОБУ ПРОИЗВОДСТВА

Запроектированные и построенные в последнее время заводы мокрого способа обеспечивают переработку любого, пригодного по химическому составу сырья независимо от его влажности, при этом с учетом вида применяемого топлива и особенностями сырья возможен выбор различных схем переработки. Наиболее харак­терными сочетаниями являются:

— высоковлажное сырье (мел, глина), топливо — газ, мазут;

— влажное сырье (известняк, глина), топливо — газ, мазут;

— сухое твердое сырье (известняк, сланец), топливо — газ, уголь.

При переработке в шлам высоковлажного (обычно мелового) сырья в настоящее время используются в основном мельницы мокрого самоизмельчения (ММС) типа «Гидрофол» со специально встроенной в выходной цапфе мельницы стержневой камерой. В этой камере производится доизмельчение неразмолотых в бара­бане мельницы крупных включений. Характерной особенностью таких технологических схем измельчения является отсутствие дробильного отделения, в котором сырье после добычи проходило бы стадию предварительного измельчения в дробилках. Нет так­же в этих схемах складов мела и глины, расположенных на промплощадке, т. к. запасы сырьевых материалов, необходимые для обеспечения непрерывной и стабильной работы обжиговых агрегатов, хранятся в виде шлама. При этом целесообразно про­изводить доизмельчение грубомолотого шлама сразу же после выхода его из мельниц «Гидрофол».

Применение мельниц «Гидрофол» также целесообразно при использовании закарстованных известняков.

Переработка более твердого, чем мел, сырья (известняк, слан­цы, мергели) производится по технологическим схемам с исполь­зованием различных видов дробильного оборудования (конусных, щековых, молотковых и других типов дробилок) и в трубных мельницах. Для создания буферных емкостей, обеспечивающих сглаживание неравномерностей в поставке сырья с карьеров, со­оружаются склады различных типов (грейферные, силосные, шат­ровые и т. п.)

Стабильность или наоборот пестрота химического состава сырья предопределяют систему корректирования и гомогенизации шлама, необходимость сооружения в дополнение к горизонталь­ным еще и вертикальных шламбассейнов.

С целью обеспечения возможности поэтапного строительства, и дальнейшего расширения завода его необходимо проектировать так, чтобы можно было последовательно запускать в производ­ство одну технологическую линию за другой.

4.2 ЗАВОДЫ, РАБОТАЮЩИЕ ПО СУХОМУ СПОСОБУ ПРОИЗВОДСТВА

В настоящее время подавляющее большинство цементных за­водов сухого способа сооружается с применением различных ти­пов циклонных теплообменников и реакторов-декарбонизаторов. Следует отметить, что развитие технологии обжига с примене­нием декарбонизаторов в сочетании с системами байпасирования-отвода (минуя запечные теплообменники) части отходящих от печи газов, позволяет использовать для сухого способа про­изводства сырьевые материалы с большим количеством вредных примесей, чем при традиционном аппаратурном оформлении об­жигового агрегата сухого способа.

Байпасирование газов зачастую позволяет так же повысить ка­чество клинкера, так как значительную часть вредных примесей, присутствующих в сырьевой смеси, можно вывести из процесса.

Переработка сырьевых материалов в сырьевую муку обычно производится путем помола и одновременной сушки дробленых сырьевых материалов в следующих помольных агрегатах:

— мельницах самоизмельчения типа «Аэрофол» с домолом ма­териала в трубных мельницах (обрабатывается сырье повышен­ной влажности или трудноразмалываемое с кремнистыми вклю­чениями),

— вертикальных тарельчато-роликовых мельницах со встро­енными сепараторами (влажное сырье, сырье содержащее не более 3,04-5,0% кремнистых включений).

— шаровых и трубных мельницах различных типов (сырье с влажностью не более 10-М2%)

— прессвалковых измельчителях и дробилках-сушилках для предварительной подготовки материалов непосредственно перед помолом.

4.3 ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ЦЕМЕНТНЫЕ ЗАВОДЫ

Основной тенденцией технического развития цементной про­мышленности России на период до 2000 года будет модернизация производства за счет внедрения сухого способа и уменьшения доли мокрого способа. Эту тенденцию подтверждает также опыт мировой цементной промышленности по внедрению печных сис­тем с реакторами-декарбонизаторами различных типов, которыми оснащаются новые, расширяемые и реконструируемые цементные заводы.

Доля выпуска цемента по сухому способу составляет в Япо­нии, Испании и Германии — 100% Италии — 96%, США — более 60%, в странах Европы 75-4-97%.

В ближайшее десятилетие трудно ожидать появления каких-либо принципиально новых способов обжига клинкера. Дальней­шее развитие получит существующая технология с применением декарбонизаторов с максимальной степенью декарбонизации материала, что позволит уменьшить геометрические размеры вращающихся печей, сочетаемых с декарбонизаторами, а так­же понизить содержание закиси азота в отходящих от печного агрегата газах.

Будет иметь место также увеличение единичных мощностей основного технологического оборудования и интенсификация си­стем дробления, гомогенизации и помола.

Однако не следует ожидать применения печных агрегатов производительностью более т/с, т. к. чрезмерная кон­центрация производства цемента на одном предприятии может привести к увеличению дальности перевозок цемента и не по­зволит оперативно удовлетворять меняющиеся требования к ас­сортименту, кроме того простой такого агрегата будет приводить к большим потерям клинкера.

Необходимость рационального использования и всемерной экономии топливно-энергетических ресурсов указывает на то, что назрела объективная необходимость коренной реконструкции оте­чественной цементной промышленности на основе обновления основных производственных фондов с использованием энергосбе­регающих технологий и вывода из эксплуатации морально и фи­зически изношенного оборудования.

При этом внедрение энергосберегающих технологий предпо­лагается осуществлять по следующим основным направлениям:

— реконструкция действующих заводов мокрого способа про­изводства путем перевода их на сухой способ,

— строительство новых автоматизированных технологических линий сухого способа мощностью т/с с запечными теплообменниками и реакторами-декарбонизаторами,

— модернизация действующих вращающихся печей сухого способа производства путем оснащения их усовершенствованны­ми теплообменными системами с декарбонизаторами и средства­ми автоматизации,

— реконструкция (при соответствующем технико-экономиче­ском обосновании) действующих заводов мокрого способа с пе­реводом их на полусухой (комбинированный) способ.

— внедрение каталитических, малоэнергоемких технологий (производство сульфатированных клинкеров, использование кри­сталлизационных компонентов и др.)

— вывод из эксплуатации устаревших изношенных цементных заводов, отдельных производств и технологических линий.

Проектные проработки по различным цементным заводам по­казали что перевод с мокрого способа производства на сухой наиболее целесообразен и эффективен при использовании сырья невысокой влажности, когда получаемая из него сырьевая смесь имеет естественную влажность 6-4-10%, и сушка его может быть осуществлена только за счет тепла газов, выходящих из обжи­говых агрегатов. В этих случаях удельный расход условного топ­лива, будет находиться в пределах кг/т клинкера или на 35-4-45% меньше, чем при мокром способе. Такой перевод (реконструкция) может осуществляться в следующих вариантах:

— первоначальное строительство на имеющейся свободной площади новой мощной линии сухого способа, а в дальнейшем проведение последовательной реконструкции действующих тех­нологических линий с переводом их на сухой способ и частичный или полный вывод из эксплуатации старых неэкономичных и изношенных производств. Этот метод перевода позволяет не сни­жать производственную мощность предприятия на период его реконструкции;

— в тех случаях, когда на территории действующего цемен­тного завода мокрого способа нет свободной площади для раз­мещения новой линии, перевод его на сухой способ целесообразно осуществлять путем последовательной реконструкции, в задан­ном объеме, действующих технологических линий с соответству­ющим снижением производительности завода на период рекон­струкции;

— в некоторых случаях могут оказаться экономически целе­сообразными варианты, предусматривающие реконструкцию печей с установкой двух-, либо четырехступенчатых циклонных теплообменников без реакторов-декарбонизаторов или с частич­ной декарбонизацией сырьевой смеси.

Прямой перевод на сухой способ производства является наи­более эффективным не только с точки зрения интенсификации производства и экономии топливно-энергетических ресурсов, но и как обеспечивающий, примерно, на 60-f-70% обновление ос­новного технологического оборудования, что позволяет сущест­венно продлить срок эксплуатации завода.

Перевод заводов на полусухой способ производства с приме­нением механического обезвоживания шлама в мощных пресс-фильтра» может применяться, лишь в случаях использования высоковлажного исходного сырья и при хорошей фильтруемости шлама, обеспечивающей влажность продукта фильтрации («кор­жа») не более 19 Ч-20%.

СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЦЕМЕНТНЫХ ЗАВОДОВ

5.1 ЦЕЛИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ (САПР)

Широкое внедрение автоматизации в процесс проектирования связано не только с прогрессом непосредственно вычислительной техники, хотя этот прогресс, действительно, впечатляет и намно­го превосходит темпы повышения количественных и качествен­ных показателей в остальных фундаментальных отраслях чело­веческой деятельности. Так, за 20 лет быстродействие и объем оперативной памяти серийных ЭВМ увеличились в 1000 раз при одновременном уменьшении габаритов устройств и повышении уровня их надежности. Принципиально изменяется и организация использования вычислительной техники в сторону все большего приближения к обмену между человеком и машиной с помощью естественных языков и графических изображений, что расширяет возможности использования ЭВМ в различных сферах интеллек­туальной деятельности.

И тем не менее, главные причины все большего внедрения автоматизации в проектирование связаны с изменением требова­ний, предъявляемых к качеству проектирования. Рассмотрим эти причины.

Постоянно возрастающая интенсификация производства пред­полагает получение максимального эффекта от вводимых в сфе­ру производства ресурсов. С точки зрения проектирования это связано, во-первых, с получением точных прогнозов показателей функционирования различных вариантов проектируемых объек­тов с учетом всего множества влияющих факторов и с поиском варианта, обеспечивающего экстремальные значения выбранных критериев. Во-вторых, рациональное использование ресурсов не­возможно без их детального учета на всех этапах производства, что приводит к необходимости для реализации проектов разра­батывать детальные спецификации оборудования, изделий и ма­териалов.

Оптимизация проектных решений с использованием много­факторных моделей, а также хранение и оперативная передача данных о десятках тысяч позиций, поставляемых на строящиеся объекты, невозможны без использования современных вычисли­тельных устройств.

Важным фактором, влияющим на эффективность современно­го производства, является возможность быстрого внедрения в промышленность научных разработок и наиболее прогрессивных агрегатов. При ручном проектировании время передачи достиже­ний прикладной науки в производство затягивалось из-за необ­ходимости изменения установившихся проектных стереотипов и корректирования сложного нормативно-справочного хозяйства.

Механизм внедрения при ручном проектировании действует следующим образом. Как правило, через 5—10 лет издаются ме­тодики по проектированию заводов определенного технологиче­ского профиля (например, цементных заводов) и каталоги выпу­скаемого машиностроителями оборудования. По мере появления новых разработок появляются всевозможные дополнения, уточ­нения, временные указания и так далее. Разобраться в этом потоке слабо организованной информации исключительно слож­но, что резко снижает гибкость проектирования.

При использовании САПР все идеи, показавшие свою эффек­тивность, непосредственно вводятся в сферу проектной деятель­ности в виде изменения алгоритмов автоматизированных проек­тных процедур и необходимых корректировок базы данных оборудования. При этом не нарушается структурная целостность всей системы, а последние достижения в соответствующей отрас­ли автоматически заменяют устаревшие концепции. Попутно за­метим, что возможность гибкого и непрерывного изменения ал­горитмического и информационного обеспечения САПР является важнейшим показателем ее качества.

Необходимость автоматизации проектирования обусловлива­ется также социальными факторами. Наличие при ручном про­ектировании большого числа рутинных, малоквалифицированных и утомительных операций приводит к снижению престижности профессии проектировщика и созданию острого кадрового дефи­цита. К «тяжелым» операциям следует отнести заполнение ведо­мостей, спецификаций, смет, выполнение расчетов по заданным методикам, вычерчивание детализирующих схем и чертежей.

Наряду с перечисленными факторами, обусловливающими развитие САПР, можно назвать также следующие, очевидность которых не требует подробного разъяснения:

— повышение уровня унификации проектных решений;

— снижение количества проектных ошибок;

— изменение эстетики как самого процесса проектирования, так и проектных документов, что несомненно влияет на ход последующего строительства.

Прежде чем перейти к рассмотрению состава и функциони­рования САПР, остановимся на принципах создания автоматизи­рованных систем проектирования. Знание этих принципов спе­циалистами-технологами необходимо потому, что только высококвалифицированные технологи, вооруженные в требуемом объеме знаниями принципов автоматизации проектирования, а не математики и программисты должны быть ведущей силой при создании системы.

В качестве главного принципа создания САПР следует на­звать принцип комплексного охвата решаемых системой проек­тных задач. Опыт применения вычислительной техники показал, что, автоматизируя отдельные проектные процедуры, можно лишь несущественно (до 10 %) охватить общий объем проектных работ. В основном это составление смет, выполнение сложных строительных и незначительного числа технологических расче­тов, например, расчет сырьевых цементных смесей. Невозмож­ность более широкого внедрения автоматизации отдельных про­ектных задач объясняется тем, что каждая отдельная задача встречается достаточно редко, вследствие чего разработка и под­держание работоспособности каждой автоматизированной проце­дуры в виде отдельной системы с большим количеством вспомо­гательных ресурсов становятся нерентабельными. Только в том случае, когда все задачи объединены в единую систему с непре­рывной передачей информации от одной проектной процедуры к другой, с едиными обслуживающими подсистемами, автоматизи­рованное проектирование сможет решить возложенные на него задачи.

Приведем пример различного подхода к автоматизации от­дельной проектной процедуры, а именно, выбора дробильного оборудования. Вначале рассмотрим вариант создания независи­мой программы.

В цементной промышленности применяются следующие типы дробилок: щековые, роторные, валковые, молотковые, конусные; методики их расчета существенно различны. Следовательно, не­обходимо разрабатывать ряд программ по расчету производитель­ности дробилок, каждая из которых требует своей инструкции ввода исходных данных. Причем количество этих данных доста­точно велико: здесь и характеристика перерабатываемых мате­риалов, и конструктивные параметры оборудования, и экономи­ческие показатели (стоимость оборудования, электроэнергии, эксплуатационных затрат). Результатом работы программы явля­ются данные о производительности оборудования и потребных ресурсах, на основании которых проектировщик принимает ре­шение. При этом точность произведенных расчетов значительно теряет свою ценность, поскольку данные о технологических свой­ствах сырья были получены на основании приблизительных оценок, также приближенно известны возможные колебания свойств сырья и необходимой производительности оборудования. Все это заставляет проектировщика вводить внушительный запас по про­изводительности оборудования на неучтенные обстоятельства, что естественно снижает коэффициент полезного действия этой программы, и, как правило, с такими программами успешно кон­курируют прикидочные расчеты или номограммы, а то и просто опыт и интуиция проектировщика.

В том случае, если приведенная выше расчетная процедура реализована в рамках САПР, ее разработка и использование производятся по принципиально другой схеме. Во-первых, обяза­тельным элементом САПР является база данных (БД) оборудо­вания и перерабатываемых материалов. Таким образом, ввод ис­ходных данных для решения конкретной задачи сокращается, поскольку необходимая информация выбирается из соответству­ющего раздела базы данных. Во-вторых, решению задачи выбора оборудования предшествовала статистическая обработка полной информации о перерабатываемом сырье, в результате чего име­ются точные данные как о средних значениях характеристик сырья, так и об их колебаниях, что позволяет значительно сни­зить коэффициент на «непредвиденные обстоятельства». И, на­конец, информация о выбранном оборудовании заносится в базу данных проектируемого объекта, что позволит на дальнейших стадиях проектирования без дополнительного ввода решать такие задачи, как системный анализ всей технологической схемы, вы­бор вспомогательного и транспортного оборудования, составление заданий на проектирование смежных частей проекта и выпуск заказных спецификаций. Как видим, в рамках САПР та же за­дача становится важным и эффективным элементом автоматиза­ции процесса проектирования.

Вторым по важности принципом создания САПР является обеспечение гибкости системы. Здесь следует обратить внимание как на возможность безболезненного и достаточно оперативного изменения информационного и алгоритмического обеспечения в соответствии с последними достижениями технологической науки и технических средств, так и на возможность влияния проекти­ровщика на процесс проектирования. Как было показано, САПР предполагает и непрерывность процесса автоматизированного проектирования. Однако зачастую возникают ситуации, когда проектировщику надо принимать решения, не предусмотренные системой; в этом случае должны быть предоставлены средства ввода полученных проектировщиком решений, с тем чтобы не нарушалось дальнейшее автоматизированное проектирование.

И, наконец, третий принцип — принцип поэтапного проекти­рования. Система должна обеспечивать возможность разработки проектов с различным уровнем детализации. Этот принцип позволяет выбирать оптимальные решения на всех стадиях проек­тирования: выбор места строительства, разработку технологиче­ской схемы и выбор основного оборудования с целью определения технико-экономических показателей, и, наконец, полную разра­ботку проекта с выпуском рабочих проектных документов.

Основными компонентами САПР являются: комплекс техни­ческих средств, программное обеспечение, информационное обес­печение, методическое обеспечение.

Рассмотрим подробнее основные особенности различных видов обеспечения.

Комплекс технических средств (КТС). КТС САПР строится на базе высокопроизводительных универсальных ЭВМ, доукомп­лектованных набором устройств, выполняющих функции, специ­фические для нужд проектирования.

Рациональным режимом автоматизированного проектирования является диалоговый режим, позволяющий оперативно влиять на ход процесса проектирования, и, вследствие этого, в КТС САПР включают большое количество дисплеев-устройств оперативного обмена информацией между человеком и машиной.

Большая часть готовой продукции проектирования представ­лена в виде чертежей, планов, схем, поэтому среди периферий­ных устройств КТС широко представлены средства вывода гра­фической информации — графопостроители.

С целью повышения производительности системы и предо­ставления максимальных удобств проектировщикам создаются автоматизированные рабочие места (АРМ), которые кроме дисп­лея, графопостроителя и устройства печати включают в свой состав персональные компьютеры, позволяющие на месте, без выхода на центральный процессор, решать отдельные задачи, и в то же время, иметь связь со всей системой, в частности, ис­пользовать информацию из базы данных.

В заключение отметим, что производительность КТС является критерием, определяющим потенциальные возможности разраба­тываемой САПР. Наиболее критичными параметрами в этом пла­не являются:

Источник