Характеристика технологического процесса производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Номенклатура выпускаемой продукции

2. Технологическая часть

2.1 Режим работы цеха

2.2 Расчет производительности цеха

2.3 Сырье и полуфабрикаты

2.4 Выбор и обоснование технологической схемы производства

2.5 Технологический процесс производства

2.6 Расчет основного оборудования

2.7 Штатная ведомость цеха

2.8 Контроль технологического процесса и качество продукции

3. Охрана труда и окружающей среды

Заключение

Список использованной литературы

1. Номенклатура выпускаемой продукции

Минеральная вата представляет собой высокопористый материал, состоящий из тонких и гибких стекловидных волокон. Теплоизоляционные свойства минеральной ваты обусловлены содержанием в ней огромного количества воздушных пустот (до 97% общего объема ваты), заключенных между волокнами, которые расположены в вате во всевозможных направлениях. В выпускаемой заводами вате количество волокон с диаметром менее 7 мк составляет около 80--90%. Более толстых волокон значительно меньше. Волокна с диаметром свыше 50 мк обычно в вате отсутствуют. При слишком тонких волокнах вата легко уплотняется, слеживается и теплоизоляционные качества ее ухудшаются.

Концентрация вредных веществ (паров углеводородов), выделяющихся из ваты при температуре 40°С, не должна превышать при насыщенности 0,4 м2/м3 --1,5 мг/м3. Для производства ваты применяют горные породы габбро-базальтового типа и их аналоги, осадочные породы, вулканические шлаки, промышленные отходы, в т. ч. щебень из доменного шлака, а также смеси перечисленных компонентов и другие сырьевые материалы, обеспечивающие получение минеральной ваты в соответствии с требованиями настоящего стандарта и прошедшие радиологический контроль.

Плотность минеральной ваты зависит от среднего диаметра волокон, степени уплотнения и количества корольков.

Плотность может колебаться в широких пределах; значение ее зависит и от условий определения. Обычно плотность минеральной ваты определяют в специальном приборе под нагрузкой 0,02 кг/см2. [2]

Вату вида ВМ в зависимости от значения модуля кислотности подразделяют на три типа:

· А ѕ с модулем кислотности 1,6;

· Б ѕ с модулем кислотности 1,4 до 1,6;

· В ѕ с модулем кислотности 1,2 до 1,4.

Вата вида ВМСТ и ВМТ относится к типу А.

В ГОСТ 4640--96 минеральную вату, в зависимости от диаметра волокна, подразделяют на три вида:

· ВМСТ -- вата минеральная из супертонкого волокна диаметром от 0,5 до 3 мкм;

· ВМТ -- вата минеральная из тонкого волокна диаметром от 3 до 6 мкм;

· ВМ -- вата минеральная диаметром волокна от 6 до 12 мкм.

Из минеральной ваты производят следующие виды минераловатных изделий:

· штучные изделия -- плиты, цилиндры, полуцилиндры, сегменты;

· рулонные -- маты прошивные и на синтетическом связующем;

· шнуровые -- шнуры (жгуты);

· сыпучие -- гранулированная вата.

Таблица 1 - Значения для минеральной ваты вида ВМ

Наименование показателя	Значение для вида ваты ВМ
	А	Б	В
Водостойкость, рН, не более	4	5	7
Средний диаметр волокна, мкм, не более	6	8	12
Содержание неволокнистых включений размером св. 0,25 мм, % по массе, не более	12	20	25
Плотность, кг/м3, не более	80	90	100
Теплопроводность, Вт/(м·К), не более, при температуре:
(298±5) К	0,045	0,045	0,050
(398±5) К	0,064	0,065	0,066
(573±5) К	0,110	0,112	0,116
Влажность, % по массе, не более	1	1	1
Содержание органических веществ, % по массе, не более	2	2	2

Таблица 2 - Значения для минеральной ваты вида ВМСТ и ВМТ

Наименование показателя	Значение для вида ваты ВМ
	ВМСТ	ВМТ
Водостойкость, рН, не более	4	4
Средний диаметр волокна, мкм, не более	от 0,5 до 3 включ.	св. 3 до 6 включ.
Содержание неволокнистых включений размером св. 0,25 мм, % по массе, не более	5	8
Плотность под удельной нагрузкой (98±1,5) Па, кг/м3, не более	35	50
Теплопроводность при температуре (25±5) °С, Вт/(м · °К), не более	0,041	0,041
Влажность, % по массе, не более	1	1
Содержание органических веществ, % по массе, не более	2	2

Минеральная вата не является благоприятной средой для возникновения в ней грибов. Она может быть поражена грибами лишь в результате предварительного развития их в другой питательной среде, например в деревянных конструкциях, непосредственно соприкасающихся с минеральной ватой, развившиеся в ней грибы могут заразить и привести к разрушению близлежащие слои минеральной ваты.

Минеральная вата разрушается от действия щавелевой, лимонной и других органических кислот, выделяемых грибами.

Для большей биостойкости ваты следует повышать ее кислотность, увеличивая содержание в ней кремнезема.

При использовании минеральной ваты в деревянных строительных конструкциях необходимо осуществлять противогрибковую профилактику древесины.

2. Технологическая часть

2.1 Режим работы цеха

Отправным для расчета технологического оборудования, потоков сырья, состава рабочих и т.д. является режим работы завода, основных цехов. Режим работы завода, цехов, определяет количество рабочих дней в году, количество смен работы в сутки и рабочих часов в смене. Режим работы устанавливают в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий. Режим работы характеризуется числом рабочих дней в году (Д) и количеством смен в сутки (n).

При 8-часовой работе в смену режим работы предприятия строительных материалов следующий: для цехов с обжигом или другим непрерывно действующим оборудованием принимается режим с непрерывной работой цеха в сутки с учетом коэффициента использования оборудования для его ежегодного капитального ремонта: Д=365*К. При расчете количества рабочих дней принят коэффициент использования оборудования К = 0,85.

При оправке готовой продукции потребителю железнодорожным транспорт ом применяется трехсменная работа по непрерывной рабочей неделе с 365 рабочими днями, a при других видах транспорта, односменная работа - 260 рабочих дня.

Таблица 2.1 - Режим работы завода

Наименование цеха, отделения, технологического передела	Кол-во рабочих дней в году с учетом Кисп	Кол-во рабочих дней в неделю	Кол-во рабочих смен в сутки	Продолжительность смены, час	Расчетный годовой фонд рабочего времени, час
1.Подготовка сырья	260	5	2	8	2080
2.Плавление сырья и получение силикатного расплава	310	5	3	8	2480
3.Переработка расплава в волокно	260	5	2	8	2080
4.Формирование минерального ковра	260	5	2	8	2080
5.Рулонирование минерального ковра	260	5	2	8	2080

2.2 Расчет производительности цеха

Исходя из заданной годовой производительности завода и принятого режима работы, производим расчет производительности для каждого технологического передела в год, сутки, смену, час.

Расчет ведем в порядке, обратном технологическому потоку, т.е. «снизу вверх» начиная с отпуска готовой продукции.

Формула для расчета:

Np = No ( 1 + 0.01 П ),

где: Np- производительность рассчитываемого технологического передела;

No- производительность следующего (по технологическому потоку) передела;

П- производственные потери, брак,

Таблица 2.2 - Расчет производительности завода

Наименование технологического передела, операции	Величина потерь, %	Производительность, т
		в год	в сутки	в смену	в час
Отпуск готовой продукции	0	36 000	1500	750	94
Транспортирование	3	37 080	1545	773	97
Рулонирование минерального ковра	2	37 822	1576	788	99
Формирование минерального ковра	3	38 957	1623	541	68
Переработка расплава в волокно	27	47 475	1978	659	82
Плавление сырья и получение силикатного расплава	7	50 938	2122	707	88
Подготовка сырья	3	53 485	2229	1115	139

2.3 Сырье и полуфабрикаты

Требования к сырью, согласно ГОСТ 4640-93.

Металлургические доменные шлаки - один из основных видов сырья для производства минеральной ваты. Химический состав их представлен следующими наиболее важными оксидами, % по массе:

SiO2 - 35…40; А12О3 - 7…17; Fе2О3 + FеО - 0,5…3; СаО - 31…47;

Мg0 - 5…11; МnО - 0,4…2,2.

Подшихтовку шлаков производят кислыми добавками с высоким содержанием SiO2 и Al2O3 с целью понижения модуля основности шихты Мо до значения не более 0,8 (или модуля кислотности Мк до значения не менее 1,25), определяемых по формулам:

Ваграночные шлаки характеризуются повышенным содержанием кислых оксидов и пониженным - основных, % по массе: SiO2 - 40…46; А12О3 - 10…18; Fе2О3+FеО - 5…15; СаО - 20…34; МgО - 1,5…8. Модуль основности Mо=0,35...0,72 (Мк=1,37...2,82). Их можно использовать как однокомпонентное сырье, а также в качестве подкисляющей добавки к более основным шлакам. Имеют невысокую температуру плавления.

Мартеновские шлаки относятся к основным шлакам с содержанием СаО+МgО - 42…54%, SiO2+А12О3 - не более 40%; Мо=1,3...2 (Mк=0,49...0,76). Характеризуются повышенным содержанием Fе2О3+FеО - 8…24%. Их можно использовать как добавку к очень кислому сырью с целью повышения подвижности силикатного расплава и производительности плавильного агрегата за счет высокого содержания основных оксидов и как плавень, понижающий температуру плавления за счет повышенного содержания оксидов железа.[1]

Шлаки цветной металлургии, как правило, в большинстве своем пригодны для производства минеральной ваты. Имеют разнообразный химический состав, но в основном относятся к кислым и ультракислым шлакам, имеют Мо=1,1...0,3 (Mк=0,9...3). Вязкость расплавов шлаков никелевого, оловянного, цинкового, свинцового производств при температуре 1250…1350°С вполне приемлема и составляет 0,13…0,8 Па•с. Гораздо более вязки шлаки медеплавильного производства - 20 Па•с при температуре 1350°С, в связи с чем необходима их дошихтовка.

Золы электростанций по химическому составу весьма разнообразны.

Золы горючих сланцев и бурых углей менее кислые, чем золы от сжигания каменных углей.

Горные породы наиболее пригодны в виде изверженных пород габбро-базальтовой группы и метаморфических пород и мергелей со сходным химическим составом. Следует отметить, что запасы такого сырья в нашей стране практически неограниченны. Химический состав горных пород, применяемых для производства минерального волокна, колеблется в следующих пределах, % по массе:

SiO2 - 45…65; А12О3 - 10…20; Fе2О3 +FеО - 10…15; СаО - 5…15; МgО - 5…15; N2О+К2О - 1…3.

Отходы силикатного и керамического производств широко используют при получении минеральной ваты в процессе дошихтовки основного сырья в качестве подкисляющей добавки с содержанием SiO2+А12О3 - 70…85%.

В противном случае полученное силикатное волокно обладает низкой механической прочностью и является неустойчивым по отношению к воздействию воды в силу высокого содержания в нем СаО.

Электротермофосфорные шлаки содержат примерно одинаковое количество СаО и SiO2 (около 41…44%), Мо=1,09...1,21 (Мк=0,82...0,91), обязательно подшихтовываются кислыми добавками (песком, золой, ваграночными ультракислыми шлаками и пр.).

Запасы сырья, позволяющего изготавливать минеральную вату из однокомпонентной шихты без добавок, весьма ограничены, поэтому большинство заводов работает на двухкомпонентной шихте. Шихта должна обеспечивать необходимую вязкость расплава и долговечность волокна.

По существующему стандарту модуль кислотности минеральной ваты должен быть не менее 1,5 для высшей и не менее 1,2% для первой категории качества.С повышением модуля кислотности увеличивается долговечность минеральной ваты, так как становится больше ее химическая стойкость и, в частности, водостойкость. Водостойкость минеральной ваты характеризуется показателем рН; минеральная вата относится к высшей категории водостойкости при рН<5, 1-й категорий при рН <7.

Показатель рН гидролитической стойкости минepaльной ваты повышается при увеличении содержания в ней кислых окислов SiO2 и А12О3. Однако рост количества кислых компонентов шихты приводит к возрастанию вязкости, что влечет за собой снижение производительности и ухудшение условий волокнообразования. В связи с этим при выборе состава шихты приходится искать оптимальное решение. С одной стороны, не допускать слишком большой вязкости во избежание нарушения технологического процесса; с другой стороны, не допускать низкого содержания в шихте кислых окислов в ущерб долговечности минеральной ваты.[3]

Таблица 2.3 - Потребность в сырье

Наименование сырья	Ед.измер.	Расходы, т
		в час	в смену	в сутки	в год
Доменный шлак	80%	112	892	1783	42788
Диабаз	20%	28	223	446	10697

2.4 Выбор и обоснование технологической схемы производства

На процесс получения волокон и ваты, кроме химического состава расплава, определяющего вязкость и поверхностное натяжение при температурах переработки его в вату и склонность к кристаллизации, важную роль играет способ переработки. Последний значительно влияет на длину и диаметр волокон и на содержание неволокнистых включений в вате.

Переработку расплава осуществляют следующими основными способами раздува: центробежным, комбинированным и способом вытяжения. За последние годы в производстве минеральной ваты получили распространение:

1) комбинированный центробежно-дутьевой (ЦД) способ волок-нообразования, которым вырабатывается 90,4 % минеральной ваты объемной массой 96 кг/м3, со средним диаметром волокон 7,5 мкм, при количестве отходов во время волокнообразования 25--30 % и содержании корольков размером свыше 0,25 мм в среднем 19 %;

2) центробежно-валковый (ЦВ) способ, которым изготовляют 8,4 % минеральной ваты средней объемной массой до 90 кг/м3, со средним диаметром волокон до 7 мкм, количеством отходов при во-локнообразовании 30--50 % и содержанием корольков размером свыше 0,25 мм в среднем 16,4 %;

3) вертикально-фильерно-дутьевой (ВФД), которым вырабатывается около 0,6 % ваты объемной массой 72 кг/м3, со средним диаметром волокон 7,8 мкм и содержанием корольков размером свыше 0,5 мм до 2,2 %, отходов при волокнообразовании не имеется;

4) горизонтально-пародутьевой (ГПД) способ -- наиболее устаревший из известных. Таким способом вырабатывается до 0,6 % минеральной ваты средней объемной массой 109 кг/м3, со средним диаметром волокна 7,5 мкм и 19,4 % корольков размером выше 0,25 мм.

В данном курсовом проекте выбираем комбинированный центробежно-дутьевой способ волокнообразования.[1]

2.5 Технологический процесс производства

Производство минеральной ваты включает следующие процессы: подготовку сырья; плавление сырья и получение силикатного расплава; переработку расплава в волокно; формирование минераловатного ковра; рулонирование минераловатного ковра.Общая технологическая схема производства минеральной ваты приведена.

Смесь из определенных пропорций исходных материалов, применяемая для производства каменной ваты, называется шихтой. Каждое предприятие подбирает для себя свой уникальный состав шихты. Как правило, шихта состоит из двух и более компонентов. Основным условием выбора каждого из компонентов является получение волокна высокого качества с использованием местной природно-сырьевой базы. Число и качественный состав используемых компонентов определяют дальнейшие потребительские свойства минеральной ваты, такие как долговечность, гидрофобность, нейтральность в химическом отношении к металлам и другим строительным материалам. При этом не забываем, что нам необходимо получить продукт с высокими теплоизоляционными характеристиками устойчивый к динамическим нагрузкам. Основным показателем, влияющим на эти эксплутационные свойства, является химический состав волокна и его толщина. Специалисты в области теплоизоляционных материалов говорят о следующей зависимости - чем тоньше волокно, тем ниже значение коэффициента теплопроводности. А критерием оценки для химического состава волокна служит модуль кислотности (Мк), который представляет собой отношение суммы масс содержащихся в сырье кислых оксидов (кремнезема и глинозема ) к сумме масс основных оксидов (кальция CaO и магния MgO). Общепризнанно, что наилучших свойств волокна можно добиться при значении этого показателя близкого к 2.

После предварительной подготовки (сушка, измельчение) минеральные материалы поступают в камеру дозировки, где и задаются необходимые пропорции компонентов.

После перемешивания готовая шихта поступает в вагранную печь, где при температуре около 1500 0С происходит ее расплав. Этот этап - один из важнейших во всем процессе производства, т.к. температура, которая достигается в печи, оказывает определяющее значение на вязкость расплава, а, следовательно, на толщину и длину волокна, что в последствии, как уже ранее упоминалось, сказывается на основных свойствах материала (теплопроводность, прочность).

В качестве топлива мы используем каменный уголь.

На следующем этапе расплав с заданной вязкостью попадает на узел волокнообразования, основными агрегатами которого являются многовалковые центрифуги и камера волокноосаждения. Здесь, при попадании расплава на вращающиеся с огромной скоростью (около 7000 оборотов/мин.) валки, происходит образование волокна, выдуваемого воздушным потоком под высоким давлением. Струя расплава, выходя из сопла, загибается и делится на части разной толщины. При этом наблюдается хаотичность движения целого ряда образовавшихся струй, что указывает на турбулентность паровоздушного потока после соударения струи пара со струей расплава.

Вследствие турбулентности потока от концов образовавшихся разветвлений струи расплава отрываются не застывшие еще частицы, которые под действием силы поверхностного натяжения, преобладающего в над силой вытягивания, принимают шаровидную форму. Одновременно с этим отдельные не успевшие еще периферийной зоне потока затвердеть толстые волокна, попадая в периферийную зону потока, приобретают форму «гантели» или разрываются на несколько отрезков, образуя в свою очередь шарики. При раздуве струи вязкого расплава наблюдается закономерное образование разных частиц, концы которых вытягиваются в полете. В этой работе были определены скорости вытягивания волокна и полета частиц разной величины. Так, скорость вытягивания конца струи расплава достигает 60 м/сек, а скорость вытягивания концов летящих дугообразных частиц 20 м/сек. Скорость полета частицы диаметром 0,3 мм на расстоянии 6 мм от раздувочного сопла равна 36 м/сек, а скорость частицы с диаметром того же порядка (0,4 мм) на расстоянии 150 мм от сопла составляла 63 м/сек. Небольшие скорости вытягивания и полета отдельных частиц по сравнению со скоростью пара, выходящего из сопла (около 500 м/сек), можно объяснить турбулентным характером потока, при котором возникающие завихрения поглощают значительную часть кинетической энергии пара.

На этом же этапе осуществляется ввод связующего, модернизированного различными добавками (гидрофобизатор, обеспыливатель и т.д.), что обеспечивает равномерное распределение органических веществ по всему объему материала и делает его более однородным. производительность цех сырье полуфабрикат

Далее волокно поступает в камеру волокноосаждения, где происходит формирование так называемого "ковра", и материалу задаются предварительные размеры.

После камеры волокноосаждения "ковер" попадает на гофрировочную или ламельную машину, где происходит частичное ориентирование волокон, что позволяет получить изделия из минеральной ваты с высокими механическими свойствами (прочность на сжатие, прочность на отрыв слоев и т.д.).[6]

Отформованный "ковер" поступает в камеру термообработки, где при температуре 2600С происходит полимеризация связующего и задаются окончательные физико-механические характеристики. От качественного выполнения этого процесса зависят прочностные характеристики, а соответственно, и качество продукции в целом.

Выходящий из печи "ковер" разрезается на заданные размеры и упаковывается в целлофановую упаковку. Упакованный материал хранится на складе готовой продукции.

2.6 Расчет основного оборудования

Основными конструктивными параметрами вагранок являются: внутренний диаметр и рабочая высота шахты, количество фурм и объем горна.

В настоящее время на минераловатных заводах применяют два типа вагранок: СМ-5266 с внутренним диаметром 1000 мм; СМ-5232А и СМ-5232М с внутренним диаметром 1250 мм. Встречаются вагранки и других диаметров (750, 1050, 1070, 1300 и 1400 мм). Наиболее распространены вагранки с диаметром 1250 мм и рабочей высотой (от оси фурм до загрузочного люка) 4000 мм. Отношение рабочей высоты шахты к диаметру колеблется в больших пределах. Высокие вагранки характеризуются лучшими условиями теплообмена и большим теплотехническим к. п. д., чем низкие. Вместе с тем в высоких вагранках сопротивление слоя шихты значительнее, что увеличивает расход электроэнергии на подачу воздуха; равномерность опускания шихты в высоких вагранках хуже, а возможность зависания материала и образования настылей -- «козлов» чаще. На заводах минеральной ваты применяют преимущественно низкие вагранки с отношением высоты шахты к ее диаметру до 4. Основным отличием вагранок для плавки горных пород и шлаков от чугунолитейных вагранок является наличие у них в нижней части водяной рубашки (часто называемой по английски «ватержакетом») вместо огнеупорной футеровки.

Необходимость применения водяной рубашки вызывается сильным химическим действием жидкого силикатного расплава на огнеупорную футеровку, в результате чего она быстро разрушается. Водяная рубашка представляет собой двойной цилиндр, между стенками которого находится охлаждающая вагранку проточная вода. Благодаря непрерывной циркуляции воды в рубашке внутренняя металлическая стенка ее охлаждается и тем самым предохраняется от опасного перегрева. Температура отходящей из рубашки воды не превышает 60--70° С. Для уменьшения расхода воды устраивают циркуляционную систему оборотной воды: нагретая в рубашках вода подается в градирню для охлаждения, а затем вновь поступает в водяные рубашки вагранок.

Фурмы представляют собой отверстия для подачи в вагранку воздуха, нужного для горения топлива. Они расположены симметрично по окружности вагранки в количестве 8--10 шт.

Воздух, поступающий через фурмы, охлаждает расплав вблизи них, который становится более вязким и «намазывается» около фурм на стенках вагранки. Образовавшийся слой застывшего расплава уменьшает площадь сечения вагранки и снижает ее производительность. Во избежание этого воздух подается обычно не во все фурмы, а только в часть их, для чего общее количество фурм должно быть вдвое больше числа одновременно действующих. Таким образом, фурмы работают попеременно.

В вагранках с большим диаметром применяют двухрядное, а иногда и трехрядное расположение фурм, что увеличивает высоту зоны плавления и повышает производительность вагранки.

Горном называют нижнюю часть вагранки, в которой накапливается жидкий расплав. В горне происходит гомогенизация расплава, т. е. достижение его термической и физико-химической однородности. Чем выше горн, тем больше времени расплав выдерживается в нем перед выпуском из вагранки, тем лучше условия для получения гомогенного расплава и превращения его в минеральное волокно.

Для выпуска готового расплава из вагранки служат летки, представляющие собой круглые отверстия диаметром около 20--30 мм с желобами для схода расплава к раздувочному соплу или центрифуге. Вагранку загружают сырьем и топливом через загрузочный люк вручную или грузоподъемными механизмами, например, скиповым подъемником. В вагранках новейших конструкций устраивают два или три загрузочных люка, расположенных один над другим для лучшего регулирования высоты слоя загружаемого в вагранку материала.

К достоинствам вагранок относятся:

· большая производительность при небольших габаритах;

· простота конструкции;

· сравнительно невысокие капитальные затраты;

· возможности остановки в выходные и праздничные дни.

К недостаткам вагранок относятся:

· низкий коэффициент полезного использования тепла;

· высокие удельные затраты на топливо, плохое качество расплава и недостаточная стабильность струи расплава;

· неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия эксплуатации, обусловленные применением кокса

2.7 Штатная ведомость цеха

К составу рабочих относятся все лица, непосредственно занятых при изготовлении продукции, а также дежурных слесарей и монтеров.

В состав цехового персонала входят начальник цеха, сменные мастера, младший обслуживающий персонал.

Таблица 2.7 - Штатная ведомость цеха

Наименование профессии или видов работ	Кол-во работающих
	1 смена	2 смена	3 смена	Всего
А. Производственные рабочие
1. Машинист мельниц помола сырья	1	-	-	1
2. Машинист вагранной печи	1	1	1	3
3. Машинист центрифуги	1	1	-	2
4. Оператор камеры термообработки	1	1	-	2
5. Машинисты компрессоров	1	-	-	1
6. Подсобные рабочие	1	-	-	1
7. Дежурный слесарь	1	1	1	3
8. Электромонтёр	1	1	-	2
9. Машинист упаковочной машины	1	-	-	1
10. Рабочие склада	2	2	2	6
11. Лаборант	1	-	-	1
Б. Цеховой персонал
1. Начальник цеха	1	-	-	1
2. Старший мастер	1	-	-	1
3. Сменный мастер	1	1	1	3
4. Уборщица	1	1	-	2

2.8 Контроль технологического процесса и качество продукции

Качество исходного сырья в значительной степени предопределяет качество готовой продукции, поэтому контроль качества сырья является важным этапом в общей схеме технологического контроля производства. Основными видами сырья, которое служит для производства минеральной ваты, являются: легкоплавкие глины, известняки, доломиты, мергели, граниты, диабазы, сиениты, а также металлургические шлаки.

По мере поступления сырья определяют его влажность, потери при прокаливании, гранулометрический и химический составы.

Отобранная на складе средняя проба до момента определения влажности хранится в герметически закрытом стеклянном сосуде. Определение должно проводится в возможно короткое время. Для этого кусочки материала в количестве 50-100 г кладут в тарированную фарфоровую чашечку или химический стаканчик и взвешивают на технических весах. Затем пробу помещают в сушильный шкаф и высушивают при температуре 105-1100С. Высушенную до постоянного веса пробу охлаждают в эксикаторе над серной кислотой или над хлористым кальцием и снова взвешивают.

Для определения потерь при прокаливании берут навеску из воздушно-сухой лабораторной пробы в количестве 0,5 г и помещают в фарфоровый или платиновый тигель. Тигель с навеской ставят в муфель и прокаливают при температуре 10000С не менее 40 мин. Затем тигель с навеской охлаждают в эксикаторе, взвешивают, снова прокаливают до достижения постоянного веса.

При химическом анализе исходного сырья определяют содержание в нем SiO2, Al2O3, FeO, CaO, MgO, MnO и S.

При постоянстве состава сырьевых материалов (глин, доломитов, мергелей) производят химический анализ каждой новой партии сырья, поступающей на завод. Анализ металлургических шлаков, состав которых непостоянен, производится ежедневно.

Гранулометрический состав сырья определяют путем рассева его на наборе сит.

3. Охрана труда и окружающей среды

При производстве минеральной ваты и изделий из нее вредные условия труда могут создаваться:

а) выделением отходящих газов из вагранки через загрузочное отверстие, что вызывает опасность отравления окисью углерода рабочих-загрузчиков;

б) шумом пара, выходящего из сопел при раздуве расплава, что повышает утомляемость и приводит к ухудшению слуха у рабочих-вагранщиков;

в) брызгами расплава при выходе струи из летки вагранки, это может привести к ожогам;

г) загрязнением воздуха помещений минеральной пылью при выбивании ее из камер волокноосаждения, а также при упаковке и складировании ваты, что вызывает раздражение кожного покрова и верхних дыхательных путей;

д) брызгами расплавленного битума при использовании его в качестве связующего вещества, что может привести к ожогам;

е) отравлением воздуха парами формалина и фенола, если феноло-формальдегидная смола варится непосредственно на заводе минеральной ваты, что приводит к раздражению слизистых оболочек.

Обеспечение здоровых и безопасных условий труда заключается прежде всего в усовершенствовании технологии производства минеральной ваты и использовании рационального оборудования.

Во избежание отравления рабочих-загрузчиков окисью углерода, содержание которой в отходящих из вагранок газах может достигать нескольких процентов, вагранки загружают сырьем и топливом механизированными устройствами. Надежным загрузочным устройством является скиповый подъемник с автоматическим управлением, благодаря чему устраняется.необходимость пребывания рабочих у загрузочных отверстий вагранок.

Независимо от этого вагранки должны иметь устройства для очистки отходящих газов от пыли и дожигания неполных продуктов сгорания.

Для защиты рабочих-вагранщиков от ожогов брызгами расплава и раскаленными корольками узлы раздува должны быть заключены в кабины, расположенные между вагранками и камерами волокноосаждения. Эти кабины, кроме того, уменьшают шум от работы паровых сопел при дутьевом способе раздува, вредно влияющий на здоровье рабочих. Для наблюдения за раздувом расплава и снятия настылей с летки в стенках кабин делаются рабочие окна.

Главным источником загрязнения воздуха рабочих помещений является минеральная пыль. Содержание пыли в воздухе, безопасное для здоровья людей, должно быть не более 3 мг/л.

Основными мероприятиями в борьбе с пылью являются: а) применение минерального масла при раздуве расплава; б) герметизация стен камеры волокноосаждения и других установок, в которых обрабатывается вата; в) разрежение в камерах волокноосаждения и тепловой обработки; г) местные отсосы воздуха для локализации пылеобра-зования, например в местах упаковки ваты.

Вытяжная вентиляция у камеры волокноосаждения должна иметь устройства для очистки воздуха от пыли. Стены и потолок камеры покрывают теплоизоляцией, чтобы не допустить выпадения конденсата в камере и коррозии ее внутренних поверхностей.

Особое внимание обращается на безопасные приемы работы с горячим битумом и феноло-формальдегидной смолой, применяемыми в качестве связующих веществ. При использовании битумов принимают меры предосторожности от пожара. Степень пожарной опасности битумов зависит от содержания в них летучих веществ и температуры их вспышки. Самыми-опасными являются жидкие нефтяные битумы с температурой вспышки паров 100--120° С.

При получении и применении феноло-формальдегидной смолы на заводах минеральной ваты надо помнить, что фенол и формальдегид токсичны, и принимать необходимые меры предосторожности при работе с ними. Аппаратура должна быть герметичной, а складские и производственные помещения иметь хорошую вентиляцию. Предельно допустимая концентрация в воздухе паров фенола 0,005 мг/л, а формальдегида 0,001 мг/л.

Производство минеральной ваты не наносит большой ущерб окружающей среде, но должны быть приняты меры по снижению количества выбросов.

На данном заводе основным источником загрязнения являются сушилки и печи. Для обжига минераловатных изделий теплоносителем служит природный газ, как наиболее экологически чистый вид топлива, по сравнению с мазутом и каменным углем. Во избежании теплового загрязнения атмосферы, выходящие газы подаются через вентилятор и перемешиваются с атмосферным воздухом. Цех должен быть оборудован всевозможными втягивающим и вытягивающим оборудованием для очистки от грязного воздуха и подачи свежего. Прежде чем воздух попадет в атмосферу, он проходит через систему фильтров.

Охрана окружающей среды означает систему государственных органов и общественных мероприятий, обеспечивающих сохранение природной среды, пригодной для жизнедеятельности нынешних и будущих поколений людей. Она осуществляется в производственных, научных, оздоровительных, эстетических и воспитательных целях.

Проблема снижения загрязнения окружающей среды находит свое решение в организации производства по принципу замкнутого цикла, в переходе к безотходной технологии, в совершенствовании способов утилизации отходов, комплексном использовании природных ресурсов, усиления контроля за предельно допустимыми концентрациями вредных компонентов, поступающих в природную среду.

Наиболее существенными источниками загрязнения окружающей среды предприятий, промышленности строительных материалов являются отходящие газы, отходы, образующиеся в ходе технологического процесса и сбросы отработанной технологической воды.

Кроме того, источниками загрязнения окружающей среды являются механические потери сырья, промежуточных и готовых продуктов вследствие не герметичности оборудования и транспортных коммуникаций.

Производство минераловатных изделий связано с выделением дымовых газов, пыли и других вредных веществ, что может привести к загрязнению атмосферы, воды и территории предприятия. Решением проблем охраны окружающей среды в промышленности осуществляется путем многостороннего изучения вопросов, связанных с уменьшением загрязнения окружающей среды выбросами отходящих газов от печных агрегатов минераловатных производств, охраной водных ресурсов путем очистки сточных вод и повторного использования так называемой оборотной воды, обеспылеванием воздуха па основных технологических переделах производства (массозаготовительного цеха, прессовые отделения и др.). Наиболее важным мероприятием предупреждения загрязнения окружающей среды является применение устройств и установок для очистки отходящих газов от высокотемпературных печных агрегатов минераловатных производств и запыленного воздуха.

Оценка степени экологической опасности выброса СО и NO2 проводится путем сравнения максимальной мощности выбросов вредных веществ с ПДВ (предельно допустимые концентрации).

Работа технологического оборудования завода сопровождается выделением загрязняющих веществ, как твердых, так и газообразных.

Для защиты атмосферного воздуха от загрязнения и доведения концентраций загрязнения до санитарных норм в районе работы предприятия основное технологическое оборудование завода оснащают следующими пылеулавливающими и аспирационными установками:

За котельной установлена пылеулавливающая установка- батарейный циклон ЦНИИГАЗ 4 х 500 со среднеэксплуатационной эффективностью 80%.

Приемные бункера сырья, мельница оборудованы местными отсосами и аспирационной системой АС-1, представленной пылевым вентилятором ВО5 и групповым циклоном ВНИИГАЗ.

Ленточные конвейера и элеваторы оборудуются закрытыми галереями, исключающими внешнее ветровое воздействие. Из закрытого склада осуществляется пневморазгрузка сжатым воздухом по герметичным пневмопроводам.

Неорганизованными источниками выбросов вредных веществ в атмосферу являются открытый склад сырья.

Технология производства исключает аварийные и залповые выбросы вредных веществ в атмосферу.[6]

Заключение

Минеральная вата представляет собой высокопористый материал, состоящий из тонких и гибких стекловидных волокон. Теплоизоляционные свойства минеральной ваты обусловлены содержанием в ней огромного количества воздушных пустот (до 97% общего объема ваты), заключенных между волокнами, которые расположены в вате во всевозможных направлениях.

Основным свойством минеральной ваты, отличающим её от других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью, устойчивостью к температурным деформациям, биологической и химической стойкостью, негигроскопичностью, экологичностью и лёгкостью выполнения монтажа.

В данном курсовом проекте было организованно и рассмотрено производство минеральной ваты, а так же произведен расчет режима работы цеха, производительность цеха и технологического оборудования, описана охрана труда и техника безопасности.

Список использованной литературы

1. Горлов Ю.П. и др. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий. М.: Высшая шк., 1989.

2.Горбунов Г.И. Основы строительного материаловедения. -М.: ИАСВ, 2002.

3. Глуховский К.Э. и др. Основы технологии акустических, тепло- и гидроизоляционных материалав. Киев: Высш.шк.,1989.

4. Наназашвили И.Х. Строительные материалы, изделия и конструкции. Справочник.-М: Высш.шк., 2004.

5.Горлов Ю.П. и др. Лабораторный практикум по технологии теплоизоляционных материалов. М: Высш.шк., 1987.

6.Гиберов З.Г. и др. Механическое оборудование предприятий для производства полимерных и теплоизоляционных изделий. М: Машиностроение, 1978.

7. Горяйнов К.Э. Горяйнова С.К. Технология теплоизоляционных материалов и изделий, М: стройиздат, 1986..

8. Горяйнов К.Э. и др. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов. М: Госстройиздат, 1978.

9. Караханиди С.Г. Минеральная вата. Стройиздат.

Размещено на Allbest.ru

...