Цех по производству мелкоштучных стеновых блоков из арболита

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет

Кафедра производства строительных изделий и конструкций

Факультет строительства и управления недвижимостью

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по дисциплине «Технология изоляционных материалов»

на тему: «Цех по производству мелкоштучных стеновых блоков из арболита»

Выполнил: студент 4 курса

группы 02-С-61Таранухин Д.С.

Руководитель: Огурцова О.С.

Краснодар, 2006

Реферат

Пояснительная записка курсового проекта стр., 37 рис.2, 9 табл., 8 ист.

Иллюстративная часть курсового проекта 2 листа формата А1.

Арболит, арболитовая смесь, изделия из арболита, технологическое оборудование, контроль качества.

Целью данного курсового проекта является разработка цеха по выпуску мелкоштучных стеновых блоков из арболита. Годовая производительность цеха по выпуску стеновых блоков - 10000000 шт. условного кирпича. В курсовом проекте рассмотрена одна из технологий получения мелкоштучных стеновых блоков из конструкционно-теплоизоляционного арболита, спроектирована технологическая линия под заданную производительность, дана технико-экономическая оценка предложенным техническим решениям с целью анализа эффективности производства изделий из арболита.

Содержание

Введение

1. Номенклатура выпускаемой продукции

2. Выбор способа производства и его обоснование

3. Описание технологического процесса производства мелкоштучных блоков из арболита

4. Технологическая часть

4.1 Требования к сырью для арболитовой смеси

4.2 Расчёт состава арболитовой смеси

4.3 Режим работы цеха

4.4 Производственная программа цеха

4.5 Расчёт потребности в сырьевых материалах для арболитовой смеси

4.6 Расчёт и подбор технологического оборудования

5. Контроль технологического процесса и качества готовой продукции

6. Охрана труда

7. Технико-экономические расчёты и основные показатели

7.1 Расчёт потребности в энергетических ресурсах

7.2 Штатная ведомость цеха

7.3 Технико-экономические показатели работы цеха

8. Перспективы развития производства изделий из арболита

Заключение

Литература

Введение

Арболит - лёгкий бетон крупнопористой структуры, получаемый подбором состава смеси из органического целлюлозного заполнителя (растительного происхождения), минерального вяжущего, воды, химических добавок. Особенность арболита по сравнению с такими аналогичными материалами, как фибролит, деревобетон, ксилолит и др. состоит в том, что для его получения пригодна более широкая номенклатура органических целлюлозных заполнителей различной природы (древесная дроблёнка, костра льна, конопли, сечка тростника, стеблей хлопчатника, рисовой соломы и др.), т.е. отходы производства, запасы которых в нашей стране имеются в больших количествах.

В сельскохозяйственном строительстве изделия из арболита широко применяются в виде стеновых панелей и блоков. Накоплен определённый опыт применения арболита при строительстве промышленных зданий, сооружений и культурно-бытовых зданий. На основе арболита можно также получать плиты покрытия, перекрытия, плиты основания под линолеум и паркет, теплоизоляционные изделия, пространственные конструкции и др. [1]

Изделия из арболита хорошо зарекомендовали себя и широко применялись при возведении одноэтажных и высотных зданий за рубежом. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует о том, что по строительным, экономическим и эксплуатационным свойствам Арболит является весьма эффективным строительным материалом.

Производство и применение арболита позволяет снизить материалоёмкость, энергоёмкость, массу здания и удельные капитальные затраты на изготовление 1 м2 стенового материала по сравнению с бетоном на пористых заполнителях. Одновременно решается и другая важная народнохозяйственная задача - защита окружающей среды от загрязнения отходами промышленности и сельскохозяйственного производства. Кроме того, применение арболита обеспечивает снижение расхода цемента. На изготовление 1 м2 стены из арболита (приведённой толщины по теплозащите) требуется цемента на 30-35 кг меньше, чем при использовании керамзитобетона (хотя расход вяжущего на 1 м3 конструкций у арболита несколько больше), что обусловлено значительным уменьшением толщины стены из этого материала из-за его более высоких теплофизических свойств. Арболитовая стена, благодаря крупнопористой структуре материала, обеспечивает высокое термическое сопротивление, а это даёт возможность тратить меньше энергии на отопление.

Все вышеперечисленные свойства делают арболит эффективным строительным материалом, производство и применение которого экономически весьма целесообразно, особенно в условиях жёсткой экономии тепловой энергии.

производство мелкоштучный стеновой блок арболит

1. Номенклатура выпускаемой продукции

Блоки арболитовые мелкоштучные предназначены для индивидуального строительства жилых домов усадебного типа и хозяйственных построек (коровник, свинарник, птичник, сарай-хранилище, гараж и др.).

Блоки изготавливаются из арболитовой бетонной смеси и имеют проектную плотность с = 700 кг/м3, геометрические размеры 600?150?250 мм.

Блоки изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 19222-84 и ГОСТ 19010-82, в которых установлены требования к изделиям.

Состав арболитовой смеси подбирается лабораторией предприятия-изготовителя в зависимости от вида органических заполнителей. При этом устанавливается соотношение фракций органических заполнителей, их содержание, оптимальный расход цемента, воды и химических добавок в кг/м3 смеси с учётом обеспечения показателей, установленных вышеуказанными стандартами.

Арболитовая смесь в момент её укладки должна иметь необходимую плотность (в уплотнённом состоянии) с отклонением не более ±5% и температуру не ниже 15оС.

Показатель расслаиваемости смеси не должен быть более 10%.

Поризованная арболитовая смесь должна иметь жёсткость не более 30с (по техническому вискозиметру) или подвижность не более 4 см.

Фактическая средняя плотность затвердевшего арболита не должна превышать проектную более чем на 5%.

Марка арболита по морозостойкости в изделиях в зависимости от режима их эксплуатации и климатических условий района строительства должна приниматься в соответствии с нормами проектирования и не должна быть менее F 25.

Влажность арболита в изделиях при отгрузке их потребителю не должна превышать 25% по массе.

Масса изделий из арболита при отгрузке их потребителю не должна превышать проектную (определённую при наибольшей допускаемой отпускной влажности арболита, указанной в ГОСТ 19222-84) более чем на 5% для изделий высшей категории качества и более чем на 7% для изделий первой категории качества.

Отклонения от проектных размеров изделий, указанных в рабочих чертежах, стандартах и технических условиях на конкретные виды изделий не должны превышать в мм:

±5 - по длине изделия;

±5 - по высоте и толщине изделия.

Отклонения от прямолинейности профиля лицевых поверхностей изделий, характеризуемое величиной наибольшего зазора между поверяемой поверхностью и прилегающим ребром металлической линейки - не более 3 мм.

Готовые блоки следует хранить в закрытом отапливаемом помещении при влажности не более 60%.

Рис. 1. Вертикальный неармированный арболитовый стеновой блок

2. Выбор способа производства и его обоснование

В задании на курсовой проект необходимо разработать технологическую линию по производству мелкоштучных блоков из арболита.

На сегодняшний день изделия из арболита получают по агрегатно-поточной, конвейерной или полуконвейерной технологии.

Достоинства агрегатно-поточного способа - более гибкая, манёвренная технология, позволяющая получить более широкую номенклатуру изделий, в том числе изделия сложной конфигурации, многослойные изделия. Однако при производстве узкоспециализированных изделий, какими являются мелкоштучные блоки наибольший эффект даёт конвейерная технология. Непрерывностью потока и чёткостью ритма конвейера достигается предотвращение простоев, пооперационное расчленение технологических процессов по стандартным специализированным постам и узкая специализация обеспечивают высокую производительность труда и создают предпосылки для комплексной автоматизации и контроля технологических процессов. Используемая поризованная смесь даёт возможность устанавливать для её виброобработки стандартные виброплощадки, применяемые в производстве железобетонных изделий.

При конвейерном способе производства мелкоштучных арболитовых блоков возможно осуществлять их формование как в индивидуальных формах, так и первоначальное формование массива, а затем последующая его разрезка на изделия нужных типоразмеров. Таким образом, во втором случае делается возможным получение изделий более широкой номенклатуры за счёт возможного изменения в процессе разрезки массива (переход на другой типоразмер), а, кроме того, существенно сокращается металлоёмкость производства.

Таким образом, вышеперечисленные преимущества позволяют отдать предпочтение конвейерному способу производства мелкоштучных блоков из арболита методом формования массива с его последующей разрезкой на готовые изделия.

3. Описание технологического процесса производства мелкоштучных блоков из арболита

Рис.2. Технологическая схема цеха по производству мелкоштучных блоков из арболита: 1 - бетоноукладчик; 2 - бетоновозная эстокада; 3 - бетонораздаточный бункер; 4 - место выдержки блоков после ТВО; 5-10 - посты конвейерной линии; 11 - вывозная тележка; 12 - передаточные тележки; 13 - многощелевая камера ТВО.

Из многощелевой камеры тепловлажностной обработки 13, где в течение 24 часов при температуре ? 50оС и относительной влажности 50…60% изделие проходит ТВО, с помощью передаточной тележки 12 подаётся на формовочную линию конвейера. На посту распалубки 10 специальным автоматом производят раскрытие формы - «ромашки».

Следующим шагом конвейера форма перемещается на пост разрезки 9. Здесь при помощи специального толкателя отформованные блоки-заготовки подаются на рабочий стол резательного автомата. На данном автомате производится разрезка блоков-заготовок на мелкоштучные блоки требуемого типоразмера. Затем готовые блоки при помощи ленточного транспортёра передаются на автомат-садчик, который производит загрузку их на стеллажи и устанавливает стеллажи на вывозную тележку 11 при помощи которой готовые блоки либо вывозятся за пределы цеха для погрузки на автотранспорт, либо мостовым краном устанавливаются на место выдержки блоков 4.

Освободившаяся форма передвигается на пост очистки 8. После этого она попадает на пост сборки 7, где при помощи специального автомата происходит закрытие бортовой оснастки.

Затем форма попадает на пост смазки 6, где специальной установкой осуществляется нанесение тонкого слоя эмульсионной смазки на собранную и очищенную форму.

После этого с помощью передаточной тележки 12 форма подаётся на формовочный пост 5. На этом посту при помощи бетоноукладчика 1 осуществляется заполнение формы арболитовой смесью и вибрационная обработка заформованного полуфабриката. Подача бетона на формовочный пост осуществляется при помощи раздаточного бункера 3, движущегося по бетоновозной эстакаде 2.

После того как форму заформовали её при помощи передаточной тележки и толкателя передают в камеру ТВО.

4. Технологическая часть

4.1 Требования к сырью для арболитовой смеси

Для производства мелкоштучных блоков из арболита используют арболитовую смесь, состав которой подбирается из расчёта, что конечная (проектная) плотность изделия должна соответствовать с=700кг/м3, а класс бетона - В 2,5.

Сырьевые материалы для приготовления арболитовой смеси должны удовлетворять:

- портландцемент: ГОСТ 10178.

- вода водопроводная питьевая: ГОСТ 2874.

Для получения арболита класса B 2,5 необходимо использовать портландцемент марки М400. Начало схватывания портландцемента должно наступать не менее чем через 45 мин., а конец - не позднее 12 ч от начала затворения. Тонкость помола должна быть такой, чтобы при просеивании через сито №008, остаток на сите составлял не более 15% веса пробы.

Вода должна иметь водородный показатель pH не менее 4. Она не должна содержать сульфатов более 2700 мг/л (в пересчёте на SO42-) и всех солей более 5000мг/л.

В качестве органических заполнителей может применяться: измельчённая древесина из отходов лесозаготовок, лесопиления, деревообработки хвойных (ель, сосна, пихта), лиственных (берёза, осина, бук, тополь) пород.

Размеры органического заполнителя не должны превышать:

по ширине - 10 мм;

по длине - 40 мм;

по толщине - 5 мм.

Содержание примесей коры в применяемой древесине не должно превышать 10%, а хвои и листьев - не более 5% по массе к сухой смеси заполнителя.

Кроме этого, содержание в органическом заполнителе водорастворимых веществ не должно превышать 2% по массе.

Применяемые органические заполнители не должны иметь признаков гнили, плесени, инородных материалов (глин, грунта), а в зимнее время быть без льда и снега.

Кроме того, для улучшения свойств арболитовой смеси следует применять различные химические добавки:

- для ускорения твердения: хлорид кальция (ХК) по ГОСТ 450-77;

- для образования плёнки на поверхности органических частиц: стекло натриевое жидкое (ЖС) по ГОСТ 13078-82;

- для пенообразования: алкилсульфатная паста (СП-1) по ТУ 38.-1.07.55-80.

4.2 Расчёт состава арболитовой смеси

За исходный состав арболитовой смеси для получения мелкоштучных изделий класса B 2,5 принят состав указанный в [1], как применяемый в промышленных масштабах на Волоколамском экспериментальном заводе строительных конструкций (ЭЗСК г. Волоколамск Московской обл.). Состав на 1 м3 следующий:

Портландцемент (ГОСТ 10178), кг 400

Щепа (фракция 2,5…10 мм), м3 1,5

Хлористый кальций (ГОСТ 450-77), л 22,2

Стекло натриевое жидкое (ГОСТ 13078), л 24,0

Алкилсульфатная паста (ТУ 38-1.07.55), кг 1,0

Вода, л (при = 0,9) 360

В качестве древесного заполнителя применяется щепа, полученная одностадийным дроблением кусковых отходов хвойных пород (горбыль, срезки, торцы и др.). Принятый состав смеси для изготовления арболитовых блоков класса B 2,5 со средней плотностью с = 700 кг/м3.

4.3 Режим работы цеха

Для предприятий по производству изделий из арболита по конвейерной технологии количество рабочих суток в году составляет 247. Количество рабочих смен в сутки (без тепловой обработки) - 1; количество рабочих смен в сутки (для тепловой обработки) - 3. Это значит, что при одностадийной работе формовочного цеха, тепловая обработка изделий производится во 2-ю и в 3-ю нерабочие смены до тех пор, пока арболит, находящихся в щелевой камере изделий не наберёт заданной прочности. Длительность рабочей смены - 8 часов.

Годовой фонд рабочего времени основного технологического оборудования для конвейерного способа производства рассчитывается по формуле

Вр = Ср?ч?Ки, ч (1)

где Ср - расчётное количество рабочих дней в году;

ч - количество рабочих часов в сутки;

Ки - коэффициент использования оборудования; Ки = 0,943

Вр = 247?8?0,943 = 1863,374

Итоговые данные по запроектированному режиму работы цеха сведём в таблице.

Таблица 1. Режим работы цеха

Наименование цеха	Количество рабочих дней в году	Количество смен в сутки	Длительность рабочей смены, ч	Ки	Годовой фонд рабочего времени
Цех формовки	247	1	8	0,943	1863,37

4.4 Производственная программа цеха

Исходя из принятого режима работы цеха производим расчёт производственной программы цеха с учётом возможного производственного брака и потерь на отдельных переделах. Расчёты по переделам дают возможность правильно подобрать производительность технологического оборудования на каждом переделе с учётом увеличения производительности агрегата или установки, связанных с возможными потерями и браком на последующих операциях.

Расчёт производительности для каждого технологического передела производится по формуле:

По

Пр = -- (2)

1 - Б/100

где Пр - производительность рассчитываемого передела;

По - производительность передела, следующего (по технологическому потоку) за расчётным;

Б - производственные потери от брака.

В производстве мелкоштучных блоков из арболита выделим следующие технологические переделы: выдержка и складирование; расформовка и разрезка; тепловлажностная обработка; формование; приготовление арболитовой смеси. Средние величины возможных производственных потерь и брака приняты:

- по арболитовой смеси - до 1 %;

- по изделиям - до 5 %.

Выполним пересчёт годовой производительности цеха по производству мелкоштучных изделий из арболита. Пусть заданная производительность составляет 10000000 штук условного кирпича размером 120?250?65 мм (V=0,00195 м3). Тогда количество выпускаемых цехом в год блоков размером 600?150?250 мм составит 866666,667 штук, что соответствует годовой производительности Пгод=19500 м3/год.

Рассмотрим расчёт производительности по переделу «выдержка и складирование», приняв за исходную величину количество готовой продукции, поступающей на склад цеха. Потери на данном переделе составляют 1%.

Расчёт годовой производительности производим по формуле:

10000000

Пг = -------- = 10101010,1 шт. у. к .

1 - 1/100

Расчёт суточной производительности производим по формуле:

Пг 10101010,1

Псут = ------ = -------- = 40894,78 шт. у. к. (3)

247 247

Сменная производительность определяется по формуле:

Псут 40894,78

Псм = ---- = ------ = 40894,78 шт. у. к. (4)

n 1

где n - количество рабочих смен в сутки.

Расчёт часовой производительности производим по формуле:

Псм 40894,78

Пч = ---- = -------- = 5111,85 шт. у. к, (5)

Ч 8

где Ч - число рабочих часов в смену.

Рассмотрим передел «расформовка и резка». Потери составляют 2,5%. За исходную величину принимаем производительность на предыдущем переделе.

При этом сделаем пересчёт от штук условного кирпича к штукам блоков. 10000000 шт. у. к. = 866666,667 шт. блоков.

875420,875

Пг = -------- = 897867,56 шт. бл.

1 - 2,5/100

Псут = 897867,56/247 = 3635,09 шт. бл.

Псм = 3635,09/1 = 3635,09 шт. бл..

Пч = 3635,09/8 = 454,39 шт. бл.

Рассмотрим передел «тепловая обработка». Потери составляют 0,5%. Сделаем перерасчёт производительности на кубические метры.

20202,02

Пг = -------- = 20303,54 м3.

1 - 0,5/100

Псут = 20303,54/247 = 82,2 м3.

Псм = 82,2/1 = 82,2 м3.

Пч = 82,2/8 = 10,275 м3.

Рассмотрим передел «формование изделий». Потери составляют 1%.

20303,54

Пг = -------- = 20508,63 м3.

1 - 1/100

Псут = 20508,63/247 = 83,03 м3.

Псм = 83,03/1 = 83,03 м3.

Пч = 83,03/8 = 10,38 м3.

Рассмотрим передел «приготовление арболитовой смеси». Потери составляют 1%.

20508,63

Пг = -------- = 20715,79 м3.

1 - 1/100

Псут = 20715,79/247 = 83,87 м3.

Псм = 83,87/1 = 83,87 м3.

Пч = 83,87/8 = 10,48 м3.-

Результаты расчёта сводим в таблицу 2.

Таблица 2. Производственная программа цеха

Наименование технологического передела	Единица измерения	Производственные потери, %	Производительность, м3
			в год	в сутки	в смену	в час
1.Выдержка и складирование 2.Расформовка и разрезка 3.Тепловая обработка 4.Формование изделий 5.Приготовление арболитовой смеси	Шт. у. к. Шт. бл. М3 М3 М3	1 2,5 0,5 1 1	10101010,1 897867,56 20303,54 20508,63 20715,79	40894,78 3635,09 82,2 83,03 83,87	40894,78 3635,09 82,2 83,03 83,87	5111,85 454,39 10,275 10,38 10,48

4.5 Расчёт потребности в сырьевых материалах для арболитовой смеси

Расчёт потребности в сырьевых материалах ведём на основании данных о составе бетонной смеси и составленной производственной программы.

Расход цемента на 1 м3 арболитовой смеси составляет 400 кг. Потребность в арболитовой смеси составляет по данным таблицы 20715,79 м3/год. Годовая потребность в цементе составит (Цг):

Цг = 400 ? 20715,79 = 8286,32?103 кг/год (6)

Суточная потребность в цементе составит (Цсут):

Цсут = 8286,32?103 /247 = 33,55?103 кг/сут (7)

Сменная потребность в цементе составит (Цсм):

Цсм = 33,55?103/1 = 33,55?103 кг/см (8)

Часовая потребность в цементе составит (Цчас):

Цчас = 33,55?103 /8 = 4,19?103 кг/ч (9)

Потребность в органическом заполнителе, воде и химических добавках рассчитывается аналогично.

Результаты расчётов сводим в таблицу 3.

Таблица 3. Расходы сырьевых материалов

Наименование сырья и полуфабрикатов	Расходы
	В год	В смену	В сутки	В час
Арболитовая смесь Цемент Вода Хлористый кальций Стекло жидкое Алкилсульфатная паста	20715,79 м3 8286,32 т 7457,68 т 459,9?103 л 497,2?103 л 20,716 т	83,87 м3 33,55 т 30,193 т 1,86?103 л 2,013?103 л 83,87 кг	83,87 м3 33,55 т 30,193 т 1,86?103 л 2,013?103 л 83,87 кг	10,48 м3 4,19 т 3,774 т 232,7 л 251,6 л 10,48 кг

4.6 Расчёт и подбор технологического оборудования

Расчёт оборудования производим в порядке установки отдельных машин в технологическом потоке от подачи сырья до выхода готовой продукции.

Общая формула технологического расчёта оборудования имеет вид:

Nм = Пт/Пм · Квн, (10)

где Nм - количество машин, подлежащих установке;

Пт - требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу;

Пм - часовая производительность машин выбранного типоразмера;

Квн - нормативный коэффициент использования оборудования во времени (0,8…0,9).

Рассмотрим первый технологический передел - подачу арболитовой смеси из смесительного отделения на формовочный пост. Для этой цели выбираем самоходный раздаточный бункер СМЖ 2А

Nм = 4,5/2,4·0,93 = 2

Следовательно, для обеспечения формования массива объёмом 4,5 м3 необходимо два самоходных бункера СМЖ 2А ёмкостью по 2,4 м3 каждый.

Техническая характеристика СМЖ 2А:

1. Объём, м3 2,4

2. Скорость передвижения, м/мин 60 и 40

3. Ширина колеи, мм 1720

4. Мощность, кВт 8

5. Габариты, мм 2506?2030?1497

Следующий технологический передел - укладка арболитовой смеси. Выбираем бетоноукладчик СМ - 557 в количестве 1 шт. Технические характеристики позволяют ему единожды загрузившись отформовать форму объёмом 4,5 м3.

Техническая характеристика СМ - 557:

1. Число бункеров, шт. 2

2. Суммарный объём, м3 4,8

3. Число питателей, шт. 2

4. Мощность, кВт 9,5

5. Габариты, мм 4420?4900?3050

Следующий технологический передел - виброобработка. Принимаем виброплощадку СМЖ 200Б с электромагнитным креплением формы, в количестве 1 шт.

Техническая характеристика СМЖ 200Б:

1. Грузоподъёмность, т 15

2. Амплитуда, мм 0,2…0,5

3. Мощность, кВт 92

4. Габариты, мм 10260?2986?664

Следующее по технологической линии оборудование - передаточная тележка СМЖ - 444-02 для передачи отформованного изделия в щелевую камеру тепловой обработки и извлечения её после обработки. Принимаем в количестве 2 шт.

Техническая характеристика СМЖ - 444-02:

1. Грузоподъёмность, т 20

2. Скорость передвижения тележки, м/с 0,24 и 0,05

3. Предельные размеры форм, мм

длина 8000

ширина 3840

4. Мощность, кВт 18,09

5. Габариты, мм 8000?4730?912

Далее на посту распалубки устанавливается оборудование - установка для открывания и закрывания бортов.

Следующий технологический передел - разрезка балок-полуфабрикатов на готовые изделия. В комплект технологического оборудования этого поста входят:

1) толкатель для подачи балок-полуфабрикатов на рабочий стол разрезки;

2) рабочий стол разрезки;

3) резательный фрезовой аппарат;

4) толкатель для подачи готовых блоков в автомат-садчик;

5) автомат-садчик для садки готовых блоков на стеллажи вывозной тележки СМ 1232.

Техническая характеристика СМ 1232:

1. Производительность (по камням), шт./ч 3600

2. Мощность, кВт 9,6

3. Габариты, мм 5370?5465?3700

Аналогичным образом подбираем остальное технологическое оборудование. Результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4. Ведомость оборудования цеха

Наименование оборудования	Количество, шт	Мощность, кВт	Прочие характеристики	Примечание
Раздаточный бункер для арболитовой смеси СМЖ 2А	2	8	Суммарный объём 2,4 м3.	Без прицепа
Бетоноукладчик СМ - 557	1	9,5	Число бункеров 2 число питателей 2 объём 4,8 м3.
Виброплощадка СМЖ 200Б	1	92	Грузоподъёмность 15 т амплитуда 0,2…0,5мм
Передаточная тележка СМЖ - 444-02	2	18,09	Грузоподъёмность 20 т v передвиж. 0,24 м/с
Гидравлический толкатель СМ 54А	1	2,2	v хода 0,41 м/мин рабочее усилие 17 тс
Многопильный распиловочный станок СМР - 004	1	22,3	v резания 31 м/с
Автомат-садчик СМ 1232	1	9,6	Производ-ть 3600 шт./ч
Устройство для открывания и закрывания ботов	2	3
Установка для нанесения эмульсии-смазки СМЖ 18А	1	6,4	Производительность 0,115 м3/ч

Тепловлажностная обработка изделий осуществляется в щелевых камерах. Режим обработки - 24 часа при t = 50…60 0C и относительной влажности 50%. Расчёт геометрических параметров приведён ниже.

Количество изделий, размещаемых в камере, определяем исходя из суточной производительности:

Псут = 82,2 м3.

Объём бетона в одном массиве (на одной вагонетке) = 4,5 м3.

Тогда количество изделий в щелевой камере

N = Псут/Vв = 82,2/4,5 = 18,27 ? 19 изд. (формы - вагонетки). (11)

Умножая количество изделий на длину одной формы - вагонетки получаем длину щелевой камеры:

Lк = 19 • 6 = 114 м. (12)

Ширину щелевой камеры принимаем по ширине форм-вагонеток с учётом зазоров между изделием и стенками камеры по 0,1 м с каждой стороны:

Bк = bф + 2·b = 3 + 2 • 0,1 = 3,2 м. (13)

Высота камеры принимается по высоте формы - вагонетки с учётом высоты рельсового пути (h1) и зазора между формой - вагонеткой и потолком камеры (h2):

Hк = hф + h1 + h2 = 0,75 + 0,15 + 0,1 = 1 м (14)

Так как режим обработки по длине камеры постоянен, то расчёт зон не производим.

5. Контроль технологического процесса и качества готовой продукции

Производственный контроль подразделяется на 3 вида: входной, пооперационный, выходной.

Входной контроль позволяет исключить из технологического процесса материалы, неудовлетворяющие требованиям ГОСТов и тем самым снизить количество некачественной продукции.

Пооперационный контроль позволяет выявить нарушения технологических режимов на стадии изготовления изделий и снизить вероятность появления брака.

Выходной контроль позволяет не допустить поставки некачественной продукции потребителю.

Производственный контроль изготовления мелкоштучных арболитовых блоков приведён в таблице 5.

Таблица 5. Контроль технологического процесса и качества готовой продукции

Контролируемые параметры	Периодичность контроля	Методика контроля	Место отбора пробы	Исполнитель
Входной контроль
Цемент - наличие паспорта - нормальная густота (НГ) - марка цемента - сроки схватывания Органический заполнитель - зерновой состав - коэффициент формы - показатель пригодности измельчённой древесины	При поступлении партии То же То же То же При поступлении новой партии То же Не реже 1 раза в квартал, или при изменении технологии, вида, качества сырья и освоении производства	По диаметру расплыва теста Испытанием образцов-балочек Набор сит 20; 10; 5; 2,5 мм Расчётным способом ГОСТ 19222	Склад Склад То же То же Склад То же То же	Лаборант ОТК Лаборант ОТК Лаборант ОТК Лаборант ОТК Лаборант ОТК То же То же
- содержание водорастворимых редуцирующих веществ Хлористый кальций - наличие паспорта - плотность Стекло жидкое - наличие паспорта - плотность Алкилсульфатная паста - наличие паспорта	То же При поступлении новой партии То же При поступлении новой партии То же При поступлении новой партии	ГОСТ 19222 ГОСТ 450 ГОСТ 13078	То же Склад хим. добавок То же Склад хим. добавок То же Склад хим. добавок	То же Лаборатория То же Лаборатория То же Лаборатория
Пооперационный контроль
- комплектация рабочих чертежей и карт - состояние оборудования 1. Колебания виброплощадки 2. Техническое состояние оборудования - приготовление арболитовой смеси 1. Точность дозирования 2. Время перемешивания 3.Удобоукладываемость 4. Плотность (в упл. состоянии) 5. Расслаиваемость 6. Объём межзерновых пустот - подготовка и смазка	Раз в месяц и при изготовлении новых изделий Раз в месяц Раз в смену Каждый месяц 2 раза в смену То же То же То же	Сравнение с перечнем проекта 2: осмотр 1: Наблюдение за приборами 2: Проверка тарировка приборов ГОСТ 10181.1 ГОСТ 10181.2 ГОСТ 10181.4 ГОСТ 10181.3	Цех Посты конвейерной линии Дозаторы, бетоносмесители	Инженер ПТО 1: мастер ОТК 2: механик 1,3 - 4: лаборант 2: оператор
форм 1. Соответствие формы проектным размерам 2. Качество очистки и смазки форм 3. Качество эмульсии - укладка арболитовой смеси: 1. Толщина слоя 2. Время виброуплотнения 3. Прочность арболита 4. Плотность арболита - соблюдение заданного режима тепловой обработки	Раз в квартал, поштучно Раз в смену То же Поштучно То же Серия кубов из партии То же Каждые 2 часа в процессе ВТО	Замер рулеткой и уровнем Осмотр Отбор проб и испытание Замер линейкой Секундомер Отбор проб и их испытание То же Приборы автоматики и регулирования УКБ-1	Пост распалубки Пост сборки Ёмкость 1 - 2: пост формовки 3: Пост формовки То же Щелевые камеры	Мастер ОТК Мастер Лаборант Мастер То же 3: Лаборатория Лаборатория Лаборант
Выходной контроль
А. Приёмо- сдаточный контроль
1. Средняя плотность арболита 2. Прочность арболита 3. Отпускная влажность 4. Линейные размеры изделия, внешний вид 5. Масса изделия	Каждая партия Каждая партия Каждая партия То же То же	ГОСТ 12730.1 Отбор и испытание образцов по ГОСТ 18105.0 Отбор и испытание образцов по ГОСТ 12730.2 Обмер отобранных образцов, осмотр ГОСТ 13015	Пост формовки Формовочный пост Склад готовой продукции То же То же	Лаборатория ОТК Лаборант ОТК Лаборант ОТК Лаборант ОТК То же
Б. Периодический контроль
1. Морозостойкость 2. Теплопроводность 3. Влажность 4. Прочность и жёсткость изделий	1 раз в 6 месяцев или при освоении технологии, при изменении вида материалов	ГОСТ 7025 ГОСТ 7076 ГОСТ 12730.2 ГОСТ 8829	Склад готовой продукции То же То же То же	Лаборант ОТК То же То же То же

6. Охрана труда

Для эффективной и безопасной работы на оборудовании формовочного цеха необходимо соблюдать следующие меры техники безопасности и охраны труда.

При дистанционной подаче бетонной смеси с помощью бункеров необходимо, чтобы они были снабжены специальными приспособлениями (замками), исключающими случайную выгрузку смеси. Затворы самоходных бункеров и бадей также должны иметь устройства, исключающие их самопроизвольное открывание и опрокидывание.

При подаче бетонной смеси в формовочные цеха самоходными бункерами, передвигающимися по бетонной эстакаде, обязательно устанавливается устройство двусторонней светозвуковой сигнализации.

Для осмотра, чистки и ремонта самоходных бункеров и бадей предусматриваются специальные ремонтные площадки на эстакадах, ограждённые перилами высотой не менее 1 м.

Так как при приготовлении арболитовой смеси используются химические добавки, то необходимо соблюдать меры предосторожности против повреждения глаз и отравления. Необходимо остерегаться попадания на кожу и в пищу растворов солей. Не следует привлекать к приготовлению растворов указанных добавок лиц с повреждениями кожного покрова (ссадинами, ожогами, раздражениями и т.п.), поражением век и глаз. Во время приготовления растворов добавок на рабочих должна быть спецодежда из водоотталкивающей ткани, очки, резиновые сапоги и перчатки.

Рабочее место машиниста бетоноукладчика следует оснащать виброгасящим устройством и звуковым электрическим сигналом и размещать так, чтобы процесс формования был виден как можно лучше. При работе с бетоноукладчиком необходимо тщательно следить за состоянием концевых выключателей.

Пи работе вибрационного оборудования (виброплощадки), необходимо строго соблюдать следующие правила:

- формы следует закреплять на виброплощадке при помощи электромагнитов;

- пускать и останавливать виброплощадку может только обслуживающий её оператор. Осмотр, чистка и ремонт виброплощадки разрешается только после отключения её от электрической сети и изъятия вилки разрыва.

- становиться на виброплощадку во время её работы категорически запрещается;

- следует установить металлические ограждения места расположения виброплощадки во избежание несчастных случаев.

Кроме того, рабочие обслуживающие формовочные посты, виброплощадки должны не реже одного раза в шесть месяцев проходить медицинский осмотр. Для уменьшения вредного влияния вибрации необходимо под рабочими местами устанавливать амортизирующие площадки.

При тепловой обработке изделий в щелевых камерах необходимо выполнять следующие указания:

Камеры ТВО оборудуются программными регуляторами, обеспечивающими автоматическое поддержание заданных условий ТВО. Пульт автоматического регулирования режима термообработки должен располагаться в отдельном помещении.

Парораспределительные устройства (коллекторы, паропроводы) устанавливаются в местах, исключающих ожоги обслуживающего персонала. Паропроводы оборудуются теплоизоляцией, и их прокладка к камерам осуществляется в закрытых каналах.

Торцы щелевых камер оборудуются шорами из пароустойчивой резины и тепловыми завесами.

Ремонтировать паропроводы и вентили, находящиеся под давлением запрещается.

Доступ рабочих в камеры пропаривания разрешается только после того, как температура в камере снизится до 40оС. Перед началом ремонтных работ в камере необходимо извлечь керамические предохранители на рубильнике и повесить табличку с надписью: «Осторожно! Работают люди!»

К работе на резательной установке допускаются лица прошедшие инструктаж, имеющие соответствующую квалификацию и навык работы.

Агрегат должен быть оборудован автоматической светозвуковой сигнализацией пуска обеспечивающей подачу предупредительного сигнала в течение 15с. с момента нажатия кнопки «Пуск» до включения его двигателей.

Электрическая схема агрегата должна обеспечивать: остановку подающего конвейера при внезапном отключении любого электродвигателя впереди агрегатного комплекса; невозможность подачи обрабатываемого материала на невключённый или остановившийся орган резания.

Осмотр, ремонт агрегата следует производить только после его отключения от сети и полной остановки.

7. Технико-экономические расчёты и основные показатели

7.1 Расчёт потребности в энергетических ресурсах

Для определения расхода электроэнергии используем технические характеристики основного и транспортного оборудования.

Для каждого вида оборудования определяем коэффициент загруженности, который отражает использование мощности двигателя, установленного на данном оборудовании в зависимости от степени его загрузки в период работы. Если оборудование загружаем полностью в соответствии с технической производительностью, то этот коэффициент равен 1. Величину коэффициента Кз определяем по формуле:

Кз = (Пф/Пт) • б, (15)

где Пф - фактическая производительность оборудования;

Пт - техническая (паспортная) производительность оборудования;

б - коэффициент, зависящий от степени использования оборудования [2].

Коэффициент использования двигателя по времени (Ки) отражает отношение времени фактической работы оборудования в смену [2]. Результаты сводим в таблицу 6.

Суммарная потребность в энергетических ресурсах за год составляет 358620,29 кВт. Увеличиваем годовой расход электроэнергии на 20% за счёт неучтённого оборудования.

Эг = 358620,29 + 358620,29 · 0,2 = 430344,348 кВт (16)

Таблица 6. Расчёт потребности в энергоресурсах

Наименование оборудования с электродвигателем	Кол-во единиц оборудования	Мощность электродвигателя, кВт	Ки	Кз	Часовой расход электроэнергии с учётом Ки и Кз	Расход электроэнергии, кВт
		единицы	общая				в смену	в сутки	в год
1Раздаточный бункер СМЖ 2А	2	8	16	0,6	1	9,6	76,8	76,8	18969,6
2 Бетоноукладчик СМ-557	1	9,5	9,5	0,6	1	5,7	45,6	45,6	11263,2
3 Виброплощадка СМЖ 200Б	1	92	92	0,6	1	55,2	441,6	441,6	109075,2
4 Передаточная тележка СМЖ 444-02	2	18,09	36,18	0,6	1	21,71	173,66	173,66	42895,01
5 Толкатель СМ 54А	1	2,2	2,2	0,6	1	1,32	10,56	10,56	2608,32
6 Станок СМР-004	1	22,3	22,3	0,6	1	13,38	107,04	107,04	26438,88
7 Автомат СМ 1232	1	9,6	9,6	0,6	1	5,76	46,08	46,08	11381,76
8 Распалубщик	2	3	6	0,6	1	3,6	28,8	28,8	7113,6
9 Установка СМЖ 18А	1	6,4	6,4	0,6	1	3,84	30,72	30,72	7587,84
10 Мостовой кран Q = 30 т.	1	102,3	102,3	0,6	1	61,38	491,04	491,04	121286,88

Удельный расход электроэнергии (Эуд) определяем по формуле:

Эуд = Эг/П = 430344,348/19500 = 22,07 кВт•ч/м3. (17)

7.2 Штатная ведомость цеха

Штатная ведомость цеха включает явочный состав производственных рабочих и цеховой персонал. Штатная ведомость проектируемого цеха представлена в таблице 7.

Таблица 7. Штатная ведомость цеха.

Наименование профессии	Явочная численность	Всего	Всего с подсменными
	1 смена	2 смена	3 смена
Основные производственные рабочие
Машинист бетоноукладчика	2	-	-	2	3
Опалубщик	2	-	-	2	3
Крановщик	1	-	-	1	2
Рабочий по обслуживанию ТВО	2	1	1	4	6
Контролёр качества	1	-	-	1	2
Оператор резательной установки	1	-	-	1	2
Слесарь	1	-	-	1	2
Итого	10	1	1	12	20
Цеховой персонал
Начальник цеха	1			1	1
Мастер смены	1	-	-	1	1
Технолог	1	-	-	1	1
Уборщица	-	-	1	1	1
Итого	3		1	4	4

Таблица 8. Количество человеко-часов по цеху

	Явочная численность	Всего с подсменными	Длительность смены,ч	Количество чел-ч
	1 смена	2 смена	3 смена	всего			в сутки	в год
Основные производственные рабочие
Итого, с подсмен-ными:	10	1	1	12	20	8	160	39520
Цеховой персонал
Итого, с подсмен-ными:	3	-	1	4	4	8	32	7904
Итого по цеху, с подсмен-ными:	13	1	2	16	24	8	192	47424

7.3 Технико-экономические показатели работы цеха

Трудоёмкость выработки единицы продукции (Тр) определяют по формуле:

Тр = Р/Пг = 39520/19500 = 2,03 чел.-ч/м3, (18)

где Р - годовой объём человеко-часов, отработанных производственными рабочими;

Пг - годовая производительность цеха, м3.

Производительность труда (Вч) определяется по формуле:

Вч = Пг/К = 19500/20 = 975 м3/чел. (19)

Энерговооружённость (Э) определяется по формуле:

Э = Эобщ/n = 302,48/12 = 25,2 кВт/чел. (20)

где Эобщ - общая установленная мощность электродвигателей на основном оборудовании, кВт; n - количество основных производственных рабочих, занятых в смену, чел.

Таблица 9. Технико-экономические показатели.

Наименование показателей	Единица измерения	Количество единиц измерения
Общее количество работающих в цехе людей	чел.	24
Производительность цеха	м3	19500
Производительность труда	м3/чел.	975
Выработка на одного рабочего	м3/чел	812,5
Трудоёмкость выработки единицы продукции	чел.-ч/м3	2,03
Энерговооружённость	кВт/чел.	25,2
Производственная площадь цеха	м
Съем с 1мплощади цеха	м3/год

8. Перспективы развития производства изделий из арболита

Практика применения арболита в нашей стране, а также дюризола и пилинобетона за рубежом показывает, что эти материалы долговечны, обладают необходимой прочностью, имеют небольшой вес, огнестойки, биостойки и легко поддаются механической обработке -- хорошо пилятся и сверлятся.

Учитывая, что арболит изготовляют на дешевом местном сырье и при этом он обладает многими положительными свойствами, его можно рекомендовать для широкого внедрения на многих стройках нашей страны, особенно в малоэтажном строительстве, в различных климатических условиях.

Технико-экономические подсчеты показывают, что в районах сосредоточения отходов древесины, а также при наличии камыша, костры конопли или других подобных отходов сельскохозяйственного производства выгодно организовать на их основе производство арболитовых изделий для изготовления ограждающих строительных конструкций. Правильное изготовление и применение таких изделий с учетом свойств арболита позволяет получить вполне долговечные и дешевые конструкции из них. Учитывая наличие в нашей стране большого количества местного сырья, пригодного для изготовления изделий из арболита, следует в ближайшие годы расширить производство арболита, которое может возместить наблюдаемый в отдельных районах строительства недостаток в стеновых материалах и в утеплителях для покрытий. Особенно это важно для сельскохозяйственного и городского малоэтажного строительства. Арболитовые изделия должны также найти распространение в строительстве зданий для предприятий лесной, деревообрабатывающей и бумажной промышленности, где имеется большое количество отходов древесины.

Для организации массового производства изделий из арболита необходимо построить в местах сосредоточения сырья (органических заполнителей) специальные предприятия или отдельные цехи с учетом потребности строителей в такой продукции. При этом необходимо решить вопрос о переработке отходов древесины в заполнители для арболита непосредственно в местах скопления этих отходов.

Очевидно, что уже теперь имеется возможность утвердить несколько типовых проектов арболитовых предприятий и цехов с различной производительностью.

Для расширения области внедрения арболита проектные и научно-исследовательские организации должны составить перспективную номенклатуру изделий из данного легкого бетона -- арболита -- и выпустить необходимую проектную документацию на здания и изделия из арболита различного назначения.

Технологам следует продолжать работу по совершенствованию технологии производства арболитовых изделий и по улучшению их качества. Особенно важно решить вопросы выбора эффективных и недорогих минерализаторов для органических заполнителей и упростить процесс их предварительной подготовки.

Важным технологическим переделом в производстве арболитовых изделии является процесс их формования. Поэтому, с одной стороны, следует улучшить приемы уплотнения арболитовой смеси, применяя наилучшие способы прессования и проката, а с другой -- изыскать возможности изготовления изделий без интенсивного уплотнения.

В настоящее время узким местом в производстве изделий является процесс твердения. В связи с тем что повышение температуры тепловой обработки уложенной арболитовой смеси ускоряет выделение из органических заполнителей вредных для цемента веществ, в конкретных условиях изделия после формования требуют длительной выдержки. Данное обстоятельство требует изыскать рациональные способы ускорения твердения арболита, что резко увеличило бы производительность предприятий, изготовляющих арболит.

Большую работу должны выполнить машиностроители по оснащению заводов и цехов современным усовершенствованным оборудованием. Сейчас на заводах по изготовлению арболитовых изделий используют машины, которые предназначены для работы в других отраслях промышленности. Между тем в ряде случаев использование этих машин не всегда даёт должный эффект, и поэтому ощущается потребность в специальном оборудовании (например, для дробления древесных отходов, для приготовления арболитовой смеси и ее укладки и т. д.).

Ученым вместе с производственниками предстоит выполнить большой объем исследований по уточнению отдельных технологических переделов и по комплексному изучению свойств арболита. Особое внимание должно быть обращено на повышение прочности и долговечности арболита, без существенного увеличения его объемного веса и осложнения технологии производства. При этом должны быть всесторонне изучены вопросы, связанные с теорией прочности арболита и сцепления органического заполнителя с цементным камнем.

Развитие производства изделий из арболита представляет собой большую проблему, и интересы народного хозяйства требуют ее быстрейшего разрешения с тем, чтобы широко внедрять данный дешевый строительный материал.

Заключение

Последние тенденции в области домостроения, введение новых норм и правил в области строительной технологии, в которых ужесточаются требования к теплоизоляционным свойствам строительных материалов показывают, что несмотря на всю свою простоту и даже примитивность, такой материал как арболит в действительности может быть широко востребован, так как обладает необходимыми свойствами (малой плотностью, низкой теплопроводностью) и может применяться не только как чисто теплоизоляционный компонент строительных конструкций, но и как материал, способный нести конструктивную нагрузку наряду с хорошей теплоизолирующей способностью. Всё это, а также относительная простота изготовления изделий из арболита, его дешевизна делают его, на мой взгляд, одним из перспективных строительных материалов.

Литература

Арболит/Под ред. канд. техн. наук Г.А. Бужевича. Издательство литературы по строительству. - М. - 1968г.

Бауман В.А. и др. Строительные машины, Т2. - М.: Машиностроение, 1977.

Волынец Н.П. и др. Справочник инженера технолога предприятий сборного железобетона. - Киев: Будiвельник, 1983. - 224 с.

Горбовец М.Н. Строительные машины, Т2. - М.: Машиностроение, 1991.

ГОСТ 10178-85.Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.

ГОСТ 10181 - 2000. Смеси бетонные. (взамен ГОСТ 10181.0 - 81, ГОСТ 10181.1 - 81, ГОСТ 10181.2 - 81, ГОСТ 10181.3 - 81, ГОСТ 10181.4 - 81).

ГОСТ 13015 - 83. Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные.

ГОСТ 19010 - 82. Блоки стеновые бетонные и железобетонные для зданий. Общие требования.

ГОСТ 19222 -84. Арболит и изделия из него. Общие технические условия.

ГОСТ Р 51232 - 98. Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества (взамен ГОСТ 2874 - 82).

Ибрагимов Ж.А. Производство мелкоштучных стеновых блоков для индивидуального строительства: Справ. Пособие. - М.: Стройиздат, 1994.

Наназашвили И.Х. Арболит - эффективный строительный материал. - М.: Стройиздат, 1984. - 125 с., ил.

Труды Алма-атинского научно-исследовательского и проектного института Строительных материалов. Сборник 9(11)/ Г.А. Батырбаев, Р.Б. Еремекбаев, А.А. Акчабаев. - Алма-Ата: Министерство промышленности строительных материалов СССР, 1969. - 420 с.

Размещено на Allbest.ru

...