Сусыз карналлит, құрғатылған карналлит, скн пеші, карналлитті хлоратор, анодты хлоргаз, мұнайлы кокс, жылулық, материалдық байланстар
Мазмұны
Кіріспе 9
1 Жалпы түсіндірме хаттама 10
1.1 Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы және жобалау үшін бастапқы мәліметтер 10
1.2 Өнімнің атаулары, сапасы және техникалық деңгейі 11
1.3 Технологиялық және жобалық негізгі шешімдер 12
1.4 Энергия қорына сұраныс 12
1.5 Жұмысшылардың саны және кәсіби.біліктілік құрамы. Жұмыс орындарының саны және жабдықталуы 13
1.6 Жобаның негізгі технико.экономикалық көрсеткіштері 14
2 Бас жоспар және көлік 16
2.1 Құрылыс алаңын таңдау және қысқаша сипаттамасы 16
2.2 Жергілікті жердің, грунттың, грунттық сулар рельефтерінің
сипаттамасы 17
2.3 Көлік 17
3 Технологиялық шешім 18
3.1 Шикізат базасы, шикізат сипаттамасы 18
3.2 Карналлитті түпкілікті ылғалсыздандыру үшін аппараттардың салыстырмалы сипаттамалары 18
3.2.1 Магнийді алу тәсілдері 18
3.2.2 СКН пеші және карналлиттік хлоратордың салыстырмалы
сипаттамасы 19
3.2.3 Хлораторда сусыз карналлитті алу технологиясын жетілдірудің негізгі бағыттары 20
3.3 Карналлитті ылғалсыздандырудың теориялық негізі 20
3.4 Сусыз карналлитті алудың технологиялық сұлбасын таңдау және негіздеу 22
3.4.1 Құрал.жабдықтарды таңдау және технологиялық сұлбаны сипаттау 23
3.5. Негізгі технологиялық үрдістердің сипаттамасы 24
3.5.1 Шикізаттың және негізгі технологиялық материалдардың
сипаттамасы 24
3.5.2 Карналлиттік хлоратордың қондырғысы және жұмыс принципі 25
3.5.3 Сусыз карналлитті өндіру 26
3.5.4 Негізгі технологиялық үрдістердің режимдік параметрлері 27
3.6 Карналлитті хлоратордың негізгі өлшемдерін анықтау 28
3.6.1 Есептеу үшін бастапқы мәліметтер 28
3.6.2 Еріткіштің өлшемдерін анықтау 28
3.6.3 Хлорлаушы камералардың өлшемдерін анықтау 28
3.6.4 Миксер өлшемдерін анықтау 29
3.6.5 Хлораторлардың өлшемдерін анықтау 29
3.7 Магний және хлор бойынша материалдық баланстың есептеулері 30
3.7.1 Бастапқы мәліметтер 30
3.7.2 Еріткіштегі балқыма құрамының есептелуі 31
3.7.3 Хлоркамералардағы балқыма құрамының есептелуі 32
3.7.4 Хлооратор миксеріндегі балқыма құрамын есептеу 33
3.7.5 Хлордың үлесті шығысын есептеу 34
3.7.6 Мұнай коксының шығысын есептеу 34
3.7.7 Технологиялық газдың санын және құрамын есептеу 35
3.7.8 Еркін материалдық баланс 38
3.8 Жылу балансын есептеу 39
3.8.1 Бастапқы мәліметтер 39
3.8.2 Еріткіштің жылу есебі 41
3.8.3 Хлоркамералардың жылу есебі 46
3.8.4 Миксердің жылу есебі 49
3.9 Электрлық қуаттылықты есептеу 51
3.9.1 Еріткішті есептеу 51
3.9.2 Хлорлау камерасын есептеу 52
3.9.3 Миксерді есептеу 52
3.10. Технологиялық процестерді автоматтандыру 53
3.10.1 Технологиялық процесті реттеу нысаны ретінде талдау 53
3.10.2 Автоматтандырудың мақсаты 54
3.10.3 Автоматтандырудың техникалық құралдар кешенін таңдау және автоматтандыру сызбасын сипаттау 54
4 Жобаның қауіпсіздігі және экологиялылығы 56
4.1 Қауіпті өндіріс факторларын талдау 56
4.2 Ұйымдастыру шаралары 58
4.3 Техникалық шаралар 59
4.4 Жалпы алмастыру желдетуімен қамтамасыз ету 59
4.5 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету 60
4.6 Санитарлық.гигиеналық шаралар 60
4.7 Жұмыс орындарының жарықтандыруын қамтамасыз ету 61
4.7.1 Табиғи жарықтандыруды жобалау 61
4.7.2 Жасанды жарықтандыруды жобалау. 63
4.8 Өрт қауіпсіздігінің шаралары. 65
4.9 Қоршаған ортаны қорғауға байланысты шаралар. 70
4.9.1 Ауаның ластануын азайту. 70
4.9.2 Карналлитті хлораторлар шламдарын (ШКХ) пайдаға асыру әдістері 72
4.9.3 Қышқылды тоқтау суларын пайдаға асыру 72
5 Еңбекті ұйымдастыру және өндірісті басқару жүйесі 73
5.1 Жұмыс уақытының қорын есептеу 73
5.2 Бір жұмысшының бір жылдағы жұмыс уақытының балансы 75
5.3 Жұмысш ауысымын есептеу 77
5.4 Жылдық жалақы қорын есептеу 82
6 Құрылыстық шешімдер 87
6.1 Құрылыс алаңдарының сипаттамасы 87
6.2 Ауа алмасуды ұйымдастыру 87
6.3 Жарықтандыру 88
6.4 Коррозияға қарсы қорғаныс 88
7 Сметалы құжаттама 89
7.1 Ғимаратқа, құрылымға және қондырғыларға кететін толық шығынды есептеу 89
7.1.1 Жоспарланатын цехтің құрылысына кететін шығындардың сілтемелі сметасы 91
7.2 Тауарлы өнімнің өзіндік құнын есептеу 91
7.2.1 Шикізаттың және көмекші материалдардың шығынын есептеу 91
7.2.2 Электроэнергияның шығынын есептеу 92
7.2.3 Өзіндік құн калькуляциясы 93
7.3 Жобаның экономикалық тиімділігін анықтау 94
Қорытынды 96
Әднбиеттер тізімі 97
Кіріспе 9
1 Жалпы түсіндірме хаттама 10
1.1 Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы және жобалау үшін бастапқы мәліметтер 10
1.2 Өнімнің атаулары, сапасы және техникалық деңгейі 11
1.3 Технологиялық және жобалық негізгі шешімдер 12
1.4 Энергия қорына сұраныс 12
1.5 Жұмысшылардың саны және кәсіби.біліктілік құрамы. Жұмыс орындарының саны және жабдықталуы 13
1.6 Жобаның негізгі технико.экономикалық көрсеткіштері 14
2 Бас жоспар және көлік 16
2.1 Құрылыс алаңын таңдау және қысқаша сипаттамасы 16
2.2 Жергілікті жердің, грунттың, грунттық сулар рельефтерінің
сипаттамасы 17
2.3 Көлік 17
3 Технологиялық шешім 18
3.1 Шикізат базасы, шикізат сипаттамасы 18
3.2 Карналлитті түпкілікті ылғалсыздандыру үшін аппараттардың салыстырмалы сипаттамалары 18
3.2.1 Магнийді алу тәсілдері 18
3.2.2 СКН пеші және карналлиттік хлоратордың салыстырмалы
сипаттамасы 19
3.2.3 Хлораторда сусыз карналлитті алу технологиясын жетілдірудің негізгі бағыттары 20
3.3 Карналлитті ылғалсыздандырудың теориялық негізі 20
3.4 Сусыз карналлитті алудың технологиялық сұлбасын таңдау және негіздеу 22
3.4.1 Құрал.жабдықтарды таңдау және технологиялық сұлбаны сипаттау 23
3.5. Негізгі технологиялық үрдістердің сипаттамасы 24
3.5.1 Шикізаттың және негізгі технологиялық материалдардың
сипаттамасы 24
3.5.2 Карналлиттік хлоратордың қондырғысы және жұмыс принципі 25
3.5.3 Сусыз карналлитті өндіру 26
3.5.4 Негізгі технологиялық үрдістердің режимдік параметрлері 27
3.6 Карналлитті хлоратордың негізгі өлшемдерін анықтау 28
3.6.1 Есептеу үшін бастапқы мәліметтер 28
3.6.2 Еріткіштің өлшемдерін анықтау 28
3.6.3 Хлорлаушы камералардың өлшемдерін анықтау 28
3.6.4 Миксер өлшемдерін анықтау 29
3.6.5 Хлораторлардың өлшемдерін анықтау 29
3.7 Магний және хлор бойынша материалдық баланстың есептеулері 30
3.7.1 Бастапқы мәліметтер 30
3.7.2 Еріткіштегі балқыма құрамының есептелуі 31
3.7.3 Хлоркамералардағы балқыма құрамының есептелуі 32
3.7.4 Хлооратор миксеріндегі балқыма құрамын есептеу 33
3.7.5 Хлордың үлесті шығысын есептеу 34
3.7.6 Мұнай коксының шығысын есептеу 34
3.7.7 Технологиялық газдың санын және құрамын есептеу 35
3.7.8 Еркін материалдық баланс 38
3.8 Жылу балансын есептеу 39
3.8.1 Бастапқы мәліметтер 39
3.8.2 Еріткіштің жылу есебі 41
3.8.3 Хлоркамералардың жылу есебі 46
3.8.4 Миксердің жылу есебі 49
3.9 Электрлық қуаттылықты есептеу 51
3.9.1 Еріткішті есептеу 51
3.9.2 Хлорлау камерасын есептеу 52
3.9.3 Миксерді есептеу 52
3.10. Технологиялық процестерді автоматтандыру 53
3.10.1 Технологиялық процесті реттеу нысаны ретінде талдау 53
3.10.2 Автоматтандырудың мақсаты 54
3.10.3 Автоматтандырудың техникалық құралдар кешенін таңдау және автоматтандыру сызбасын сипаттау 54
4 Жобаның қауіпсіздігі және экологиялылығы 56
4.1 Қауіпті өндіріс факторларын талдау 56
4.2 Ұйымдастыру шаралары 58
4.3 Техникалық шаралар 59
4.4 Жалпы алмастыру желдетуімен қамтамасыз ету 59
4.5 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету 60
4.6 Санитарлық.гигиеналық шаралар 60
4.7 Жұмыс орындарының жарықтандыруын қамтамасыз ету 61
4.7.1 Табиғи жарықтандыруды жобалау 61
4.7.2 Жасанды жарықтандыруды жобалау. 63
4.8 Өрт қауіпсіздігінің шаралары. 65
4.9 Қоршаған ортаны қорғауға байланысты шаралар. 70
4.9.1 Ауаның ластануын азайту. 70
4.9.2 Карналлитті хлораторлар шламдарын (ШКХ) пайдаға асыру әдістері 72
4.9.3 Қышқылды тоқтау суларын пайдаға асыру 72
5 Еңбекті ұйымдастыру және өндірісті басқару жүйесі 73
5.1 Жұмыс уақытының қорын есептеу 73
5.2 Бір жұмысшының бір жылдағы жұмыс уақытының балансы 75
5.3 Жұмысш ауысымын есептеу 77
5.4 Жылдық жалақы қорын есептеу 82
6 Құрылыстық шешімдер 87
6.1 Құрылыс алаңдарының сипаттамасы 87
6.2 Ауа алмасуды ұйымдастыру 87
6.3 Жарықтандыру 88
6.4 Коррозияға қарсы қорғаныс 88
7 Сметалы құжаттама 89
7.1 Ғимаратқа, құрылымға және қондырғыларға кететін толық шығынды есептеу 89
7.1.1 Жоспарланатын цехтің құрылысына кететін шығындардың сілтемелі сметасы 91
7.2 Тауарлы өнімнің өзіндік құнын есептеу 91
7.2.1 Шикізаттың және көмекші материалдардың шығынын есептеу 91
7.2.2 Электроэнергияның шығынын есептеу 92
7.2.3 Өзіндік құн калькуляциясы 93
7.3 Жобаның экономикалық тиімділігін анықтау 94
Қорытынды 96
Әднбиеттер тізімі 97
КІРІСПЕ
Магнийді өндірістік көлемде өндіру ХІХ-шы ғасырдың аяғында басталған. Қазіргі кезде ол үлкен көлемді қамтыған. Өндірістің бірқатар жаңа салаларының пайда болуы және жаңа технологияны енгізудегі магнийдің қолдануының кеңеюі, бұл металды өндірудің көлемінің өсуіне және технологияның жетілуіне әкелді. Магний өндірісінің өсуі және іс жүзінде сарқылмайтын табиғи қорлар болуы осы металдың және оның балқымаларының қасиеттерін одан әрі зерттеу, оларды пайдаланудың жаңа салаларын табуға қызығушылық туғызады.
Көптеген елдерде, соның ішінде Қазақстанда, «УКТМК» АҚ-да магнийді өндірудің негізгі әдісі болып табылады, яғни магнийді магний хлориді балқымасын электролиздеу арқылы алу.
Қазіргі таңда магнийлі өндіріс орындарының, соның ішінде УКТМК-нің негізгі мәселелері келесігідей:
- өнімнің өзіндік құнын төмендету;
- алынатын магнийдің және жартылай өнімдердің сапасын арттыру;
- өнімділікті арттыру;
- әрбір технологиялық бөліктегі үрдістерді басқарудың толық автоматтандырылған жүйесін құру және енгізу.
- өндіріс қалдықтарын кешенді түрде өндеу және қолдану.
Жоғарыдағы мәселелерді шешу өндіріс жұмысшыларының, жобалаушылардың және ғылыми жұмыскерлердің негізгі мақсаты болып табылады. Осы мәселелердің шешілуі Қазақстан металлургиясының одан әрі дамытуға септігін тигізбек.
Магнийді өндірістік көлемде өндіру ХІХ-шы ғасырдың аяғында басталған. Қазіргі кезде ол үлкен көлемді қамтыған. Өндірістің бірқатар жаңа салаларының пайда болуы және жаңа технологияны енгізудегі магнийдің қолдануының кеңеюі, бұл металды өндірудің көлемінің өсуіне және технологияның жетілуіне әкелді. Магний өндірісінің өсуі және іс жүзінде сарқылмайтын табиғи қорлар болуы осы металдың және оның балқымаларының қасиеттерін одан әрі зерттеу, оларды пайдаланудың жаңа салаларын табуға қызығушылық туғызады.
Көптеген елдерде, соның ішінде Қазақстанда, «УКТМК» АҚ-да магнийді өндірудің негізгі әдісі болып табылады, яғни магнийді магний хлориді балқымасын электролиздеу арқылы алу.
Қазіргі таңда магнийлі өндіріс орындарының, соның ішінде УКТМК-нің негізгі мәселелері келесігідей:
- өнімнің өзіндік құнын төмендету;
- алынатын магнийдің және жартылай өнімдердің сапасын арттыру;
- өнімділікті арттыру;
- әрбір технологиялық бөліктегі үрдістерді басқарудың толық автоматтандырылған жүйесін құру және енгізу.
- өндіріс қалдықтарын кешенді түрде өндеу және қолдану.
Жоғарыдағы мәселелерді шешу өндіріс жұмысшыларының, жобалаушылардың және ғылыми жұмыскерлердің негізгі мақсаты болып табылады. Осы мәселелердің шешілуі Қазақстан металлургиясының одан әрі дамытуға септігін тигізбек.
РЕФЕРАТ
Жобадағы түсіндірме қағаз 98 бет, 25 кесте, сызбалар 7, әдебиеттер
тізімі 25.
СУСЫЗ КАРНАЛЛИТ, ҚҰРҒАТЫЛҒАН КАРНАЛЛИТ, СКН ПЕШІ, КАРНАЛЛИТТІ
ХЛОРАТОР, АНОДТЫ ХЛОРГАЗ, МҰНАЙЛЫ КОКС, ЖЫЛУЛЫҚ, МАТЕРИАЛДЫҚ БАЛАНСТАР.
Осы жұмыстың мақсаты сусыз карналлитті алатын цехті жобалау болып
табылады.
Негізгі түсіндірме қағаз бөлігінде өндіріс орнының және өнімнің
қысқаша сипаттамасы, жобаның негізгі техника-экономикалық көрсеткіштері
берілген.
Одан ары құрылыс алаңын таңдау жүргізілді, жергілікті жер бедерінің
қысқаша сипаттамасы, климаттың көрсеткіштерімен топырақ суларының
сипатаммасы берілген.
Түсіндірме қағаздың келесі бөлімдерінде, әдебиеттерді және ғылыми-
зерттеу жұмыстарын талдау негізінде, сусыз карналлит алу үшін негізгі
қондырғылар мен технологиялық схеманы таңдау және негіздеу жүргізіледі.
Жобадағы тапсырма мен алғашқы көрсеткіштердің негізінде
технологияның есептеулер жүргізіледі: карналлитті хлораторлардың өлшемдері
анықталады, материалдық және жылулық баланстар құрылды, энерегтикалық
есептеулер жүргізілді, сондай-ақ үрдісті автоматтандырудың функционалды
сұлбасы құрылды.
Сонымен қатар түсіндірме қағазда еңбекті қорғау шаралары мен
қауіпсіздік техникасы, қоршаған ортаны қорғау, сәулеттік-құрылыс шешімдері,
құрылыс құрылымдарын химиялық және антикоррозиялық қорғау шаралары
ұсынылған.
Түсіндірме хаттаманын соңғы бөлімдерінде, цех жұмысшыларының санын
есепке араластырып жұмыс уақытының қоры анықталды, құрылысқа кететін
шығындар сметасы және цех өнімінін өзіндік құн калькуциясы құрылды, жобаның
негізгі техника-экономикалық көрсеткіштері есептелінді.
Мазмұны
Кіріспе
9
1 Жалпы түсіндірме хаттама 10
1.1 Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы және жобалау үшін бастапқы
мәліметтер
10
1.2 Өнімнің атаулары, сапасы және техникалық деңгейі 11
1.3 Технологиялық және жобалық негізгі шешімдер 12
1.4 Энергия қорына сұраныс 12
1.5 Жұмысшылардың саны және кәсіби-біліктілік құрамы. Жұмыс орындарының
саны және жабдықталуы
13
1.6 Жобаның негізгі технико-экономикалық көрсеткіштері 14
2 Бас жоспар және көлік 16
2.1 Құрылыс алаңын таңдау және қысқаша сипаттамасы 16
2.2 Жергілікті жердің, грунттың, грунттық сулар рельефтерінің
сипаттамасы 17
2.3 Көлік 17
3 Технологиялық шешім 18
3.1 Шикізат базасы, шикізат сипаттамасы 18
3.2 Карналлитті түпкілікті ылғалсыздандыру үшін аппараттардың салыстырмалы
сипаттамалары
18
3.2.1 Магнийді алу тәсілдері 18
3.2.2 СКН пеші және карналлиттік хлоратордың салыстырмалы
сипаттамасы 19
3.2.3 Хлораторда сусыз карналлитті алу технологиясын жетілдірудің негізгі
бағыттары
20
3.3 Карналлитті ылғалсыздандырудың теориялық негізі 20
3.4 Сусыз карналлитті алудың технологиялық сұлбасын таңдау және негіздеу
22
3.4.1 Құрал-жабдықтарды таңдау және технологиялық сұлбаны сипаттау 23
3.5. Негізгі технологиялық үрдістердің сипаттамасы 24
3.5.1 Шикізаттың және негізгі технологиялық материалдардың
сипаттамасы
24
3.5.2 Карналлиттік хлоратордың қондырғысы және жұмыс принципі 25
3.5.3 Сусыз карналлитті өндіру 26
3.5.4 Негізгі технологиялық үрдістердің режимдік параметрлері 27
3.6 Карналлитті хлоратордың негізгі өлшемдерін анықтау 28
3.6.1 Есептеу үшін бастапқы мәліметтер 28
3.6.2 Еріткіштің өлшемдерін анықтау 28
3.6.3 Хлорлаушы камералардың өлшемдерін анықтау 28
3.6.4 Миксер өлшемдерін анықтау 29
3.6.5 Хлораторлардың өлшемдерін анықтау 29
3.7 Магний және хлор бойынша материалдық баланстың есептеулері 30
3.7.1 Бастапқы мәліметтер 30
3.7.2 Еріткіштегі балқыма құрамының есептелуі 31
3.7.3 Хлоркамералардағы балқыма құрамының есептелуі 32
3.7.4 Хлооратор миксеріндегі балқыма құрамын есептеу 33
3.7.5 Хлордың үлесті шығысын есептеу 34
3.7.6 Мұнай коксының шығысын есептеу 34
3.7.7 Технологиялық газдың санын және құрамын есептеу 35
3.7.8 Еркін материалдық баланс 38
3.8 Жылу балансын есептеу 39
3.8.1 Бастапқы мәліметтер 39
3.8.2 Еріткіштің жылу есебі 41
3.8.3 Хлоркамералардың жылу есебі 46
3.8.4 Миксердің жылу есебі 49
3.9 Электрлық қуаттылықты есептеу 51
3.9.1 Еріткішті есептеу 51
3.9.2 Хлорлау камерасын есептеу 52
3.9.3 Миксерді есептеу 52
3.10. Технологиялық процестерді автоматтандыру 53
3.10.1 Технологиялық процесті реттеу нысаны ретінде талдау 53
3.10.2 Автоматтандырудың мақсаты 54
3.10.3 Автоматтандырудың техникалық құралдар кешенін таңдау және
автоматтандыру сызбасын сипаттау
54
4 Жобаның қауіпсіздігі және экологиялылығы 56
4.1 Қауіпті өндіріс факторларын талдау 56
4.2 Ұйымдастыру шаралары 58
4.3 Техникалық шаралар 59
4.4 Жалпы алмастыру желдетуімен қамтамасыз ету 59
4.5 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету 60
4.6 Санитарлық-гигиеналық шаралар 60
4.7 Жұмыс орындарының жарықтандыруын қамтамасыз ету 61
4.7.1 Табиғи жарықтандыруды жобалау 61
4.7.2 Жасанды жарықтандыруды жобалау. 63
4.8 Өрт қауіпсіздігінің шаралары. 65
4.9 Қоршаған ортаны қорғауға байланысты шаралар. 70
4.9.1 Ауаның ластануын азайту. 70
4.9.2 Карналлитті хлораторлар шламдарын (ШКХ) пайдаға асыру әдістері 72
4.9.3 Қышқылды тоқтау суларын пайдаға асыру 72
5 Еңбекті ұйымдастыру және өндірісті басқару жүйесі 73
5.1 Жұмыс уақытының қорын есептеу 73
5.2 Бір жұмысшының бір жылдағы жұмыс уақытының балансы 75
5.3 Жұмысш ауысымын есептеу 77
5.4 Жылдық жалақы қорын есептеу 82
6 Құрылыстық шешімдер 87
6.1 Құрылыс алаңдарының сипаттамасы 87
6.2 Ауа алмасуды ұйымдастыру 87
6.3 Жарықтандыру 88
6.4 Коррозияға қарсы қорғаныс 88
7 Сметалы құжаттама 89
7.1 Ғимаратқа, құрылымға және қондырғыларға кететін толық шығынды есептеу
89
7.1.1 Жоспарланатын цехтің құрылысына кететін шығындардың сілтемелі сметасы
91
7.2 Тауарлы өнімнің өзіндік құнын есептеу 91
7.2.1 Шикізаттың және көмекші материалдардың шығынын есептеу 91
7.2.2 Электроэнергияның шығынын есептеу 92
7.2.3 Өзіндік құн калькуляциясы 93
7.3 Жобаның экономикалық тиімділігін анықтау 94
Қорытынды 96
Әднбиеттер тізімі 97
КІРІСПЕ
Магнийді өндірістік көлемде өндіру ХІХ-шы ғасырдың аяғында басталған.
Қазіргі кезде ол үлкен көлемді қамтыған. Өндірістің бірқатар жаңа
салаларының пайда болуы және жаңа технологияны енгізудегі магнийдің
қолдануының кеңеюі, бұл металды өндірудің көлемінің өсуіне және
технологияның жетілуіне әкелді. Магний өндірісінің өсуі және іс жүзінде
сарқылмайтын табиғи қорлар болуы осы металдың және оның балқымаларының
қасиеттерін одан әрі зерттеу, оларды пайдаланудың жаңа салаларын табуға
қызығушылық туғызады.
Көптеген елдерде, соның ішінде Қазақстанда, УКТМК АҚ-да магнийді
өндірудің негізгі әдісі болып табылады, яғни магнийді магний хлориді
балқымасын электролиздеу арқылы алу.
Қазіргі таңда магнийлі өндіріс орындарының, соның ішінде УКТМК-нің
негізгі мәселелері келесігідей:
- өнімнің өзіндік құнын төмендету;
- алынатын магнийдің және жартылай өнімдердің сапасын арттыру;
- өнімділікті арттыру;
- әрбір технологиялық бөліктегі үрдістерді басқарудың толық
автоматтандырылған жүйесін құру және енгізу.
- өндіріс қалдықтарын кешенді түрде өндеу және қолдану.
Жоғарыдағы мәселелерді шешу өндіріс жұмысшыларының, жобалаушылардың
және ғылыми жұмыскерлердің негізгі мақсаты болып табылады. Осы мәселелердің
шешілуі Қазақстан металлургиясының одан әрі дамытуға септігін тигізбек.
1 ЖАЛПЫ ТҮСІНДІРМЕ ХАТТАМА
1.1 Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы және жобалау үшін бастапқы
мәліметтер
Технологиялық жобалау үшін бастапқы мәліметтер:
- жобалау нысанының атауы: сусыз карналлиттің өндірісі бойынша цех;
- жобалау нысанының сипаты – жаңа құрылыс;
- цехтың өндірістілігі – күніне 300 тонна сусыз карналлит;
- бастапқы шикізат ылғалсыздандырылған қос сулы карналлит болып
табылады;
- карналлиттің құрамы (салмағы бойынша %):
ΜgCl2-47,9 С – 0,02
ΜgО-2,81 SiО2-0,007
КСl-40,6 SО4-2-0,037
ΝaСl-3,8 Н2О жалпы-4,0
СаСl2-0,1 Fе-0,004
- сусыз карналлит СТП 3826-2.1-105 талаптарына сәйкес болу керек.
Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы
Сусыз карналлит өндіру бойынша цех ерітілген хлор магний электрыдырау
арқылы магний алудың қолданыстағы технологиясымен Өскемен ТМК АҚ
аумағында жобаланады. Сондықтан сусыз карналлитті алу осы кәсіпорындағы
магнийді өндірудегі қажетті өзгертіліс болып табылады.
Сусыз карналлитті алудың негізгі технологиялық аппараты хлоратор болып
табылады. Жобаланылатын цехтың шикізаты электрыдырау цехында КС пешінде
алынатын ылғалсыздандырылған карналлит болып табылады.
Сонымен қатар, сатымдық ылғалсыздандырылған карналлитті пайдалануға
болады, себебі Өскемен ТМК АҚ карналлитті қабылдап алу қоймасы және
соңғыны сақтау үшін сүрлемелі мұнара бар. Сусыз карналлитті алу үшін
негізгі технологиялық материалдар ретінде электрыдыраулық цехтан түсетін
анодтық хлоргаз және титанның тетрахлоридін алу цехынан пневмокөлікпен
жеткізілетін мұнай коксы пайдаланылады.
1.2 Өнімнің атаулары, сапасы және техникалық деңгейі
Тауарлық өнімнің сипаты
Сусыз карналлит.
Химиялық формуласы – КСl · ΜgCl2.
Молекулалық салмағы – 169,8.
Сусыз карналлит – бұл магний, калий, натрийдың хлорлық тұздарының және
ілеспе қоспалардың (магний оксиді, темір тұздары, кремния, алюминий,
көміртегі) ерітіндісі.
Ерітілген сусыз карналлит 700 ден 750°С температурасында бір текті,
әлсіз сарғылт жеңіл ағатын сұйық болып көрінеді. Сұйық сусыз карналлиттің
700°С температурасындағы тығыздығы 1,62 гсм3.
Сусыз карналлиттің еру температурасы (430-460°С) онда калий, натрий,
магний хлорлық тұздарының болуына байланысты.
Ерітілген карналлит суытылған кезде қатады және сарғылт ақ түсті қатты
затқа айналады.Қатты сусыз карналлит ылғалданғыштық, сумен өзара
қатынасқанда гидролизге ұшырайды, жанбайды, соққы кезінде жеңіл сынады.
Қатты карналлиттің тығыздығы – 1,95 гсм3.
Сусыз карналлит магнийді электролитикалық тәсілмен алу үшін шикізат
болып табылады.
Сусыз карналлитті бақылау және сынақтан өткізу
Сусыз карналлит СТП 3826-2.1-105 сәйкес бақыланады. Сынамасы
хлораторшымен шөмішке құю кезіңде алынады және ЦЛК жедел-лабораторияға ары
қарай беру үшін ОТК жіберіледі. Алынған талдау нәтижелері шебердің ауысым
рапортына жазылады.
Кесте 1 - Өнімді бақылау әдістері
Өнімнің түрі Сапа көрсеткіші Бақылау әдісі Бақылау әдісіне
нормативтік
құжаттамалар
Сусыз карналлит Магния хлориді Химиялық А 3826-52.1
Магний оксиді А 3826-24
Көміртегі А 3826-67
Дайын өнімді қабылдап алу
Сусыз карналлитті қабылдау өлшенгеннен кейін электрыдыратқышпен жүзеге
асырылады. Электрыдыратқыштық бөлімге жіберілетін сусыз карналлиттің жалпы
саны ауысым сайын шебермен технологиялық рапортқа жазылып отырылады.
Жіберілетін сусыз карналлиттің саны ауысым сайын келесілерді
көрсетумен жөнелтпе құжатында ресімделеді:
- күні;
- ауысым нөмірі;
- еріту салмағы;
- ауысым шеберінің және аға хлораторшының қолдары.
Өнімді буып-түю, маркілеу, сақтау және жеткізілімі
Сусыз карналлит хлораторшымен хлораторлардың шөмішіне құйылады және
электрыдыратқыштық бөлімшеге жіберіледі.
Дайын өнімді жеткізуге жауапкершілік және бақылау шеберлерге
жүктеледі.
1.3 Технологиялық және жобалық негізгі шешімдер
Сусыз карналлитті алу үшін жобаланған цехты электрыдыратқыштың
қолданыстағы цехының тікелей жанына қоямын. Алынған сусыз карналлит
электрыдыратқыш цехына цехты қосып тұрған цехаралық дәліз бойынша
жіберіледі. Ылғалсыздандырылған карналлит және мұнай коксы тиесінше
электрыдыратқыш цехының КС пеші бөлімшесінен және титанның тетрахлоридын
алу цехынан пневмокөлікпен жеткізіледі. Анодтық хлоргаз электрыдыратқыш
цехына хлорлық компрессорлар арқылы түседі. Сатылым ылғалсыздандырылған
карналлитті пайдалану кезіңде карналлиттің электрыдыратқыш цехының құрамына
кіретін қабылдау және силостық қоймаларын пайдаланамын.
1.4 Энергия қорына сұраныс
Магний өндірісі жалпы сусыз карналлитті алу үлкен энерго-, жылу- және
су-қорларын талап ететін өте энергиясыйымды өндіріс болып табылады.
Сондықтан бұл көзқарас жағынан қарағанда Өскемен ТМК АҚ дұрыс жерде
орналасқан.Жобаланатын цех мақсатты түрде Өскемен қаласының шет жағындағы
екі өзеннің: Үлбі және Ертістің қосылу ауданында, су бастауының жанында
орналастырылған. Құрылыс алаңы Үлбіден 1,5 километрде орналасқан, бұл
өндірісті сумен және қалдықтарды (құйылыс) төгу мүмкінідігін қамтамасыз
етеді.
Өскеменнің шет жақтарында Бұқтырма ГЭС-ы, Өскемен ГЭС-ы, Өскемендік
ЖЭЦ-ы, Согра ЖЭЦ-ы, Шүлбі ТЭЦ-ы орналасқан, бұлар бірыңғай энергетикалық
жүйеге біріккен.
1.5 Жұмысшылардың саны және кәсіби-біліктілік құрамы. Жұмыс
орындарының саны және жабдықталуы
Жұмыс істейтіндердің есебі осы түсіндірме жазбахатының 5 бөлімінде
келітірілген.Жобаланатын цехта жұмысшылардың жылпы саны – 77 адам. Олардың
35 негізгі жұмысшылар, 23 – қосымша және 19 адам ИТЖ (инженерлік-техникалық
жұмыс), қызметкерлер және КҚКЖ (кіші қызмет көрсету жұмысшылары). Бұл
мәліметтер 1.2 және 1.3 кестелерінде көрсетілген.
Кесте 2 – Негізгі және қосымша қызметкерлердің саны және кәсіби-
біліктілік құрамы.
Кәсіптер Өндіріске Разряд Саны
қатыстылар
Хлорлаушы Негізгі 5 9
Хлорлаушы Негізгі 4 9
Жүк түсіруші Негізгі 4 5
Кран машисті Негізгі 4 6
Қайта тиеуші машинисті Негізгі 4 6
Барлығы 35
Механика қызметі
Слесарь-жөндеуші Қосымша 6 2
Слесарь-жөндеуші Қосымша 5 2
Газо-электрмен балқытушы Қосымша 5 3
Барлығы
7
Энергетика қызметі
Электромонтер Қосымша 6 1
Электромонтер Қосымша 5 1
Электромонтер Қосымша 4 6
Барлығы 8
БӨҚжА қызметі
БӨҚжА слесарі Қосымша 6 1
БӨҚжА слесарі Қосымша 5 1
БӨҚжА слесарі Қосымша 4 6
Барлығы 8
Барлығы 58
Кесте 3 – ИТЖ, қызметкерлердің және КҚКЖ саны және санаты
Лауазым Санат Саны
Цех басшысы ИТЖ 1
Өндіріс бойынша цех бастығының ИТЖ 1
орынбасары
Техникалық басшы ИТЖ 1
Аға шебер ИТЖ 1
Аға механик ИТЖ 1
Аға энергетик ИТЖ 1
Аға экономисті ИТЖ 1
Өндіріс шебері ИТЖ 5
Нормалаушы Қызметтік 1
Тізімдеуші Қызметтік 1
Хатшы-машинист Қызметтік 1
Қоймашы КҚКЖ 1
Өндірістік бөлмелердің еден жуушысы КҚКЖ 3
Барлығы 19
1.6 Жобаның негізгі технико-экономикалық көрсеткіштері
1) Кәсіпорын қуаты: жылына 1095000 тонна сусыз карналлит, құны –
4838 млн.теңге.
2) Өнімнің негізгі түрлерінің өз бағасы: сусыз карналлит –
40910,2 теңгет.
3) Цех құрылысының жалпы құны – 232441753 теңге.
4) Күрделі жұмсалымның өтелімділігі мерзімі – 0,65 жыл.
5) Негізгі қорлардың құны: ғимарат пен құрылыс – 24050610 теңге,
жабдықтар – 165317352 теңге.
6) Кәсіпорынның шикізатқа және материалдарға деген жылдық
сұранысы:
Ылғалсыздандырылған
карналлит - 121545 т
- 8739,2 т
Хлоргаз
- 634 т
Мұнай коксы -
2190 пм
Шынымата
- 328,5 кг
Жапырақты талшықтас
- 19053 мың м3
Өнеркәсіптік су
- 54,75 мың м3
Сығылулы ауа
-92,2 млн.кВтсағ
Электроэнергия
7) бір карналлиттік хлоратордың өндірістілігі – сусыз карналлиттің 150
ткүніне.
8) Хлораторлардың саны – 3.
2 БАС ЖОСПАР ЖӘНЕ КӨЛІК
2.1 Құрылыс алаңын таңдау және қысқаша сипаттамасы
Сусыз карналлитті алудың жобаланатын бөлімшесі Шығыс Қазақстан
облысының Өскемен қаласының Өскемен ТМК АҚ аумағында орналасқан.
Комбинатқа Алматы темір жолының желісі келіп тұр, ол комбинаттан 1 км ара
қашықтығында өтеді, жақсы жабдықталған автомобиль жолдары бар. Сонымен
қатар қатынастың сулы және әуе жолдары бар.
Аудан 2.01-82 нормативтер мен ережелер жинағына сәйкес 1 В климаттық
белбеуге жатады. Климат жылдық және бір күндік температураларды үлкен
аусымдарымен жедел континентальды болып келеді.
Алаңның табиғи жағдайлары келесі мәліметтермен сипатталады:
- ауаның орта жылдық температурасы 28°С-ге тең;
- ең суық айдың (қаңтар) орта температурасы -10°С-нан -44°С-ге дейін
өзгереді;
- ең жылы айдың (шілде) орта температурасы +20°С-тан +35°С-ге дейін
құбылады.;
- нормативтік қар жүктемесі – 1,5 кПа;
- нормативтік желді жүктеме – 0,38 кПа;
- сылақтың қату тереңдігі – 2 м;
- ауданның сейсмологиясы – 6 балл.
Ауданның жел жағдайы шығыс және солтүстік-шығыс бағыттағы желдердің
болуымен сипатталады.
Құрылыс ауданында жеткілікті шикізат базасы бар, электроэнергиямен,
сумен, көлікпен, еңбек ресурстарымен қиындықтар жоқ. Сондықтан аудан жалпы
комбинаттың құрылысы үшін келешегі мол және экологиялық қолайлы болып
табылады. Құрылыс алаңы қарапайым ауа тазалауға, тікелей сәлелеуге қатысты
санитарлық нормаларды қанағаттандырады, қатысты еңістік беті бар, ол су
бетінің және су ағындысының ағып кетуін қамтамасыз етеді.
Сумен қамту бас тоған сорғы станциясынан жүзеге асырылады. Бас тоған
құрылыс алаңынан үш километр жерде Үлбі өзенінде орналасқан.
Өнеркәсіптің қалдықтарының ластанған және қышқыл ағындысы көін құрту
станциясына және комбинат аумағынан ары 500 метрде орналасқан тазалағыш
имараттарына келіп түседі. Көзін құртқаннан және тазалағаннан кейін судың
бір бөлігі өнеркәсіпке, ал енді бір бөлігі өзенге түсіріледі.
Цехтың өртке қарсы қауіпсіздігі, алдын алу іс-шараларын жүргізу және
апат жағдайларында өрт сөндіру әрекеттегі өрт сөндіру депосымен қамтамасыз
етіледі. (СВПЧ)
2.2 Жергілікті жердің, грунттың, грунттық сулар рельефтерінің
сипаттамасы
Қарастырылатын алаң инженерлік-геологиялық қатынасына қарай Үлбі
өзенінің екінші жайылма үсті террасасына негізделген. Өсім грунты қабығының
және сары топырақ түріндегі үлкен кеуекті саздың астында қойтасты-
жұмыртасты және жұмыртасты грунттар жатады. Алаңның негізгі параметрлері
және сипаттамалары ары қарай құрылыс бөлімінде көрсетілген.
Рельефті ұйымдастыру ойластырылған беті бойынша ғимараттан автожолдар
астауларына арықарай сел құбырларына жауынды қабылдаушылар арқылы жіберумен
су бетін бұруды есепке алу керек.
Тазалық жүргізу бойынша талаптарды қамтамасыз ету мақсатында көп жылғы
шөптер мен бұталар отырғызу арқылы мүмкіндігінше көгалдандыру және
көріктендіру қарастырылған.
2.3 Көлік
Цех ғимаратына технологиялық талаптарды және өртке қарсы қызмет
талаптарын орындауды ескерумен автожолдары жобаланған және жасалынған.
Автожолдар асфальт жабылуымен қалалық типте қабылданған. Ішкі жолдар
технологиялық ағымдармен байланысқан және цех аралық дәліздегі № 3 аралас
цехымен байланысқан.
Хлораторлардың қызмет етуі жүк көтерімділігі 10 тоннаға дейін
электрокармен жүзеге асырылады, бұл үшін бөлімшенің жан-жағынан жолдар
қалтырылған.
Комбинат аумағында және бөлімшелерде жұмыс істейтін адамдардың жүріп-
тұруы тротуар бойынша жүзеге асырылады.
Тазалық жүргізу бойынша талаптарды қамтамасыз ету мақсатында көп жылғы
шөптер мен бұталар отырғызу арқылы мүмкіндігінше көгалдандыру және
көріктендіру қарастырылған.
Осы бөлімде пайдаланылған анықтамалық материал 2.1 кестесінде
көрсетілген.
Кесте 4 – Анықтамалық материал
Ережелердің, нормалардың, НжЕЖ атауы
НжЕЖ 11-89 өнеркәсіп кәсіпорындарының бас жоспары
НЖ 242 өнеркәсіп кәсіпорындарын жобалаудың санитарлық нормалары
НжЕЖ ІІІ-4 құрылыста қауіпсіздік техникасы
НжЕЖ 2.05.07 өнеркәсіп көлігі
3 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ШЕШІМ
3.1 Шикізат базасы, шикізат сипаттамасы
Магний көп тараған элементтер қатарына жатады: 2,35 % жер қыртысында,
магний санының 3,7 % жуығы теңіз суында болады, ол еркін түрде кездеспейді.
Магний силикаттар, карбонаттар, хлоридтер және сульфаттардың әр түрлі
араласуы құрамында болады. Бұл араласулардың көбі минералдардың қайта
жасалуы болып табылады. Магний үшін негізгі шикізат:
- Магнезит (MgCO3);
- Доломит (MgCO3·СаМО3);
- Бишофит (MgCl2·6Н2О);
- Карналлит (MgCl2·КСl2·6Н2О);
Карналлит – бар қоспаларға байланысты әр түрлі түсі бар табиғи
кристалды түр – қарқынды қызылт-күлгіннен ашық күлгін-сарыға дейін; сонымен
қатар карналлит түссуз немесе сәл бояумен де кездеседі. Карналлиттің
қаттылығы 1-ден 2-ге (қаттылық шкаласы бойынша) дейін, тығыздылығы 1,62
гсм3 болады. Карналлит өте жоғары ылғалданғыштығымен ерекшеленеді.
Карналлит қазбалы магнийлік тұздар қатарына жатады. Ол әр түрлі
материалдардың қоспасынан тұратын шоғырлар түрінде болады, оның қатарына
әдетте галит (NaCl), ангидрит (CaSO4) және сильвин (KCl) кіреді.
Ресейде (Орал) және Украинада карналлиттің ірі орындары бар,
Қазақстанда табиғи қымбат тұздар орындарының Индерлік тобының аздаған
учаскелерінде хлорид магнийлер бар (карналлит, бишофит).
Қазбалы рудалар түріндегі магнийлік тұздардың ірі табиғи ресурстары
жоқ елдерде (АҚШ, Норвегия, Жапония, Израиль және т.б.) магнийді судан алу
өте дамыған.
3.2 Карналлитті түпкілікті ылғалсыздандыру үшін аппараттардың
салыстырмалы сипаттамалары
3.2.1 Магнийді алу тәсілдері
Бүкіл әлемде магнийді алу үшін екі әртүрлі тәсілді қолданады –
электролиттік және термикалық. Көп тарағаны электролиттік тәсіл. Магнийді
алу үшін бастапқы шикізат теңіз суының, тұздықтардың MgCl2, сонымен қатар
доломит, магнезит, карналлит және т.б. болады. Магнийді карналлиттен алу
кезіңде шикізатты электролизге дайындау сусыз карналлитті концентрациялау
кезеңдерін және алуды қосады.
Сусыз карналлитті алу екі кезеңнен тұрады:
1) салыстырмалы жоғары емес температурада (200-300°С),
ылғалсыздандырылған карналлитті алумен қатты күйдегі алғашқы
ылғалсыздандыру;
2) балқыту және 750-800°С температурасында сусыз карналлитті алумен
түпкілікті ылғалсыздандыру.
3.2.2 СКН пеші және карналлиттік хлоратордың салыстырмалы сипаттамасы
Карналлиттің түпкілікті ылғалсыздандырылуын (екінші кезең) үздіксіз
әрекеттегі стационар пешінде (СКН пеші) немесе хлораторда жүргізуге болады.
СКН пештерінде түпкілікті ылғасыздандыру үшін қондырғы өз пешінен,
жүктеме қондырғысынан, екі электржылытқыш миксерінен және кететін газдарды
шаю скрубберінен құралады.
СКН пеші футерленген тік бұрышты ваннасы тәрізді болады. Пешке жиынтық
арқылы болатты электродтар енгізілген. Жылытқыш эелементі балқытылған
карналлит болып табылады. Үрдісті 750-800°С температурасында жүргізеді.
Ылғалсыздандырылған карналлит ағынды науаша бойынша миксерлерге үздіксіз
құйлады, онда ол 780-850°С дейін жылытылады және оксид магний жүзгіндерден
тұнып тұрады. Миксерлер кезекпен жұмыс істейді.
MgCl2 –дің 50 % және Н2О-ның 0,5-0,9 % жуығы бар сусыз карналлиттің
мөлдір балқымасын миксерді қиғаштау арқылы құяды және электрыдыратқышқа
бағыттайды.
Хлораторлардағы түпкілікті ылғалсыздандыру сусыз карналлитті
көміртегінің қатысуымен балқымада хлорлаумен алуға әкеледі. Карналлитті
хлоратор бірегей аппаратты білдіреді, онда MgО балқыту, ылғалсыздандыру,
хлорлау және қатты қосылулардың балқымасының тұнуы үрдістері қосылған.
Хлоратор үш бөлімнен: балқынды камерадан, екі реакциялық (хлорлайтын)
камерадан және миксерден тұрады, олар бір корпуста орналасқан. Қатты
карналлит ұсақталған мұнай коксымен бірге балқымалы камераа үздіксіз
салады, онда карналлит балқумен бір уақытта судың негізгі бөлігін
жоғалтады. Ары қарай еріту шамасына қарай балқыма біртіндеп хлорлаудың екі
камерасынан өтеді және екінші камерадан миксер-тұндырғышына құйылады.
Хлорлаушы камераларда хлорланғаннан кейін балқымада су мүлдем қалмайды, ал
оксид магнийдің құрамы 0,6-0,9 % дейін төмендейді. Хлоратор миксері балқыма
тармағымен тұндыру принсипі бойынша жұмыс істейді. Миксер-тұндырғыштан
мөлдір сусыз карналлит 50 % хлорлы магнийімен, 0,08 % астам оксид
магнийімен және 0,08 % астам коксымен ағызу жолдары арқылы алқымалы
қондырғымен карналлиттік шөміштерге құйылады және электрыдыратқышқа
бағытталады.
Жоғарыдағы айтылғанның негізінде және өнеркәсіптік пештердің жұмыс
тәжірибесінен СКН пештері мен хлораторлардың сипаттамаларын салыстыруға
болады, ол мынаны көрсетеді:
1)хлораторды өндіру СКН қарағанда екі және одан көп есе жоғары.
2)MgCl2 жағымды қолдану карналлиттен хлораторға СКН қарағанда 10-12%
жоғары, гидролизден аз шығындар салдарынан.
3)Хлораторда ылғалсызыдандыру кезіңде энергия шығын 8-10% төмен,
себебі хлорлаудың экзотермиялық реакциясынан жылу аппараттың өзінде
пайдаланылады; сонымен қатар хлоратордың жылу шығындары СКН қарағанда аз.
4)Хлоратордың сусыз карналлитінде MgCl2 құрамы 52 % жетеді, бұл
уақытта СКН-да баламалы өнім 49 % аспайды.
Жоғарыда көрсетілген артықшылықтардың көмегімен көптеген магнийлік
зауыттарды хлораторды пайдаланады, онда карналлитті көміртегінің қатысуымен
балқымады хлорлайды және сусыз карналлитті алады. Мұнда бір аппаратта
балқыту және каранллиттің кейбірін ылғалсыздандыру, қалған ылғалды (MgОНCl
құрамында) және магний тотықтарын хлорлау, сонымен қатар сусыз карналлитті
қатты қоспалардан тазарту үрдістері біріктірілген.
3.2.3 Хлораторда сусыз карналлитті алу технологиясын жетілдірудің
негізгі бағыттары
Жоғарыда айтылған артықшылықтармен қатар хлоратордың маңызды
кемшіліктері де бар: хлорды пайдаланудың төмен деңгейі (50% аспайды), бұл
хлорды жоғалтуға, қалдық газдарды тазартуға шығындардың өсуіне тікелей
әкеледі. Сонымен қатар, хлоратордың КCl·MgCl2 карналлиттің электрыдырауына
кері әсер ететін көміртегінің (0,05%) бар болуы.
Бұдан хлораторды жетілдіру үш бағытта жүру керек: хлорлаудың қарқынын
арттыру, хлорды пайдалану деңгейін көбейту және сусыз карналлиттің сапасын
арттыру.
Арнайы мүддені карналлиттің гидролизі өнімдерін газ түрінде (пропан,
табиғи газ) қатты қайта қалпына келтіруді ауыстыру арқылы балқымады
хлорлауды қарқынды ету. Мұндай үрдіс төмен температурада (500-650°С)
жеткілікті жылдамдықта өтеді, себебі бұл жағдайда хлорлаушы реагенті хлор
мен көміртегінің араласуынан пайда болған хлорлы сутегі болып табылады.
3.3 Карналлитті ылғалсыздандырудың теориялық негізі
Карналлитті ылғалсыздандыру екі кристалды форма жасаумен – екісулы
және сусыз екі басқышта өтеді:
KCl·MgCl2·6H2O = KCl·MgCl2·2H2O + 4H2O
(1)
KCl·MgCl2·2H2O = KCl·MgCl2 + 2H2O
(2)
Алтысулы карналлиттің екісулы карналлитке ауысуы басталады және 90°С
кезіңде соңына дейін барады, ал екісулы карналлиттің сусыз карналлитке
ауысуы 150°С кезіңде басталады және 180-200°С кезіңде аяқталады.
Каранллитті ылғалсыздандырудың шамасына қарай оны балқыту
температурасы өседі: алтысулы карналлит 167,5°С кезіңде балқиды, хлорлы
калийге және алтысулы хлорлы магнийге толығымен ыдырайды; екісулы карналлит
263,8°С кезіңде ыдыраусыз балқиды, ал сусыз - 490°С кезіңде. Мұны
карналлитті қатты күйде ылғалсыздандырған кезде ескеру қажет.
Алтысулы карналлитті жылдам қыздырумен сусыз карналлитті алуға
болмайды, себебі бастапқы материал бұл кезде өзінің кристалданған суында
балқиды, ал ары қарай ерітіндіні ылғалсыздандыру күшті гидролизбен қоса
жүреді және үлкен техникалық қиындықтарды білдіреді. Бірақ өнеркәсіптік
шеңберде қатты күйдегі карналлитті баяу жылытқанның өзінде судың қалдығы
мен оксид магнийі жоқ карналлитті алу мүмкін емес.
Түпкілікті ылғасыздандыру және зиянды қоспалардан тазарту үшін алдымен
ылғалсыздандырылған карналлитті балқыту қажет, ал оксид магнийді сусыз
балқудан тұндыру арқылы арылту қажет немесе хлорлау арқылы хлорлы магнийге
ауыстыру қажет, яғни ылғалсыздандыруды екі кезеңде жүргізу қажет:
1) салыстырмалы жоғары емес температурада (200-300°С),
ылғалсыздандырылған карналлитті алумен қатты күйдегі алғашқы
ылғалсыздандыру;
2) балқыту және 750-800°С температурасында сусыз карналлитті алумен
түпкілікті ылғалсыздандыру.
Балқытылған карналлит сондай-ақ гидролизге ұшырайды, оның дәрежесі
температура көтерілген сайын артады.
Балқытылған және қыздырылған карналлитта үнемі жүзінді түріндегі қатты
оксид магний болады, ол гидролиденген карналлитті термиялық диссоциациялау
салдарынан пайда болады. Егер мұндай құрамды көміртегінің қатысуымен
хлормен тазаласа, онда оксид магний хлорланады:
2MgО+С+Cl2 = 2MgCl2+СО2
(3)
Балқытылған карналлиттегі су да хлорланады:
2H2O+С+2 Cl2 = 4H2O+ СО2
(4)
Балқытылған карналлитті хлорлаумен оны ылғалсыздандыруға болады,
сонымен қатар оксид магнийді хлорлы магнийге ауыстыруға болады және
гидролизден болған шығындарды төмендетуге болады.
Тәжірибелі түрде тұзадрыдың балқымасында өлшенген MgО хлорлауының
жылдамдығы температура артқан сайын өсетіні және 750°С кезіңде тәжірибе
үшін қолайлы мәнге жететіні белгіленді.
Сонымен қатар, MgО хлорлауының жылдамдығы балқыту құрамына байланысты,
ол мына факторлардың лимиттеу әрекетімен түсіндіріледі:
1) MgО бөлшектеріне хлор көлігінің жылдамдығы (қайта орнына келтірусіз
хлорлау кезіңде);
2) солай-ақ көміртегі бөлшектеріне (қатты көміртегінің қатысуымен
хлорлау кезіңде) оттегіні жеткізу жылдамдығы (MgО+Cl2 = MgCl2+12О2
реакциясы кезіңде босататын).
3.4 Сусыз карналлитті алудың технологиялық сұлбасын таңдау және
негіздеу
Технологиялық сұлбаны таңдау және негіздеу
Карналлитті түпкілікті ылғалсыздандыру үшін аппараттарды салыстыру СКН
пештері алдында хлораторлардың артықшылығын көрсетеді. Бұдан сусыз
карналлитті алу үшін карналлитті хлораторды таңдаймын.
Себебі жобаланатын цех КС пешінде карналлитті ылғалсыздандыру
өндірудің бар технологиясымен Өскемен ТМК аумағында орналасқан, сусыз
карналлитті алудың технологиялық сұлбасының кі нұсқасы бар.
1 нұсқа. Шикізат ретінде сатымды ылғасыздандырылған карналлитті
қолдану.
2 нұсқа. Шикізат ретінде Өскемен ТМК аҚ КС пешінде алынған
ылғалсыздандырылған карналлиттіқолдану.
Бірінші немесе екінші нұсқаны пайдаланудың мақсатқа сәйкестілігі
сатымды ылғалсыздандырылған карналлиттің (1 нұсқа) және Өскемен ТМК АҚ
алынған ылғалсыздандырылған карналлиттің (2 нұсқа) құнымен анықталады,
сонымен қатар әлемдік нарықтағы шикізаттың екеуінің де бар болуы. Сондықтан
нұсқалардың біреуін тек уақыттың анықталған нақты мезгілінде пайдаланудың
мақсатқа сәйкестілігін анықтауға болады.
Бұдан, бірінші және екінші нұсқа бойынша бір уақытта карналлитті алу
мүмкіндік беретін сусыз карналлитті өндірудің әмбебап сұлбасын таңдаймын.
Келешекте Өскемен ТМК АҚ КС пешінде ылғалсыздандырылған
карналлитті алудың өз құнын төмендетіп және алтысулы карналлитті сенімді
жабдықтаушылардың бар болуы кезіңде екінші нұсқа мақсатқа сәйкес болады деп
ойлаймын.
3.4.1 Құрал-жабдықтарды таңдау және технологиялық сұлбаны сипаттау
1 нұсқа. Ылғалсыздандырылған карналлит комбинатқа жабық вагондарда
немесе биг-багтарда карналлиттің қабылдау қоймасына келіп түседі және
пневмобұрандалы сорғымен құбыр желісі бойынша сүрлем қоймасының сүрлемді
мұнарасына сақтау үшін жіберіледі. Сүрлемді мұнарасынан карналлит құбыр
желісі бойынша пневмокамералы сорғымен жобаланатын цехтың тікелей
карналлитті шығыс бункеріне жіберіледі.
2 нұсқа. КС пешінен ылғалсыздандырылған карналлит құбыр желілері
бойынша пневмокамералы сорғылармен сүрлемді мұнарасына жіберіледі.
Карналлитті хлоратордың шығыс бункеріне тікелей жіберу нұсқасы да
қарастырылған.
Ары қарай бірінші және екінші нұсқа арасындағы технологияда
айырмашылық жоқ. Төменде сипатталған технологиялық қайта балқытулар екі
нұсқа үшін де әділетті болады.мұнай коксы Өскемен ТМК АҚ темір жол
вагондарымен № 2 цехқа түседі. Ұсқаталғаннан кейін құбыр желілері бойынша
пневмосорғылармен мұнай коксының шығыс бункеріне жеткізіледі.
Шығыс бункерінен карналлит және мұнай коксы шнекті құнарлармен
карналлитті хлоратордың балқыту камерасына жеткізіледі.
Қайта орнына келтірушіні таңдау Өскемен ТМК магнийді
электрыдыратқышпен өндіру бойынша цехтың бар болуымен анықталады. Қайта
орнына келтіруші ретінде Cl2 -нің 90% кем емес бар анодтық хлоргаз
пайдаланылады, ол электрыдыратқыш цехынан хлор желілері бойынша хлорлы
компрессорлар арқылы карналлитті хлоратордың хлорлайтын камералардың
фурмдарына тікелей жеткізіледі.
Хлор қысымының 0,6 атм. төмендеуі кезіңде хлоратордың хлорлаушы
камераларының фурмаларына сығулы ауа жіберу қажет. Егер мұны істемес, онда
балқыма фурмдард толтыруы, сонда ұйып қалуы және оны істен шығаруы мүмкін.
Сығылған ауа құбыр желілері бойынша сығулы ауаның жалпыкомбинаттық
желісенен жеткізіледі.
Жобаланатын цехтың берілген өндірушілігі негізінде (300 ткүніне сусыз
карналлит) нұсқаулыққа 150 т күніне өндіргіштігімен карналлитті хлораторды
қабылдаймын. Хлораторладың қажетті саны мына формула бойынша анықталады:
N = ПЦ ПК,
(5)
мұнда ПЦ – цехтың өндіргіштігі, 300ткүніне;
ПК – карналлитті хлоратордың өндіргіштігі, 150 ткүніне.
N = 300 150 = 2
Нұсқаулыққа үш хлораторды қабылдаймын: екі қызметтік және біреуі
резервті.
Хлоратор миксерінен алынған сусыз карналлит жоғарғы құйлыстың леткасы
арқылы карналлитті вакуум-шөмішіне құйлады және магний электрыдыратқышына
жіберіледі.
Хлоратордан мерзіммен құйлатын шлам жәшіктерде үйіндіге шығарылады.
ТҚС газдары газ тазартуға бағытталады, онда тазартудан кейін түтін
құбырлары арқылы атмосфераға шығарылады.
Шығыс бункерлерінің шаңы бункерге қайта келуімен қолды сүзгілерге
түседі, сүзгі саны – үшеу, әрбір хлораторлық қондырғыға біреуден. Шаңнан
тазартылған ауа атмосфераға шығарылады. Бұл үшін үш желдеткіш жобаланған.
3.5 Негізгі технологиялық үрдістердің сипаттамасы
3.5.1 Шикізаттың және негізгі технологиялық материалдардың сипаттамасы
Ылғалсыздандырылған карналлит.
Химиялық формуласы – КСl·MgCl2·2H2O.
Молекулалық салмағы – 205,9.
Ылғалсыздандырылған карналлит ТУ 48-10-14 талаптарына немесе келісім-
шарт талаптарына сәйкес болу керек.
Ақ түсті ылғалды ұнтақты, ылғал тартқыш. Тығыздығы – 1,62 гсм3.
Үйінді салмағы – 0,7-0,9 гсм3.
Жарылғыш қауіпсіз, жанбайды. Комбинатқа жабық вагондарда немесе цемент
тасушыларда келіп түседі, сүрлемді мұнараларда сақталады, құбыр желілері
бойынша пневмосорғылармен жеткізіледі.
Сусыз карналлитті өндіру үшін шикізат ретінде қолданылады.
Ұсақталған мұнайлы коксы.
Химиялық формуласы – С.
Атомдық салмағы – 12,01.
СТП 3826-2.2-116 талаптарына сәйкес болу керек.
Құрамында көміртегінің 90 % кем емес болуымен қара түсті шақпақ немесе
ұнтақ түрдегі зат.
Улағыш емес, өртке қауіпсіз, кокспен шаң ауалық қоспасының жарылуы
қауіпті. Темір жол вагондарында жеткізіледі, ұсақталғаннан кейін кәсіпорын
шегінде құбыр желісі бойынша пневмосорғылар арқылы жеткізіледі.
Хлораторларда карналлитті ылғалсыздандыру кезіңде қалпына келтіру
ретінде пайдаланылады.
Анодтық хлоргаз.
СТП 3826-2.1-103 талаптарына сәйкес болу керек.
Карналлитті хлорлау әдісімен толық ылғалсыздандыру үшін қолданылады.
90% кем емес хлор концентрациясы бар хлорауалық қоспаны білдіреді.
Анодтық хлоргаз тұншықтырғыш газ болып табылады және ІІ классты
уландырғыш заттарға жатады.
Цех, кәсіпорын шегінде хлор желілері бойынша жеткізіледі.
3.5.2 Карналлиттік хлоратордың қондырғысы және жұмыс принципі
Хлоратор еріткіштен, хлорплаудың екі камерасынан және футерленген
шамотты кірпіштен және жалпы болатты қаптама ішіне алынған миксер-
тұндырғыштан тұрады. Қаптама сыртынан диатомиттік кірпішпен жылу
шығармайды. Шамоттық қалаумен қаптаманың ішкі жағының арасындағы кеңістік
өртке төзімді бетонмен құйылған. Еріткіш жиынтығында болатты электродтарды
шығару, ылғалсыздандырылған карналлитті және мұнай коксын тиеу үшін,
сонымен қатар термопар үшін терезелер жабдықталған. Еріткіштегі балқыма бір
фаздық тоқпен балқымаға батырылған 4 болатты қиғаш электродтардың көмегі
кезіңде жылынады. Еріткіште түсіп қалғандарды тазарту және шламдарды жою
үшін терезелер бар.
Еріткіш пен хлорлаудың оң жақ камерасы арасындағы қабырғада балқымаға
қайта тоқ беру үшін шойыннан жасалған каналдар бар.
Хлорлаудың екі камерасының әр біреуі түсіп қалу деңгейінде екі хлорлы
фурмалармен жабдықталған. Хлор (құрамында 90% кем емес хлор бар
электрыдыратқыштардан анодтық газ) фурмалар арқылы хлор камералардың
төменгі бөлігіне түседі. Балқымада хлорлағаннан кейін су мүлдем қалмайды.
Хлорлау реакциясының газ түріндегі өнімдері – хлорлы сутегі және қос
тотықты көміртегі – хлоратордан жайылғыш газадар құрамында шығып кетеді, ал
магний тотықтарын хлорлау кезіңде пайда болатын хлорлы магний балқымады
қалып қояды.
Түсіп қалу деңгейінде камералар құйылым леткаларымен жабдықталған.
Камералар өзара қайта қайрау каналдарымен қосылған. Сол жақ хлор
камерасынан балқыма қайта құйылу шоңғалымен терезелер арқылы миксер-
тұндырғышқа келіп түседі.
Балқыманы қыздыру үшін оң жақ камераға жиынтық арқылы екі графитті
электродтар енгізілген. Жиынтықта термопарға саңылаулар бар.
Миксер-тұндырғышқа жиынтық арқылы екі болатты электродтар енгізілген.
Магний тотығы, басқа қатты қоспалар щлам түрінде түбіні тұнады, ал мұнай
коксының артықтары өте жеңіл материал ретінде балқыманың бетіне шығады.
Қатты қоспалардан арылған сусыз карналлитті жоғарғы құйылымның леткасы
арқылы шөмішке құяды және электрыдырату үрдісіне жібереді. Шламды мерзіммен
миксерден құяды және қатты қалдықтың тұнуынан кейін еріткішке құяды.
Хлоратор түзілісі ГОСТ 12.2.003-91 СССР Мемлекеттік қалалық техникалық
қадағалауымен бекітілген Металлургия өнеркәсібінің кәсіпорындары мен
ұйымдары үшін қауіпсіздіктің жалпы ережелері; Магний өндіру кезіңдегі
қауіпсіздік ережелері, 1996 ж., алматы қ., талаптарына жауап береді.
3.5.3 Сусыз карналлитті өндіру
Хлоратор ылғалсыздандырылған карналлитті (КСl·MgCl2·2H2O) балқымада
қалпына келтіргіштің, әдетте мұнай коксының қатысуымен хлорлау арқылы сусыз
карналлитті (КСl·MgCl2) алу үшін арналған. Технологиялық сатысының
жүйелілігі еріткіш, хлорлау камералары және миксер-тұндырғыш жұмысынан
қалыптасады.
Ылғалсыздандырылған карналлит мұнау коксының мөлшерленген санымен
алдын ала еріткішке толтырылады, онда 480-550°С кезіңде ериді. Карналлиттің
еруі аусымды тоқтың электр энергиясы есебінде тұздық балқымада жүреді.
Ылғалсыздандырылған карналлитті еріту кезіңдегі судың негізгі санын
жоғалтумен бір уақытта:
MgCl2 + H2O = MgОНCl + НCl
(6)
реакция бойынша хлорлы сутегінің бөлінуімен және өте терең – магнийді
оксихлоридыін ажыратуымен:
MgОНCl = MgО+ НCl
(7)
хлорлы магнийдің кейбір гидролизі жүреді.
Магний тотығы еріткіш шламына кетеді және балқытылған карналлит пен
мұнай коксымен қайта қайрау канал арқылы хлорлау камераларына шығарылады.
Анодтық хлоргаз 90% кем емес хлор концентрациясымен фурмалар арқылы
хлорлаушы камералардың төменгі зоналарына беріледі. Хлорлау камераларында
балқыма түпкілікті ылғалсыздандырумен және:
2MgО + 2Cl2 + С = 2MgCl2 + CО2
(8)
реакциясы бойынша қалпына келтіргіштің қатысуымен магний тотығын бір
уақытта хлорлаумен 750-820°С дейін қайнатылады.
Анодтық хлоргаздың құрамындағы оттегіні мұнай коксының көміртегімен СО
және СО2 құраумен байланыстыру келесі реакция бойынша жүреді:
С + О2 = CО2
(9)
С + СО2 = 2CО
(10)
2СО + О2 = 2CО2
(11)
Балқыма еріткіштен біртіндеп хлорлаудың екі камерасын өтеді және
екінші камерадан миксер-тұндыртышқа ағады. Бірінші камерада балқыманың
хлорға қатысты тоққа карсылығы жүзеге асырылады. Екі камераның төменгі
зонасында жиналып қалған шламдарды жою үшін төменгі құйылымның леткалары
бар.Хлоратор миксері балқыма тармағымен тұндыру принципі бойынша жұмыс
істейді. Миксер-тұндырғыштан мөлдір сусыз карналлит құрамында 50% кем емес
хлорлы магнийдің, 0,08 % кем емес магний оксидінің бар болуымен
қалқымалаулы қондырғысымен құйылмалы текалар арқылы карналлиттік шөміштерге
құйылады және электрыдыратқышқа жіберіледі. Балқыма температурасы 720°С
төмен болмау керек. Щламның аранйы деңгейге дейін жиналған кезде (магний
оксидінің хлорланбағаны және мұнай коксының қалдығы) миксерден қорапқа
түседі және үйіндіге шығарылады.Балқыманың бір камерадан екінші камераға
бір ізді жүруі және балқыма мен хлордың қарама-қарсы нақты әрекеті миксерге
сусыз карналлиттің (КСl·MgCl2) келіп түсуін қамтамасыз етеді.Хлоратордың
суасты кеңістігінен газдар газ жүрістері және ызбот бойынша газ
тазалағышына жиналады.
3.5.4 Негізгі технологиялық үрдістердің режимдік параметрлері
Кесте 5 – Режимдік параметрлер
Технологиялық параметрлердің атаулары Шамасы
Хлоратор балқымасының температурасы°С:
- еріткіште 480-540
- хлорлау камераларында 750-820
- миксерде. 700-750
Сусыз карналлиттің құрамы %:
- магний оксидының, көп емес 0,8
- көміртегінің, көп емес 0,08
- хлорлы магнийдің, кем емес 50,0
Хлордың фурмалар алдындағы қысымы, кгссм2 кем
емес: 0,6
Хлордың анодтық хлоргаздағы құрамы, % кем емес:
90
Хлораторлар шығысындағы ыдырауы, мм.вод.ст. кем
емес:
Шығатын газдар құрамы мгл: 4-6
- Cl2, көп емес
- НСl, көп емес 8
Шығатын газдар саны нм3с: 15
8000-12000
3.6 Карналлитті хлоратордың негізгі өлшемдерін анықтау
3.6.1 Есептеу үшін бастапқы мәліметтер
Карналлиттік хлоратордың өлшемдерін есептеудің негізіне өнеркәсіпті
карналлиттік хлораторлар жұмысы кезіңде алынған келесі практикалық
мәліметтер салынған:
- карналлитті еріту жылдамдығы – 1 м2еріткіш алаңына 1,8 тсағ,
- магний оксидін хлорлау жылдамдығы – хлорлаушы камераның 1 м2
қимасына 55 кгсағ.
3.6.2 Еріткіштің өлшемдерін анықтау
Ылғалсыздандырылған карналлиттің шығысы:
150 · 1,11 = 166,5 ткүніне
мұнда 150 – карналлиттік хлоратордың өндіргіштігі, ткүніне;
1,11 – ылғалсыздандырылғанның 1 т ылғалсыздандырылған карналлттің
шығысы (төмен қара) немесе
166,5
24 = 6,94тсағ
Еріткіштің ауданы:
6,94
1,8 = 3,86 м2
Еріткіштің өлшемдері кейбір запаспен қабылданады:
1,5 · 2,7 = 4,05 м2
Биіктігі 1 м қабылданады.
3.6.3 Хлорлаушы камералардың өлшемдерін анықтау
Материалдық есептеулерге сәйкес (төменде қараңыз) еріткіштен хлорлаушы
камераларға ылғалсыздандырылған карналлиттің 1 т-на 42,14 кг MgО келіп
түседі. Хлорлаушы камералардан өз кезегінде миксерге – 25,28 кг MgО келіп
түседі. Бұдан хлорланады:
42,14 – 25,28 = 16,86 кг
Ылғалсыздандырылған карналлиттің 1 т-на MgО
немесе 16,86 · 6,94 = 117 кгсағ
Хлорлаушы камералардың талап етілетін алаңы:
117
55 = 2,12 м2
немесе
2,12
2 = 1,06 м2
- бір хлорлаушы камераның ауданы.
Хлорлаушы камералардың бір ізділік жұмысын және оларды хлор бойынша
біркелкі емес тиелу мүмкіндігін екере отырып бір хлорлаушы камераның
ауданын запаспен таңдаймын:
1,9 · 1 = 1,9 м2 немесе екі камера – 3,8 м2
Камера биіктігін 4,5 м таңдаймын.
3.6.4 Миксер өлшемдерін анықтау
Миксерден сусыз карналлит м 3 сиымдылығымен карналлиттік шөмішке
құйылады, сондықтан миксер көлемін кейбір запаспен қабылдаймын – 9 м3.
Миксердің жосардағы өлшемі: 2,7 х 1,8 м, биіктігі 1,9 м.
3.6.5 Хлораторлардың өлшемдерін анықтау
Конструктивтік түсініктен және жоғарыда көрсетілген есептеулер
негізінде хлораторлардың өлшемдерін қабылдаймын:
- жоспардағы ауданы – 7510 х 4060 мм,
- биіктігі – 5335 мм.
3.7 Магний және хлор бойынша материалдық баланстың есептеулері
3.7.1 Бастапқы мәліметтер
1) КС пешінен ылғалсыздандырылған карналлиттің құрамы (салмағы бойынша
%):
MgCl2 – 47,9 С – 0,02
MgО – 2,81 SіО2 – 0,007
КCl – 40,6 SО4-2 – 0,037
NаCl – 3,8 Н2О жалпы – 4,0
СаCl2 – 0,1 Fе – 0,004
2) магийдің дайын балқымдағы тотығының концентрациясын электрыдыратқыш
талаптарына сәйкес 0,8 % қабылдаймыз.
3) Шаңды әкету – тиелетін карналлитен 0,2 %.
4) Еріткіштегі хлорлы магнийдің гидролизь деңгейі – 8 %. Белгілі
мәліметтер бойынша ең жоғарғы биіктік қабылданды.
5) Мұнай коксындағы құрамындағы көміртегі – 90 % кем емес (ГОСТ 3278-
65)
6) Еріткіштен шламның шығуы ылғалсыздандырылған карналлиттің 1 т-на
стандартта 4,53 кг, миксерден 46,43 кг.
7) Шлам құрамы (салмақ бойынша %):
- еріткіштен
MgCl2 – 24,0; MgО – 46,0
- миксерден
MgCl2 – 25,0; MgО – 32,0
8) Хлораторлардың өндірістігі кезіңде магний тотықтарын хлорлау
дәрежесі 120 ткүніне – 60 % дейін; өндіршгіштікті 150 ткүніне дейін
арттыру жағдайында хлорлау дәрежесі төмендеуі мүмкін. Осыған байланысты
хлорлау дәрежесі 40 % қабылдаймыз.
9) Хлоргаздың құрамы (көлемі бойынша) – 70 % хлор және 30 % ауа.
10) Технологиялық газдардың көлеміне қатысты ауаны сору он есе.
3.7.2 Еріткіштегі балқыма құрамының есептелуі
Есептеу ылғалсыздандырылған карналлиттің 1 т-на жүргізіледі.
Еріткішке түсетін ылғалсыздандырылған карналлиттің саны:
1000 – (1000 · 0,002) = 998 кг
Ылғалсыздандырылған карналлитпен бірге түскен:
MgCl2 998 · 0,479 = 478,04 кг
MgО 998 · 0,0281 = 28,04 кг
Гидролизденген MgCl2 саны:
478,04 · 0,08 = 38,24 кг
Мұнымен қоса MgО пайда болды:
38,24 · 0,423 = 16,18 кг
НСl ерекшеленді:
38,24 · 0,766 = 29,29 кг
Еріткіштен балқымадағы судың санын 0,3 % қабылдаймыз. Тиесінше,
балқымамен бірге хлорлау камерасына кететін судың саны мынаны құрайды:
938,83 · 0,003 = 2,82 кг
Еріткішке түскен судың саны:
39,92 – 7,22 – 2,82 = 29,88 кг
Еріткіште балқыма алынды:
998 – 29,88 – 29,29 = 938,83 кг
Еріткіште балқымадағы саны:
MgCl2 478,04 – 38,24 = 439,8 кг
MgО 28,04 + 16,18 = 44,22 кг
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Жобадағы түсіндірме қағаз 98 бет, 25 кесте, сызбалар 7, әдебиеттер
тізімі 25.
СУСЫЗ КАРНАЛЛИТ, ҚҰРҒАТЫЛҒАН КАРНАЛЛИТ, СКН ПЕШІ, КАРНАЛЛИТТІ
ХЛОРАТОР, АНОДТЫ ХЛОРГАЗ, МҰНАЙЛЫ КОКС, ЖЫЛУЛЫҚ, МАТЕРИАЛДЫҚ БАЛАНСТАР.
Осы жұмыстың мақсаты сусыз карналлитті алатын цехті жобалау болып
табылады.
Негізгі түсіндірме қағаз бөлігінде өндіріс орнының және өнімнің
қысқаша сипаттамасы, жобаның негізгі техника-экономикалық көрсеткіштері
берілген.
Одан ары құрылыс алаңын таңдау жүргізілді, жергілікті жер бедерінің
қысқаша сипаттамасы, климаттың көрсеткіштерімен топырақ суларының
сипатаммасы берілген.
Түсіндірме қағаздың келесі бөлімдерінде, әдебиеттерді және ғылыми-
зерттеу жұмыстарын талдау негізінде, сусыз карналлит алу үшін негізгі
қондырғылар мен технологиялық схеманы таңдау және негіздеу жүргізіледі.
Жобадағы тапсырма мен алғашқы көрсеткіштердің негізінде
технологияның есептеулер жүргізіледі: карналлитті хлораторлардың өлшемдері
анықталады, материалдық және жылулық баланстар құрылды, энерегтикалық
есептеулер жүргізілді, сондай-ақ үрдісті автоматтандырудың функционалды
сұлбасы құрылды.
Сонымен қатар түсіндірме қағазда еңбекті қорғау шаралары мен
қауіпсіздік техникасы, қоршаған ортаны қорғау, сәулеттік-құрылыс шешімдері,
құрылыс құрылымдарын химиялық және антикоррозиялық қорғау шаралары
ұсынылған.
Түсіндірме хаттаманын соңғы бөлімдерінде, цех жұмысшыларының санын
есепке араластырып жұмыс уақытының қоры анықталды, құрылысқа кететін
шығындар сметасы және цех өнімінін өзіндік құн калькуциясы құрылды, жобаның
негізгі техника-экономикалық көрсеткіштері есептелінді.
Мазмұны
Кіріспе
9
1 Жалпы түсіндірме хаттама 10
1.1 Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы және жобалау үшін бастапқы
мәліметтер
10
1.2 Өнімнің атаулары, сапасы және техникалық деңгейі 11
1.3 Технологиялық және жобалық негізгі шешімдер 12
1.4 Энергия қорына сұраныс 12
1.5 Жұмысшылардың саны және кәсіби-біліктілік құрамы. Жұмыс орындарының
саны және жабдықталуы
13
1.6 Жобаның негізгі технико-экономикалық көрсеткіштері 14
2 Бас жоспар және көлік 16
2.1 Құрылыс алаңын таңдау және қысқаша сипаттамасы 16
2.2 Жергілікті жердің, грунттың, грунттық сулар рельефтерінің
сипаттамасы 17
2.3 Көлік 17
3 Технологиялық шешім 18
3.1 Шикізат базасы, шикізат сипаттамасы 18
3.2 Карналлитті түпкілікті ылғалсыздандыру үшін аппараттардың салыстырмалы
сипаттамалары
18
3.2.1 Магнийді алу тәсілдері 18
3.2.2 СКН пеші және карналлиттік хлоратордың салыстырмалы
сипаттамасы 19
3.2.3 Хлораторда сусыз карналлитті алу технологиясын жетілдірудің негізгі
бағыттары
20
3.3 Карналлитті ылғалсыздандырудың теориялық негізі 20
3.4 Сусыз карналлитті алудың технологиялық сұлбасын таңдау және негіздеу
22
3.4.1 Құрал-жабдықтарды таңдау және технологиялық сұлбаны сипаттау 23
3.5. Негізгі технологиялық үрдістердің сипаттамасы 24
3.5.1 Шикізаттың және негізгі технологиялық материалдардың
сипаттамасы
24
3.5.2 Карналлиттік хлоратордың қондырғысы және жұмыс принципі 25
3.5.3 Сусыз карналлитті өндіру 26
3.5.4 Негізгі технологиялық үрдістердің режимдік параметрлері 27
3.6 Карналлитті хлоратордың негізгі өлшемдерін анықтау 28
3.6.1 Есептеу үшін бастапқы мәліметтер 28
3.6.2 Еріткіштің өлшемдерін анықтау 28
3.6.3 Хлорлаушы камералардың өлшемдерін анықтау 28
3.6.4 Миксер өлшемдерін анықтау 29
3.6.5 Хлораторлардың өлшемдерін анықтау 29
3.7 Магний және хлор бойынша материалдық баланстың есептеулері 30
3.7.1 Бастапқы мәліметтер 30
3.7.2 Еріткіштегі балқыма құрамының есептелуі 31
3.7.3 Хлоркамералардағы балқыма құрамының есептелуі 32
3.7.4 Хлооратор миксеріндегі балқыма құрамын есептеу 33
3.7.5 Хлордың үлесті шығысын есептеу 34
3.7.6 Мұнай коксының шығысын есептеу 34
3.7.7 Технологиялық газдың санын және құрамын есептеу 35
3.7.8 Еркін материалдық баланс 38
3.8 Жылу балансын есептеу 39
3.8.1 Бастапқы мәліметтер 39
3.8.2 Еріткіштің жылу есебі 41
3.8.3 Хлоркамералардың жылу есебі 46
3.8.4 Миксердің жылу есебі 49
3.9 Электрлық қуаттылықты есептеу 51
3.9.1 Еріткішті есептеу 51
3.9.2 Хлорлау камерасын есептеу 52
3.9.3 Миксерді есептеу 52
3.10. Технологиялық процестерді автоматтандыру 53
3.10.1 Технологиялық процесті реттеу нысаны ретінде талдау 53
3.10.2 Автоматтандырудың мақсаты 54
3.10.3 Автоматтандырудың техникалық құралдар кешенін таңдау және
автоматтандыру сызбасын сипаттау
54
4 Жобаның қауіпсіздігі және экологиялылығы 56
4.1 Қауіпті өндіріс факторларын талдау 56
4.2 Ұйымдастыру шаралары 58
4.3 Техникалық шаралар 59
4.4 Жалпы алмастыру желдетуімен қамтамасыз ету 59
4.5 Электр қауіпсіздігін қамтамасыз ету 60
4.6 Санитарлық-гигиеналық шаралар 60
4.7 Жұмыс орындарының жарықтандыруын қамтамасыз ету 61
4.7.1 Табиғи жарықтандыруды жобалау 61
4.7.2 Жасанды жарықтандыруды жобалау. 63
4.8 Өрт қауіпсіздігінің шаралары. 65
4.9 Қоршаған ортаны қорғауға байланысты шаралар. 70
4.9.1 Ауаның ластануын азайту. 70
4.9.2 Карналлитті хлораторлар шламдарын (ШКХ) пайдаға асыру әдістері 72
4.9.3 Қышқылды тоқтау суларын пайдаға асыру 72
5 Еңбекті ұйымдастыру және өндірісті басқару жүйесі 73
5.1 Жұмыс уақытының қорын есептеу 73
5.2 Бір жұмысшының бір жылдағы жұмыс уақытының балансы 75
5.3 Жұмысш ауысымын есептеу 77
5.4 Жылдық жалақы қорын есептеу 82
6 Құрылыстық шешімдер 87
6.1 Құрылыс алаңдарының сипаттамасы 87
6.2 Ауа алмасуды ұйымдастыру 87
6.3 Жарықтандыру 88
6.4 Коррозияға қарсы қорғаныс 88
7 Сметалы құжаттама 89
7.1 Ғимаратқа, құрылымға және қондырғыларға кететін толық шығынды есептеу
89
7.1.1 Жоспарланатын цехтің құрылысына кететін шығындардың сілтемелі сметасы
91
7.2 Тауарлы өнімнің өзіндік құнын есептеу 91
7.2.1 Шикізаттың және көмекші материалдардың шығынын есептеу 91
7.2.2 Электроэнергияның шығынын есептеу 92
7.2.3 Өзіндік құн калькуляциясы 93
7.3 Жобаның экономикалық тиімділігін анықтау 94
Қорытынды 96
Әднбиеттер тізімі 97
КІРІСПЕ
Магнийді өндірістік көлемде өндіру ХІХ-шы ғасырдың аяғында басталған.
Қазіргі кезде ол үлкен көлемді қамтыған. Өндірістің бірқатар жаңа
салаларының пайда болуы және жаңа технологияны енгізудегі магнийдің
қолдануының кеңеюі, бұл металды өндірудің көлемінің өсуіне және
технологияның жетілуіне әкелді. Магний өндірісінің өсуі және іс жүзінде
сарқылмайтын табиғи қорлар болуы осы металдың және оның балқымаларының
қасиеттерін одан әрі зерттеу, оларды пайдаланудың жаңа салаларын табуға
қызығушылық туғызады.
Көптеген елдерде, соның ішінде Қазақстанда, УКТМК АҚ-да магнийді
өндірудің негізгі әдісі болып табылады, яғни магнийді магний хлориді
балқымасын электролиздеу арқылы алу.
Қазіргі таңда магнийлі өндіріс орындарының, соның ішінде УКТМК-нің
негізгі мәселелері келесігідей:
- өнімнің өзіндік құнын төмендету;
- алынатын магнийдің және жартылай өнімдердің сапасын арттыру;
- өнімділікті арттыру;
- әрбір технологиялық бөліктегі үрдістерді басқарудың толық
автоматтандырылған жүйесін құру және енгізу.
- өндіріс қалдықтарын кешенді түрде өндеу және қолдану.
Жоғарыдағы мәселелерді шешу өндіріс жұмысшыларының, жобалаушылардың
және ғылыми жұмыскерлердің негізгі мақсаты болып табылады. Осы мәселелердің
шешілуі Қазақстан металлургиясының одан әрі дамытуға септігін тигізбек.
1 ЖАЛПЫ ТҮСІНДІРМЕ ХАТТАМА
1.1 Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы және жобалау үшін бастапқы
мәліметтер
Технологиялық жобалау үшін бастапқы мәліметтер:
- жобалау нысанының атауы: сусыз карналлиттің өндірісі бойынша цех;
- жобалау нысанының сипаты – жаңа құрылыс;
- цехтың өндірістілігі – күніне 300 тонна сусыз карналлит;
- бастапқы шикізат ылғалсыздандырылған қос сулы карналлит болып
табылады;
- карналлиттің құрамы (салмағы бойынша %):
ΜgCl2-47,9 С – 0,02
ΜgО-2,81 SiО2-0,007
КСl-40,6 SО4-2-0,037
ΝaСl-3,8 Н2О жалпы-4,0
СаСl2-0,1 Fе-0,004
- сусыз карналлит СТП 3826-2.1-105 талаптарына сәйкес болу керек.
Кәсіпорынның қысқаша сипаттамасы
Сусыз карналлит өндіру бойынша цех ерітілген хлор магний электрыдырау
арқылы магний алудың қолданыстағы технологиясымен Өскемен ТМК АҚ
аумағында жобаланады. Сондықтан сусыз карналлитті алу осы кәсіпорындағы
магнийді өндірудегі қажетті өзгертіліс болып табылады.
Сусыз карналлитті алудың негізгі технологиялық аппараты хлоратор болып
табылады. Жобаланылатын цехтың шикізаты электрыдырау цехында КС пешінде
алынатын ылғалсыздандырылған карналлит болып табылады.
Сонымен қатар, сатымдық ылғалсыздандырылған карналлитті пайдалануға
болады, себебі Өскемен ТМК АҚ карналлитті қабылдап алу қоймасы және
соңғыны сақтау үшін сүрлемелі мұнара бар. Сусыз карналлитті алу үшін
негізгі технологиялық материалдар ретінде электрыдыраулық цехтан түсетін
анодтық хлоргаз және титанның тетрахлоридін алу цехынан пневмокөлікпен
жеткізілетін мұнай коксы пайдаланылады.
1.2 Өнімнің атаулары, сапасы және техникалық деңгейі
Тауарлық өнімнің сипаты
Сусыз карналлит.
Химиялық формуласы – КСl · ΜgCl2.
Молекулалық салмағы – 169,8.
Сусыз карналлит – бұл магний, калий, натрийдың хлорлық тұздарының және
ілеспе қоспалардың (магний оксиді, темір тұздары, кремния, алюминий,
көміртегі) ерітіндісі.
Ерітілген сусыз карналлит 700 ден 750°С температурасында бір текті,
әлсіз сарғылт жеңіл ағатын сұйық болып көрінеді. Сұйық сусыз карналлиттің
700°С температурасындағы тығыздығы 1,62 гсм3.
Сусыз карналлиттің еру температурасы (430-460°С) онда калий, натрий,
магний хлорлық тұздарының болуына байланысты.
Ерітілген карналлит суытылған кезде қатады және сарғылт ақ түсті қатты
затқа айналады.Қатты сусыз карналлит ылғалданғыштық, сумен өзара
қатынасқанда гидролизге ұшырайды, жанбайды, соққы кезінде жеңіл сынады.
Қатты карналлиттің тығыздығы – 1,95 гсм3.
Сусыз карналлит магнийді электролитикалық тәсілмен алу үшін шикізат
болып табылады.
Сусыз карналлитті бақылау және сынақтан өткізу
Сусыз карналлит СТП 3826-2.1-105 сәйкес бақыланады. Сынамасы
хлораторшымен шөмішке құю кезіңде алынады және ЦЛК жедел-лабораторияға ары
қарай беру үшін ОТК жіберіледі. Алынған талдау нәтижелері шебердің ауысым
рапортына жазылады.
Кесте 1 - Өнімді бақылау әдістері
Өнімнің түрі Сапа көрсеткіші Бақылау әдісі Бақылау әдісіне
нормативтік
құжаттамалар
Сусыз карналлит Магния хлориді Химиялық А 3826-52.1
Магний оксиді А 3826-24
Көміртегі А 3826-67
Дайын өнімді қабылдап алу
Сусыз карналлитті қабылдау өлшенгеннен кейін электрыдыратқышпен жүзеге
асырылады. Электрыдыратқыштық бөлімге жіберілетін сусыз карналлиттің жалпы
саны ауысым сайын шебермен технологиялық рапортқа жазылып отырылады.
Жіберілетін сусыз карналлиттің саны ауысым сайын келесілерді
көрсетумен жөнелтпе құжатында ресімделеді:
- күні;
- ауысым нөмірі;
- еріту салмағы;
- ауысым шеберінің және аға хлораторшының қолдары.
Өнімді буып-түю, маркілеу, сақтау және жеткізілімі
Сусыз карналлит хлораторшымен хлораторлардың шөмішіне құйылады және
электрыдыратқыштық бөлімшеге жіберіледі.
Дайын өнімді жеткізуге жауапкершілік және бақылау шеберлерге
жүктеледі.
1.3 Технологиялық және жобалық негізгі шешімдер
Сусыз карналлитті алу үшін жобаланған цехты электрыдыратқыштың
қолданыстағы цехының тікелей жанына қоямын. Алынған сусыз карналлит
электрыдыратқыш цехына цехты қосып тұрған цехаралық дәліз бойынша
жіберіледі. Ылғалсыздандырылған карналлит және мұнай коксы тиесінше
электрыдыратқыш цехының КС пеші бөлімшесінен және титанның тетрахлоридын
алу цехынан пневмокөлікпен жеткізіледі. Анодтық хлоргаз электрыдыратқыш
цехына хлорлық компрессорлар арқылы түседі. Сатылым ылғалсыздандырылған
карналлитті пайдалану кезіңде карналлиттің электрыдыратқыш цехының құрамына
кіретін қабылдау және силостық қоймаларын пайдаланамын.
1.4 Энергия қорына сұраныс
Магний өндірісі жалпы сусыз карналлитті алу үлкен энерго-, жылу- және
су-қорларын талап ететін өте энергиясыйымды өндіріс болып табылады.
Сондықтан бұл көзқарас жағынан қарағанда Өскемен ТМК АҚ дұрыс жерде
орналасқан.Жобаланатын цех мақсатты түрде Өскемен қаласының шет жағындағы
екі өзеннің: Үлбі және Ертістің қосылу ауданында, су бастауының жанында
орналастырылған. Құрылыс алаңы Үлбіден 1,5 километрде орналасқан, бұл
өндірісті сумен және қалдықтарды (құйылыс) төгу мүмкінідігін қамтамасыз
етеді.
Өскеменнің шет жақтарында Бұқтырма ГЭС-ы, Өскемен ГЭС-ы, Өскемендік
ЖЭЦ-ы, Согра ЖЭЦ-ы, Шүлбі ТЭЦ-ы орналасқан, бұлар бірыңғай энергетикалық
жүйеге біріккен.
1.5 Жұмысшылардың саны және кәсіби-біліктілік құрамы. Жұмыс
орындарының саны және жабдықталуы
Жұмыс істейтіндердің есебі осы түсіндірме жазбахатының 5 бөлімінде
келітірілген.Жобаланатын цехта жұмысшылардың жылпы саны – 77 адам. Олардың
35 негізгі жұмысшылар, 23 – қосымша және 19 адам ИТЖ (инженерлік-техникалық
жұмыс), қызметкерлер және КҚКЖ (кіші қызмет көрсету жұмысшылары). Бұл
мәліметтер 1.2 және 1.3 кестелерінде көрсетілген.
Кесте 2 – Негізгі және қосымша қызметкерлердің саны және кәсіби-
біліктілік құрамы.
Кәсіптер Өндіріске Разряд Саны
қатыстылар
Хлорлаушы Негізгі 5 9
Хлорлаушы Негізгі 4 9
Жүк түсіруші Негізгі 4 5
Кран машисті Негізгі 4 6
Қайта тиеуші машинисті Негізгі 4 6
Барлығы 35
Механика қызметі
Слесарь-жөндеуші Қосымша 6 2
Слесарь-жөндеуші Қосымша 5 2
Газо-электрмен балқытушы Қосымша 5 3
Барлығы
7
Энергетика қызметі
Электромонтер Қосымша 6 1
Электромонтер Қосымша 5 1
Электромонтер Қосымша 4 6
Барлығы 8
БӨҚжА қызметі
БӨҚжА слесарі Қосымша 6 1
БӨҚжА слесарі Қосымша 5 1
БӨҚжА слесарі Қосымша 4 6
Барлығы 8
Барлығы 58
Кесте 3 – ИТЖ, қызметкерлердің және КҚКЖ саны және санаты
Лауазым Санат Саны
Цех басшысы ИТЖ 1
Өндіріс бойынша цех бастығының ИТЖ 1
орынбасары
Техникалық басшы ИТЖ 1
Аға шебер ИТЖ 1
Аға механик ИТЖ 1
Аға энергетик ИТЖ 1
Аға экономисті ИТЖ 1
Өндіріс шебері ИТЖ 5
Нормалаушы Қызметтік 1
Тізімдеуші Қызметтік 1
Хатшы-машинист Қызметтік 1
Қоймашы КҚКЖ 1
Өндірістік бөлмелердің еден жуушысы КҚКЖ 3
Барлығы 19
1.6 Жобаның негізгі технико-экономикалық көрсеткіштері
1) Кәсіпорын қуаты: жылына 1095000 тонна сусыз карналлит, құны –
4838 млн.теңге.
2) Өнімнің негізгі түрлерінің өз бағасы: сусыз карналлит –
40910,2 теңгет.
3) Цех құрылысының жалпы құны – 232441753 теңге.
4) Күрделі жұмсалымның өтелімділігі мерзімі – 0,65 жыл.
5) Негізгі қорлардың құны: ғимарат пен құрылыс – 24050610 теңге,
жабдықтар – 165317352 теңге.
6) Кәсіпорынның шикізатқа және материалдарға деген жылдық
сұранысы:
Ылғалсыздандырылған
карналлит - 121545 т
- 8739,2 т
Хлоргаз
- 634 т
Мұнай коксы -
2190 пм
Шынымата
- 328,5 кг
Жапырақты талшықтас
- 19053 мың м3
Өнеркәсіптік су
- 54,75 мың м3
Сығылулы ауа
-92,2 млн.кВтсағ
Электроэнергия
7) бір карналлиттік хлоратордың өндірістілігі – сусыз карналлиттің 150
ткүніне.
8) Хлораторлардың саны – 3.
2 БАС ЖОСПАР ЖӘНЕ КӨЛІК
2.1 Құрылыс алаңын таңдау және қысқаша сипаттамасы
Сусыз карналлитті алудың жобаланатын бөлімшесі Шығыс Қазақстан
облысының Өскемен қаласының Өскемен ТМК АҚ аумағында орналасқан.
Комбинатқа Алматы темір жолының желісі келіп тұр, ол комбинаттан 1 км ара
қашықтығында өтеді, жақсы жабдықталған автомобиль жолдары бар. Сонымен
қатар қатынастың сулы және әуе жолдары бар.
Аудан 2.01-82 нормативтер мен ережелер жинағына сәйкес 1 В климаттық
белбеуге жатады. Климат жылдық және бір күндік температураларды үлкен
аусымдарымен жедел континентальды болып келеді.
Алаңның табиғи жағдайлары келесі мәліметтермен сипатталады:
- ауаның орта жылдық температурасы 28°С-ге тең;
- ең суық айдың (қаңтар) орта температурасы -10°С-нан -44°С-ге дейін
өзгереді;
- ең жылы айдың (шілде) орта температурасы +20°С-тан +35°С-ге дейін
құбылады.;
- нормативтік қар жүктемесі – 1,5 кПа;
- нормативтік желді жүктеме – 0,38 кПа;
- сылақтың қату тереңдігі – 2 м;
- ауданның сейсмологиясы – 6 балл.
Ауданның жел жағдайы шығыс және солтүстік-шығыс бағыттағы желдердің
болуымен сипатталады.
Құрылыс ауданында жеткілікті шикізат базасы бар, электроэнергиямен,
сумен, көлікпен, еңбек ресурстарымен қиындықтар жоқ. Сондықтан аудан жалпы
комбинаттың құрылысы үшін келешегі мол және экологиялық қолайлы болып
табылады. Құрылыс алаңы қарапайым ауа тазалауға, тікелей сәлелеуге қатысты
санитарлық нормаларды қанағаттандырады, қатысты еңістік беті бар, ол су
бетінің және су ағындысының ағып кетуін қамтамасыз етеді.
Сумен қамту бас тоған сорғы станциясынан жүзеге асырылады. Бас тоған
құрылыс алаңынан үш километр жерде Үлбі өзенінде орналасқан.
Өнеркәсіптің қалдықтарының ластанған және қышқыл ағындысы көін құрту
станциясына және комбинат аумағынан ары 500 метрде орналасқан тазалағыш
имараттарына келіп түседі. Көзін құртқаннан және тазалағаннан кейін судың
бір бөлігі өнеркәсіпке, ал енді бір бөлігі өзенге түсіріледі.
Цехтың өртке қарсы қауіпсіздігі, алдын алу іс-шараларын жүргізу және
апат жағдайларында өрт сөндіру әрекеттегі өрт сөндіру депосымен қамтамасыз
етіледі. (СВПЧ)
2.2 Жергілікті жердің, грунттың, грунттық сулар рельефтерінің
сипаттамасы
Қарастырылатын алаң инженерлік-геологиялық қатынасына қарай Үлбі
өзенінің екінші жайылма үсті террасасына негізделген. Өсім грунты қабығының
және сары топырақ түріндегі үлкен кеуекті саздың астында қойтасты-
жұмыртасты және жұмыртасты грунттар жатады. Алаңның негізгі параметрлері
және сипаттамалары ары қарай құрылыс бөлімінде көрсетілген.
Рельефті ұйымдастыру ойластырылған беті бойынша ғимараттан автожолдар
астауларына арықарай сел құбырларына жауынды қабылдаушылар арқылы жіберумен
су бетін бұруды есепке алу керек.
Тазалық жүргізу бойынша талаптарды қамтамасыз ету мақсатында көп жылғы
шөптер мен бұталар отырғызу арқылы мүмкіндігінше көгалдандыру және
көріктендіру қарастырылған.
2.3 Көлік
Цех ғимаратына технологиялық талаптарды және өртке қарсы қызмет
талаптарын орындауды ескерумен автожолдары жобаланған және жасалынған.
Автожолдар асфальт жабылуымен қалалық типте қабылданған. Ішкі жолдар
технологиялық ағымдармен байланысқан және цех аралық дәліздегі № 3 аралас
цехымен байланысқан.
Хлораторлардың қызмет етуі жүк көтерімділігі 10 тоннаға дейін
электрокармен жүзеге асырылады, бұл үшін бөлімшенің жан-жағынан жолдар
қалтырылған.
Комбинат аумағында және бөлімшелерде жұмыс істейтін адамдардың жүріп-
тұруы тротуар бойынша жүзеге асырылады.
Тазалық жүргізу бойынша талаптарды қамтамасыз ету мақсатында көп жылғы
шөптер мен бұталар отырғызу арқылы мүмкіндігінше көгалдандыру және
көріктендіру қарастырылған.
Осы бөлімде пайдаланылған анықтамалық материал 2.1 кестесінде
көрсетілген.
Кесте 4 – Анықтамалық материал
Ережелердің, нормалардың, НжЕЖ атауы
НжЕЖ 11-89 өнеркәсіп кәсіпорындарының бас жоспары
НЖ 242 өнеркәсіп кәсіпорындарын жобалаудың санитарлық нормалары
НжЕЖ ІІІ-4 құрылыста қауіпсіздік техникасы
НжЕЖ 2.05.07 өнеркәсіп көлігі
3 ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ШЕШІМ
3.1 Шикізат базасы, шикізат сипаттамасы
Магний көп тараған элементтер қатарына жатады: 2,35 % жер қыртысында,
магний санының 3,7 % жуығы теңіз суында болады, ол еркін түрде кездеспейді.
Магний силикаттар, карбонаттар, хлоридтер және сульфаттардың әр түрлі
араласуы құрамында болады. Бұл араласулардың көбі минералдардың қайта
жасалуы болып табылады. Магний үшін негізгі шикізат:
- Магнезит (MgCO3);
- Доломит (MgCO3·СаМО3);
- Бишофит (MgCl2·6Н2О);
- Карналлит (MgCl2·КСl2·6Н2О);
Карналлит – бар қоспаларға байланысты әр түрлі түсі бар табиғи
кристалды түр – қарқынды қызылт-күлгіннен ашық күлгін-сарыға дейін; сонымен
қатар карналлит түссуз немесе сәл бояумен де кездеседі. Карналлиттің
қаттылығы 1-ден 2-ге (қаттылық шкаласы бойынша) дейін, тығыздылығы 1,62
гсм3 болады. Карналлит өте жоғары ылғалданғыштығымен ерекшеленеді.
Карналлит қазбалы магнийлік тұздар қатарына жатады. Ол әр түрлі
материалдардың қоспасынан тұратын шоғырлар түрінде болады, оның қатарына
әдетте галит (NaCl), ангидрит (CaSO4) және сильвин (KCl) кіреді.
Ресейде (Орал) және Украинада карналлиттің ірі орындары бар,
Қазақстанда табиғи қымбат тұздар орындарының Индерлік тобының аздаған
учаскелерінде хлорид магнийлер бар (карналлит, бишофит).
Қазбалы рудалар түріндегі магнийлік тұздардың ірі табиғи ресурстары
жоқ елдерде (АҚШ, Норвегия, Жапония, Израиль және т.б.) магнийді судан алу
өте дамыған.
3.2 Карналлитті түпкілікті ылғалсыздандыру үшін аппараттардың
салыстырмалы сипаттамалары
3.2.1 Магнийді алу тәсілдері
Бүкіл әлемде магнийді алу үшін екі әртүрлі тәсілді қолданады –
электролиттік және термикалық. Көп тарағаны электролиттік тәсіл. Магнийді
алу үшін бастапқы шикізат теңіз суының, тұздықтардың MgCl2, сонымен қатар
доломит, магнезит, карналлит және т.б. болады. Магнийді карналлиттен алу
кезіңде шикізатты электролизге дайындау сусыз карналлитті концентрациялау
кезеңдерін және алуды қосады.
Сусыз карналлитті алу екі кезеңнен тұрады:
1) салыстырмалы жоғары емес температурада (200-300°С),
ылғалсыздандырылған карналлитті алумен қатты күйдегі алғашқы
ылғалсыздандыру;
2) балқыту және 750-800°С температурасында сусыз карналлитті алумен
түпкілікті ылғалсыздандыру.
3.2.2 СКН пеші және карналлиттік хлоратордың салыстырмалы сипаттамасы
Карналлиттің түпкілікті ылғалсыздандырылуын (екінші кезең) үздіксіз
әрекеттегі стационар пешінде (СКН пеші) немесе хлораторда жүргізуге болады.
СКН пештерінде түпкілікті ылғасыздандыру үшін қондырғы өз пешінен,
жүктеме қондырғысынан, екі электржылытқыш миксерінен және кететін газдарды
шаю скрубберінен құралады.
СКН пеші футерленген тік бұрышты ваннасы тәрізді болады. Пешке жиынтық
арқылы болатты электродтар енгізілген. Жылытқыш эелементі балқытылған
карналлит болып табылады. Үрдісті 750-800°С температурасында жүргізеді.
Ылғалсыздандырылған карналлит ағынды науаша бойынша миксерлерге үздіксіз
құйлады, онда ол 780-850°С дейін жылытылады және оксид магний жүзгіндерден
тұнып тұрады. Миксерлер кезекпен жұмыс істейді.
MgCl2 –дің 50 % және Н2О-ның 0,5-0,9 % жуығы бар сусыз карналлиттің
мөлдір балқымасын миксерді қиғаштау арқылы құяды және электрыдыратқышқа
бағыттайды.
Хлораторлардағы түпкілікті ылғалсыздандыру сусыз карналлитті
көміртегінің қатысуымен балқымада хлорлаумен алуға әкеледі. Карналлитті
хлоратор бірегей аппаратты білдіреді, онда MgО балқыту, ылғалсыздандыру,
хлорлау және қатты қосылулардың балқымасының тұнуы үрдістері қосылған.
Хлоратор үш бөлімнен: балқынды камерадан, екі реакциялық (хлорлайтын)
камерадан және миксерден тұрады, олар бір корпуста орналасқан. Қатты
карналлит ұсақталған мұнай коксымен бірге балқымалы камераа үздіксіз
салады, онда карналлит балқумен бір уақытта судың негізгі бөлігін
жоғалтады. Ары қарай еріту шамасына қарай балқыма біртіндеп хлорлаудың екі
камерасынан өтеді және екінші камерадан миксер-тұндырғышына құйылады.
Хлорлаушы камераларда хлорланғаннан кейін балқымада су мүлдем қалмайды, ал
оксид магнийдің құрамы 0,6-0,9 % дейін төмендейді. Хлоратор миксері балқыма
тармағымен тұндыру принсипі бойынша жұмыс істейді. Миксер-тұндырғыштан
мөлдір сусыз карналлит 50 % хлорлы магнийімен, 0,08 % астам оксид
магнийімен және 0,08 % астам коксымен ағызу жолдары арқылы алқымалы
қондырғымен карналлиттік шөміштерге құйылады және электрыдыратқышқа
бағытталады.
Жоғарыдағы айтылғанның негізінде және өнеркәсіптік пештердің жұмыс
тәжірибесінен СКН пештері мен хлораторлардың сипаттамаларын салыстыруға
болады, ол мынаны көрсетеді:
1)хлораторды өндіру СКН қарағанда екі және одан көп есе жоғары.
2)MgCl2 жағымды қолдану карналлиттен хлораторға СКН қарағанда 10-12%
жоғары, гидролизден аз шығындар салдарынан.
3)Хлораторда ылғалсызыдандыру кезіңде энергия шығын 8-10% төмен,
себебі хлорлаудың экзотермиялық реакциясынан жылу аппараттың өзінде
пайдаланылады; сонымен қатар хлоратордың жылу шығындары СКН қарағанда аз.
4)Хлоратордың сусыз карналлитінде MgCl2 құрамы 52 % жетеді, бұл
уақытта СКН-да баламалы өнім 49 % аспайды.
Жоғарыда көрсетілген артықшылықтардың көмегімен көптеген магнийлік
зауыттарды хлораторды пайдаланады, онда карналлитті көміртегінің қатысуымен
балқымады хлорлайды және сусыз карналлитті алады. Мұнда бір аппаратта
балқыту және каранллиттің кейбірін ылғалсыздандыру, қалған ылғалды (MgОНCl
құрамында) және магний тотықтарын хлорлау, сонымен қатар сусыз карналлитті
қатты қоспалардан тазарту үрдістері біріктірілген.
3.2.3 Хлораторда сусыз карналлитті алу технологиясын жетілдірудің
негізгі бағыттары
Жоғарыда айтылған артықшылықтармен қатар хлоратордың маңызды
кемшіліктері де бар: хлорды пайдаланудың төмен деңгейі (50% аспайды), бұл
хлорды жоғалтуға, қалдық газдарды тазартуға шығындардың өсуіне тікелей
әкеледі. Сонымен қатар, хлоратордың КCl·MgCl2 карналлиттің электрыдырауына
кері әсер ететін көміртегінің (0,05%) бар болуы.
Бұдан хлораторды жетілдіру үш бағытта жүру керек: хлорлаудың қарқынын
арттыру, хлорды пайдалану деңгейін көбейту және сусыз карналлиттің сапасын
арттыру.
Арнайы мүддені карналлиттің гидролизі өнімдерін газ түрінде (пропан,
табиғи газ) қатты қайта қалпына келтіруді ауыстыру арқылы балқымады
хлорлауды қарқынды ету. Мұндай үрдіс төмен температурада (500-650°С)
жеткілікті жылдамдықта өтеді, себебі бұл жағдайда хлорлаушы реагенті хлор
мен көміртегінің араласуынан пайда болған хлорлы сутегі болып табылады.
3.3 Карналлитті ылғалсыздандырудың теориялық негізі
Карналлитті ылғалсыздандыру екі кристалды форма жасаумен – екісулы
және сусыз екі басқышта өтеді:
KCl·MgCl2·6H2O = KCl·MgCl2·2H2O + 4H2O
(1)
KCl·MgCl2·2H2O = KCl·MgCl2 + 2H2O
(2)
Алтысулы карналлиттің екісулы карналлитке ауысуы басталады және 90°С
кезіңде соңына дейін барады, ал екісулы карналлиттің сусыз карналлитке
ауысуы 150°С кезіңде басталады және 180-200°С кезіңде аяқталады.
Каранллитті ылғалсыздандырудың шамасына қарай оны балқыту
температурасы өседі: алтысулы карналлит 167,5°С кезіңде балқиды, хлорлы
калийге және алтысулы хлорлы магнийге толығымен ыдырайды; екісулы карналлит
263,8°С кезіңде ыдыраусыз балқиды, ал сусыз - 490°С кезіңде. Мұны
карналлитті қатты күйде ылғалсыздандырған кезде ескеру қажет.
Алтысулы карналлитті жылдам қыздырумен сусыз карналлитті алуға
болмайды, себебі бастапқы материал бұл кезде өзінің кристалданған суында
балқиды, ал ары қарай ерітіндіні ылғалсыздандыру күшті гидролизбен қоса
жүреді және үлкен техникалық қиындықтарды білдіреді. Бірақ өнеркәсіптік
шеңберде қатты күйдегі карналлитті баяу жылытқанның өзінде судың қалдығы
мен оксид магнийі жоқ карналлитті алу мүмкін емес.
Түпкілікті ылғасыздандыру және зиянды қоспалардан тазарту үшін алдымен
ылғалсыздандырылған карналлитті балқыту қажет, ал оксид магнийді сусыз
балқудан тұндыру арқылы арылту қажет немесе хлорлау арқылы хлорлы магнийге
ауыстыру қажет, яғни ылғалсыздандыруды екі кезеңде жүргізу қажет:
1) салыстырмалы жоғары емес температурада (200-300°С),
ылғалсыздандырылған карналлитті алумен қатты күйдегі алғашқы
ылғалсыздандыру;
2) балқыту және 750-800°С температурасында сусыз карналлитті алумен
түпкілікті ылғалсыздандыру.
Балқытылған карналлит сондай-ақ гидролизге ұшырайды, оның дәрежесі
температура көтерілген сайын артады.
Балқытылған және қыздырылған карналлитта үнемі жүзінді түріндегі қатты
оксид магний болады, ол гидролиденген карналлитті термиялық диссоциациялау
салдарынан пайда болады. Егер мұндай құрамды көміртегінің қатысуымен
хлормен тазаласа, онда оксид магний хлорланады:
2MgО+С+Cl2 = 2MgCl2+СО2
(3)
Балқытылған карналлиттегі су да хлорланады:
2H2O+С+2 Cl2 = 4H2O+ СО2
(4)
Балқытылған карналлитті хлорлаумен оны ылғалсыздандыруға болады,
сонымен қатар оксид магнийді хлорлы магнийге ауыстыруға болады және
гидролизден болған шығындарды төмендетуге болады.
Тәжірибелі түрде тұзадрыдың балқымасында өлшенген MgО хлорлауының
жылдамдығы температура артқан сайын өсетіні және 750°С кезіңде тәжірибе
үшін қолайлы мәнге жететіні белгіленді.
Сонымен қатар, MgО хлорлауының жылдамдығы балқыту құрамына байланысты,
ол мына факторлардың лимиттеу әрекетімен түсіндіріледі:
1) MgО бөлшектеріне хлор көлігінің жылдамдығы (қайта орнына келтірусіз
хлорлау кезіңде);
2) солай-ақ көміртегі бөлшектеріне (қатты көміртегінің қатысуымен
хлорлау кезіңде) оттегіні жеткізу жылдамдығы (MgО+Cl2 = MgCl2+12О2
реакциясы кезіңде босататын).
3.4 Сусыз карналлитті алудың технологиялық сұлбасын таңдау және
негіздеу
Технологиялық сұлбаны таңдау және негіздеу
Карналлитті түпкілікті ылғалсыздандыру үшін аппараттарды салыстыру СКН
пештері алдында хлораторлардың артықшылығын көрсетеді. Бұдан сусыз
карналлитті алу үшін карналлитті хлораторды таңдаймын.
Себебі жобаланатын цех КС пешінде карналлитті ылғалсыздандыру
өндірудің бар технологиясымен Өскемен ТМК аумағында орналасқан, сусыз
карналлитті алудың технологиялық сұлбасының кі нұсқасы бар.
1 нұсқа. Шикізат ретінде сатымды ылғасыздандырылған карналлитті
қолдану.
2 нұсқа. Шикізат ретінде Өскемен ТМК аҚ КС пешінде алынған
ылғалсыздандырылған карналлиттіқолдану.
Бірінші немесе екінші нұсқаны пайдаланудың мақсатқа сәйкестілігі
сатымды ылғалсыздандырылған карналлиттің (1 нұсқа) және Өскемен ТМК АҚ
алынған ылғалсыздандырылған карналлиттің (2 нұсқа) құнымен анықталады,
сонымен қатар әлемдік нарықтағы шикізаттың екеуінің де бар болуы. Сондықтан
нұсқалардың біреуін тек уақыттың анықталған нақты мезгілінде пайдаланудың
мақсатқа сәйкестілігін анықтауға болады.
Бұдан, бірінші және екінші нұсқа бойынша бір уақытта карналлитті алу
мүмкіндік беретін сусыз карналлитті өндірудің әмбебап сұлбасын таңдаймын.
Келешекте Өскемен ТМК АҚ КС пешінде ылғалсыздандырылған
карналлитті алудың өз құнын төмендетіп және алтысулы карналлитті сенімді
жабдықтаушылардың бар болуы кезіңде екінші нұсқа мақсатқа сәйкес болады деп
ойлаймын.
3.4.1 Құрал-жабдықтарды таңдау және технологиялық сұлбаны сипаттау
1 нұсқа. Ылғалсыздандырылған карналлит комбинатқа жабық вагондарда
немесе биг-багтарда карналлиттің қабылдау қоймасына келіп түседі және
пневмобұрандалы сорғымен құбыр желісі бойынша сүрлем қоймасының сүрлемді
мұнарасына сақтау үшін жіберіледі. Сүрлемді мұнарасынан карналлит құбыр
желісі бойынша пневмокамералы сорғымен жобаланатын цехтың тікелей
карналлитті шығыс бункеріне жіберіледі.
2 нұсқа. КС пешінен ылғалсыздандырылған карналлит құбыр желілері
бойынша пневмокамералы сорғылармен сүрлемді мұнарасына жіберіледі.
Карналлитті хлоратордың шығыс бункеріне тікелей жіберу нұсқасы да
қарастырылған.
Ары қарай бірінші және екінші нұсқа арасындағы технологияда
айырмашылық жоқ. Төменде сипатталған технологиялық қайта балқытулар екі
нұсқа үшін де әділетті болады.мұнай коксы Өскемен ТМК АҚ темір жол
вагондарымен № 2 цехқа түседі. Ұсқаталғаннан кейін құбыр желілері бойынша
пневмосорғылармен мұнай коксының шығыс бункеріне жеткізіледі.
Шығыс бункерінен карналлит және мұнай коксы шнекті құнарлармен
карналлитті хлоратордың балқыту камерасына жеткізіледі.
Қайта орнына келтірушіні таңдау Өскемен ТМК магнийді
электрыдыратқышпен өндіру бойынша цехтың бар болуымен анықталады. Қайта
орнына келтіруші ретінде Cl2 -нің 90% кем емес бар анодтық хлоргаз
пайдаланылады, ол электрыдыратқыш цехынан хлор желілері бойынша хлорлы
компрессорлар арқылы карналлитті хлоратордың хлорлайтын камералардың
фурмдарына тікелей жеткізіледі.
Хлор қысымының 0,6 атм. төмендеуі кезіңде хлоратордың хлорлаушы
камераларының фурмаларына сығулы ауа жіберу қажет. Егер мұны істемес, онда
балқыма фурмдард толтыруы, сонда ұйып қалуы және оны істен шығаруы мүмкін.
Сығылған ауа құбыр желілері бойынша сығулы ауаның жалпыкомбинаттық
желісенен жеткізіледі.
Жобаланатын цехтың берілген өндірушілігі негізінде (300 ткүніне сусыз
карналлит) нұсқаулыққа 150 т күніне өндіргіштігімен карналлитті хлораторды
қабылдаймын. Хлораторладың қажетті саны мына формула бойынша анықталады:
N = ПЦ ПК,
(5)
мұнда ПЦ – цехтың өндіргіштігі, 300ткүніне;
ПК – карналлитті хлоратордың өндіргіштігі, 150 ткүніне.
N = 300 150 = 2
Нұсқаулыққа үш хлораторды қабылдаймын: екі қызметтік және біреуі
резервті.
Хлоратор миксерінен алынған сусыз карналлит жоғарғы құйлыстың леткасы
арқылы карналлитті вакуум-шөмішіне құйлады және магний электрыдыратқышына
жіберіледі.
Хлоратордан мерзіммен құйлатын шлам жәшіктерде үйіндіге шығарылады.
ТҚС газдары газ тазартуға бағытталады, онда тазартудан кейін түтін
құбырлары арқылы атмосфераға шығарылады.
Шығыс бункерлерінің шаңы бункерге қайта келуімен қолды сүзгілерге
түседі, сүзгі саны – үшеу, әрбір хлораторлық қондырғыға біреуден. Шаңнан
тазартылған ауа атмосфераға шығарылады. Бұл үшін үш желдеткіш жобаланған.
3.5 Негізгі технологиялық үрдістердің сипаттамасы
3.5.1 Шикізаттың және негізгі технологиялық материалдардың сипаттамасы
Ылғалсыздандырылған карналлит.
Химиялық формуласы – КСl·MgCl2·2H2O.
Молекулалық салмағы – 205,9.
Ылғалсыздандырылған карналлит ТУ 48-10-14 талаптарына немесе келісім-
шарт талаптарына сәйкес болу керек.
Ақ түсті ылғалды ұнтақты, ылғал тартқыш. Тығыздығы – 1,62 гсм3.
Үйінді салмағы – 0,7-0,9 гсм3.
Жарылғыш қауіпсіз, жанбайды. Комбинатқа жабық вагондарда немесе цемент
тасушыларда келіп түседі, сүрлемді мұнараларда сақталады, құбыр желілері
бойынша пневмосорғылармен жеткізіледі.
Сусыз карналлитті өндіру үшін шикізат ретінде қолданылады.
Ұсақталған мұнайлы коксы.
Химиялық формуласы – С.
Атомдық салмағы – 12,01.
СТП 3826-2.2-116 талаптарына сәйкес болу керек.
Құрамында көміртегінің 90 % кем емес болуымен қара түсті шақпақ немесе
ұнтақ түрдегі зат.
Улағыш емес, өртке қауіпсіз, кокспен шаң ауалық қоспасының жарылуы
қауіпті. Темір жол вагондарында жеткізіледі, ұсақталғаннан кейін кәсіпорын
шегінде құбыр желісі бойынша пневмосорғылар арқылы жеткізіледі.
Хлораторларда карналлитті ылғалсыздандыру кезіңде қалпына келтіру
ретінде пайдаланылады.
Анодтық хлоргаз.
СТП 3826-2.1-103 талаптарына сәйкес болу керек.
Карналлитті хлорлау әдісімен толық ылғалсыздандыру үшін қолданылады.
90% кем емес хлор концентрациясы бар хлорауалық қоспаны білдіреді.
Анодтық хлоргаз тұншықтырғыш газ болып табылады және ІІ классты
уландырғыш заттарға жатады.
Цех, кәсіпорын шегінде хлор желілері бойынша жеткізіледі.
3.5.2 Карналлиттік хлоратордың қондырғысы және жұмыс принципі
Хлоратор еріткіштен, хлорплаудың екі камерасынан және футерленген
шамотты кірпіштен және жалпы болатты қаптама ішіне алынған миксер-
тұндырғыштан тұрады. Қаптама сыртынан диатомиттік кірпішпен жылу
шығармайды. Шамоттық қалаумен қаптаманың ішкі жағының арасындағы кеңістік
өртке төзімді бетонмен құйылған. Еріткіш жиынтығында болатты электродтарды
шығару, ылғалсыздандырылған карналлитті және мұнай коксын тиеу үшін,
сонымен қатар термопар үшін терезелер жабдықталған. Еріткіштегі балқыма бір
фаздық тоқпен балқымаға батырылған 4 болатты қиғаш электродтардың көмегі
кезіңде жылынады. Еріткіште түсіп қалғандарды тазарту және шламдарды жою
үшін терезелер бар.
Еріткіш пен хлорлаудың оң жақ камерасы арасындағы қабырғада балқымаға
қайта тоқ беру үшін шойыннан жасалған каналдар бар.
Хлорлаудың екі камерасының әр біреуі түсіп қалу деңгейінде екі хлорлы
фурмалармен жабдықталған. Хлор (құрамында 90% кем емес хлор бар
электрыдыратқыштардан анодтық газ) фурмалар арқылы хлор камералардың
төменгі бөлігіне түседі. Балқымада хлорлағаннан кейін су мүлдем қалмайды.
Хлорлау реакциясының газ түріндегі өнімдері – хлорлы сутегі және қос
тотықты көміртегі – хлоратордан жайылғыш газадар құрамында шығып кетеді, ал
магний тотықтарын хлорлау кезіңде пайда болатын хлорлы магний балқымады
қалып қояды.
Түсіп қалу деңгейінде камералар құйылым леткаларымен жабдықталған.
Камералар өзара қайта қайрау каналдарымен қосылған. Сол жақ хлор
камерасынан балқыма қайта құйылу шоңғалымен терезелер арқылы миксер-
тұндырғышқа келіп түседі.
Балқыманы қыздыру үшін оң жақ камераға жиынтық арқылы екі графитті
электродтар енгізілген. Жиынтықта термопарға саңылаулар бар.
Миксер-тұндырғышқа жиынтық арқылы екі болатты электродтар енгізілген.
Магний тотығы, басқа қатты қоспалар щлам түрінде түбіні тұнады, ал мұнай
коксының артықтары өте жеңіл материал ретінде балқыманың бетіне шығады.
Қатты қоспалардан арылған сусыз карналлитті жоғарғы құйылымның леткасы
арқылы шөмішке құяды және электрыдырату үрдісіне жібереді. Шламды мерзіммен
миксерден құяды және қатты қалдықтың тұнуынан кейін еріткішке құяды.
Хлоратор түзілісі ГОСТ 12.2.003-91 СССР Мемлекеттік қалалық техникалық
қадағалауымен бекітілген Металлургия өнеркәсібінің кәсіпорындары мен
ұйымдары үшін қауіпсіздіктің жалпы ережелері; Магний өндіру кезіңдегі
қауіпсіздік ережелері, 1996 ж., алматы қ., талаптарына жауап береді.
3.5.3 Сусыз карналлитті өндіру
Хлоратор ылғалсыздандырылған карналлитті (КСl·MgCl2·2H2O) балқымада
қалпына келтіргіштің, әдетте мұнай коксының қатысуымен хлорлау арқылы сусыз
карналлитті (КСl·MgCl2) алу үшін арналған. Технологиялық сатысының
жүйелілігі еріткіш, хлорлау камералары және миксер-тұндырғыш жұмысынан
қалыптасады.
Ылғалсыздандырылған карналлит мұнау коксының мөлшерленген санымен
алдын ала еріткішке толтырылады, онда 480-550°С кезіңде ериді. Карналлиттің
еруі аусымды тоқтың электр энергиясы есебінде тұздық балқымада жүреді.
Ылғалсыздандырылған карналлитті еріту кезіңдегі судың негізгі санын
жоғалтумен бір уақытта:
MgCl2 + H2O = MgОНCl + НCl
(6)
реакция бойынша хлорлы сутегінің бөлінуімен және өте терең – магнийді
оксихлоридыін ажыратуымен:
MgОНCl = MgО+ НCl
(7)
хлорлы магнийдің кейбір гидролизі жүреді.
Магний тотығы еріткіш шламына кетеді және балқытылған карналлит пен
мұнай коксымен қайта қайрау канал арқылы хлорлау камераларына шығарылады.
Анодтық хлоргаз 90% кем емес хлор концентрациясымен фурмалар арқылы
хлорлаушы камералардың төменгі зоналарына беріледі. Хлорлау камераларында
балқыма түпкілікті ылғалсыздандырумен және:
2MgО + 2Cl2 + С = 2MgCl2 + CО2
(8)
реакциясы бойынша қалпына келтіргіштің қатысуымен магний тотығын бір
уақытта хлорлаумен 750-820°С дейін қайнатылады.
Анодтық хлоргаздың құрамындағы оттегіні мұнай коксының көміртегімен СО
және СО2 құраумен байланыстыру келесі реакция бойынша жүреді:
С + О2 = CО2
(9)
С + СО2 = 2CО
(10)
2СО + О2 = 2CО2
(11)
Балқыма еріткіштен біртіндеп хлорлаудың екі камерасын өтеді және
екінші камерадан миксер-тұндыртышқа ағады. Бірінші камерада балқыманың
хлорға қатысты тоққа карсылығы жүзеге асырылады. Екі камераның төменгі
зонасында жиналып қалған шламдарды жою үшін төменгі құйылымның леткалары
бар.Хлоратор миксері балқыма тармағымен тұндыру принципі бойынша жұмыс
істейді. Миксер-тұндырғыштан мөлдір сусыз карналлит құрамында 50% кем емес
хлорлы магнийдің, 0,08 % кем емес магний оксидінің бар болуымен
қалқымалаулы қондырғысымен құйылмалы текалар арқылы карналлиттік шөміштерге
құйылады және электрыдыратқышқа жіберіледі. Балқыма температурасы 720°С
төмен болмау керек. Щламның аранйы деңгейге дейін жиналған кезде (магний
оксидінің хлорланбағаны және мұнай коксының қалдығы) миксерден қорапқа
түседі және үйіндіге шығарылады.Балқыманың бір камерадан екінші камераға
бір ізді жүруі және балқыма мен хлордың қарама-қарсы нақты әрекеті миксерге
сусыз карналлиттің (КСl·MgCl2) келіп түсуін қамтамасыз етеді.Хлоратордың
суасты кеңістігінен газдар газ жүрістері және ызбот бойынша газ
тазалағышына жиналады.
3.5.4 Негізгі технологиялық үрдістердің режимдік параметрлері
Кесте 5 – Режимдік параметрлер
Технологиялық параметрлердің атаулары Шамасы
Хлоратор балқымасының температурасы°С:
- еріткіште 480-540
- хлорлау камераларында 750-820
- миксерде. 700-750
Сусыз карналлиттің құрамы %:
- магний оксидының, көп емес 0,8
- көміртегінің, көп емес 0,08
- хлорлы магнийдің, кем емес 50,0
Хлордың фурмалар алдындағы қысымы, кгссм2 кем
емес: 0,6
Хлордың анодтық хлоргаздағы құрамы, % кем емес:
90
Хлораторлар шығысындағы ыдырауы, мм.вод.ст. кем
емес:
Шығатын газдар құрамы мгл: 4-6
- Cl2, көп емес
- НСl, көп емес 8
Шығатын газдар саны нм3с: 15
8000-12000
3.6 Карналлитті хлоратордың негізгі өлшемдерін анықтау
3.6.1 Есептеу үшін бастапқы мәліметтер
Карналлиттік хлоратордың өлшемдерін есептеудің негізіне өнеркәсіпті
карналлиттік хлораторлар жұмысы кезіңде алынған келесі практикалық
мәліметтер салынған:
- карналлитті еріту жылдамдығы – 1 м2еріткіш алаңына 1,8 тсағ,
- магний оксидін хлорлау жылдамдығы – хлорлаушы камераның 1 м2
қимасына 55 кгсағ.
3.6.2 Еріткіштің өлшемдерін анықтау
Ылғалсыздандырылған карналлиттің шығысы:
150 · 1,11 = 166,5 ткүніне
мұнда 150 – карналлиттік хлоратордың өндіргіштігі, ткүніне;
1,11 – ылғалсыздандырылғанның 1 т ылғалсыздандырылған карналлттің
шығысы (төмен қара) немесе
166,5
24 = 6,94тсағ
Еріткіштің ауданы:
6,94
1,8 = 3,86 м2
Еріткіштің өлшемдері кейбір запаспен қабылданады:
1,5 · 2,7 = 4,05 м2
Биіктігі 1 м қабылданады.
3.6.3 Хлорлаушы камералардың өлшемдерін анықтау
Материалдық есептеулерге сәйкес (төменде қараңыз) еріткіштен хлорлаушы
камераларға ылғалсыздандырылған карналлиттің 1 т-на 42,14 кг MgО келіп
түседі. Хлорлаушы камералардан өз кезегінде миксерге – 25,28 кг MgО келіп
түседі. Бұдан хлорланады:
42,14 – 25,28 = 16,86 кг
Ылғалсыздандырылған карналлиттің 1 т-на MgО
немесе 16,86 · 6,94 = 117 кгсағ
Хлорлаушы камералардың талап етілетін алаңы:
117
55 = 2,12 м2
немесе
2,12
2 = 1,06 м2
- бір хлорлаушы камераның ауданы.
Хлорлаушы камералардың бір ізділік жұмысын және оларды хлор бойынша
біркелкі емес тиелу мүмкіндігін екере отырып бір хлорлаушы камераның
ауданын запаспен таңдаймын:
1,9 · 1 = 1,9 м2 немесе екі камера – 3,8 м2
Камера биіктігін 4,5 м таңдаймын.
3.6.4 Миксер өлшемдерін анықтау
Миксерден сусыз карналлит м 3 сиымдылығымен карналлиттік шөмішке
құйылады, сондықтан миксер көлемін кейбір запаспен қабылдаймын – 9 м3.
Миксердің жосардағы өлшемі: 2,7 х 1,8 м, биіктігі 1,9 м.
3.6.5 Хлораторлардың өлшемдерін анықтау
Конструктивтік түсініктен және жоғарыда көрсетілген есептеулер
негізінде хлораторлардың өлшемдерін қабылдаймын:
- жоспардағы ауданы – 7510 х 4060 мм,
- биіктігі – 5335 мм.
3.7 Магний және хлор бойынша материалдық баланстың есептеулері
3.7.1 Бастапқы мәліметтер
1) КС пешінен ылғалсыздандырылған карналлиттің құрамы (салмағы бойынша
%):
MgCl2 – 47,9 С – 0,02
MgО – 2,81 SіО2 – 0,007
КCl – 40,6 SО4-2 – 0,037
NаCl – 3,8 Н2О жалпы – 4,0
СаCl2 – 0,1 Fе – 0,004
2) магийдің дайын балқымдағы тотығының концентрациясын электрыдыратқыш
талаптарына сәйкес 0,8 % қабылдаймыз.
3) Шаңды әкету – тиелетін карналлитен 0,2 %.
4) Еріткіштегі хлорлы магнийдің гидролизь деңгейі – 8 %. Белгілі
мәліметтер бойынша ең жоғарғы биіктік қабылданды.
5) Мұнай коксындағы құрамындағы көміртегі – 90 % кем емес (ГОСТ 3278-
65)
6) Еріткіштен шламның шығуы ылғалсыздандырылған карналлиттің 1 т-на
стандартта 4,53 кг, миксерден 46,43 кг.
7) Шлам құрамы (салмақ бойынша %):
- еріткіштен
MgCl2 – 24,0; MgО – 46,0
- миксерден
MgCl2 – 25,0; MgО – 32,0
8) Хлораторлардың өндірістігі кезіңде магний тотықтарын хлорлау
дәрежесі 120 ткүніне – 60 % дейін; өндіршгіштікті 150 ткүніне дейін
арттыру жағдайында хлорлау дәрежесі төмендеуі мүмкін. Осыған байланысты
хлорлау дәрежесі 40 % қабылдаймыз.
9) Хлоргаздың құрамы (көлемі бойынша) – 70 % хлор және 30 % ауа.
10) Технологиялық газдардың көлеміне қатысты ауаны сору он есе.
3.7.2 Еріткіштегі балқыма құрамының есептелуі
Есептеу ылғалсыздандырылған карналлиттің 1 т-на жүргізіледі.
Еріткішке түсетін ылғалсыздандырылған карналлиттің саны:
1000 – (1000 · 0,002) = 998 кг
Ылғалсыздандырылған карналлитпен бірге түскен:
MgCl2 998 · 0,479 = 478,04 кг
MgО 998 · 0,0281 = 28,04 кг
Гидролизденген MgCl2 саны:
478,04 · 0,08 = 38,24 кг
Мұнымен қоса MgО пайда болды:
38,24 · 0,423 = 16,18 кг
НСl ерекшеленді:
38,24 · 0,766 = 29,29 кг
Еріткіштен балқымадағы судың санын 0,3 % қабылдаймыз. Тиесінше,
балқымамен бірге хлорлау камерасына кететін судың саны мынаны құрайды:
938,83 · 0,003 = 2,82 кг
Еріткішке түскен судың саны:
39,92 – 7,22 – 2,82 = 29,88 кг
Еріткіште балқыма алынды:
998 – 29,88 – 29,29 = 938,83 кг
Еріткіште балқымадағы саны:
MgCl2 478,04 – 38,24 = 439,8 кг
MgО 28,04 + 16,18 = 44,22 кг
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz