Завод диатомитовых легковесных стеновых изделий в Актюбинской области

Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Международная образовательная корпорация

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Завод диатомитовых легковесных стеновых изделий в Актюбинской области»

Специальность 5В073000 - «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»

Выполнил: ст-т Бердибек А.

Проверил(-а): ассоц. проф. Ибраимбаева Г.Б.

Алматы 2021



Введение

Определение актуальности и цели курсового проекта. На сегодняшний день диатомит широко используется как сырьё для жидкого стекла, глазури, теплоизоляционного кирпича и др.; в качестве строительных тепло- и звукоизоляционных материалов, добавок к некоторым типам цемента; полировального материала (в составе паст) для металлов, мраморов и т.д.; как инсектицид, вызывающий гибель вредителей и т. д.; в качестве носителя катализаторов, в качестве наполнителя в чистящих и абсорбирующих средствах, удобрениях; и пенодиатомитовая крошка; для производства товарного бетона, строительных растворов и сухих строительных смесей различного назначения; являются природными активными минеральными добавками (АМД).

Нужно отметить, что у диатомита широчайший спектр применения, везде он используется как добавка. Отдельно диатомит не применяют. Этот материал уникален тем, что в одном случае он может использоваться как гигроскопичный материал, очень сильный абсорбент, поглощающий влагу, в другом случае - как супергидрофобный, отталкивающий жидкость. Сам по себе диатомит - это природный наноматериал. А состав этой породы довольно простой, до 80% - это двуокись кремния. Причем в кизельгуре содержится аморфный кремний, который представляет стратегический интерес.

Диатомит отличается надежными термоизоляционными свойствами, без него не обойтись при изолировании горячих, достигающих 900 градусов цельсия поверхностей. Его измельчают, и применяют в качестве надежного утеплителя стен, поверхностей, изолирования ледников, для засыпки сводов печей и перекрытий. В Республике Казахстан, а именно в Актюбинской области находятся самые крупнейшие в мире месторождения диатомита, которые разрабатываются с очень малым темпом. Поэтому производство диатомитовых изделий приобретает особую актуальность. Можно изготавливать жаростойкий кирпич. Причем он на 90% будет состоять из диатомита. Плотность кизельгура меньше плотности воды - 0,5-0,7 грамма на кубический сантиметр. Конструкции из такого кирпича будут легче, чем при использовании других строительных материалов.

Диатомит - пористый материал, а значит, у него низкая теплопроводность. К тому же он не горит и экологически чист. Так к примеру получение диатомитовых легковесных изделий: кирпич диатомитовый теплоизоляционный предназначен для тепловой изоляции сооружений, промышленного оборудования (электролизных ванн, плавильных печей, котлов, трубопроводов и т.п.) при температуре изолируемой поверхности до 900 ⁰С. Кирпич относится к группе негорючих материалов и может быть использован для противопожарной защиты стальных, железобетонных и деревянных конструкций, а также в жилищном и гражданском строительстве. Кирпич диатомитовый применяется в строительстве в качестве утеплителя на кровле, используется при возведении кирпичных перегородок и межквартирных ненесущих стен.

Таким образом в Актюбинской области будет спроектирован завод по производству диатомитовых легковесных изделий.

Обоснование выбора района строительства завода керамических материалов. В Актюбинской области планируется завод по производству диатомитовых легковесных изделий с мощностью 8 млн шт. в год. Расположен завод будет около месторождения Жалпакское, Мугоджарский р-н в 25 км СВ от г. Эмба. Площадь Актюбинской области 300 629 кмІ (2-е место в Казахстане), что составляет 11 % территории Казахстана. Численность населения 895.1 тыс. человек на 1 февраля 2020 года. Актюбинская область расположена между Прикаспийской низменностью на западе, плато Устюрт на юге, Туранской низменностью на юго-востоке и южными отрогами Урала на севере. Большая часть области представляет собой равнину, расчленённую долинами рек, высотой 100--200 м. Климат -- резко континентальный; зима холодная, лето жаркое и засушливое. Летом часты суховеи и пыльные бури, зимой -- метели. Средняя температура июля на северо-западе +22,5 °C, на юго-востоке +25 °C, января соответственно ?16 °C и ?25,5 °C. Количество осадков на северо-западе около 300, в центре и на юге -- 125--200 мм в год. Вегетационный период от 175 дней на северо-западе до 190 дней на юго-востоке. Северо-западная часть области занята ковыльно-разнотравной и полынно-злаковой степью на чернозёмных и тёмно-каштановых почвах с пятнами солонцов; по долинам рек -- луговая растительность, рощи из тополя, осины, берёзы, заросли кустарников002E

Средняя и северо-восточная части заняты злаково-полынной сухой степью на светло-каштановых и серозёмных слабосолонцеватых почвах. На юге расположены полынно-солянковые полупустыни и пустыни на бурых солонцеватых почвах с массивами песков и солончаков.

Преимуществом строительства завода является обеспеченность труда местного населения. Так же можно сказать, что одним из самых главных причин построения завода диатомитовых изделий в Актюбинской области является: большой объем необходимого сырья вблизи города Эмба.



1. Выбор режима работы предприятия

Для заводов по производству диатомитовых изделий будет принят режим работы по непрерывной рабочей неделе в 330 дней в году, оставшиеся 35 дней отводятся на ежегодный ремонт. Для вспомогательных отделений режим работы принимается по непрерывной рабочей неделе в 305 дней в году. Режим работы заводов по производству диатомитовых изделий принимаем в соответствии таблице 1.

Таблица 1 - Режим работы заводов производства керамической черепицы

Наименование цехов и отделений	Режимы работы
	кол-во дней в году	кол-во смен в сут	кол-во часов в смену
1.Склад сырья	365	3	8
2.Массозаготовительный цех
-предварительная погдотовка сырья	305	2	7
-приготовление масс	305	3	8
3.Цех производства изделий
-отделение автоматизированных линий	330	3	8
-отделение сушилок	330	3	8
-сортировочно-упаковочное отделение	330	3	8
4.Склад готовой продукции	305	2	7

Заданная производительность - 8 млн шт/год или 16000 м³/год.

Возможный брак равен 1,5% от объема выпускаемой продукции.

Средняя плотность выпускаемого диатомитового кирпича марки Д.К1-600 составляет 600кг/м3.

2. Характеристика сырьевых и исходных материалов

Проектом принято использование диатомитового сырья Жалпакского месторождения, которое расположено в Мугалжарском р-не в 25 км СВ от г. Эмба. Полезная толща не обводнена. По химическому составу эта горная порода является в основном природным гидратом кремнезема, относящимся к группе опала. Химический состав диатомита в чистом виде может быть выражен формулой mSiO2*nH2O.

Содержание гидратной воды меняется, что объясняется неустойчивым состоянием вещества со склонностью к постепенной дегидратации и превращению в безводную модификацию кремнезема -- халцедон. В диатомитах содержание SiO2 составляет от 70 до 95%, а количество гидратной воды от 3 до 8%. Кремнезем в диатомитах находится в аморфном состоянии. Кроме кремнезема они содержат в небольших количествах глиноземистые вещества, карбонаты и сульфаты натрия, кальция и магния, а иногда и примеси органических веществ. В табл. 2 приведен химический состав диатомитов. Для нашего производства будем использовать диатомиты Жалпакского месторождения.

Таблица 2

Химический состав диатомитов:

Месторождение	Содержание, %
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	П.п.п.
Жалпакское (Актюбинская область)	83	7	2	0,7	1	5

Диатомиты представляют собой однородный рыхлый материал, преимущественно светло-серого цвета с желтоватым или зеленоватым оттенком, хотя встречаются разновидности и более темной, вплоть до черной окраски. Они обладают малой твердостью, из них можно легко вырезать или выпиливать кирпичи с высокой естественной пористостью.

Влажность диатомитов в залежи доходит летом до 40%, а зимой до 60% и более. При затворении водой они образуют массу, пластичность которой в известной мере зависит от состава и количества содержащихся в них примесей, главным образом от содержания А12О3. Наиболее чистые в химическом отношении диатомиты малопластичны. Для улучшения формовочных свойств, повышения пластичности и связности их смешивают с небольшим количеством глинистых веществ. Вследствие большой дисперсности и гидрофильности водопоглощение диатомитов достигает 150% (по весу), что намного больше водозатворения кирпичных глин, цемента и извести при превращении их в тесто. Высокое водопоглощение диатомитов является ценным свойством, правильно пользуясь которым можно повысить пористость изделий.

Таким образом около нашего района строительства, а именно в 20 км к СВ от города Эмба расположено глинистое месторождение Эмбенское, сырье которого будет использовано в производстве диатомитовых легковесных изделий. Имеет число пластичности 29,01.

Таблица 3

Химический и гранулометрический состав глин:

Компо-ненты	Содержание, %	Фракции, мм	Содержание, %
	миним.	максим.	среднее		миним.	максим.	среднее
SiO2	58,52	64,48	61,5	5,0	Сл.	1,1	0,55
CaO	0,95	1,95	1,45	0,05-0,01	43,3	61,6	56,5
MgO	2,45	2,89	2,67	0,01-0,005	6,0	10,5	8,94
SO3	0,04	0,18	0,11

Пластичность 17,8-28,3. Полезная толща не обводнена.

Выгорающие вещества. Выгорающими добавками обычно служат древесные опилки, а иногда торф. Преимущественное применение опилок для этой цели объясняется распространенностью лесопильных и деревообрабатывающих предприятий, отходом которых они являются.

Опилки твердых лиственных пород лучше опилок хвойных пород, так как последние вследствие большого содержания летучих веществ в древесине при обжиге изделий образуют в них микротрещины, понижающие прочность изделий. Продолговатая форма и неодинаковые размеры опилок приводят к растянутым очертаниям и различной величине пор, образующихся при выгорании опилок. Для обеспечения прочности и хороших теплоизоляционных свойств изделий наиболее желательна мелкая и равномерная пористость. Поэтому опилки просеивают и в качестве выгорающей добавки используют фракцию с размером частиц не более 7 - 8мм.

Опилки, запрессованные в массу, при выгорании образуют поры, служат топливом при обжиге и являются отощающей добавкой, которая уменьшает усадку и увеличивает влагопроводность изделий при сушке. Основным назначением опилок является создание наибольшей пористости изделий при одновременном обеспечении достаточной прочности.

Количество опилок, добавляемых в массу, определяется в первую очередь технологическими требованиями, а не теплотехническими условиями обжига. Избыток опилок ухудшает формовочные свойства массы, из-за недостатка вяжущего компонента в ней не достигается нужная прочность изделий.

Для получения изделий хорошего качества с объемным весом 500 - 700 кг/м3 содержание опилок в сухой смеси должно быть от 25 до 35% (по весу). Поэтому примем содержание древесных опилок в размере 30% от массы диатомита.

Таблица 4

Расход материалов для производства 1м³ диатомитового кирпича марки Д.К1 - 600

№ п/п	Материал	Расход	Расход, %
1	Диатомит	660кг	50,3
2	Древесные опилки	198кг	24,1
3	Вода	420л	25,6



Характеристика топлива. Использоваться будет в качестве топлива газ Урихтауского месторождения, которое расположено в Мугалжарском районе Актюбинской области Казахстана, в 180 км к югу от г. Актобе и недалеко от нашего района строительства. Непосредственно граничит с разрабатываемым месторождением Жанажол и месторождением Кожасай. Ближайший магистральный нефтепровод Атырау - Орск находится в 100 км. Относится к Восточно-Эмбинской нефтегазоносной области.

Газ, растворенный в нефти, по составу тяжелый, этан содержащий, доля тяжелых углеводородов достигает 10 %, метана 79,4 %. Газ содержит до 4,17 % сероводорода, 1,86 % азота и 1,95 % диоксида углерода. Газ газоконденсатной части залежи содержит: 11% тяжелых углеводородов, 81,36 % метана, 2,И% сероводорода, 2 % азота и 2,44 % углекислого газа.

3. Определение номенклатуры выпускаемой продукции

Диатомитовый легковесный кирпич должен изготовляться в соответствии с требованиями ГОСТ 2694 - 78 «Изделия пенодиатомитовые и диатомитовые теплоизоляционные. Технические условия». По способу производства выделяют диатомитовые изделия (кирпич, блок, полуцилиндр, сегмент) и пенодиатомитовый кирпич. Диатомитовые изделия в зависимости от плотности (объемной массы) подразделяются на марки Д-500 и Д-600, а пенодиатомитовый кирпич - на марки ПД-350 и ПД-400.

В данной курсовой работе будет разрабатываться технология производства диатомитового кирпича марки Д.К1 - 600.

Основные физико-механические показатели и размеры изделий приведены в табл. 1.



Таблица 2

Характеристика изделий

№ п/п	Марка изделия	Размеры, мм	Объем, м3	Средняя плотность, кг/м3	Коэффициент теплопроводности при t=+25°С, Вт/(м°С)	Прочность, МПа
		l	b	h
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Д.К1-500	250	123	65	0,002	500	0,09	0,6
2	Д.К1-600	250	123	65	0,002	600	0,1	0,8
Примечание: К1 - обозначение вида кирпича.

Таблица 3

Допускаемые отклонения размеров

Наименования изделий	Допускаемые отклонения, мм
	по длине	по ширине	по толщине
Кирпич	+/-5	+/-3	+/-2

Изделия должны иметь правильную геометрическую форму.

В изделиях не допускаются дефекты внешнего вида:

пустоты и включения шириной и глубиной более 10мм;

искривления граней и ребер изделий более 3мм;

отбитости и притупленности углов и ребер глубиной более 12мм и длиной более 25мм;

сквозные трещины длиной свыше 30мм.

Влажность диатомитового кирпича должна быть не более 1,5%.

4. Технология производства изделий. Обоснование выбора способа производства. Описание технологического процесса производства

Технология производства диатомитовых легковесных изделий заключается в том, что молотый диатомит смешивают с органическими веществами, смесь замачивают водой, из полученной массы формуют изделия, при обжиге которых органические добавки выгорают, а изделия приобретают нужную пористость и прочность.

Подготовка диатомита. Предварительно раздробленный диатомит для лучшего помола и смешивания его с опилками сушат в сушильных барабанах, шахтных мельницах или сушилках других типов. Прямоточные барабанные сушилки недостаточно эффективны в данном случае. Горячие газы при соприкосновении с холодным и влажным сырьем резко снижают свою температуру, отчего интенсивное испарение влаги происходит примерно лишь на 1/3 длины барабана. Сушилки этого типа требуют предварительного дробления диатомита и последующего после сушки помола его. Более эффективным способом сушки является совмещение помола и сушки диатомита в мельницах-сушилках (например, в шахтных мельницах), так как влажность сырья достигает 60% и выше.

Совмещенный процесс сушки и помола диатомита в мельнице-сушилке вместо трех раздельных процессов -- дробления, сушки и помола диатомита упрощает производство, интенсифицирует сушку и способствует получению более однородного по влажности диатомита, сокращению расхода электроэнергии и топлива, оздоровлению условий труда.

Смешивание диатомита с опилками и формование изделий. Высушенный до влажности 5 - 10% тонкомолотый диатомит смешивают с предварительно просеянными опилками. Вначале смешивают в сухом состоянии в двухвальных противоточных барабанных или других смесителях, после чего смесь увлажняют в одновальном смесителе-увлажнителе (см. схему №1). Опилочно-диатомитовую шихту полезно обрабатывать в смесительных бегунах для более тесного смешивания диатомита с опилками (см. схему №2). Катки бегунов выдавливают из сырой опилочно-диатомитовой массы воздух, уплотняют ее и заставляют частицы диатомита прочнее сцепляться с опилками.

После обработки в бегунах масса становится более плотной, что повышает прочность изделий после обжига. Пузырьки воздуха, распределенные в твердом материале, как бы гидрофобизуют его, препятствуя прониканию воды; удаление же воздуха повышает смачиваемость материала. Поэтому после обработки массы в бегунах влага в ней распределяется равномернее. Кроме того, происходит и дополнительное измельчение диатомита, что улучшает сцепление его частиц с опилками и способствует повышению коэффициента конструктивного качества изделий после обжига. Величина водозатворения опилочно-диатомитовых масс является одним из технологических факторов, придающих пористость изделиям. Чем больше воды вводится в массу и испаряется при сушке их, тем выше будет пористость изделий.

Опилки являются не только выгорающими, но и отощающими добавками к диатомиту, поэтому опилочно-диатомитовые массы можно увлажнять большим количеством воды без опасения вызвать усадку изделий при сушке и обжиге. Высокому водозатворению таких масс способствует пористое строение обоих компонентов сырьевой смеси: диатомита и древесных опилок.

Формуют изделия из таких масс пластическим способом. Наиболее распространенным типом формующего агрегата являются ленточные прессы, применяемые для формования обыкновенного глиняного кирпича.

Сушка. Режим сушки изделий из диатомита с выгорающими добавками отличается от режима сушки глиняного кирпича и других изделий строительной керамики. Возникновение трещин и прочих дефектов в изделиях во время сушки происходит главным образом из-за неравномерности усадки, вызываемой градиентом влажности между внешними и внутренними слоями изделия. Древесные опилки отощают массу и сокращают усадку изделий при сушке, а также увеличивают влагопроводность массы. Поэтому изделия с выгорающими добавками можно сушить более интенсивно, чем изделия из менее тощих керамических масс. Значительная влажность изделий, сформованных из опилочно-диатомитовой массы, требует большого расхода тепла для испарения. Например, при сушке одного глиняного кирпича удаляется около 1кг воды, а при сушке одного опилочно-диатомитового кирпича около 2кг воды.

При сушке изделий в период постоянной скорости следует использовать теплоноситель (горячий воздух, дымовые газы) с небольшой температурой и большой степенью насыщения водяными парами. В период падающей скорости сушки следует повышать температуру теплоносителя и уменьшать степень насыщения его. Этому условию соответствует способ сушки противотоком. Переменный режим сушки способом противотока легче всего может быть достигнут в туннельных сушилках непрерывного действия. Поэтому рекомендуется сушить изделия с выгорающими добавками в противоточных сушилках, имеющих три зоны.

Общая продолжительность сушки при оптимальном режиме составляет около 12ч. Применение туннельных сушилок непрерывного действия для сушки диатомитовых изделий является более эффективным, чем камерных сушилок периодического действия, так как последние имеют невысокий коэффициент использования по времени. Например, при продолжительности загрузки изделий в камеры и выгрузки из них в 8ч и сушки 12ч продолжительность одного цикла (оборота камеры) в сушилках периодического действия составит около 20ч.

Коэффициент использования камер во времени будет равен 0,6, а в туннельных сушилках непрерывного действия он достигает 1.

Туннельные сушилки по сравнению с камерными имеют меньший удельный расход тепла на испарение 1кг влаги, большую производительность и лучшие условия труда для рабочих.

Обжиг. Процесс горения органических добавок, запрессованных в изделия, нельзя рассматривать независимо от физико-химических явлений, происходящих в обжигаемом материале.

Одна часть углерода топлива (опилок) сгорает сразу же до СО2; другая в начале процесса горения, по-видимому, образует СО как непосредственно из углерода, так и путем частичного восстановления некоторого количества СО2 в СО вследствие недостаточного притока кислорода. По мере выгорания опилок и возрастания пористости повышается температура обжига и увеличивается скорость диффузии газов в материале, вследствие чего интенсифицируется процесс горения. При этом создаются условия для развития беспламенного горения СО как в толще изделий, так и на поверхности их. Содержащиеся в диатомитовом сырье карбонаты во время обжига диссоциируют, и образующийся при этом углекислый газ участвует в генеративном горении запрессованного в изделии топлива.

Диатомит, состоящий только из аморфного гидрата кремнезема, представляет собой очень тугоплавкий материал с температурой плавления около 1700°С. Диатомиты почти всегда загрязнены глинистыми и другими легкоплавкими примесями, поэтому они начинают плавиться ниже этой температуры. Обычно изделия из них обжигают при 800 - 900°С.

Тепло для обжига изделий получается от сгорания опилок. Вследствие равномерного распределения опилок в изделиях они обжигаются равномерно и быстро (16 - 20ч). Поэтому изделия обжигаются без расхода топлива, за исключением периодов розжига печи.

Обжиг изделий с большой скоростью делает особенно эффективным использование туннельных печей. К достоинствам их относятся высокая производительность, механизированная загрузка и выгрузка изделий, возможность автоматического управления работой печи. Изделия с выгорающими добавками менее чувствительны к резким изменениям температуры при обжиге, чем изделия без добавок.

Сырец с влажностью 20 - 30%, поступая в зону обжига, в которой температура равна 800 - 900°С, хорошо обжигается, не давая трещин и других видов брака. Поэтому процесс обжига можно вести быстро. Возможно совмещать сушку и обжиг в одной печи и тем самым сокращать продолжительность тепловой обработки.

Механическая обработка и упаковка изделий. Обожженные изделия вследствие малой прочности могут иметь отбитые углы, неправильные грани и другие дефекты. Для придания изделиям правильных форм и нужных размеров их обрабатывают на станках с циркульными пилами. После опиловки изделия следует упаковывать в деревянную или картонную тару для предохранения от повреждения при складировании и перевозках.

5. Расчет производительности технологической линии завода. Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах (материальный баланс)

Материальный баланс завода по производству диатомитовых легковесных изделий мощностью 8 млн. шт. методом пластического формования.

Исходные данные:

1. Состав массы (%):

Диатомиты Жалпакского месторождения - 65; Содержание опилок - 30; глины Эмбенского месторождения - 5;

2. Влажность сырья (%):

Диатомиты Жалпакского месторождения - 10; глины Эмбенского месторождения - 9; Опилки - 2.

Средневзвешенная влажность сырья составит: W = 10 * 0,65 + 9 * 0,3 + 2*0,05 = 9,3%

3. Потери при прокаливании сырья (%):

Диатомиты Жалпакского месторождения - 5; глины Эмбенского месторождения - 7,68; Опилки - 12 .

Средневзвешенные потери при прокаливании:

П.П.П.= 5 * 0,65 + 7,68 * 0,05 + 12*0,3 = 7,2%

4. Технологические параметры производства:

Формовочная влажность шихты - 22%

Влажность изделий после сушки - 5%

5. Брак и потери производства:

Брак при обжиге - 2%

Брак при сушке - 3%

При дозировании и транспортировке - 1%

Для сопоставимости статей прихода и расхода материального баланса выхода продукции и полуфабриката рассчитываем в тоннах в год. Мощность завода 8 млн шт.

1. Должно выходить диатомитовых легковесных кирпичей из печей готовой продукции по обожженной массе с учетом брака при обжиге:

Q1 = П*100/100 - К1 = 16000 * 100/ 98 = 16326 т/год

К1 - брак при обжиге.

Брак при обжиге: Q1 - П = 16326 - 16000 = 326 т

2. Поступает кирпичей в печи с учетом потерь при прокаливании по абсолютно сухой массе:

Q2 = Q1 * 100/(100 - Wс..в)

Q2 = 16326 * 100/(100 - 7,2) = 17592 т/год

Потери при прокаливании: Q2 - Q1 = 17592 - 16326 = 1266 т

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

Q3 = Q2 * 100/100 - Wо = 17592 * 100/(100 - 5)= 18517 т/год

Испаряется влаги в печах: Q3 - Q2 = 18517 - 17592 = 925 т

4. Должно выходить кирпичей из сушил по абсолютно сухой массе с учетом брака при сушке:

Q4 = Q2 * 100/(100 - K3) = 17592 * 100/(100 - 3) =18136 т/год

Кз - брак при сушке - 3%.

Брак при сушке: Q4 - Q2 = 18136 - 17592 = 544 т

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

Q5 = Q4 * 100/(100 - Wо) = 18136 * 100/(100 - 5) = 19090 т/год

6. Поступает в сушила по фактической массе:

Q6 = Q4 * 100/100 - Wф = 18136 * 100/100 - 20 = 22670 т/год

Wф - формовочная влажность 20%.

Испаряется влаги в сушилах: Q6 - Q5 = 22670 - 19090 = 3580 т

7. Потребность в технологической воде для приготовления шихты:

Q7 = Q6 - (Q4 * 100/(100 - Wcp)) = 22670 - (18136 * 100/(100-9,3)) = 2892 т/год

Потребность в технологической воде с учетом 10% потерь составит: Q7 = 2892 + (2892 * 0.1) = 3181 т/год

8. Требуется сырья для стабильной работы дозаторов по абсолютно сухой массе при транспортировке 1%.

Q8 = Q4 * 100/(100 - К4) = 18136 * 100/(100 - 1)= 18319 т/год

К4 - потери при транспортировки 1 %

Потери при транспортировке: Q8 - Q4= 18319 - 18136 = 183 т

9. Требуется сырья по фактической массе:

«Жалпакских» диатомитов: Qт = Q8 * Ac /100 - Wт = 18319 * 65/(100-10) = 13230 т/год

Опилки: Qфш = Q8 * Aфш /100 - Wфш = 18319 *30/(100-2) = 5607 т/год

Глин Эмбенского месторождения: Qфш = Q8 * Aфш /100 - Wфш = 18319 *5/(100-9) = 1006 т/год

Таблица 1 Материальный баланс производства керамических изделий

ПРИХОД	РАСХОД
1. Поступает на склад сырья: - «Жалпакского» диатомита 13230 - опилок 5607 т2 - глин Эмбенского месторождения 1006. Поступает технологической - воды 2892	1. Поступает на склад готовой продукции: 16000 т. Невозвратные потери при: - прокаливании 1266т - обжиге 326 т - сушке 544 т - транспортировке 183т. 3. Потери технологической воды: 289,2 т 4. Испаряется влаги в: - сушилах 3580 т - печах 925 т
Всего: 22735 т	Всего: 22688 т

Невязка баланса составляет 22735 - 22688 = 47 т/год т.е. 0,2%.



6. Расчет и выбор основного технологического оборудования и тепловых установок завода керамических материалов

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

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

Nм=Qч.п./(Qч.м.* Kвн.)

Nм - Количество машин подлежащих установке;

Qч.п. - часовая производительность по данному переделу

Qч.м. - часовая производительность машины выбранного типа размера

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

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

Расход сырья.

1. Помол (шаровая мельница):

Nм=11,3/(13х0,9)=0,97

Применяется шаровая мельница типа Ф2200Ч5500 в количестве 1шт. (для шлака)

2. Тарельчатый питатель

Nм=9/(10х0,9)=1

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

3. Глинорыхлитель

Nм=8/(15х0,9)=0,6

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

4. Ящичный питатель

Nм=10/(12х0,9)=0,93

Применяется ящичный питатель СМК - 214 в количестве 1шт. (для глины)

5. Камневыделительные вальцы грубого помола

Nм=10/(17х0,9)=0,7

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

6. Смеситель двухвальный

Nм=21,3/(32х0,9)= 0,74

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

7. Бегуны мокрого помола:

Nм=21,3/(29х0,9)=0,8

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

8. Вальцы тонкого помола

Nм=21,3/(25х0,9)=0,97

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

9. Вакуум-пресс с фильтр-смесителем:

Nм=6455/(10000х0,9)=0,72

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

10. Автомат-резчик:

Nм=6455/(8000х0,9)=0,9

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

11. Автомат укладчик:

Nм=6455/(10000x0,9)=0,72

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

12. Расчёт туннельной сушилки:

а) Годовая производительность сушильных камер:

8млн*1,05= 8,4 млн.шт

где: 8,4 млн - годовая производительность завода

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

При длине сушилки 30 м

б) производительность одного туннельного канала

20 х 280=5600 шт.

в) Годовая производительность одного туннельного канала:

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

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

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

20 - срок сушки шлакокерамического кирпича.

г) Количество сушильных каналов:

8400000/2352000=3,57

где 8400000 - годовое количество кирпичей подлежащих сушке;

Принимаем к строительству семиканальную туннельную сушилку.

Расчет туннельной печи

Характеристика туннельной печи для кирпича пластического формования:

- длина туннеля - 90 м

- ширина туннеля - 2,4 м

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

- сечение обжигового канала - 4,08 м2

- объём обжигового канала - 424 м3

- размеры печной вагонетки:

а) длина - 2800 мм

б) ширина - 2400 мм

- производительность годовая - 8 млн шт./год

- продолжительность цикла 36 часов

- ёмкость печного канала по вагонеткам - 30 шт.

- единовременная ёмкость печи по кирпичу - 106560 шт.

- плотность загрузки печного канала - 251 шт./м

Расчёт количества печей:

N=(n1 х n2/T)х24х350хКгхКти

где: n1 - количество вагонеток в печи (30)

n2 - количество изделий на одной вагонетки (2880)

T - срок обжига (36)

Кг - коэффициент выхода готовой продукции - 0,98

Кти - количесво вагонеток в печи - 0,95

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

Nм=8000000/18768960=0,42

Используем 1 печь.

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

Рч=Рг/24-Zp-Кв, шт/час

где: Рч - число рабочих дней в году - 350

Кв - коэффициет использования рабочего времени печи - 0,8

Рч=8000000/24х350х0,8=2232 шт/час

Ведомость оборудования.

N п/п	Наименование оборудования	Пост. произ.,м3/г	Треб. час. произв., м3/час	Тре. кол. обор. с уч. коэф.	Прим. кол. обор.
1	Шаровая мельница Ф2200Ч5500	13	11,3т	0,97	1
2	Тарельчатый питатель СМ-274А	10	9	1	1
3	Глинорыхлитель, 8 СМ-225	15	8	0,6	1
4	Ящичеый питатель СМК - 214	12	10	0,93	1
5	Камневыделительные вальцы СМК-150	17	10т	0,7	1
6	Двухвальный смеситель УСМ - 49	32т	21,3т	0,74	1
7	Бегуны мокрого помола СМК-268	29т	21,3т	0,8	1
8	Вальцы тонкого помола ИАПД- И20	25т	21,3т	0,97	1
9	Вакуум-пресс УСМ - 50	10000	6455	0,72	1
10	Автомат-резчик РКБ-8	8000	6455	0,9	1
11	Автомат-укладчик ТО235-1	10000	6455	0,72	1
12	Туннельная сушила	2352000	15750000	6,9	7
13	Туннельная печь	18768960	15000000	0,8	1

7. Расчет вспомогательных объектов

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

Объём глинозапасника вычисляется по следующей формуле:

V=Рсут/рсут

Где: Рсут - суточная потребность сырья

рсут - плотность сырья

t - срок запаса

V= (80,4/1,6)x30=1507,5 м3

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

L=V/S=1507,5/90=16,75 м

Где: S-площадь сечения штабеля.

Объём глинозапасника 17х18х6 (м3)

Расчёт склада готовой продукции. Склад готовой продукции для хранения диатомитовых легковесных кирпичей представляет собой бетонированную площадку, обслуживаемую козловым краном.

На 1м2 площади укладывается 480 шт. при укладке в 2 яруса. Для учёта проходов, проездов при расчёте применяют коэффициент - 1,7 при обслуживании козловым краном. Площадь склада рассчитывается из следующего выражения:

A=(Qсут*Tхр*К1)/Qн

Где: Qсут - количество изделий поступающих в сутки;

Tхр - продолжительность хранения;

К1 - коэффициент, учитывающий потери площади;

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

А=(49180,3х7х1,7)/480=1219,3 м2

Длина склада 68м, ширина 18м.

Другие вспомогательные объекты

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

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

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

8. Экологичность и безопасность проекта

При производстве диатомитового легковесного кирпича источниками профессиональных заболеваний является пылевыделение в узлах помола, а также просева и дробления диатомита и опилок. Все пылящие места должны быть надежно герметизированы и оборудованы аспирационными отсосами. Все горячие поверхности оборудований могут являться источниками травматизма и поэтому должны иметь тепловую изоляцию, обеспечивающую температуру их наружной поверхности не выше 50оС. Запрещается дотрагиваться до вращающихся частей смесителя. Чистить смесители следует только при полной остановке и обесточивании двигателей. На пускателе должен быть вывешен плакат «Не включать! Работают люди!». Перед пуском смесителей в работу машинист должен убедиться в том, что все ограждения находятся на месте и надежно закреплены и все оборудование заземлено. кирпич диатомитовый керамический актюбинский

К выполнению работ с оборудованием допускаются лица, не имеющие противопоказаний по возрасту и полу, прошедшие медицинский осмотр и признанные годными к выполнению данных работ, прошедшие обучение безопасным методам и приемам работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочем месте, проверку знаний требований охраны труда. Рабочие места должны быть обеспечены необходимыми средствами коллективной или индивидуальной защиты работающих, первичными средствами пожаротушения, а также средствами связи, сигнализации и другими техническими средствами обеспечения безопасных условий труда.

Противопожарное оборудование должно содержаться в исправном, работоспособном состоянии. Проходы к противопожарному оборудованию должны быть всегда свободны и обозначены соответствующими знаками. В цехе должна быть создана нормальная освещенность рабочих мест, а также условия для безопасного обслуживания механизмов и их ремонта.



Список литературы

1. Бадашкеева Е.М. Гиперпрессованные эффективные материалы на основе малопластичных глин // Диссертация на соиск. уч. степени к.т.н., Москва, 2012, 200 с.

2. Программа развития города Семей на 2015-2020 гг.

3. Программа «Доступное жилье - 2020»

4. Мирюк О.А., Тажибаева Д.М. Энергоэффективные строительные материалы ......

5. Семейных Н.С. Технология керамических материалов

6. Ибраимбаева Г.Б., Жакипбеков Ш.К. Проектирование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций: Методическое пособие по выполнению дипломного проекта для специальности 5В073000 - «Производство строительных материалов, изделий и конструкций». - Алматы: КазГАСА, 2014. - 72 с.

Размещено на Allbest.ru

...