Завод по производству шлакокерамических кирпичей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования и Науки РК

Головная Архитектурно-Строительная Академия

Курсовой проект

На тему: Завод по производству шлакокерамических кирпичей. Мощность 15млн. шт./г. в городе Шымкент.

Выполнил: ст.гр. ПСМИиК 07-3

Ким Д.А.

Проверила:асоц. проф.

Ибраимбаева Г.Б.

Алматы 2010

Содержание

Введение.

1. Характеристика исходных материалов

1.1. Характеристика сырьевых материалов.

1.2. Номенклатура продукции.

2. Характеристика топлива.

3. Режим работы завода.

4. Выбор технологической схемы производства.

4.1. Технологическая схема.

4.2. Описание технологической схемы.

5. Материальный баланс.

6. Выбор оборудования.

7. Расчет и выбор вспомогательных объектов.

8. Технический контроль качества производства керамических камней.

9. Охрана труда и техника безопасности.

Список использованной литературы.

Введение

Одним из самых распространенных материалов, традиционно используемым при возведении зданий и сооружений, является кирпич. Керамический кирпич -- кирпич, производимый из глины с применением различных добавок (для регулирования тех или иных свойств) с последующим обжигом. Более чем тысячелетняя практика применения кирпича позволяет однозначно отнести его к категории наиболее долговечных строительных материалов. Наряду с этим, технология кирпичной кладки предоставляет архитекторам и дизайнерам неограниченные возможности для воплощения творческих замыслов. Обеспечивая надежную защиту от воздействия внешних факторов, обладая высокой огнестойкостью и сравнительно низкой теплопроводностью, кирпич предопределяет высокий уровень безопасности и комфорта как жилых, так и промышленных зданий и сооружений.

Строительный керамический кирпич позволяет сэкономить при строительстве дефицитные металлы, цемент, а также транспортные средства. В общем балансе производства и применения стеновых материалов керамический кирпич занимает более 30%. Кирпич, накапливая солнечную энергию, медленно и равномерно отдает тепло, что защищает от чрезмерного нагревания летом и сохраняет тепло зимой. Кирпичная стена «дышит», пропуская испарения сквозь свою толщу. В результате в помещениях поддерживается уровень равновесной влажности.

В современных условиях производство строительных материалов является одним из важнейших направлений нашей отечественной промышленности. Это объясняется ежегодно повышающимися темпами строительства и дефицитом высококачественных стройматериалов. Недостатки, низкое качество и дороговизна многих стройматериалов, заставляют искать более совершенные и инновационные методы их производства.

В данный момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента.

Необходимость развития национально-инавационной системы модернизации производства строительных материалов, изделий и конструкций для обеспечения требуемых темпов строительства, которые должны превратить отрасль строительства в один из ведущих направления экономического развития страны, таковы планы развития Казахстана. Для этого необходимо ввести нано технологии и при помощи этих технологий выпускать высококачественные и недорогие строительные материалы.

В связи с этим я решил проектировать завод по производству шлако-керамических кирпичей в городе Шымкент. По моим подсчетам данная технология позволит пополнит рынок Казахстана ресурсосберегающей и значительно недорогой продукцией. Кроме того, производство шлако-керамических кирпичей внесет вклад в защиту окружающей среды.

Технико-экономическое обоснование.

Завод по производству шлако-керамического кирпича будет расположен в Сайрамском районе, в 3 км на юго-восток от г. Чимкента, на правом берегу р. Бадам и в 3 км к северо-западу от Забадамского кирпичного завода треста Чимкентсельстрой. Не случайно завод расположен в близи самого месторождения сырьевого материала, это позволит сэкономить на доставке сырья.

Шымкент - строящийся город, завод находится в непосредственной близости к г. Шымкент - это близость к основным потребителям.

Так как Шымкент считается 3 городом по крупности в Казахстане - развиты автомагистрали и железно-дорожные пути, следовательно проблем с перевозкой сырья, готовых изделий, дополнительных материалов не будет.

Ещё одно преимущество строительство завода - это обеспеченность труда местного населения.

Одним из самых главных причин построения завода шлако-керамических кирпичей в городе Шымкент является: чрезмерно большое количество фосфорных отходов вблизи города. Строительство завода поможет утилизировать эти отходы, что будет значительно сказываться на экологии близ лежащих районов и на себестоимости готового изделия.

1. Характеристика исходных материалов

1.1 Характеристика сырьевых материалов

ЧИМКЕНТСКОЕ НОВОЕ-II месторождение суглинков расположено в Сайрамском районе, в 3 км на юго-восток от г. Чимкента, на правом берегу р. Бадам и в 3 км к северо-западу от Забадамского кирпичного завода треста Чимкентсельстрой № 18..

Месторождение, сложенное среднечетвертичными суглинками, представлено пластообразной залежью мощностью 5,3-30,6 м (средняя 19,4м) с глинисто-карбонатными включениями. Вскрыша - почвенно-растительный слой мощностью 0,1-0,3 м. Подстилающие - кварцевые и кварц-полевошпатовые пески. Разведанная глубина до 25 м.

Химический и гранулометрический состав суглинков приведен ниже.

Компоненты	Содержание, %
	Минимальное	Максимальное	Среднее
SiO2	51,01	53,15	52,20
Al2O3	9,97	10,69	10,32
Fe2O3	1,26	3,99	3,64
TiO2	0,60	0,62	0,61
CaO	11,91	18,21	12,61
MgO	2,42	3,09	2,63
K2O	2,0	2,26	2,16
Na2O	1,27	1,65	1,45
SO3	0,10	1,0	0,39
Н2О	0,76	1,39	0,98
Фракция, мм	Содержание, %
	Минимальное	Максимальное	Среднее
0,5-0,05	9,0	15,2	10,2
0,05-0,01	48,0	55,2	50,9
0,01-0,005	9,6	18,5	11,6
0,005-0,001	12,8	17,1	14,2
0,001 и менее	9,9	14,9	12,8

Физико-механические свойства; объемная масса 1,718 т/м³; число пластичности 8,2; коэффициент чувствительности к сушке 0,41; оптимальная температура обжига 1050°С; усадка, %: воздушная 3,11, общая 5,54, линейная 1,8; водопоглощение 21,5; предел прочности, кг/см: при сжатии 140, при изгибе 56; марка по морозостойкости Мрз-15. Суглинки удовлетворяют требованиям СТ РК 530-2002 и пригодны для производства кирпича марок 100 и 125.

Месторождение не обводнено.

Место образование отходов: Шымкенткий фосфорный завод. Запасы в отвалах 6,5 млн. т., текущий годовой выход 2090 тыс. т.

Физико-механический и химико-механический характеристика отходов. Гранулированный фосфорный шлак. Насыпная плотность 1180 т/м³, граншлак размером до 5 мм.

Минералогический состав, %:

Псевдоволластонит 50-55

Мелинит 10-15

Гелинит 20

Средний химический состав, %:

CaO 49-52

SiO₂ 39-42

P2O₅ 0,4-2

Al₂O₃ 2-2,5

MgO 3,7

Fe₂O₃ 0,4-0,7

1.2 Характеристика топлива

Газообразное топливо отличается от жидкого и твердого рядом преимуществ, важнейшими из которых являются: легкое, удобное регулирование процесса горения и возможность полной механизации и автоматизации его, простота топливного хозяйства и оборудования; отсутствие золы при сжигании; лучшие санитарно-гигиенические условия труда, обслуживающего персонала.

В состав газообразного топлива входят горючая часть и балласт. Горючая часть представляет собой механическую смесь простейших горючих газов, таких как водород, метан, пропан, бутан и других газообразных углеводородов. Балластом являются негорючие газы, в том числе углекислый газ СО₂ , азот N₂ и кислород О₂. При добыче газа в его составе имеются также водяные пары, смолистые вещества, минеральная пыль. Однако перед подачей газа потребителям его очищают, в результате чего содержание примесей сводится к минимуму.

В качестве топлива будем использовать природный газ c месторождения Акбарлы.

2. Номенклатура изделий

Керамический кирпич используется практически во всех видах строительства: для закалки фундамента, построения несущих стен и межкомнатных перегородок, для изготовления печей и каминов, для декорирования сооружения и внутренней отделки помещения.

Кирпич изготавливают в форме параллелепипеда с размерами 250х120х88 и 250х120х65. Кирпич толщиной 88 мм дожжен иметь технологические щелевидные или круглые пустоты.

Плотность глиняного кирпича составляет от 1700 до 1900 кг/м³, при коэффициенте теплопроводности около 0,7 ккал/м²*ч*град. По величине предела прочности на сжатие кирпич разделяют на марки: 75; 100; 125; 150; 200. шлакокерамический кирпич завод сырьевой

Морозостойкость кирпича составляет, минимум, 15 циклов замораживания. Кирпич должен быть обожженным в полной соответствии с технологией. Шлакокерамический кирпич обжигается при температуре от 900 до 1100 ОС.

В данном курсовом проекте предусматривается проектирование завода по производству полнотелых и пустотелых обыкновенных шлакокерамических кирпичей.

Полнотелый кирпич

Кирпич полнотелый имеет малый объём пустот (менее 13%), либо не имеет их вовсе. Водопоглощение полнотелого кирпича должно быть не менее 8%. Масса кирпича 3,2-4 кг. Морозостоек с пористостью 6-20%.

От этой характеристики зависит прочность сцепления с кладочным раствором, теплопроводность стен и впитывание влаги.

Поверхность полнотелого кирпича обычно грубая, поэтому построенные из него стены нужно штукатурить. В соответствии с действующими стандартами, размер кирпича составляет 250х120х65мм. Реже производится полнотелый утолщенный кирпич - 250х120х88 мм. Основная характеристика качество кирпича - марка по прочности, определяемая по результатам испытания кирпича на сжатия и изгиб.

Самые востребованные марки полнотелого кирпича М100. М125, М150.

Полнотелый кирпич используется для возведения стен, колон, сводов. Рекомендуется использовать при устройстве фундаментов, цоколей, подвальный помещений, возведения внутренних стен зданий и сооружений. Полнотелый кирпич является самым прочным и как правило используется при строительстве фундаментов цокольных этажей и возведения несущих стен строения.

Гигроскопичность полнотелого кирпича из любого материала не должна быть не менее 8%. В зависимости от специфики строительных работ необходимо выбрать подходящую марку по прочности: от М100 до М300. Так же существует марка по морозостойкости от F25 до A50.

Рис. 1.1 Полнотелый и пустотелый кирпич.

Пустотелый кирпич

Наиболее востребованный вид кирпича использоваемый при кладке основных стен. Пустотелый кирпич обладает целым рядом преимуществ: экономичность, низкая теплопроводность, практически полное отсутствие трещин. Пустотелый кирпич характеризуется уровнем пустотности свыше 13%. Как правило оно составляет от 20 до 40%. Дома возведённые из пустотелого кирпича обладает благоприятным климатом, зимой в них дольше сохраняется тепло, а летом прохлада. Такой кирпич в одинарном исполнении имеет габариты 250х120х88 и 250х120х65мм, а в двойном 250х120х103.

По пределы прочности на сжатие и изгиб кирпич разделяют на марки: 75; 100; 125; 150. Для кирпичей высотой 88мм и 103мм предел прочности на сжатие рассчитывается с использованием с коэффициентом 1,2.

В зависимости от объёмной плотности пустотелый кирпич может быть двух классов: «Б» с объёмной плотностью 130 кг/м³ «В» 1450 кг/м³. Этот кирпич должен иметь водопоглащение не ниже 6%, при морозостойкости не менее 15 циклов.

Пустотелый строительный кирпич нельзя использовать для кладки фундаментов, подвалов, цоколей, где он может контактировать с водой. Как правило пустотелый кирпич используется с применением защитно-декаративного слоя(облицовочные материалы и декоративный раствор).

3. Режим работы завода

Основная цель расчета режима работы заключается в том, чтобы в дальнейшем имелась основа для расчета технологического оборудования, расхода сырья, списочного состава рабочих.

Режим работы предприятия характеризуется числом рабочих дней в году, количеством рабочих смен в сутки и количеством часов работы в смену.

Режим работы устанавливается по нормам технологического проектирования предприятия отрасли, а при отсутствии их - исходя из требований технологии. Он служит основным пунктом для расчета технологического оборудования, расходов сырья. Состава рабочих.

При назначении режимов работы нужно стремиться во всех случаях, когда это не обусловлено технологической необходимостью избегать трехсменной организации труда, т.к работа в ночной смене вызывает большие неудобства для работающих в производственной сфере.

Поэтому для данного завода с непрерывно работающими сушильными и печными оборудованиями выбран режим работы по прерывной неделе в одну смену для приемного отделения, в две смены для подготовительного и формовочного отделении и по непрерывной неделе в три смены - для сушильного и обжигового отделении.

Номинальный годовой фонд рабочего времени оборудовании по переделам определяется по формуле:

T_г = N·n·t

T_г=305·2·8=4880

Где N- количество рабочих дней в году;

n- количество рабочих смен в сутки;

t- продолжительность рабочей смены в часах;

Расчетный фонд времени работы технологического оборудования в часах по непрерывной и прерывной неделе, на основании которого рассчитывается производственная мощность в целом и отдельных линий, определяется по формуле:

Ф_рас =Т·Ч·К_т.н

Где Т- число рабочих суток в году ,ч;

Кт.н- среднегодовой коффициент использования оборудования(0,8-0,95);

Ч- количество рабочих часов в сутках.

Расчетное рабочее время непрывно работающего оборудования в год

Т_р=Т_г·_Кт.н=365·0,95=350

Для систематического ремонта оборудования выбран коффициент технического использования оборудования К_т.н=0,8-0,95

Количество рабочих дней в году для прерывно работающих линий можно определить по формуле:

Т_р=365-(В+П)=365-(52+8)=305

Где В - количество выходных дней при пятидневной рабочей неделе;

П - количество праздничных дней.

Таблица 1.1

№ п.п	Наименования передела	Кол-во рабочих дней в году	Кол-во смен в сутки	Длит-ть рабочей недели, дней	Длит-ть рабочей смены час	Годовой фонд рабочего времени
						В сут	В час
1 2 3 4 5	Прием сырья Подготовка сырья Формования Сушка обжиг	305 305 305 350 350	1 2 2 3 3	5 5 5 7 7	8 8 8 8 8	8 16 16 24 24	2440 4880 4880 8400 8400

4. Выбор технологической схемы производства

Сегодня производство керамических стеновых материалов работает по трём основным способам: пластический, шликерный и полусухой.

У каждого из этих способов есть свои преимущества и недостатки. При наличии рыхлых глин и глин средней плотности с влажностью не выше 23-25% применяют пластический способ переработки глин; для слишком плотных глин, плохо подающихся увлажнению и обработки с низкой карьерной влажностью (менее 14-16%) - полусухой способ переработки.

Недостатком способа пластического формования является большая длительность технологического цикла за счёт процесс сушки сырца, особенно путсотелого, большая усадка материала при сушке и наличие отдельного процесса сушки затрудняет возможность механизации трудоёмких операции при садки сырца на сушку, перекладки высушенного сырца для обжига и совмещения в одном агрегате процессов сушки и обжига.

Однако, несмотря на свою сложность и длительность, технологическая производства изделий с пластическим способом подготовки массы, наиболее распространена в промышленности стеновой керамики. Способ пластического формования позволяет выпускать изделия в широком ассортименте, более крупных размеров, сложной формы и большей пустотности. В отдельных случаях предел прочности при изгибе и морозостойкости таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья.

Температура обжига изделий примерно на 50^оС ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсирует высокие затраты на сушку.

С учётом перечисленных преимуществ в данной курсовой работе использован пластический способ формования шлакокерамических керамических кирпичей.

4.1. Технологическая схема производства шлакокерамического кирпича

4.2 Описание технологической схемы

Описание схемы производства шлакокерамического кирпича пластическим способом прессования.

Сырьё из карьера доставляется на завод автотранспортом. Сырьё (глина и фосфорный шлак) подаётся в двухвальный глинорыхлитель, возможна также разгрузка глины в глинорыхлитель непосредственно с автотранспорта. Вданной работе предусмотрен глинорыхлитель марки СМК-225. Куски глинистых материалов режутся билами и через решетки падают в лотки ящичного питателя СМК - 214 открытого сверху прямоугольного ящика, дно которого служит для дозирования и равномерной непрерывной подачи компонентов шихты к глиноперерабатывающему оборудованию. По длине ящик разделён на части (по количеству компонентов сырьевой смеси) подъёмными шиберами. В зависимости от соотношения компонентов сырьевой смеси каждый щит поднимают и закрепляют на определенной высоте для стабильной подачи в производства шихты постоянного состава.

После рыхления, глина равномерно падает на следующий этап переработки - в камневыделительные вальцы грубого помола СМК-150 проиводительностью до 35 м³/час, куда также с другого тарельчатого питателя СМ-274А падает шлак.

Камневыделительные вальцы состоят из двух валков: гладкого большого диаметра и ребристого меньшего размера, вращающихся на встречу друг другу. Зазор между поверхностями должен быть не более 15мм. Сырьё поступает на вальцы последовательно, вначале на малы, затем на большие валки, впоследствии дробится ребрами валков и проталкивает вниз, а каменистые включения силой выбрасывают на большой валок, отводятся от него вверх и по лотку в сторону.

Перемешивание и проминание шихты с одновременным ее увлажнением производят в двухвальных смесителях УСМ - 49 без пароувлажнения. Глина и фосфорный шлак в заданной пропорции непрерывно загружаются в смеситель и смешиваются вращающимися лопастями, которые одновременно продвигают смесь к разгрузочному отверстию. Прошедшая через смеситель масса становится сравнительно однородной.

После смешивания в смесителе шихта из фосфорного шлака и глины подается на бегуны мокрого помола. Бегуны мокрого помола марки СМК-268 предназначен для помола, перемешивания, растирания и увлажнения компонентов сырьевой смеси. Они предают гранулометрическую однородность смеси на промежуточной стадии формовочной массы.

Из бегунов смесь поступает в шихтозапасник для хранения шихты. Из шихтозапасника шлакокерамическая масса подается в вальцы тонкого помола, для измельчения шихты до нужного состояния. Они состоят из станины, двух вращающихся на встречу друг другу валков, ограждения валков, стяжного и предохранительного устройства, двух скребков, загрузочной воронки, привода и двух шлифовальных устройств с приводами продольной и поперечной подачи. Вальцы и шлифовальные устройства установлены на общей раме. Из вальцов тонкого помола смесь поступает в смеситель с фильтрирующей решеткой, а из него в вакуум пресс с фильтр-смесителем. Пресс предназначен для пластического формования глинистых масс путём уплотнения и выдавливании массы в виде бруса.

Основные функции вакуум-пресса с фильтр-смесителем УСМ-50 - уплотнить и сформовать массу. Пресс работает следующим образом: масса прошедшая предварительную обработку. Поступает в смеситель пресса, где перемешивается и в случаи необходимости доувлажняется и прогревается паром. Предназначен для пластического формования изделий из глиняных масс путём уплотнения и выдавливания массы в виде бруса.

Фильтр-смеситель предназначен для тонкой очистки, перемешивания и прогрева керамической массы. При продавливании массы через отверстие решетки улучшается переработки и очистки её от инородных включений.

Формование кирпича осуществляется при влажности 18% и добавление не менее 15кгс/см². Пресс оснащен системой обратного водоснабжения вакуумного насоса ВВН 12.

Отформованные брусья подаются на автомат-резчик СМ-38 А. После чего кирпичи-сырцы поступают на автомат укладчик, который укладывает на сушильные вагонетки, поступают в туннельное сушило. Вагонетки с сырцами передвигаются по рельсовым путям. Работают сушилки с разрежением в туннеле. Сушилка полуфабриката доходит до влажности 5-7% является одной из важнейших операций. Температура теплоносителя на входе в туннель 90-120^оС, на выходе 30-40%; относительная влажность воздуха на выходе 85-90%; скорость воздуха до 2,5-3,5 м/сек; продолжительность сушки сырца 15-30 ч

После сушки сырец из сушильных вагонеток автомат садчик перекладывается на печные вагонетки и направляется на обжиг в туннельную камеру.

Затем кирпичи-сырцы укладываются на сушильные вагонетки с помощью автомата-укладчика. Сушильные вагонетки СМК-11 предназначены для транспортирования свежеотформованных кирпичей в туннельные сушила. Туннельные сушила - агрегаты непрерывного действия, применяемые для сушки изделий пластического формования. Температура 90-120 ^оС.

Высушенные до остаточной влажности 6-8% кирпичи сырцы из сушильных вагонеток автоматом-садчиком перекладываются на печные вагонетки и направляются на обжиг в туннельную печь.

Процесс обжига делится на несколько периодов: подогрев до 200^оС, досушка - удаление физической воды из глины, дальнейший нагрев до 700 ^оС и удаление химически связанной воды из глины, «взвар» - до температуры обжига 900^оС - созревание черепка, охлаждение «закал» - медленное до 500 ^оС и быстрое от 500-50 ^оС обожженного камня.

После обжига готовые шлакокерамические кирпичи поступают на склад готовой продукции.

5. Материальный баланс

Завод по производству шлакокерамических кирпичей методом пластического прессования.

Номенклатура продукции: из 15 млн. шт. - 10 млн. шт. полнотелых, 5 млн. шт. пустотелых.

Производительность завода:

П=15 млн. шт. в год. = 3,2х10 млн. шт. + 2,4х5 млн. шт. = 44000 т/г

Масса кирпича полнотелого 3,2 кг.

Масса кирпича пустотелого 2,4 кг.

Исходные данные:

Состав массы, %:

Глина - 45, фосфорные шлаки - 55.

Влажность сырья, %:

W_ш = 4, W_г = 12.

Средневзвешенная влажность сырья:

12х0,45+4х0,55=7,6%

Потери при прокаливании сырья,%:

ППП_г=5,55; ППП_ш=0.

Средневзвешенные потери при прокаливании:

ПППс.в.=5,55х0,45+0х0,55=2,5%.

4. Технологические параметры производства:

Браки и потери производства, %:

-при обжиге - 2;

-при сушки - 3;

-при дозировании и транспортировке - 1;

Формовочная влажность шихты - 20%;

Влажность изделий после сушки - 6%;

Средняя плотность суглинка и глины - 1110 кг/м³.

1. Должны выходить кирпичи из печей готовой продукции по обожженной массе с учётом брака при обжиге:

Q₁=Пх100/(100-К₁)=44000х100/(100-2)=44898 т/г

П - мощность завода

К₁ - брак при обжиге

Брак при обжиге:

Q₁-П=44898-44000=898 т/г

2. Поступление кирпичей в печь с учётом потерь при прокаливании по абсолютно сухой массе:

Q₂=Q₁х100/(100-К₂)=44898х100/(100-2,5)=46049 т/г

Средневзвешенные потери при прокаливании:

ППП=Q₁-Q₂=46049-44898=1151 т/г

3. Поступает кирпичей в печи по фактической массе с учётом остаточной влажности:

Q₃=Q₂х100/(100-W0)= 46049х100/(100-6)= 48988,3 т/г

Испаряется влаги в печах:

Q₃-Q₂=48988,3-46049=2939,3 т/г

4. Должно выходить кирпича из сушил по абсолютно сухой массе с учётом брака при сушке:

Q₄=Q₂х100(100-К₃)= 46049х100/(100-3)= 47473,2 т/г

Брак при сушке:

Q₄-Q₂=47473,2-46049=1424,2 т/г

5. Должно выходить кирпичей из сушил по фактической массе с учётом остаточной влажности:

Q₅=Q₄х100/100(100-W₀)= 47473,2х100/100(100-6)= 50503,4 т/г

6. Поступает в сушила по фактической массе:

Q₆=Q4х100/(100-W_ф)=47473,2х100/(100-20)= 59341,5т/г

Испаряется влаги в сушилах:

Q₆-Q₅=59341,5-50503,4=8838,1 т/г

7. Потребность в технической воде при приготовлении шихты:

Q₇=Q₆-(Q₄х100/(100-W_c.в.)=59341,5-(47473,2х100/(100-7,6))=59341,5-51378=7963,5 т/г

Потребность в технологической воде с учётом потерь 10%:

Q₇=7963,5+796,3=8759,9 т/г

8. Требуется сырья для стабильной работы дозаторов по абсолютно сухой массе с учётом потерь при транспортировке:

Q₈=Q₄х100/(100-К₄)= 47473,2х100/(100-1)= 47953 т/г

К₄ - потери при транспортировке

Потери при транспортировке составляют:

Q₈-Q₄=47953-47473,2 =498,8 т/г

9. Требуется сырья по фактической массе:

Фосфорные шлаки:

Q_ш=Q₈ х а_ш/(100-W_ш)= 47953х55/(100-4)= 27473 т/г

Глина:

Q_г=Q₈ х а_г/(100-Wг)= 47953х45/(100-12)= 24521,4 т/г

Таблица 1.2. Материальный баланс

Приход	Расход
1.поступает на склад сырья: глины фосфорный шлак 2.Поступает технологической воды	24521,4 т 27473 т 8759,9 т	1.Поступает на склад готовой продукции 2.Потери при: обжиге прокаливании сушке транспортировке 3.Ипаряется влаги в: печах сушилах 4.Потери технологической воды	44000 т 898 т 1151 т 1424,2 498,8 т 2939,3 т 8839,1 т 796,3 т
Всего	60754,3		60546,7

Неувязка баланса составляет:

60754,3-60546,7=207,6 т/г, т.е. 0,34%

Доступная невязка составляет 0,5%

6. Выбор оборудования

В этом разделе приводится только технологический расчёт основного оборудования, т.е. определяется производительность машин и их число, необходимое для выполнения технологического процесса по каждому переделу.

Для стабильной работы производства производительность питательных агрегатов должна быть на 5-10% выше производительности обслуживающего ими оборудования. Общая формула для расчёта технологического оборудования имеет вид:

N_м=Q_ч.п./(Q_ч.м.* K_вн.)

N_м - Количество машин подлежащих установке;

Q_ч.п. - часовая производительность по данному переделу

Q_ч.м. - часовая производительность машины выбранного типа размера

K_вн. - нормативный коэффициент использования оборудования во времени (обычно принимается 0,8-0,9)

Для расчёта оборудования необходимо знать расходы сырья, поэтому сведём все расходы

Таблица 2.1. Расход сырья.

Наименование	Марка	Глина,т	Шлак,т (м3)	Выпуск продукции,т
		год	Сутки	час	год	сутки	час	год	сут
Кирпич полнотелый	125-150	24521,4 19617,	80,4 64,3	10 8	27473 21978,4	90 72	11,3 9	44000 (15 млн. шт.)	144,3 (49180,3)шт)
Кирпич путотелый	125-150	157500	51639	6455	462200	151,5	19

1. Помол (шаровая мельница):

N_м=11,3/(13х0,9)=0,97

Применяется шаровая мельница типа Ф2200?5500 в количестве 1шт. (для шлака)

2. Тарельчатый питатель

N_м=9/(10х0,9)=1

Применяется тарельчатый питатель СМ-274А в количестве 1шт. (для шлака)

3. Глинорыхлитель

N_м=8/(15х0,9)=0,6

Применяется глинорыхлитель СМК-225 в количестве 1шт. (для глины)

4. Ящичный питатель

N_м=10/(12х0,9)=0,93

Применяется ящичный питатель СМК - 214 в количестве 1шт. (для глины) 5. Камневыделительные вальцы грубого помола

N_м=10/(17х0,9)=0,7

Применяется камневыделительные вальцы СМК-150 в количестве 1шт. (для глины)

6. Смеситель двухвальный

N_м=21,3/(32х0,9)= 0,74

Применяется Смеситель двухвальный УСМ - 49 в количестве 1шт. (для глины)

7. Бегуны мокрого помола:

N_м=21,3/(29х0,9)=0,8

Применяется Бегуны мокрого помола СМК-268 в количестве 1шт.

8. Вальцы тонкого помола

N_м=21,3/(25х0,9)=0,97

Применяется Вальцы тонкого помола ИАПД- И20 в количестве 1шт.

9. Вакуум-пресс с фильтр-смесителем:

N_м=6455/(10000х0,9)=0,72

Применяется ленточный вакуум-пресс УСМ - 50 в количестве 1шт.

10. Автомат-резчик:

N_м=6455/(8000х0,9)=0,9

Принимается автомат-резчик РКБ - 8 в количестве 1 шт.

11. Автомат укладчик:

N_м=6455/(10000x0,9)=0,72

Применяется автомат-укладчик ТО235-2 в количестве 1шт.

Расчёт туннельной сушилки:

а) Годовая производительность сушильных камер:

15млн*1,05= 15,75млн.шт

где: 15млн - годовая производительность завода

1,05 - коэффициент, учитывающий количественные потери при сушке и обжиге;

При длине сушилки 30 м

б) производительность одного туннельного канала

20 х 280=5600 шт.

в) Годовая производительность одного туннельного канала:

5600 х 350 х 24 х 0,9 х 0,9 / 20 = 2352000 шт/г

где 0,9 - коэффициент, учитывающий использование тепловых агрегатов;

0,9 - коэффициент учитывающий потери при сушке и обжиге;

20 - срок сушки шлакокерамического кирпича.

г) Количество сушильных каналов:

15750000/2352000=6,9

где 15750000 - годовое количество кирпичей подлежащих сушке;

Принимаем к строительству семиканальную туннельную сушилку.

Расчет туннельной печи

Характеристика туннельной печи для кирпича пластического формования:

- длина туннеля - 90 м

- ширина туннеля - 2,4 м

- высота от пола вагонетки до замка свода - 1,7 м

- сечение обжигового канала - 4,08 м²

- объём обжигового канала - 424 м³

- размеры печной вагонетки:

а) длина - 2800 мм

б) ширина - 2400 мм

- производительность годовая - 15 млн шт./год

- продолжительность цикла 36 часов

- ёмкость печного канала по вагонетка - 30 шт.

- единовременная ёмкость печи по кирпичу - 106560 шт.

- плотность загрузки печного канала - 251 шт./м

Расчёт количества печей:

N=(n₁ х n₂/T)х24х350хК_гхК_ти

где: n₁ - количесво вагонеток в печи (30)

n₂ - количество изделий на одной вагонетки (2880)

T - срок обжига (36)

К_г - коэффициент выхода готовой продукции - 0,98

К_ти - количество вагонеток в печи - 0,95

N=(30 х 2880/T)х24х350х0,98х0,95=18768960 шт/год

N_м=15000000/18768960=0,8

Используем 1 печь.

При заданной годовой производительности печи Pr, расчетную часовую производительность Pч, определяют по формуле:

Р_ч=Р_г/24-Z_p-К_в, шт/час

где: Р_ч - число рабочих дней в году - 350

К_в - коэффициет использования рабочего времени печи - 0,8

Р_ч=15000000/24х350х0,8=2232 шт/час

Таблица 2.2. Ведомость оборудования.

N п/п	Наименование оборудования	Пост. произ.,м3/г	Треб. час. произв., м3/час	Тре. кол. обор. с уч. коэф.	Прим. кол. обор.
1	Шаровая мельница Ф2200?5500	13	11,3т	0,97	1
2	Тарельчатый питатель СМ-274А	10	9	1	1
3	Глинорыхлитель, 8 СМ -225	15	8	0,6	1
4	Ящичеый питатель СМК - 214	12	10	0,93	1
5	Камневыделительные вальцы СМК-150	17	10т	0,7	1
6	Двухвальный смеситель УСМ - 49	32т	21,3т	0,74	1
7	Бегуны мокрого помола СМК-268	29т	21,3т	0,8	1
8	Вальцы тонкого помола ИАПД- И20	25т	21,3т	0,97	1
9	Вакуум-пресс УСМ - 50	10000	6455	0,72	1
10	Автомат-резчик РКБ-8	8000	6455	0,9	1
11	Автомат-укладчик ТО235-1	10000	6455	0,72	1
12	Туннельная сушила	2352000	15750000	6,9	7
13	Туннельная печь	18768960	15000000	0,8	1

7. Расчёт и выбор вспомогательных объектов

Расчёт глинозапаснка

Принимают крытый глинозапасник со сроком хранения сырья 30 сут. в составе производственного корпуса.

Объём глинозапасника вычисляется по следующей формуле:

V=Р_сут/р_сут

Где: Р_сут - суточная потребность сырья

р_сут - плотность сырья

t - срок запаса

V= (80,4/1,6)x30=1507,5 м³

Принять штабель шириной 15 м высотой 6м в здании пролетом 18 м. Тогда длина штабеля составляет:

L=V/S=1507,5/90=16,75 м

Где: S-площадь сечения штабеля.

Объём глинозапасника 17х18х6 (м³)

Расчёт склада готовой продукции

Склад готовой продукции для хранения керамических стеновых материалов представляет составляет собой бетонированную площадку, обслуживаемую козловым краном. На 1м² площади укладывается 480 шт. при укладке в 2 яруса. Для учёта проходов, проездов при расчёте применяют коэффициент - 1,7 при обслуживании козловым краном. Площадь склада рассчитывается из следующего выражения:

A=(Q_сут*_Tхр*К₁)/Qн

Где: Qсут - количество изделий поступающих в сутки;

T_хр - продолжительность хранения;

К₁ - коэффициент, учитывающий потери площади;

Q_н - нормативный объём изделий, на 1м² площади, штук.;

А=(49180,3х7х1,7)/480=1219,3 м²

Длина склада 68м, ширина 18м.

Другие вспомогательные объекты

К другим вспомогательным объектам, подбираемым для размещение на генплане без расчета относятся:

административно-бытовой корпус - проектом принят АБК размерами 24х12 м в двух уровнях;

материальный склад - крытый 12x24 м, открытый 18x12 м.

8. Технический контроль качества производства шлакокерамического кирпича

Технический контроль - это проверка соответствия объекта (материала, изделия или процесса) установленным требованием, что относится к системе государственных испытаний, а значит, подчиняется правилам стандартизации и сертификации.

Стандартизация - деятельность, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного использования реально существующих или потенциальных задач. Результатом этой деятельности является разработка нормативных документов. В зависимости от специфики объекта стандартизации и содержание установленных к нему требований различают стандарты основополагающие, на продукцию или услуги, а также стандарты на процессы, на методы контроля (испытаний, измерений, анализа).

Сертификация - подтверждение соответствия товара обязательным нормативным требованиям, которое сопровождается выдачей сертификата соответствия.

Любой контроль можно свести к осуществлению двух этапов:

- получение первичной информации о фактическом состоянии

объекта, о признаках и показателях его свойств;

- сопоставление первичной информации с заранее принятыми требованиями, нормами, критериями, обнаружение соответствия или расхождений фактических и требуемых данных, что дает вторичную информацию.

Вторичная информация используется для выработки соответствующих управляющих воздействий, совершенствование производства, повышения качества продукции и т.п.

Основными задачами системы контроля являются:

- определение качества поступающих на завод материалов;

- установление состава и свойств потоков материалов в процессе производства;

- слежение за параметрами технологического процесса по всем производственным переделам;

- контроль качества и сертификация (паспортизация) продукции;

- анализ и обобщение результатов контроля по всем переделам с целью совершенствования технологического процесса.

Для решения этих задач система контроля производства должна включать в себя ряд подсистем.

Подсистема общезаводского технологического контроля (центральная заводская лаборатория) должна обеспечивать определение состава и свойств исходного сырья, топлива, добавок, вспомогательных материалов, полуфабрикатов и готовой продукции в объеме, достаточном для практического осуществления процесса оптимизации производства по всему заводу.

Подсистема оперативного технологического контроля (обслуживающий персонал основного производства, цеховые лаборатории) занимается определением состава и свойств материалов на входах и выходах конкретных технологических участков производства и контролем соответствия получаемых результатов требуемым значениям. Объем определений здесь должен быть минимально необходимым и не требующим сложного оборудования для осуществления контроля.

Подсистема параметрического контроля (служба контрольно-измерительных приборов и автоматизированных систем управления, КИП и АСУ) оценивает состояние оборудования и режимы его работы, контролирует технологические параметры, измеряет расходы в технологических потоках, уровни в емкостях и т.д.

Подсистема технического контроля (отдел технического контроля, ОТК) обеспечивает контроль качества и соответствие выпускаемых материалов и изделий действующей нормативной документации (государственным или отраслевым стандартам, техническим условиям, стандартам предприятия), а также осуществляет сертификацию (паспортизацию) продукции. В функции ОТК входит не только фиксирование появления некачественной продукции, но и предупреждение подобных фактов. С этой целью ОТК контролирует качество поступающих на предприятие материалов, соблюдение установленной технологии, устанавливает причины, вызывающие брак и снижающие качество продукции. ОТК также оформляет необходимые акты и добивается устранения причин негативных явлений и их последствий. ОТК проводит свою работу в тесном контакте с заводской и цеховыми лабораториями.

9. Охрана труда и техника безопасности

Охрана труда - это система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. В нашей стране охрана труда - одна из главных задач государства. На охрану труда ежегодно выделяются значительные материальные средства.

Основные положения в области охраны труда закреплены Основами законодательства о труде РК. Нормы по охране труда содержатся и в правилах внутреннего трудового распорядка. Сформулированные в законодательных актах требования по охране труда конкретизируются в правилах техники безопасности.

Техника безопасности - это система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Правилами техники безопасности определяются меры технического характера по защите работающих от производственной опасности; устройство предприятий, машин, оборудования и инструментов, гарантирующее безопасность производственного оборудования и производственного процесса (снабжение станков и машин ограждениями и предохранительными приспособлениями, заземление).

Система охраны труда включает также нормы по производственной санитарии и гигиене труда. Производственная санитария - это система организационных, гигиенических и санитарно-технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих вредных производственных факторов. Так, нормами производственной санитарии предусматриваются безопасные пределы содержания в воздухе производственных помещений пыли, газов, пара; температуры и влажности воздуха, интенсивности и громкости шума.

Рабочие обязаны соблюдать трудовую дисциплину и выполнять правила внутреннего распорядка, своевременно убирать рабочие места и передавать сменщику рабочее место в исправном состоянии и чистоте.

По действующему законодательству ответственность за невыполнение правил и норм по охране труда несут те работники предприятий и учреждений, которые обязаны обеспечивать безопасные условия труда на данном участке (мастер, начальник цеха, энергетик, главный механик).

Соблюдение правил охраны труда, знание рабочими техники безопасности и производственной санитарии позволяет предупреждать и устранять несчастные случаи на производстве, профессиональный травматизм и профессиональные заболевания.

Безопасность работы на технологическом оборудовании во многом обусловлена степенью физической и нервно-психологической нагрузки на рабочего. Снижение утомления рабочего обеспечено рациональной планировкой поста управления и рабочего кресла, достаточным освещением и оптимальным цветовым оформлением оборудования и всего помещения. Снижение утомления человека объективно уменьшает число ошибочных действий при управлении машиной и тем повышает безопасность ведения работ.

Рабочие предприятий керамических стеновых материалов должны овладеть обязательным минимумом технических знаний, который включает знания техники безопасности. Инструктаж осуществляется поэтапно: первичный, повторный и внеплановый.

Вводный и повторный инструктаж на рабочем месте проводят работники по технике безопасности и лица, в распоряжении которых находятся инструктируемые рабочие (мастер, начальник цеха).

Для пропаганды безопасных способов работы администрация вывешивает на рабочих местах плакаты, используют фильмы, организует кабинеты и выставки техники безопасности.

Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов на проектируемом заводе

В процессе повседневной производственной деятельности работники обязаны правила защиты от опасных и вредных производственных факторов, в том числе:

- от падения работников с высоты; от падения на работников или других лиц;

предметов с высоты;

обеспечения электробезопасности;

обеспечения пожаровзрывобезопасности;

от воздействия движущихся машин и механизмов;

от воздействия вредных веществ, шума и вибрации.

Заводы керамических материалов оснащаются многими видами машин, аппаратов, транспортирующих устройств, систем автоматики, блокировки, оградительной техники. Главными требованиями к технологическим процессам и оборудованию являются: обеспечение безопасности рабочих; создание комфортных условий и удобства управления машинами. Эти задачи решены на стадии разработки генплана предприятия и проекта технологической линии путем максимальной автоматизации технологических процессов, повышения надежности работы оборудования, учета требований эргономики при разработке постов управления, создания благоприятных метеоусловий, обеспечения максимальной надежности систем автоматики и сигнализации; надежности ограждения опасных зон.

Улучшение условий труда должно идти в направлении полного исключения тяжелого ручного труда и широкого использования манипуляторов и роботов для выполнения опасных и монотонных операций.

Успешное решение вопросов охраны труда предопределено на стадии, разработки задания на проектирование предприятия, в котором предусмотрены мероприятия по уменьшению действия вредных факторов производственных процессов. Выбор участка для строительства осуществлён в соответствии со СНиП «Генеральные планы промышленных предприятий». Площадка для строительства выбрана с учетом расположения жилой застройки, преобладающих ветров, рельефа местности и условий естественного проветривания, учета направления рассеивания вредных выделений в атмосфере. Площадка для строительства завода по производству керамического кирпича максимально приближена к месторождению сырья -расположенного в примерно г.Шымкент.

Размеры санитарно-защитной зоны до жилой застройки (для предприятий, являющихся источниками вредных выделений, шума и других вредностей), требования к размещению в санитарно-защитной зоне производственных зданий, санитарные разрывы между зданиями, освещаемыми через оконные проёмы, нормы предельно допустимых концентраций вредных веществ в. рабочей зоне и атмосферном воздухе и другие параметры установлены в соответствии с Санитарными Нормами проектирования промышленных предприятий (СН 245).

Согласно требованиям данного норматива санитарно-защитная зона для предприятий керамической промышленности принята равной 100м. (расчёт приведён в разделе «Инженерные расчёты»).

Метеорологические параметры производственной среды

Действующими нормативными документами, регламентирующими метеорологические условия производственной среды, являются ГОСТ 12.1.005 «Воздух рабочей зоны. Основные санитарно-гигиенические требования» и «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий» СН245. Этими документами установлены оптимальные и допустимые величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха.

Температура здорового человека поддерживается на уровне 36,5...37С независимо от метеорологических условий окружающей среды. Оптимальная величина температуры воздуха рабочей зоны установлена ГОСТ12.1.005.

Влажность воздуха в значительной мере влияет на самочувствие и работоспособность человека. Оптимальная относительная влажность, установленная ГОСТ12.1.005, составляет 40...60%. Источников повышенного выделения влаги в производстве на данном предприятии нет.

В горячих цехах вследствие потери организмом больших количеств солей от чрезмерного потовыделения у работающих может возникать судорожная болезнь.

Стандартом установлена подвижность воздуха для летнего и зимнего периодов года. Согласно нормам заложены следующие нормы микроклимата:

категория работ - средней тяжести;

температура воздуха: для холодного и переходного периодов 18 - 20°С; для тёплого - 21-23°С;

относительная влажность - 40-60%;

скорость движения воздуха - не более 0,2м/с для холодного и не более 0,3 м/с для тёплого периодов;

Печное отделение выделено в отдельный блок и для него установлены свои нормы по микроклимату для тёплого периода:

температура воздуха не более 25 °С;

относительная влажность не более 70 %;

скорость движения воздуха 0,3-0,7 м/с;

температура вне постоянных рабочих мест выше температуры наружного воздуха;

Для создания оптимального микроклимата применяется кондиционирование воздуха.

Вредные вещества

Нормальный атмосферный воздух имеет следующий состав (в % объёма): азот - 78,8; кислород - 20,95; инертные газы - 0,93; углекислый газ - 0,03; прочие газы - 0,01. Однако в производственных условиях состав воздуха почти всегда отличается от приведенного выше вследствие выделения вредных веществ - пыли, газов или паров.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны ограничено требованиями стандарта и санитарных норм проектирования промышленных предприятий. ГОСТ 12.1.005 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» устанавливает предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Требования к машинам определяются как специфическими технологическими факторами (качеством, производительностью), так и требованиями безопасности и создания наиболее благоприятных условий труда.

Безопасность эксплуатации машины и технологического оборудования решена на стадии проектирования. При проектировании произведен выбор привода, силовых передач, рабочих органов таким образом, чтобы полностью исключить возможность контакта рабочего с элементами привода, а в рабочей зоне предусмотрены блокировка и автоматика, исключающие движение рабочих органов в момент нахождения рабочего или его рук в опасной зоне (например, при нахождении рук между подвижной и неподвижными частями пресса).

Защита рабочего от поражения в опасной зоне достигается использованием ограждающих устройств, снабженных системой отключения привода при их снятии или поломке. Вместе с тем машины и аппараты технологических линий не должны создавать недопустимых нормами шума, вибраций, запыленности и загазованности воздуха рабочей зоны.

Для исключения поражений электрическим током все электроприводы, распределительные устройства системы электроснабжения выполнены в соответствии с требованиями и правилами устройства электроустановок.

Корпуса машин и оборудования, снабженных электроприводом, зануляются или заземляются.

Основным источником шума является прессовое отделение. Оно ограждено и выделено в отдельный блок в производственном корпусе. При возведении ограждений применены высокоэффективные звукоизоляционные материалы. По гигиеническим нормам согласно ГОСТ 12.1.003 для рабочих мест в производственных помещениях уровень звука не должен превышать 85 дБ.

Для надежного контроля за ходом технологического процесса, применены соответствующие контрольно-измерительные приборы с индикацией, гарантирующей правильное считывание показаний и обязательным дублированием приборов при регистрации параметров, определяющих безопасность (давление, температура, скорость, масса).

Список использованной литературы

Баженов П.И., Глибина И.В., Григорьев Н.А. Строительная керамика из побочных продуктов промышленности. М. Стройиздат, 1986.

Бурлаков Г.С. Основы технологии керамики и искусственных пористых заполнителей. -М.: Высш.школа, 1972

Вагина Ж.В. Методические указания к выполнению дипломного проекта по дисциплине «Автоматика и автоматизация производственных процессов» для студентов специальности 4304 - «ПСК» А., 1990

Вагина Ж.В. Учебное пособие «Автоматика и автоматизация производственных процессов» А., 1996

Ю.М. Баженов, Л.А. Алимов, В.В.Воронина, И.В. Трескова. Проектирования предприятия по производству строительных материалов и изделий.

Золотарский А.З., Шейнман А.Ш. Производство керамического кирпича. М. Высшая школа, 1989.

Методические указания к выполнению комплексного курсового проекта для студентов специальности «ПСМИиК» - Проектирование предприятий стеновых , отделочных и изоляционных материалов.- Алматы: Изд. КазГАСА, 1997.

Методические указания к выполнению архитектурно - строительного раздела дипломного проекта для студентов специальности «ПСМИиК» Проектирование предприятий стеновых отделочных, и изоляционных материалов, Алматы 1997.

Мясников И.Т. «Тепловой контроль и автоматизация тепловых процессов» М., 1990.

Наназашвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции (справочник). М. Высшая школа, 1990.

Орлов Г.Г. «Охрана труда в строительстве» М., ВМ., 1984.

Пчелинцев В.А. «Охрана труда в производстве строительных изделий и конструкций» М., ВМ., 1986.

Интернет. Сайт: www.bankreferatov.ru.

Размещено на Allbest.ru

...