Производство пенобетонных блоков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Технологическая часть

1.1 Характеристика исходного сырья

1.2 Описание технологической схемы производства

1.3 Расчет технологического процесса

1.4 Расчет, выбор и компоновка технологического оборудования

1.5 Параметрический расчет и описание принятой конструкции аппарата

1.6 Контроль изготовления и качества продукции

2. Техника безопасности и охрана окружающей среды

3. Список использованной литературы

Введение

Пенобетон получают смешиванием водного раствора вяжущих веществ с пеной. Первый способ получения пенобетона был предложен Е.С.Байером в 1911 г., но практически этот материал начали изготовлять со средины 20-х годов прошлого века сначала в Дании, а потом в Германии.

История пенобетона в пределах нашего государства берет свое начало в тридцатых годах прошлого века. Советский ученый, строитель-экспериментатор Брюшков добавил в цементный раствор мыльный корень - растение, обитающее в Средней Азии и образующее пену. В итоге на свет появился новый строительный материал - пенобетон. Уже позже специалисты начали активно смешивать цемент с химическими добавками - пено- или газообразующими веществами (алюминиевой пудрой, клееканифольным раствором и др.).

В последние годы предложены новые технологические приёмы изготовления пенобетонов. Основными преимуществами пенобетонной технологии являются возможность транспортировки пенобетонной смеси и формирование ноздреватой структуры бетона при обычной температуре, а недостатком является относительно большая потеря вяжущего вещества, что связано с негативным воздействием пенообразователей на процессы гидратации и структурообразования вяжущего вещества. Как правило, введение пенообразователя в значительном количестве для получения смеси средней плотности, а также использование высокого водотвердого соотношения приводит к понижению прочности пенобетонных изделий.

На сегодняшний день пенобетон пользуется особой популярностью среди стран Европы: Германии, Голландии, Чехии. Причем, в Чехии блоки из него называют "биоблоками", поскольку в качестве исходного сырья используются только экологически чистые природные компоненты: цемент, песок, вода. Популярность пенобетона не случайна и объясняется тем, что его легко произвести не только на больших заводах с дорогим оборудованием, но и непосредственно на стройке или на небольшом производстве.

Этот материал используется в бетонных блоках и панелях для наружных стен и перегородок, бетонных плитах для покрытий крыш и перекрытий этажей, в сборных панелях любой размерности для коммерческого и промышленного использования, монолитных стенах, садовых украшениях и других областях. Покрытия полов слоем пенобетона скрепляют керамические плитки, плиты мраморного мощения, цементные плитки и т.д. Вообще, пенобетон с плотностью 400 кг/м3 используется, чтобы получить тепло и звукоизоляцию при небольшой нагрузке на структуру. Минимальная толщина такого покрытия 40 мм. Перед укладкой материала на существующий пол, поверхность должна быть увлажнена, но не сильно. Эластичные покрытия полов применяется для полов, которые должны быть покрыты ковром, паркетом, виниловыми плитками и т.д. Наиболее подходящая плотность бетона - 1100 кг/м3 с отношением цемента к песку 2:1. Область применения пенобетона: производство строительных блоков, для классического строительства домов и перегородок, монолитное домостроение тепло- и звукоизоляция стен, полов, плит, перекрытий, заполнение пустотных пространств. Пенобетон очень текуч, и им можно заполнять любые пустоты, даже в самых труднодоступных местах через небольшие отверстия (подоконники, трубы и т.п.). Теплоизоляция крыш, пенобетон низкой плотности дает превосходные тепловые свойства изоляции, заполнение траншейных полостей. Пенобетон не оседает, не требует виброуплотнения и имеет превосходные характеристики по распределению нагрузки, обеспечивая заполнение высокого качества, использование в туннелях, пенобетон используется, чтобы заполнить пустоты, которые возникают при прокладке туннелей теплоизоляция трубопроводов (как при производстве труб, так и, непосредственно, на объектах в специальную опалубку).

1. Технологическая часть

1.1 Характеристика входного сырья и готовой продукции

В качестве исходного сырья используются только экологически чистые природные компоненты: цемент, песок, вода. Вяжущее применяют совместно с кремнеземистым компонентом, содержащим двуоксид кремния. Кремнеземистый компонент (молотый кварцевый песок, речной песок, зола-унос ТЭС и молотый гранулированный доменный шлак) уменьшают расход вяжущего, усадку бетона и повышают качество ячеистого бетона. Кварцевый песок обычно размалывают мокрым способом и применяют в виде песчаного шлама. Измельчение увеличивает удельную поверхность кремнеземистого компонента и повышает его химическую активность. Обычно, очень экономически выгодно применение побочных продуктов промышленности (зола-уноса, доменных шлаков, нефелинового шлама) для изготовления ячеистого бетона.

Вяжущие вещества.

Цемент. Основное влияние на качество цемента оказывает высокое содержание трехкальциевого силиката (так называемого алита), который обладает свойствами быстротвердеющего гидравлического вещества высокой прочности. Двухкальциевый силикат (белит)- медленнотвердеющее гидравлическое вяжущее средней прочности. Трехкальциевый алюминат твердеет быстро, но имеет низкую прочность. Изменяя минералогический состав цемента, можно варьировать его качество.

Наиболее широкое применение в производстве ячеистых бетонов получил портландцемент марок 400-500 (М400, М500). Для более точной характеристики его свойств следует оговаривать количество минеральных добавок. Например, в ПЦ-500Д0 - их до 5%, а в ПЦ-500Д20 - до 20% и т.п.

Известь. Требуемая технология ячеистого бетона может определять известь в качестве основного вяжущего. При этом особое внимание уделяют значительному количеству активных окиси кальция (СаО) и магния (МgО). Общая активность извести не должна быть менее 75%, количество МgО - не более 1,5%. В производстве можно применять известь - молотую кипелку и пушонку. Известь должна быть равномерно обожженной. Двуводный гипс, добавляемый в бетонное тесто для замедления скорости гашения молотой извести-кипелки, должен иметь тонкость помола, характеризуемую остатком на сите № 02 не более 3 %.

Заполнители.

К заполнителям - кремнеземистым сырьевым компонентам бетонной смеси предъявляются требования, учитывающие особенности их влияния на свойства ячеистого бетона. Наиболее существенное влияние на свойства бетона оказывают зерновой состав, прочность и чистота заполнителя. Кроме того, заполнитель воспринимает усадочные напряжения и может в несколько раз уменьшить усадку бетона по сравнению с усадкой цементного камня.

В производстве ячеистых бетонов следует использовать мелкие заполнители из естественных или искусственных песков.

Песок. Чаще всего используют естественные кварцевые пески с примесью зерен минералов, реже - более дорогой песок, получаемый дроблением горных пород. Рекомендуется применять чистые кварцевые пески (речной или горный), содержащие не менее 90 % кремнезема, не более 5 % глины и 0,5 % слюды. Песок в зависимости от плотности ячеистого бетона должен иметь удельную поверхность 1200- 2000 см2/г.

Зола-унос, применяемая при изготовлении ячеистых бетонов вместо молотого песка, отличается неоднородностью химико-минералогического состава. Зола характеризуется высокой пористостью и дисперсностью. Эти особенности свойств золы способствуют повышенной влагоемкости и замедленной водоотдаче бетона, его пониженной трещиностойкости. К преимуществам золы по сравнению с песком можно отнести возможность применения ее в отдельных случаях без предварительного размола. Это позволяет получать изделия меньшей плотности, чем с кварцевым песком. Зола-унос должна содержать кремнезема не менее 40%; потеря в массе при прокаливании в золах, получаемых при сжигании антрацита и каменного угля, не должна превышать 8%, в остальных, золах-5%; удельная поверхность составляет2000 - 3000 см2/г.

Вода. Для приготовления бетонной смеси используют водопроводную питьевую, а также любую воду, имеющую водородный показатель рН не менее 4 (т. е. некислую, не окрашивающую лакмусовую бумагу в красный цвет). Вода не должна содержать сульфатов более 2700 мг/л (в пересчете на 304) и всех солей более 5000 мг/л. В сомнительных случаях пригодность воды для приготовления бетонной смеси необходимо проверять путем сравнительных испытаний образцов, изготовленных на данной воде и на обычной водопроводной.

Поробразователи: газообразующие, пенообразующие - специальные добавки, регулирующие плотность и пористость бетонной смеси и ячеистого бетона в целом. Большинство порообразователей растворимы в воде и их вводят в смеситель в виде предварительно приготовленного раствора. Некоторые добавки вводят в виде эмульсии или в виде взвесей в воде. Оптимальная дозировка добавки зависит от вида цемента, состава бетонной смеси, технологии изготовления изделий из ячеистого бетона. Обычно применяют от массы цемента 0,1-0,3% порообразователя. На практике оптимальную дозировку добавки определяют опытным путем.

Пенообразователи. Применяемый пенообразователь должен способствовать получению устойчивых пен. В качестве пенообразователей используют несколько видов поверхностно-активных веществ. Применяют протеиновые (клееканифольный, смолосапониновый и некоторые другие) и синтетические пенообразователи, которые позволяют получить пену с выходом пор (отношением объема пены к массе пенообразователя) не менее 15. Размеры воздушных ячеек пены 1-2 мм; пена не должна разрушаться при перемешивании с раствором.

На пенобетоны имеется ГОСТ и различные сертификаты. Ячеистые бетоны в соответствии с ГОСТ 25495-89 "Бетоны ячеистые, технические условия" подразделяются на два основных типа - неавтоклавный пенобетон и автоклавный газобетон. Различия этих бетонов с точки зрения вторичного использования весьма существенны - первый имеет преимущественно замкнутую пористость, а второй - сквозную. Теплоизоляционный пенобетон согласно ГОСТ 25485 "Бетоны ячеистые. Технические условия" имеет минимальную марку по средней плотности, равную D300, а в соответствии с ГОСТ 5742 "Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные" в зависимости от средней плотности изделия подразделяют на две марки: 350 и 400. Установленный нормативными документами нижний предел марок по средней плотности для ячеистого бетона не соответствует современному уровню знаний о поризованных структурах и практике изготовления теплоизоляционных изделий из цементного пенобетона неавтоклавного твердения. Производство пенобетона со средней плотностью менее 300 кг/м3 потребовало разработки технических условий на плиты из пенобетона теплоизоляционные, которые подразделяют на марки D150, D200, D250, D300 и D350. Изготовление изделий из пенобетона марок D300 и D350 ведется, как правило, без специальных приемов по стабилизации пенобетонной смеси.

В данной курсовой работе рассматривается производство пенобетонных блоков в целом, поэтому и технические требования, описанные ниже, излагаются ориентируясь на всю номенклатуру.

1. Теплоизоляционные материалы из ячеистых бетонов должны изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 5742-76.

2. Материалы, применяемые для изготовления изделий, должны соответствовать требованием стандартов или технических условий.

3. Предельные отклонения от размеров изделий высшей категории качества не должны превышать по длине и ширине ±3 мм, по толщине ±2 мм, изделий первой категории качества соответственно ±5 и ±4 мм.

цех пенобетон теплоизоляционный сырьевой

4. Физико-механические показатели теплоизоляционных изделий из ячеистых бетонов должны соответствовать требованиям .

5. Изделия должны иметь правильную геометрическую форму. Отклонение от перпендикулярности граней ребер не должно быть более 5 мм на каждый метр грани.

6. В изломе изделия должны иметь однородную структуру, без расслоений, пустот, трещин и посторонних включений.

7. В изделиях не допускается:

а) отбитости и притупленности углов и ребер длиной более 25 мм и глубиной более 7 мм - для изделий высшей категории качества и глубиной более 10 мм - для изделий первой категории качества;

б) искривление плоскости и ребер более 3 мм - для изделий высшей категории качества и более 5 мм - для изделий первой категории качества.

Наименование показателей	Нормы для изделий марки 350
1. Плотность, кг/м3 не более	350
2. Предел прочности при сжатии, Мпа (кгс/см2), не менее, изделий: а) высшей категории качества б) первой категории качества	0,8 (8) 0,7 (7)
3. Предел прочности при изгибе, Мпа (кгс/см2), не менее, изделий: а) высшей категории качества б) первой категории качества	0,3 (3) 0,2 (2)
4. Теплопроводность в сухом состоянии при температуре 25±5 0С (298±5 К), Вт/м·К (ккал/м·ч·град), не более	0,093 (0,080)
5. Отпускная влажность по объему, %, не более	10

8. В партии изделий первой категории качества количество половинчатых изделий не должно превышать 5%.

Партия изделий высшей категории качества должна состоять только из целых изделий.

Строение

В изломе пенобетон должен представлять однородную массу с равномерно распределенными мелкими шарообразными замкнутыми ячейками без прослоек, раковин, скоплений цемента и посторонних включений.

Для уменьшения теплопроводности нужно уменьшить размер пор, чтобы в толще пенобетона число их увеличилось. От уменьшения размера ячеек уменьшается теплопередача через конвекцию, от увеличения числа ячеек уменьшается теплопередача лучеиспусканием. От того, что ячейки будут замкнуты уменьшается водопоглощение. Круглая форма способствует лучшему распределению материала и ведет к большей прочности. Прослойки же и раковины нарушают правильность строения и поэтому вредны. Скопления цемента, так называемая "крупа", указывают на то, что цемент распределился неравномерно, что вместо того, чтобы попасть в стенки, он скатался в комки. Такой пенобетон бывает слаб.

Внешний вид

Изделия из пенобетона должны иметь правильную форму, неповрежденные ребра, углы и поверхности. Пенобетон в изделии, или отливаемый на месте работ, не должен иметь трещин. Это - очень важное требование является обязательным и включено в ОСТ.

Объемный вес

Объемный вес пенобетона, высушенного до постоянного веса, должен быть: для марки А не выше 400 кг/м2, для марки Б - в пределах от 400 до 500 кг/мг. Объемный вес является простым мерилом для определения пористости материала, и что от пористости зависят многие свойства - теплопроводность, прочность и другие. Заметим еще, что вес зависит от того, влажен ли пенобетон или он высушен, и единица объема сухого пенобетона - будет весить меньше, чем влажного. Поэтому, чтобы сравнивать объемные веса двух образцов пенобетона нужно, чтобы они были бы в равных условиях, а поэтому ОСТ указывает, что объемный вес определяется для "высушенного до постоянного веса пенобетона".

Что это значит? Мы знаем, что по мере того, как высыхает какой-нибудь кусок пенобетона, его вес уменьшается, а потому если будем сушить его до тех пор, пока из пенобетона не уйдет вся влага, то с этого момента, как долго бы не нагревали пенобетон, он больше не будет уменьшаться в весе, так как вся влага удалилась. Таким образом сушить до постоянного веса, это значит сушить до удаления всей влаги или до полной сухости.

Морозостойкость

Насыщенный водой пенобетон должен выдерживать 15-кратное замораживание при температуре от 10 до - 20° С без видимых повреждений. Пенобетон, предназначенный для холодильников или для таких частей здания, где он будет подвергаться замораживанию, не должен бояться мороза. Проверка этого качества делается так: насыщенный водой пенобетон замораживают, в холодильнике или во льде с солью, а затем дают оттаять; часа через 3 или 4, когда он оттаял его снова замораживают, дав простоять на морозе 3-4 часа, и опять оттаивают. Таких последовательных замораживаний и оттаиваний пенобетон должен выдержать не менее 15 смен. . Считается, что подобное испытание в достаточной мере обнаруживает стойкость пенобетона против мороза, и что естественные условия, обычно, бывают гораздо менее суровы.

Из предыдущего видно, что требования к пенобетону марки А и Б отличаются в некоторых отношениях. Происходит это от того, что пенобетон марки А, имеющий меньший объемный вес, более порист, а вследствие этого он менее теплопроводен (лучший изоляционный материал), но зато он и слабее и больше поглощает влаги. Это объясняется большим числом пор и более тонкими стенками пенобетона меньшего объемного веса (марки А) по сравнению с более тяжелым пенобетоном марки.

Важнейшим свойством ячеистого бетона является его прекрасная теплоизоляционная способность - поры, содержащиеся внутри материала, наполнены воздухом, который, как известно, является очень хорошим теплоизолятором.

Ячеистые бетоны можно использовать в качестве наполнителя несущих стен при строительстве каркасного дома. В этом случае всю нагрузку берет на себя каркас. Однако каркасное домостроение с использованием ячеистых бетонов по большей части относится к области многоэтажного строительства и для частного застройщика не является актуальным. Получается, что при строительстве небольшого дома ячеистый бетон будет попросту неоправданно дорогим материалом из-за высокой стоимости фундамента. Кроме того, толщина несущих стен из ячеистого бетона достигает полуметра, что для небольшого дома многовато. Ячеистый бетон - материал пористый и, следовательно, обладает пониженной плотностью. Увеличение же плотности ради уменьшения толщины стены приведет только к тому, что материал потеряет многие свои выдающиеся свойства, такие как способность "дышать" и сохранять тепло. Дома из ячеистых бетонов возводят люди, которые хотят построить довольно большой коттедж для круглогодичного проживания, но при этом стремятся оптимизировать свои расходы.

1.2 Описание технологической схемы производства

Весь процесс приготовления пенобетона на основе классической технологии с использованием пеногенератора, применяемой во всем мире, состоит из 4 основных технологических этапов:

1. Запустили смеситель, на вращающийся вал смесителя загрузили: воду + цемент + песок. Приготовили цементно-песчаный раствор (~3-4 минуты);

2. Не останавливая смеситель подаем пену из пеногенератора заданной плотности до полного объема (~1 минута и менее);

3. Перемешиваем до однородной массы (~1-2 минуты);

4. Закрываем горловину, подаем в смеситель, сжатый воздух, транспортируем смесь к месту укладки (формы, наливной пол и др.) (3-4 минут).

Полный технологический цикл составляет примерно ~7-12 минут (зависит от проф. подготовки персонала), от этого и складывается производительность оборудования: другими словами, если мы имеем смеситель 500 литров то при цикле 7-12 минут - 5-8 замесов в час - производительность составит 2,5-4 м. куб/час.

Производство изделий из теплоизоляционного ячеистого бетона включает следующие основные технологические операции: подготовку сырьевых материалов, приготовление ячеистобетонной смеси, формование изделий их тепловлажностную обработку.

Подготовка сырьевых материалов. Для того чтобы обеспечить повышенную устойчивость поризованной массы на стадиях формования изделий и набора структурной прочности, а также для создания большого объема цементирующих новообразований при твердении, в технологии теплоизоляционных ячеистых бетонов используют тонкодисперсные композиции. Тонкому измельчению подвергается кремнеземистый компонент и известь. Цемент, как правило помолу не подвергают, так как он уже имеет достаточно высокую удельную поверхность.

На практике применяют два способа подготовки сырьевых материалов:

1. Мокрый помол основной массы кремнеземистого компонента (песка) и сухой помол известково-песчаного вяжущего (при соотношении известь: песок, равно 1: 2). Содержание воды в песчаном шламе поддерживают на уровне, обеспечивающим хорошую его текучесть (плотность шлама около 1,6 г/см³);

2. Совместный сухой помол компонентов сырьевой шихты - извести, цемента и песка при влажности последнего не выше 2% по массе.

После помола основные компоненты сырьевой смеси должны характеризоваться следующей дисперсностью S_уд, см²/г: кремнеземистый компонент (песок) - не менее 1500-2000; известь - 4500-5000; цемент - 3000-4000.

Как мокрый, так и сухой помол должен производиться в присутствии ПАВ, что интенсифицирует измельчение, частично предотвращает слипание частиц, уменьшает намол металла. Дозировка ПАВ - 0,1-0,25% от массы сухих компонентов.

Приготовление ячеистобетонной смеси. Способы приготовления формовочных масс зависят от принятой на данном производстве технологии и вида применяемого порообразователя. При пенобетонной технологии конечной целью данной технологической операции является получение готовой поризованной массы с заданными характеристиками.

При приготовлении смеси для пенобетона в смеситель с готовым раствором, содержащим кремнеземистый компонент, вяжущее и добавки, вводят техническую пену, которую получают в специальном пеновзбивателе. Пенобетонную ячеистую массу приготавливают в трехбарабанном, реже в двухбарабанном смесителе (пенобетоносмесителе).

Проектирование составов ячеистобетонных смесей осуществляют, исходя из заданной средней плотности ячеистого бетона, применяемых видов вяжущего и кремнеземистого компонента, вида тепловлажностной обработки. При этом стремятся получить максимальную прочность при минимально возможном расходе вяжущего и порообразователя

Бетоносмеситель для производства ячеистого бетона

Бетоносмеситель для производства ячеистого бетона представляет собой цельнометаллический сосуд - тонкостенную стальную чашу или цистерну. В зависимости от требуемой емкости смеситель может иметь вертикальное или горизонтальное расположение чаши. Смеситель - центральный компонент технологической линии - производственного участка или отдельной установки, например пенобетонной. Особенности технологического цикла смесеобразования обуславливают применение в качестве смесителя сосуда, работающего как при обычном атмосферном давлении, так и при повышенном.

Рис.1 Смеситель ячеистобетонный стандартный: 1 - смесительный барабан; 2- загрузочная воронка; 3- электродвигатель; 4 - смесительные лопатки; 5 - выгрузочное устройство

По способу смесеобразования, бетоносмеситель для производства ячеистого бетона, относится в классу смесителей принудительного перемешивания. В отличии от бетоносмесителей тяжелых бетонов, так называемых смесителей гравитационного действия, смешивание ячеистобетонной смеси производится лопатками, насаженными на валы, которые монтируют вдоль продольной оси сосуда (см. рис.1).

Основное требование к процессу перемешивания средствами бетоносмесителя - обеспечить однородность бетонной массы и исключить расслоение ее структуры. Смесители принудительного промешивания целесообразны для приготовления кроме ячеистых бетонов также смесей повышенной жесткости и смесей из легких бетонов на пористых заполнителях (пористые заполнители не могут эффективно участвовать в перемешивании теста в смесителях свободного падения - гравитационных, используемых доля приготовления тяжелых бетонов).

Время перемешивания зависит от подвижности бетонной смеси и вместимости бетоносмесителя. Чем меньше подвижность бетонной смеси и больше вместимость бетоносмесителя, тем больше время, необходимое для перемешивания. Например, для емкости смесителя 500 дм³ оно составляет 1,5...2 мин, а для емкости 2400 дм³ -3 мин. и более.

1.3 Расчет технологического процесса

Таблица 1.1 Материальные потоки процесса

№ п/п	Материальные потоки /стадии, операции/	Единица	Значение потока
			В год	в сутки	в смену	вчас
1	2	3	4	5	6	7
1.1.	Склад сырья	-/-	150000	410,95	136,98	17,12
1.2.	Транспортировка из склада (цемент, песок, вода)	т	151500	415,06	138,35	17,29
1.3.	Формование	т	152257,5	417,14	139,04	17,38
1.4.	Смешивание	т	153018,7	419,22	139,74	17,46
1.5.	Дозирование	т	153783,8	421,32	140,44	17,55
1.6.	Дробление цемента	т	123642,17	338,82	112,94	14,11
1.7.	Просев песка	т	7727,63	21,17	7,05	0,88
1.8.	Помол песка	т	7843,54	21,48	7,16	0.89
1.9.	Транспортировка на склад гот.прод.	т	155321,63	425,5	141,83	17,72
1.10.	Склад готовой продукции	т	156874,84	429,79	143,26	17,90

Пример расчета материального потока процесса

Производительность для каждого предела с учетом возможного брака и производственных потерь:

Где - производительность передела, следующего за рассчитываемым;

В - потери, %.

1) Производительность склада сырьевой муки с учетом потерь 1%:

в год:

П пер.ср.= 150000 + (150000 / 100 Ч 1)=151500 т

в сутки:

151500 / 365 =415,06 т

в смену:

415,06 / 3 = 138,35 т

в 1 час:

138,35 / 8 = 17,29 т

Таблица 1.2 Расчет производительности завода

№ п/п	Наименование цеха /передела/	Единица	Значение потока
			В год	в сутки	в смену	В час
1	2	3	4	5	6	7
1.1.	Склад сырья	т	150000	410,95	136,98	17,12
1.2.	Транспортировка из склада (цемент, песок, вода)	т	151515,15	415,11	138,37	17,29
1.3.	Формование	т	152272,72	417,18	139,06	17,38
1.4.	Смешивание	т	153034,003	419,27	139,75	17,46
1.5.	Дозирование	т	153799,18	421,36	140,45	17,55
1.6.	Дробление цемента	т	123654,53	338,77	112,92	14,11
1.7.	Просев песка	т	7728,40	21,17	7,05	0,88
1.8.	Помол песка	т	7844,32	21,49	7,16	0,89
1.9.	Транспортировка на склад гот.прод.	т	155337,16	425,58	141,86	17,7
1.10.	Склад готовой продукции	т	156890,52	429,83	143,27	17,90

Пример расчета производительности завода

Производительность для каждого передела:

Где - производительность передела, следующего за рассчитываемым;

В - потери, %.

1) Производительность склада сырьевой муки с учетом потерь 1%:

в год:

150000 / 0,9999 = 151515,15 т

в сутки:

151515,15 / 365 = 415,11 т

в смену:

415,11 / 3 = 138,37 т

в 1 час:

138,37 / 8 = 17,29 т

Таблица 1.3 Потребность в сырье и полуфабрикатах

№ п/п	Наименование сырья	Единиц	Потребность
			В год	в сутки	в смену	В час
1	2	3	4	5	6	7
1.1.	Цемент	т	10882,17	249,29	81,76	10,89
1.2.	Песок	т	384,45	0,05	0,0006	0,00000788
1.3.	Вода	т	3460,13	1,56	0,09	0,00195

Пример расчета потребности в сырье и полуфабрикатах:

Где -потребность передела в сырьевых материалах /годовая, суточная, сменная, часовая/;

- производительность передела по готовой продукции /годовая, суточная, сменная, часовая/;

- расход сырья на единицу готовой продукции;

- коэффициент неравномерности потребления сырья во времени, равный 1,3; 1,2; 1,1; 1,0 соответственно для годовой, суточной, сменной, и часовой производительности.

в год:

П с = 153783,8 Ч 0,8 Ч 123027,04 / 150000 Ч 1 = 10882,17

в сутки:

П с = 153783,8 Ч 0,8 Ч 123027,04 / 150000 Ч 1,1 =249, 29

в смену:

П с = 153783,8 Ч 0,8 Ч 123027,04 / 150000 Ч 1,2 = 81,76

в 1 час:

П с = 153783,8 Ч 0,8 Ч 123027,04 / 150000 Ч 1,3 = 10,89

1.4. Расчет, выбор и компоновка технологического оборудования

технологический пенобетонный блок качество

Таблица 4. Спецификация оборудования

№ п/п	Наименование оборудования	Расчетная Продуктивность, т	Паспортная Продуктивность, т	Количество n	Мощность электродвигателя, кВт	Коэф. Использования	Число Часов работы в год	Годовой расход электроэнерг. кВт
					единицы	общая
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1.1	Ленточный транспортер КЛС-400	23,05	19	2	4,5	9	0,455	8760	78840
1.2	Дозатор жидкости ДБЖ-400	23,4	120	1	22	22	0,146	8760	192720
1.3	Трубная шаровая мельница 0,9Ч1,8м марки СМ-6007.	1,18	4	1	35	35	0,2225	8760	306600
1.5	Пенобетономешалка непрерывного действия	23,28	5	5	10	50	3,5	8760	438000

При выборе оборудования необходимая производительность аппарата определяется по формуле:

П а г = П ср.пер. Ч К н / К исп.

где К исп. -коэффициент использования аппарата, К исп. = 0,8…0,95;

К исп -коэффициент, учитывающий равномерность подачи материала, К исп =1,2

Количество устанавливаемых однотипных аппаратов определяется по формуле:

n = П а ч / П п ч

где П п ч- паспортная часовая производительность аппарата.

Для определения коэффициента фактического использования аппарата формула:

К ср исп = П ср ч / n Ч П п ч

где П п ч -требуемая часовая производительность предприятия

Пример:

Расчет для ленточного транспортера

Производительность аппарата определяется по формуле:

П а г = П ср.пер. Ч К н / К исп = 17,29 Ч 1,2 / 0,9 = 23,05

Количество устанавливаемых однотипных аппаратов определяется по формуле:

n = П а ч / П п ч = 23,05 /19 = 1,21 ? 2 шт.

Находим коэффициент фактического использования аппарата по формуле:

К ср исп = П ср ч / n Ч П п ч = 17,29 / 2 Ч 19 = 0,455

Расчет обьема бункеров:

V b = П а г (T / o ) K3 :

где П а г - продуктивность , т/ч;

T - время запаса, ч;

o - обьемная масса материала , т/м;

К3 - коэффициент заполнения бункеров.

П а г (паспортная продуктивность аппарата) = 5 м/ ч;

T = 10 ч;

o = 400 т/м;

К3 = 0,9

V b = П а г (T / o ) K3 = 5 (10 / 400) 0,9 = 0,1125.

1.5 Параметрический расчет и описание принятой конструкции аппарата

Пенобетоносмеситель непрерывного действия состоит из пеногенератора, смесителя, дозаторов цемента шлама и воды, смонтированных на одной общей раме.



1 - пеногенератор; 2 - дозатор цемента; 3 - дозатор шлама; 4 - дозатор воды; 5 - ротаметр; 6 - пульт управления; 7 - вагонетка с формой; 8 - смеситель.

Пеногенератор имеет корпус цилиндрической формы, коническую крышку, рассекатель пены, корпус рассекателя, вал рассекателя, привод рассекателя, поплавковое устройство для поддержания постоянного уровня пенообразователя и устройство для подачи воздуха. Устройство для подачи воздуха расположено внутри цилиндрической части корпуса и заканчивается внизу воздухораспределяющей цилиндрической насадкой, перфорированной по боковой нижней поверхности. Перемешивание сжатого воздуха с пенообразующей эмульсией вызывает процесс пенообразования. После заполнения объёма корпуса пена поступает в рассекатель, а из него по шлангу в смеситель. Рассекатель представляет собой вал с установленной на нем сетчатой лопастью, при прохождении через который пена измельчается. Производительность пеногенератора регулируют измельчением количества подаваемого воздуха.

Смеситель выполнен в виде двухвальной мешалки с непрерывными винтовыми лопастями, вращающимися навстречу друг другу. Корпус смесителя плотно закрыт крышками. На крышках смонтированы: водораспределительная камера с электромагнитным клапаном; загрузочная воронка с фланцем для крепления переходных точек от дозаторов цемента и песка; патрубок, по которому пена поступает из пеногенератора. В нижней части корпуса имеется патрубок для выдачи готовой смеси.

Применяют дозаторы песка и цемента барабанного ячейкового типа. Скорость вращения ротора дозатора, а соответственно и производительность дозатора изменяют бесступенчато ценным вариатором. В дозаторах установлено специальное устройство для сигнализации в случае прекращения подачи цемента или песка. Сигнальное устройство расположено под питателем и представляет собой заслонку, которая вращается в шариковых подшипниках. На одном конце заслонки расположен ртутный контакт, на другом - контргруз. Когда из дозатора выдается сыпучий материал, заслонка отклоняется и принимает вертикальное положение, в противном случае заслонка под действием груза возвращается в горизонтальное положение; при этом срабатывает ртутный контакт и подается сигнал на пульт оператора. Дозатор воды выполнен в виде бака с поплавковым клапаном и регулятором, соединенным трубопроводом с баком.

Работа пенобетоносмесителя начинается с включения пеногенератора. Примерно через 2 - 3 мин (с момента выхода пены) включают одновременно все остальные механизмы: дозаторы цемента, песка и смеситель. Готовую пенобетонную смесь через выходной патрубок смечителя выдают в формы.

Если для приготовления пенобетонной смеси применяют шлам песка, в смесителе непрерывного действия дозатор песка заменяют на дозатор шлама. Дозатор шлама (см.рис.) представляет собой конвейер 1, расположенный внутри кожуха 2, на верхней крышке которого смонтированы приемный патрубок 3 и два указателя уровня 4 и 5, предназначенные для ограничения верхнего и нижнего уровня шлама в корпусе дозатора.



1 - приводной барабан; 2 - корпус дозатора; 3 - приемный патрубок; 4 - контакт нижнего уровня; 5 - контакт верхнего уровня; 6 - ковш; 7 - лента ковшового питателя; 8 - натяжное устройство; 9 - натяжной барабан; 10 - рама; 11 - червячный редуктор; 12 - вариатор; 13 - электродвигатель

Привод барабана 6 конвейера осуществляется от электродвигателя 7 через вариатор 8, червячный редуктор 9 и цепную передачу. Команда от указателей уровня передается на исполнительный механизм расходного бака. При срабатывании нижнего указателя шлам подается в дозатор, при срабатывании верхнего подача шлама прекращается. Выходной патрубок корпуса дозатора соединен рукавом с воронкой смесителя. Управление машиной дистанционное с одного пульта управления.

Производительность смесителя непрерывного действия 12-15 мі/ч; установленная мощность электродвигателя 10-12 Квт; число оборотов рассекателя 12 об/сек; валов смесителя 3,7 об/сек.

1.6 Контроль изготовления и качества продукции

Требования, предъявляемые к готовой продукции:

1. Теплоизоляционные изделия должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя.

2. Приемку и поставку изделий производят партиями. Партия должна состоять из изделий, изготовленных по одной технологии и из материалов одного вида и качества.

3. Размер партии устанавливают в количестве сменной выработки предприятия изготовителя, но не более 50 м³.

4. Основные параметры изделий, требований к внешнему виду, плотность, предел прочности при сжатии, влажность и однородность структуры определяют для каждой партии изделий. Определение предела прочности на изгиб и теплопроводности производят два раза в год.

5. Потребитель имеет право производить выборочную контрольную проверку соответствия изделий требованиям ГОСТ 5742-76.

6. Для проверки внешнего вида, однородности структуры, формы и размеров от каждой партии отбирают образцы в количестве 2% от партии, но не менее 10 шт.

7. Из числа изделий, удовлетворяющих требованиям стандарта по внешнему виду, форме и размерам, отбирают одно изделие для определения плотности, прочности при сжатии и изгибе.

8. При неудовлетворительных результатах контроля хотя бы по одному из показателей, проводят повторную проверку по этому показателю удвоенного количества образцов, взятых от той же партии.

При неудовлетворительных результатах повторного контроля партия изделий приемке не подлежит.

Если при проверке изделий, которым в установленном порядке присвоен государственный Знак качества, окажется, что изделия не удовлетворяют требованиям ГОСТ 5742-76 хотя бы по одному показателю, то изделие приемке по высшей категории не подлежит.

Требования, предъявляемые к маркировке, хранению и транспортированию изделий:

1. Изделия должны храниться в контейнерах рассортированными по маркам и уложенными на ребро вплотную одно к другому не более чем в четыре ряда по высоте. При отсутствии контейнеров изделия хранятся в штабелях не более чем в шесть рядов по высоте. Под каждый ряд изделий должны быть уложены деревянные прокладки толщиной не менее 25 мм и шириной не менее 70 мм.

2. На каждом контейнере или штабеле должна быть прикреплена бирка или поставлен несмываемой краской штамп с указанием условного обозначения изделий и государственного Знака качества на тех изделиях, которым в установленном порядке он присвоен.

3. При перевозке без контейнеров изделия должны быть уложены на торец вплотную один к другому продольной осью по направлению движения не более чем в четыре ряда по высоте.

4. Изготовитель должен гарантировать соответствие изделий требованиям ГОСТ 5742-76 при соблюдении потребителем условий хранения и транспортирования, установленных настоящим стандартом, и сопровождать каждую партию паспортом, в котором указывается:

а) наименование и адрес предприятия изготовителя;

б) номер и дата составления паспорта;

в) наименование, условное обозначение и количество изделий;

г) результаты физико-механических испытаний.

5. При погрузке, выгрузке, хранении и транспортировании должны быть приняты меры, предохраняющие изделие от воздействия атмосферных осадков, почвенной влаги и повреждений.

При производстве ячеистых бетонов и другим изделий технический контроль осуществляют на различных стадиях технологического процесса. В зависимости от этого контроль различают входной, операционный и приемочный.

Контроль производства осуществляют цеховой технический персонал, он отвечает за соблюдение технологических требований к изделиям. Отдел технического контроля предприятия контролирует качество и производит прием готовой продукции, проверяет соответствие технологии техническим условиям производства изделий.

В задачи производственного контроля входят: контроль качества поступивших на предприятие материалов и полуфабрикатов - входной контроль.

Требования, предъявляемые к маркировке, хранению и транспортированию изделий:

1. Изделия должны храниться в контейнерах рассортированными по маркам и уложенными на ребро вплотную одно к другому не более чем в четыре ряда по высоте. При отсутствии контейнеров изделия хранятся в штабелях не более чем в шесть рядов по высоте. Под каждый ряд изделий должны быть уложены деревянные прокладки толщиной не менее 25 мм и шириной не менее 70 мм.

2. На каждом контейнере или штабеле должна быть прикреплена бирка или поставлен несмываемой краской штамп с указанием условного обозначения изделий и государственного Знака качества на тех изделиях, которым в установленном порядке он присвоен.

3. При перевозке без контейнеров изделия должны быть уложены на торец вплотную один к другому продольной осью по направлению движения не более чем в четыре ряда по высоте.

4. Изготовитель должен гарантировать соответствие изделий требованиям ГОСТ 5742-76 при соблюдении потребителем условий хранения и транспортирования, установленных настоящим стандартом, и сопровождать каждую партию паспортом, в котором указывается:

а) наименование и адрес предприятия изготовителя;

б) номер и дата составления паспорта;

в) наименование, условное обозначение и количество изделий;

г) результаты физико-механических испытаний.

5. При погрузке, выгрузке, хранении и транспортировании должны быть приняты меры, предохраняющие изделие от воздействия атмосферных осадков, почвенной влаги и повреждений.

При производстве ячеистых бетонов и другим изделий технический контроль осуществляют на различных стадиях технологического процесса. В зависимости от этого контроль различают входной, операционный и приемочный.

Контроль производства осуществляют цеховой технический персонал, он отвечает за соблюдение технологических требований к изделиям. Отдел технического контроля предприятия контролирует качество и производит прием готовой продукции, проверяет соответствие технологии техническим условиям производства изделий.

В задачи производственного контроля входят: контроль качества поступивших на предприятие материалов и полуфабрикатов - входной контроль.

При производстве газосиликатных блоков особое внимание уделяют контролю качества извести, беря различные пробы определяют активность и содержание в ней различных примесей и т.д при контроле заполнителей требуется проверить вид, наличие паспорта, физико-механические свойства, влажность; контроль выполнения технологических процессов, осуществляемый во время выполнения определенных операций в соответствии с установленными режимами, инструкциями и технологическими картами - операционный контроль, при таком контроле необходимо при тепловой обработке контролировать температуру, влажности и продолжительность процесса, а также проводится внешний осмотр блоков, проверять размеры и качество поверхности изделий; контроль качества и комплектности продукции, соответствие ее стандартам и техническим условиям - приемочный контроль.

Приемочный контроль - это контроль готовой продукции, по результатам которого принимается решение о ее пригодности к поставке потребителю. Его результаты используют для выявления недостатков технологического процесса и внесение необходимых изменений. Он устанавливает соответствие качественных показателей требованиям ГОСТа и проекта изделия. Он предусматривает испытания и измерения готовых газосиликатных изделий и обобщение входного и операционного контроля.

Контроль может быть сплошным, т.е. каждой единицы продукции, и выборочный, т.е контроль части продукции, по результатам которого оценивают всю партию.

При соответствующем качестве материалов и правильно организованного операционном контроле создаются условия выполнения технологического процесса, гарантирующее выход продукции высокого качества.

Исходные материалы, поступающие на завод, подвергаются систематическому контролю. Действенность контроля обеспечивается правильным хранением материалов по видам, маркам и партиям, паспортизацией материалов и их использованием.

Чаще всего на предприятиях тепловая обработка контролируется автоматическими устройствами.

Автоматизация контроля и регулирования производственного процесса находит применение на заводах ячеистого бетона, где уже практически решена задача создания заводов - автоматов.

2. Техника безопасности и охрана окружающей среды

Безопасность в производстве изделий должна быть обеспечена выбором соответствующих технологических процессов, приемов и режимов работы производственного оборудования, рациональным его размещением, выбором рациональных способов хранения и транспортирования исходных материалов и готовой продукции, профессиональным отбором и обучением работающих, применением средств защиты. Производственные процессы должны соответствовать ГОСТ 12.3.002-75, а применяемое оборудование - ГОСТ 12.2.003-74.

Способы безопасного производства погрузочно-разгрузочных и складских работ должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.009-76. Порядок и способы безопасного производства работ должны быть изложены в технологических картах.

При производстве работ в цехах предприятий следует соблюдать правила пожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-76. Следует также строго соблюдать требования санитарной безопасности, взрывобезопасности производственных участков, в том числе связанных с применением веществ, используемых для смазки форм, химических добавок, приготовлением их водных растворов и бетонов с химическими добавками.

Концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны, его температура, влажность и скорость движения не должны превышать установленных ГОСТ 12.1.005-76. Во всех производственных и бытовых помещениях следует устраивать естественную, искусственную или смешанную вентиляцию, обеспечивающую чистоту воздуха.

Уровень шума на рабочих местах не должен превышать допустимый ГОСТ 12.1.003-83. Для снижения уровня шума следует предусматривать мероприятия по ГОСТ 12.1.003-83 и СНиП П-12-77.

Уровень вибрации на рабочих местах не должен превышать установленный ГОСТ 12.1.012 - 78. Для устранения вредного воздействия вибрации на работающих необходимо применять специальные мероприятия: конструктивные, технологические и организационные, средства виброизоляции и виброгашения, дистанционное управление, средства индивидуальной защиты.

Естественное и искусственное освещение в производственных и вспомогательных цехах, а также на территории предприятия должно соответствовать требованиям СНиП 11-4-79.

При производстве изделий следует применять технологические процессы, не загрязняющие окружающую среду, и предусматривать комплекс мероприятий с целью ее охраны. Содержание вредных веществ в выбросах не должно вызывать увеличения их концентрации в атмосфере населенных пунктов и в водоемах санитарно-бытового пользования выше допустимых величин, установленных СН 245-71.

Тепловые установки являются агрегатами повышенной опасности, так как их работа связана с выделением теплоты, влаги, пыли, дымовых газов. Поэтому условия труда при эксплуатации таких установок строго регламентируются соответствующими правилами и инструкциями

В цехах, где размещаются тепловые установки необходимо иметь: паспорт установленной формы с протоколами и актами испытаний, осмотров и ремонтов на каждую установку; рабочие чертежи находящегося оборудования и схемы размещения КИП, исполнительные схемы всех трубопроводов с нумерацией арматуры и электрического оборудования; инструкции по эксплуатации и ремонту.

В таких инструкциях должно быть краткое описание установок, порядок их пуска, условия безопасной работы, меры предотвращения аварии.

Крышки ямных пропарочных камер должны быть достаточно герметичны и оборудованы водяными затворами. На стенах предусматривают скобы для спуска рабочих при ремонте и чистки. Каждую такую камеру оборудуют вентиляцией. Камеры должны иметь герметичные системы подвода пара, оборудованные надёжными вентилями. В цехах, где расположены установки для ТВО, обязательно устраивают приточно-вытяжную вентиляцию. Электрооборудование и электроприборы должны быть рассчитаны на работу во влажной среде. Электродвигатель должен иметь заземление.

Каждая тепловая установка разрабатывается с расчётом, чтобы она создавала оптимальные условия ведения технического процесса и безопасности условия труда. Их проектируют с обязательной герметизацией. Оборудование проектируют с ограждением, а его включение в работу должно сопровождаться звуковой и световой сигнализацией, площадки для оборудования находящиеся выше уровня пола, оборудуют ограждением и сплошной обшивкой по нижнему контуру. Особое внимание уделяют очистке теплоносителя от пыли и мелких частиц материала. Весь обслуживающий персонал тепловых установок допускают к работе только после изучения и оформления его знаний.

Контроль за соблюдением правил и инструкций по охране труда и технике безопасности осуществляется органами государственного надзора и общественными организациями, которые и разрабатывают эти нормы.

Экологические последствия производства пенобетона. Отрицательные последствия для экологии при производстве пенобетона не наблюдаются. В качестве исходного сырья используются только экологически чистые природные компоненты: цемент, песок, вода. Ядовитые и токсические материалы не применяются. Пенообразователь Ареком-4 является экологически чистым, биоразлагаемым продуктом. Внешний вид однородная прозрачная жидкость светло-коричневого цвета Плотность 1000-1200 Водородный показатель (рН) пенообразователя, в пределах 8-9. При производстве пенобетона используют биологически разлагаемые смазки (например, Компил), что позволяет получать экологически чистую и внешне привлекательную продукцию. Пенобетон не горит, обладает высокой противопожарной устойчивостью, что делает его привлекательным материалом при возведении огнестойких конструкций. Если при производстве пенобетона возникающий брак, не выкидывается на свалку, тем самым, загрязняя окружающую среду, а подлежат дроблению и повторному использованию.

При производстве пенобетона, даже в больших промышленных масштабах, нет вредных для экологии выбросов и отходов.

Коэффициент экологичности пенобетона, по данным Минздрава Украины, составляет 2,0 и уступает только древесине (коэффициент 1,0). Он "дышит", регулируя влажность в здании. Преимущества ячеистого бетона - его теплоизоляционные свойства, используемые как в теплых, так и в холодных климатических условиях. Материал не гниет и не горит, в отличие от дерева, не ржавеет, по сравнению с металлом. Он не стареет. Обладает свойствами дерева и камня одновременно.

При производстве пенобетона применяются различные добавки и смеси. Утечка этих смесей или несоблюдение элементарных правил безопасности при работе с этими материалами при попадании на кожу, слизистые оболочки глаз, случайном проглатывании, вдыхании паров может вызвать раздражение верхних дыхательных путей и отравление.

Избежать этого можно, соблюдая правила безопасности при работе с добавками и смесями. Следует применять индивидуальные средства защиты - халат, респиратор, резиновые перчатки. В аварийных ситуациях необходимо использовать противогаз.

Условия труда работников занятых на производстве пенобетона.

Согласно нормам действующего законодательства, работодатель обязан обеспечить необходимые условия труда для работника. Условия и безопасность труда должна быть доведена до нормативных требований. Также работодателю необходимо выполнять комплексные мероприятия по предотвращению случаев производственного травматизма, профессиональных заболеваний и аварий. Мероприятия по охране труда на каждом рабочем месте предприятия (производства) являются приоритетными и направлены на сохранение здоровья, работоспособности работников, на снижение потерь рабочего времени и, как следствие, на повышение производительности труда.

Мероприятиями должно предусматриваться обеспечение работников, непосредственно связанных с производством пенобетона, специальными одеждой, обувью и другими средствами индивидуальной защиты, а именно: халат, респиратор, резиновые перчатки, а также обеспечение надлежащего лечебно-профилактического обслуживания работающих.

Сроки носки спецодежды:

Наименование спецодежды	сроки носки в мес.
Халат	12
Перчатки резиновые	3
рукавицы брезентовые	3
Респиратор	1
Ботинки кожаные	12

В случае преждевременного износа этих средств, не по вине работника, предприятию следует производить замену.

Санитарно-гигиенические условия труда должны обеспечивать оптимальность микроклимата (температуры, влажности, чистоты воздушной среды, естественного и искусственного освещения, уровня производственных шумов, вибрации и др.).

Создать условия для прохождения обязательного медицинского осмотра работников. Не предлагать работнику работу, которая по медицинскому заключению, противопоказана ему по состоянию здоровья.

Также необходимо проводить обучение работников по вопросам охраны труда, в соответствии с требованиями соответствующих нормативно-правовых актов об охране труда.

Вредные и опасные факторы при производстве пенобетона имеются.

А именно:

- работа противоморозной добавки Формиат Натрия;

- работа с пенообразователем «ПБ-2000».

- работа с цементом;

При проектировании, строительстве и эксплуатации новых и реконструкции действующих предприятий по производству ячеистых бетонов необходимо руководствоваться "Общими правилами по технике безопасности и промышленной санитарии для предприятий промышленности строительных материалов". Неблагоприятные условия труда могут быть в основном обусловлены повышенной концентрацией пыли и влаги в помещении; недостаточной тепловой изоляцией аппаратов; ненадежным ограждением вращающихся частей механизмов и т. п.

Все производственные источники теплоты (корпуса агрегатов, трубопроводы и т. п.) должны быть обеспечены устройствами и приспособлениями, резко ограничивающими выделение конвекционной или лучистой теплоты в рабочем помещении. Температура нагретых пове...