Номенклатура стеклянной тары, выпускаемой на предприятии. Характеристика сырья и готовой продукции Чагодощенского стекольного завода. Технологическая схема процесса и ее описание. Материальный баланс цеха по производству стеклобутылки, расчет показателей.
Аннотация к работе
В 2006-2007 гг проводилось строительство цеха в котором были спроектированы стекловаренные печи №1 и №2 по проекту «Теплотехна-Прима», с подковообразным направлением пламени, производительностью 420 тонн в сутки каждая, для варки бесцветного, зеленого и коричневого стекла, с установкой оборудования чешской фирмы «СКЛОСТРОЙ», установлены восемь стеклоформующих машин, упаковочное оборудование итальянской фирмы «Zeccetti», две термоусадочные машины французской фирмы «Тимон». Применяемый химический состав стекла, физико-химические свойства стекла, из которого вырабатывается стеклобутылка должны находится в пределах допускаемых отклонений от состава в соответствии с ГОСТ Кристаллический кремнезем существует главным образом в виде кварца, представляющие собой бесцветные кристаллы, плавящиеся при температуре 1713 . Для ввода кремнезема в стекло на ООО «ЧСЗ и Л» используется кварцевый песок. Кварцевый песок (W = 0,5 %) поступает на завод в железнодорожных вагонах, разгружается мостовым краном и помещается в отсек и далее с помощью грейферного крана поступает в бункер, откуда при помощи вибрационного питателя подается на ленточный транспортер, далее при помощи элеватора поступает на просев в сито - бурат, сито № 0,8. Перед засыпкой шихта должна подвергаться визуальному контролю по следующим параметрам: шихта должна быть однородной и не содержать комков, неперемешанных материалов и посторонних предметов; шихта не должна обильно пылить и слеживаться.В настоящее время стекольная промышленность, как основной поставщик пивной отрасли, насчитывает около 300 стекольных заводов, имеющих примерно 980 промышленных стекловаренных печей с общим варочным потенциалом порядка 6 млн. тонн стекломассы в год. Основная масса производимой стеклопродукции приходится на листовое (43,8%) стекло и стеклотару (40,5%).
План
Содержание
Введение
Характеристика сырья и готовой продукции
Технологическая схема и ее описание
Расчетная часть
Основное оборудование
Безопасность производства
Экологическая часть
Экономическая часть
Заключение
Список использованной литературы
Введение
В конце 90-х годов за счет роста объемов производства и потребления пива, вин и ликероводочной продукции для которых необходима стеклянная тара, а также дефолта, негативно повлиявшего на экспорт стеклянной тары из Европы, на рынке Северо-Запада и Центральной части России складывалась благоприятная конъюнктура на стеклянную тару [1].
В 1999 году произошло перепрофилирование обанкротившегося Чагодощенского стекольного завода на выпуск стеклотары и была создана коммерческая организация «Чагодощенский стекольный завод и К» в форме общества ограниченной ответственностью, которое является головным предприятием организации- претендента ООО «ЧСЗ - Л».
В 2006-2007 гг проводилось строительство цеха в котором были спроектированы стекловаренные печи №1 и №2 по проекту «Теплотехна-Прима», с подковообразным направлением пламени, производительностью 420 тонн в сутки каждая, для варки бесцветного, зеленого и коричневого стекла, с установкой оборудования чешской фирмы «СКЛОСТРОЙ», установлены восемь стеклоформующих машин, упаковочное оборудование итальянской фирмы «Zeccetti», две термоусадочные машины французской фирмы «Тимон». 16 июня 2007 года было проведено официальное открытие завода ООО «ЧСЗ -Л», производственной мощностью 666 млн. бутылок в год .
ООО «ЧСЗ - Л» расположено в 6 км от областного центра г. Липецка. Расстояние до Санкт-Петербурга - 1000 км, до Москвы - 400 км. Завод удачно расположен относительно основных источников сырья и рынков сбыта. Имеются пути для автомобильного и железнодорожного транспорта. Площадь земельного участка, на котором построен завод - 20 га.
В 2008 году завод прошел процедуру оформления сертификата качества ISO-9001, в ноябре 2009 года процедуру внедрения ХАСП, что позволяет предприятию не только гарантировать неизменно высокое качество выпускаемой продукции, но и позволит выйти на международный рынок.
Учитывая повышенный спрос на стеклотару со стороны пивоваренных заводов России, который будет только возрастать, можно уверенно прогнозировать постоянную загрузку производственных мощностей завода и, соответственно, стабильность уровня условно-постоянных затрат, что позволяет рационально использовать ресурсы предприятия.
ООО «ЧСЗ-Л» обладает технологической возможностью видоизменять номенклатуру выпускаемой продукции, поэтому кроме обычной «евробутылки» возможен выпуск стеклянных бутылок для вина, шампанского, прохладительных напитков и д. т.
Ассортимент продукции [3]
В настоящий момент спрос на отечественную стеклянную тару находится на подъеме, что стимулирует создание новых и расширение действующих мощностей заводов, производящих пивную бутылку.
Однако, тенденция перехода практически всех крупных заводов к выпуску высококачественного пастеризованного, а также фирменного пива, будет сопровождаться и более жесткими требованиями к качеству упаковки .
Номенклатура стеклянной тары, выпускаемой на предприятии представлена в таблице 1
Таблица 1 - Номенклатура стеклянной тары
Номенклатура Нормативный документ
1 2
Группы тары по назначению Бутылки стеклянные для пищевых жидкостей ГОСТ 10117.1-2003 ГОСТ 10117.2-2003
Бутылки стеклянные для водки, коньяка, вин, ликероводочных изделий, пива и напитков ТУ 21-074.2-215-2000
Бутылки стеклянные для шампанских и игристых вин, газированных вин и винных напитков, безалкогольных сильногазированных напитков и растительных масел ТУ 5987-017-00284486-02
Группы тары по маркам стекла Из бесцветного, коричневого и зеленого стекла ГОСТ Р 52022-2003
Предприятие выпускает тару для розлива, хранения и транспортировки пищевых жидкостей емкостью 0,25; 0,5; 0,75 литра.
Бутылки стеклянные должны соответствовать требованиям нормативных документов, приведенным в таблице 2
Таблица 2 - Перечень нормативной документации
Нормативный документ Наименование нормативной документации
1 2
СТО 54642580-001-2006 Бутылка стеклянная для пищевых жидкостей
ТУ 21-074.2-215-2000 Бутылка стеклянная для водки, коньяка, вин, ликероводочных изделий, пива и напитков.
ГОСТ 13904-2005 Методы контроля сопротивления внутреннему гидростатическому давлению.
ГОСТ 24980-2005 Методы контроля параметров.
ГОСТ 31292-2006 Методы контроля остаточных напряжений после отжига
ГОСТ 13904-2005 Бутылка стеклянная для пищевых жидкостей
ISO 9009 Тара стеклянная. Высота и непараллельность венчика горловины относительно основания дна. Методы испытания.
ISO 9008 Бутылки стеклянные. Вертикальность. Методы определения.
ГОСТ 30005-93 Тара стеклянная. Термины и определения.
Поскольку на рынке стеклянной тары в настоящее время существует жесткая конкуренция, предприятия - изготовители обычно работают на потребителя, то есть по спецификации. Это документ, в котором заказчик указывает основные требования, предъявляемые им к стеклянной таре. Обычно эти требования гораздо строже, чем в ГОСТАХ и ТУ.
Эскизы некоторых производимых стеклобутылок представлены на рисунках
Рис. 1. КПЕА-500-Варшава Балтика
Рис. 4. КПЕА-500-Лонг-Не
Характеристика сырья и готовой продукции
На заводе для производства стекла применяют следующие сырьевые материалы: Кварцевый песок марки ПБ-150-1 (поставщик);
Карбонат кальция конверсионный (поставщик);
Сода кальцинированная (поставщик);
Доменный шлак (поставщик);
Портахром (поставщик);
Сульфат натрия (поставщик).
Все применяемые материалы имеют санитано-эпидемиологические заключения, разрешающие применять их в пищевой промышленности для контакта с пищевыми продуктами.
Основной компонент шихты - кварцевый песок представляет собой природный сыпучий материал. Характеристика кварцевого песка марки ПБ-150-1 представлена в таблице 3
Таблица 3 - Характеристика кварцевого песка марки ПБ-150-1
Нормативный документ Химический состав Гранулометрический состав
1 2 3
ГОСТ 22551-77 SIO2 >98%; Al2O3<1,5%; Fe2O3<0,15% Остаток на сите 08 не более 0,5%
Насыпная плотность кварцевого песка -1500 кг/м3, влажность не более 0,5%.
Сода кальцинированная техническая (Na2CO3) представляет собой мелкокристаллический порошок белого или светло-серого цвета, не содержащий механических примесей. Данный компонент является гигроскопичным, поглощает влагу и углекислоту с образованием соли NAHCO3, при хранении на воздухе слеживается. Характеристики соды представлены в таблице 4
Таблица 4 - Характеристики технической кальцинированной соды
Нормативный документ Химический состав Гранулометрический состав
1 2 3
ГОСТ 10689-75 Na2CO3>91,5%; K2SO4<4,4% Остаток на сите 08 не более 0,5%
Насыпная плотность соды - 900 кг/м3, влажность не более 1%.
Мел (карбонат кальция) представляет собой осадочную породу белого цвета, состоящую в основном из мельчайших аморфных частичек углекислого кальция. Характеристики мела представлены в таблице 5
Таблица 5 - Характеристики карбоната кальция
Нормативный документ Химический состав Гранулометрический состав
1 2 3
ТУ 113-08-667-98 САСО3>92% Остаток на сите 0,1 - 0%
Насыпная плотность карбоната кальция - 1130 кг/м3, влажность не более 1,5%.
Доменный гранулированный шлак представляет собой мелкозернистый материал в виде пористых стекловидных или кристаллических гранул со средним размером 2-8 мм. Плотность шлака, в зависимости от состава составляет 2,8-3 г/см3, твердость зерен 5-8. Фазовый состав шлаков представлен кристаллическими и стекловидной фазами с различным соотношением стекла и кристаллов. Стекловидная фаза шлаков представляет собой кальциево-магниево-алюмосиликатное стекло переменного состава. Характеристики доменного шлака представлены в таблице 6
Таблица 6 - Характеристики доменного шлака
Нормативный документ Химический состав Гранулометрический состав
1 2 3
ГОСТ 34-76-74 SIO2>33%; Al2O3 6,5-12;% Fe2O335%; MGO 8-15% Размеры кусков шлака не должны превышать 100 мм по наибольшему измерению, количество таких кусков в партии не должно быть более 5% по весу
Насыпная плотность доменного шлака - 1150 кг/м3, влажность не менее 0,5%.
В качестве красителя применяют краситель хромитовый марки (портахром). Химический состав красителя хромитового приведен в таблице 7
Таблица 7 - Химический состав красителя хромитового, (масс.%) /1/
Сульфат натрия - сыпучий порошок белого цвета (допускается зеленовато-желтый оттенок), гигроскопичен. Характеристика сульфата натрия представлена в таблице 8
Таблица 8 - Характеристика сульфата натрия
Нормативный документ Химический состав Гранулометрический состав
1 2 3
ТУ 2141-084-00209527-99 Na2SO4>90% нерастворимого в воде остатка>0,2% Cl- >0,2% Остаток на сите мм - 0%
Насыпная плотность - 1150 кг/м3. Влажность не более 0,1%.
Составы стекл
Применяемый химический состав стекла, физико-химические свойства стекла, из которого вырабатывается стеклобутылка должны находится в пределах допускаемых отклонений от состава в соответствии с ГОСТ
Р 52022-2003 «Тара стеклянная для пищевой и парфюмерно-косметической продукции. Марки стекла».
Таблица 9 - Применяемый химический состав стекла марки БТ для печи №1
Наименование компонентов Номинальное содержание,% Предельные отклонения,%
SIO2 72,55 ±0,5
Al2O3 1,85 0,15
Fe 23не > 0,1-
CAO MGO 12,0 ±0,2
MGO 2,0 ±0,2
Na2O 13,4 ±0,2
Таблица 10 - Применяемый химический состав стекла марки ЗТ и КТ для печи №2
Наименование компонентов Номинальное содержание,% Предельные отклонения,%
ЗТ КТ
SIO2 70,85 71,21 ±0,5
Al2O3 1,75 1,80 0,15
Fe 230,350,35-0,4±0,05
CAO MGO 13,10 13,10 ±0,2
Na2O 13,70 13,50 ±0,2
Cr2O3 0,30-0,35 - ±0,05
Кремнезем - важнейшая составная часть промышленных стекол; он встречается в природе в кристаллической и аморфной формах. Кристаллический кремнезем существует главным образом в виде кварца, представляющие собой бесцветные кристаллы, плавящиеся при температуре 1713 . Для ввода кремнезема в стекло на ООО «ЧСЗ и Л» используется кварцевый песок. Качество кварцевого песка определяется количественным содержанием кремнезема и примесей. Высокосортные кварцевые пески должны содержать максимальное количество кремнезема (98-99%) и минимальное количество примесей.
Al2O3- оксид алюминия вводится в стекло с доменным шлаком и частично с кварцевым песком. Ввод Al2О3 в натрий-кальций-силикатные стекла снижает температурный коэффициент линейного расширения, повышает химическую устойчивость, улучшает механическую и термическую прочность. Оксид алюминия играет роль стабилизатора. Этот оксид в некоторой мере повышает химическую устойчивость стекла.
Оксид натрия и калия вводят в состав шихты посредством сульфата и соды. На ООО «ЧСЗ и Л» используют кальцинированную соду - углекислый натрий. Избыток в стекле Na2O повышает механическую прочность, термостойкость, химическую устойчивость, снижает температуру варки, облегчает процесс стекловарения. Na2O позволяет поддерживать температуру плавления стекол, увеличивать их химическую устойчивость, более конкретно их гидролитическую устойчивость так же, как их удельное сопротивление. K2O - улучшает цвет и блеск стекла, совместно с Na2O повышает химическую устойчивость.
Оксид кальция и магния вводят в стекло через доменный шлак и мел. Оксид кальция, ускоряя реакции силикатообразования, облегчает варку и осветление стекла, улучшает выработочные характеристики и повышает его химическую устойчивость. MGO повышает химическую устойчивость, механическую прочность, улучшает кристаллизационные характеристики стекла.
Cr2O3 используется в качестве красителя, вводиться через портахром, окрашивает стекло в зеленый цвет
Na2SO4 добавляется как осветлитель (ускоритель процесса варки). Его введение в стекло чревато образованием щелока, который сильно разъедает огнеупор и является браком стекломассы. Чтобы предотвратить образование щелока в состав шихты вводят восстановитель-уголь, он восстанавливает сульфат до сульфида [5]. Реакция восстановления сульфата: Na2SO4 2C = Na2SO3 2CO2. (1.1)
Технологическая схема и ее описание
Сырьевые материалы и стеклобой поступают на завод железнодорожным транспортом или автотранспортом и разгружаются в приемные приямки склада сырья составного цеха или на площадки. Все сырьевые материалы перед процессом приготовления шихты должны быть соответственно подготовлены. В зависимости от вида сырьевые материалы подвергают следующей обработке: растариванию, дроблению, сушке, измельчению, просеву, магнитной сепарации.
Кварцевый песок ( W = 0,5 %) поступает на завод в железнодорожных вагонах, разгружается мостовым краном и помещается в отсек и далее с помощью грейферного крана поступает в бункер, откуда при помощи вибрационного питателя подается на ленточный транспортер, далее при помощи элеватора поступает на просев в сито - бурат, сито № 0,8. Отсев песка направляется с помощью системы транспортирования в отвал. Прошедший же сквозь сита материал направляется в расходный бункер, а затем на дозировку на весовые дозаторы.
Доменный шлак ( W = 0,5 %) поступает на завод железнодорожным транспортом, разгружается в отсек, откуда грейферным краном перемещается в приемный бункер, откуда дозируется вибропитателем на ленточный транспортер, затем с помощью элеватора отправляется на просев в сито бурат 08. Материал не прошедший через сито попадает в отсев. Прошедший через сито материал транспортируется в расходный бункер. Из расходного бункера на дозировку и смешение.
Мел ( W = 1,5 %) и сода ( W = 1 %) поступают на завод в железнодорожных вагонах. Из вагонов разгружаются в бункера - течки, затем с помощью винтовых пневматических насосов направляются в соответствующие силоса. Данные сырьевые материалы никакой предварительной подготовки не проходят, кроме просеивания через вибросито № 0,9 - 1,1 и с помощью винтовых пневматических насосов поступают на хранение в бункера.
Сульфат натрия ( W = 0,1 % ) и портахром ( W = 0,15 % ) поступают на завод в мешках автотранспортом на склад сырья. Мешки растаривают при помощи специальных машин над соответствующими силосами, далее материалы просеиваются на вибросите и с помощью системы транспортирования направляются в соответствующие бункера весовой линии.
Пигмент ( W = 0,15 % ) поступает на завод в мешках автотранспортом, хранится в специально отведенном помещение, где производится его отвешивание вручную в соответствии с рецептом шихты и подача в смеситель.
Стеклобой поступает на завод как с помощью железнодорожного транспорта, так и с помощью автотранспорта на склад хранения сырья.
Со склада сырья при помощи ковшового погрузчика материал направляется в приемный бункер на хранение, откуда проходя магнитную сепарацию поступает на дробление в щековую дробилку до кусков не более 50 мм. Затем измельчается в молотковой дробилке до фракции 10 - 20 мм. Далее направляется на транспортере с металлодетектором в расходный бункер.
Подготовленные сырьевые компоненты дозируются в соответствии с рецептом шихты и попадают на ленточный транспортер (кроме стеклобоя) и направляются на смешение в тарельчатый смеситель. В тарельчатый смеситель сначала дозируется песок, затем подается подогретая до 50 - 60°С вода, и в последнюю очередь остальные компоненты. Время смешения составляет 120 - 125 сек. Шихта транспортируется ленточным транспортером, на который подается стеклобой, дозируемый с заданным соотношением в бункер запаса шихты. Соотношение шихта : бой = 60:40.
Приготовленную шихту и стеклобой из бункера загружают с помощью вибрационных загрузчиков непрерывного действия в ванную стекловаренную печь непрерывного действия с подковообразным направлением пламени. Шихта в бункерах загрузчиков должна иметь температуру не ниже 35°С и влажность 4-5%. Для поддержания постоянного уровня стекломассы с точностью ±0,2 мм загрузчики работают в автоматическом режиме.
Перед засыпкой шихта должна подвергаться визуальному контролю по следующим параметрам: шихта должна быть однородной и не содержать комков, неперемешанных материалов и посторонних предметов; шихта не должна обильно пылить и слеживаться.
Варка стекломассы производится в регенеративной ванной стекловаренной печи непрерывного действия. Максимальная температура варки составляет 1530°С. Примерно в середине варочной части печи создается зона максимальной температуры.
Шихта и бой, загружаемые в ванную печь, образуют на поверхности стекломассы слегка погруженный в нее слой толщиной около 150-200 мм. Шихта нагревается снизу расплавом стекла и сверху за счет излучения пламени. Под действием нагревания поверхность шихты спекается, затем на ней образуется тонкий слой вспененного расплава, который стекает, обнажая свежую поверхность шихты. Процесс спекания, плавления и удаления расплава с поверхности шихты, возобновляясь, идет до тех пор, пока последний слой шихты не превратится в расплав, покрытый варочной пеной. Провариваясь, слой шихты распадается на изолированные участки, окруженные пеной, которые затем полностью растворяются и остается одна пена.
Согласно технологии, для равномерного распределения температур требуется переключение направления газа. Для этого на газопроводе установлен узел перевода пламени. Перевод пламени автоматический с подачей звукового сигнала о начале перевода пламени и аварийной сигнализацией в случае несрабатывания.
Часть ванной печи, покрытая слоем шихты, образует границу шихты; примыкающая к ней часть, покрытая пеной, - границу пены. Эти две части вместе называют зоной варки. Следующая часть печи называется зоной осветления; для этой зоны характерно выделение пузырьков газа, вследствие чего поверхность стекломассы бывает покрыта скоплениями пузырьков и кажется «рябой». К зоне осветления примыкает зона студки, поверхность которой должна быть зеркальной, поскольку в нормальных условиях выделение газов заканчивается в предыдущей зоне /16/.
Границы шихты и пены следует постоянно контролировать, поскольку неизменность этих границ свидетельствует о стабильности условий варки стекла. Положение границ шихты и пены должно быть постоянным, что обеспечивается строгим соблюдением контрольных параметров режима работы печи: максимальной температуры, общего и позонного расхода топлива, температуры верхнего строения по длине варочной части печи, температуры студки, производительности печи по съемам стекломассы. Колебания температуры верхнего строения печи в зоне открытого зеркала не должны превышать ±5°С, в варочной зоне - ±10°С, в студке - ±1°С. При нарушении этих условий необходимо немедленно выявить и устранить дефекты технологического, теплового или газового режима.
Шихта и пена должны плотно закрывать зеркало стекломассы в варочной зоне. Свидетельством нормальной варки служит выделение крупных пузырей на поверхности шихты. Граница варочной пены должна быть четко обозначена, а сама пена - рыхлой. Площадь зеркала, покрытого шихтой и пеной, должна быть в пределах 40 - 50% отапливаемой части печи, а зона варочной пены короче зоны шихты. Изменение границ зоны варки вызовет нарушение режима обогрева глубинных слоев, что может привести к вовлечению в выработочный поток дефектной по термической и химической однородности стекломассы.
Подготовка стекломассы к выработке осуществляется в выработочном канале стекловаренной печи и в питателях машин. Для отопления выработочного канала и питателей используется природный газ. Газовоздушная смесь сжигается в газовых горелках, расположенных по обеим сторонам питателя, что обеспечивает равномерный обогрев всей площади зеркала стекломассы.
В зоне кондиционирования питателя установлены винтовые мешалки стекломассы для выравнивания температуры стекломассы.
Тепловой режим в зонах питателя поддерживается автоматически с помощью датчиков температуры на щитах управления питателей.
Охлаждение стекломассы регулируется открытием сводовых окон, обогрев - путем сжигания газовоздушной смеси в горелках, расположенных по периметру рабочего канала и в чаше. Стекломасса, прошедшая соответствующую тепловую обработку в рабочем канале питателя, поступает на выработку с заданной температурой.
Питатель стекломассы представляет собой специализированный газовый агрегат. Канал питателя подводит стекломассу от выработочного канала. Обеспечивает кондиционирование стекломассы до температуры, пригодной для образования капли. Кондиционированная, размешанная стекломасса втекает в переднюю часть питателя, откуда подается по каплям к стеклоформующему автомату.
Механизмы питателя обеспечивают образование порций капель стекломассы, годных для последующего формования. Для образования капли используется течение стекломассы под влиянием собственной массы, вытекание ее поочередно ускоряется или замедляется с помощью вертикального перемещения плунжера. Полученная порция стекломассы по регулярным интервалам отделяется резкой.
Блок измерения и контроля температуры гарантирует контроль, запись и автоматическое регулирование температуры стекломассы в отдельных зонах обогрева. Регулирование осуществляется управлением интенсивности обогрева.
Стеклоформующая машина является частью комплексной линии для выработки стеклянной тары, работающим совместно с питателем стекломассы, переставителем и печью отжига. Стеклоформующая машина работает с двухкапельным питанием. Машина подготовлена для осевого охлаждения в черновой и чистовой форме с возможностью работать с разным количеством секций. Стеклоформующая машина состоит из фундамента, на котором установлено 10 (или 12) самостоятельно работающих секций с соответствующими рабочими механизмами. Синхронизация секций и механизмов обеспечивается компьютером. Распределение капель стекломассы для отдельных секций обеспечивается механизмом каплераспределителя, установленным на поперечной балке машины.
Отвод готовой продукции от отдельных секций обеспечивается конвейером.
На платформе питателя установлены баки, обеспечивающие запас жидкостей для опрыскивания ножниц и лотков.
Смазка движущих частей и замасливание некоторых технологических воздухов обеспечено постоянными зарядами или с помощью централизованной подачи смазки. При установке форм на стеклоформующую машину необходимо обеспечить точность геометрических размеров и соосность сопрягающихся цилиндрических и конических поверхностей форм и машин (отверстие стола, корпус формы, пуансон, кольцо, поддон).
Соприкасающиеся горизонтальные плоскости стола, корпуса формы, поддона, кольца, прижимного приспособления должны быть параллельны друг другу и перпендикулярны общей вертикальной оси. Нарушение сносности и параллельности приводят к перекосу и быстрому одностороннему износу.
Не допускается неплотное прилегание половинок разрывных форм, так как в зазор между ними проникает стекломасса, что вызывает быстрое притупление острых кромок и их износ, а также выход изделий с заусенцами и режущими швами.
Не допускается формование изделий в холодных или перегретых формах. Рекомендуется перед установкой формоостнастки на машину предварительно наносить антипригарную углеродную смазку ACMOS. Смазка, наносимая на формующую поверхность форм, снижает коэффициент трения между стекломассой и рабочей поверхностью, улучшает качество вырабатываемых стеклоизделий и способствует продлению срока службы форм. Не допускается резких перепадов температур для форм.
В каждой из секций станка происходит формирование капель стекломассы сначала в черновой форме, где изготавливается горло изделия и собственно заготовка - баночка. После перенесения последней в чистовую форму получается изделие конечного оформления путем выдувания. Из чистовой формы изделие вынимается отставителем. Изделия от стеклоформующей машины к печи отжига доставляются транспортером со скоростью V=0,24 - 0,46 м/сек.
После формования изделия подвергаются контролю. Контроль качества на месте производства проводится операторами стеклоформующих автоматов и мастером смены, согласно карты контроля, с целью проверки соответствия качества бутылки требованиям и устранения дефектов на ранней стадии производства. Изделия не прошедшие контроль, т.е бой, брак изделий направляют с помощью ленточного транспортера в бункер. Установка упрочнения бутылки размещается на горячем конвейере, соединяющем стеклоформующую машину с печью отжига. Она предназначена для равномерного нанесения пленки оксидов металлов на наружную поверхность бутылок. Нанесение обеспечивает повышение эксплуатационной надежности изделий, прочности при внутреннем давлении, при ударе, а также термостойкости.
На повороте к транспортеру у входа в печь отжига не должно быть заторов, для чего установлен специальный переставитель. Загрузка в печь производится стакером. Вход и выход печи отжига теплоизолированы металлическими кожухами. Расстояние от низа экрана до верхней точки изделия на транспортирующей сетке печи отжига 5 - 10 мм. Дополнительно вход и выход печи отжига теплоизолирован “П-образной” шторкой (стеклоткань).
Рассчитанный режим отжига должен обеспечить снятие внутренних напряжений до значений соответствующих ГОСТ. В расчете режима отжига учитывается: химический состав стекла, геометрические размеры изделий, температура изделий на входе, тип печи отжига.
Температурный режим отжига бутылок разрабатывается технологом ПТО и ведется в 4 этапа.
I - стадия нагрева: изделия нагревают до высшей температуры отжига (560 - 570?C) со скоростью V1=20/а2 - 30/а2, град./мин. (а - полутолщина дна стеклоизделия, мм);
II - стадия выдержки стеклоизделий при высшей температуре отжига в течение времени, достаточного для заданного уменьшения напряжений. Время выдержки рассчитывается по формуле: ?II= 102а2 и составляет 12 - 15 минут.
III - стадия ответственного (медленного) охлаждения от высшей температуры отжига до низшей. Скорость охлаждения VIII= 1,3/а2 град./мин. Эта стадия проходит в интервале перехода поверхностных слоев стеклоизделия из размягченного в хрупкое состояние и является наиболее ответственной, так как именно здесь необходимо не допустить возникновения новых остаточных напряжений.
IV - стадия быстрого охлаждения. Охлаждение проводят со скоростью VIV=10/а2 град./мин. На выходе из туннеля на открытый конвейер стеклоизделия должны иметь температуру не выше 50?C.
Расчетная часть [4]
Материальный баланс производства
Исходные данные: Производительность - 350 млн. штук в год;
Соотношение шихты и стеклобоя (Х:У), загружаемых в печь, принимаем равным 60:40;
Влажность шихты W = 4 %;
Угар шихты U = 11,50 %;
Потери при загрузке шихты и боя - 0,05 %;
Потери при формовании - 5 %;
Потери при загрузке в печь отжига - 2 %;
Брак отжига - 5 %;
Потери при упаковке - 0,3 %;
Потери при хранении готовой продукции - 0,2 %;
Потери при отгрузке потребителю - 0,4 %;
Средняя масса изделия - 352,5 г;
Расчет баланса (на 350 млн. штук в год) /9/: Производительность цеха: 350000000·0,3525 = 123375000 кг/год = 123375 т/г;
Масса изделий, поступающих на отгрузку потребителю: 123375·100/99,6 = 123870,48 т/г;
Бой составляет 123870,48 - 123375 = 495,48 т/г;
Масса изделий, поступающих на СГП: 123870,48·100/99,8 = 124118,72 т/г;
Бой составляет 124118,72 - 123870,48 = 248,24 т/г;
Масса изделий, поступающих на упаковку: 124118,72·100/99,7= 124492,2 т/г;
Бой составляет 124492,2 - 124118,72 = 373,48 т/г;
Масса изделий, поступающих на контроль (после отжига): 124492,2·100/95 =131044,4 т/г;
Брак составляет 131044,4 - 124492,2 = 6552,2 т/г;
Масса изделий, поступающих в печь отжига: 131044,4·100/98 = 133718,8 /г;
Брак составляет 133718,8 - 131044,4 = 2674,4 т/г;
Масса изделий, поступающих на формование: 133718,8·100/95 = 140756,6 т/г;
Брак составляет 140756,6 - 133718,8 = 7037,8 т/г;
При принятом соотношении шихты и боя рассчитаем, какое количество стекломассы (Р) получится из 100 кг смеси «шихта - бой»:
Количество смеси «шихта - бой», необходимое для варки 140756,6 т
140756,6·100/90,976 = 154718,4 т/г;
Количество шихты, необходимое для приготовления 154718,4 т смеси: 154718,4·60/100 = 92831 т/г;
Количество физически связанной воды, удаляемой из шихты при варке стекломассы: 92831·4/100 = 3713,2 т/г;
Устройство для увлажнения шихты КДЖР -25-1 №256, 326: Предназначено для увлажнения шихты. Тип - пневмоклапанная система.
Смеситель шихты THZ3000 №255, 325: Предназначен для перемешивания шихты. Высокопроизводительный смеситель принудительного действия.
Емкость - 3000л.
Производительность - 30 т/час.
Габаритные размеры: диаметр тарелки - 3250 мм.
Таблица 12 - Характеристика и параметры работы загрузчиков шихты и стеклобоя
Марка загрузчика ВЗШ-130М1 ТО Габариты, мм -длина -ширина -высота 2600 1755 2195
Производительность, т/сут до 420
Частота работы толкателя, % от 50 Гц
Количество толканий в минуту 12
Частота работы вибролотка, % от 50 Гц
Стекловаренная ванная печь непрерывного действия: Варка стекломассы производится в регенеративных ванных стекловаренных печах непрерывного действия с подковообразным направлением пламени, с применением барботажа и дополнительного электроподогрева (далее по тексту ДЭП).
1.Направление пламени: 2.Вид теплообменника: 3.Источник тепловой энергии: 4.Расход газа 5.Устройство бассейна: 6.Разделение пламенного пространства: 7.Форма печи: 8.Ширина варочного бассейна, м: Длина варочного бассейна, м: 9.Соотношение длины и ширины, м: 10.Глубина варочного бассейна, мм: до порога после порога 11.Площадь варочной части, м2: 12.Производительность, т/сутки: 13. Съем стекла с 1м2 варочной части, кг/м2 в сутки 14.Барботаж: 15.ДЭП: Подковообразное Регенеративный Природный газ 2500 м3/час Проточное Торцевой стеной Прямоугольная 10,0 16,2 1,62:1 1420 1920 167,24 420 2625 17барботажных отверстий, Р раб. - 0,6 МПА 21 электрод, общая мощность 2170КВТ
Таблица 14 - Техническая характеристика стекловаренной печи №2: Наименование показателя Величина показателя
1.Направление пламени: 2.Вид теплообменника: 3.Источник тепловой энергии: 4.Расход газа 5.Устройство бассейна: 6.Разделение пламенного пространства. 7.Форма печи. 8.Ширина варочного бассейна, м: Длина варочного бассейна, м: 9.Соотношение длины и ширины,м: 10.Глубина варочного бассейна,мм: до порога после порога 11.Площадь варочной части, м2: 12.Производительность, т/сутки: 13. Съем стекла с 1м2 варочной части, кг/м2 в сутки 14.Барботаж: 15.ДЭП: Подковообразное Регенеративный Природный газ 2500 м3/час Проточное. Торцевой стеной Прямоугольная 10,0 16,2 1,62:1 1395 1795 167,24 420 2600 17 барботажных отверстий, Р раб. - 0,6 МПА 21 электрод, общая мощность 2170КВТ
Предназначен для автоматического питания каплями стекломассы стеклоформующих автоматов AL1110-2. Питатель представляет собой специализированный газовый агрегат мощностью свыше 50 КВТ.
Таблица 15 - Характеристика питателей
Тип питателя Характеристика
ПИТАТЕЛЬ System 500-43 фирмы PSR. Производительность Длина канала питателя №1 №4 Ширина канала питателя глубина канала в зоне кондиционирования 37-420 капель в минуту 8879 мм 8879 мм 1092мм 178мм Автоматическое питание каплями стекломассы стеклоформующих автоматов AL1112-2-2
Производительность Длина канала питателя № 2 № 3 Ширина канала питателя глубина канала в зоне кондиционирования 37-350 капель в минуту 28398 мм 8398 мм 1092мм 178мм Автоматическое питание каплями стекломассы стеклоформующих автоматов AL1110-2-2
Стеклоформующий автомат AL 1110 - 2 - 1: Предназначен для выработки узкогорлой тары.
Производительность до 350 кап./мин.
Масса машины - 30,0 т.
Габаритные размеры: длина - 8,230м, ширина - 5,636м. высота - 5,600м.
Стеклоформующий автомат AL 1112 - 2 - 2: Предназначен для выработки узкогорлой тары.
Производительность до 420 кап./мин.
Масса машины - 42,0 т.
Габаритные размеры: длина - 8,402м, ширина - 5,636м. высота - 5,800м.
Установка упрочнения стеклобутылки: На горячем участке установлена система упрочнения стеклобутылки. Установка упрочнения бутылки размещается на горячем конвейере, соединяющем стеклоформующую машину с печью отжига. Она предназначена для равномерного нанесения пленки оксидов металлов на наружную поверхность бутылок.
Производительность: в зависимости от производительности стеклоформующей машины.
Могут применяться различные химикаты, предназначенные для упрочнения стеклобутылки, имеющие санитарно-гигиеническое заключение.
Таблица 16 - Характеристика оборудования для упрочнения стеклобутылки
Наименование показателей Величина показателей
Производительность В зависимости от производительности стеклоформующей машины
Химикат для нанесения покрытия GTI MBT 95 (монобутилтрихлорид олова (C4H9)3SNCL ) Могут применяться различные химикаты, предназначенные для упрочнения стеклобутылки, имеющие санитарно-гигиеническое заключение
Способ нанесения покрытия Мелкодисперсионное напыление
Температура стеклоизделий, 0С 500-600
Вид изделий, на которые наносятся покрытия Стеклобутылка
Газовая печь отжига : Предназначена для отжига стеклоизделий.
Таблица 17 -Технические параметры печи отжига
Наименование Тип
Шесть печей отжига с кросс -конвейером на каждую печь L10W 300/40/27
Две печи отжига с кросс -конвейером на каждую печь L8W 300/40/27
Общие ха
Вывод
В настоящее время стекольная промышленность, как основной поставщик пивной отрасли, насчитывает около 300 стекольных заводов, имеющих примерно 980 промышленных стекловаренных печей с общим варочным потенциалом порядка 6 млн. тонн стекломассы в год. В отрасли занято около 100 тысяч человек. Основная масса производимой стеклопродукции приходится на листовое (43,8%) стекло и стеклотару (40,5%).
Часть потребности предприятий пищевой промышленности обеспечивается вторичной и импортной стеклотарой. Это связано не только с нехваткой стеклотары отечественного производства, но и с ее не соответствием мировым стандартам качества.
В связи с этим наши промышленники пошли по пути не только количественного, но и качественного совершенствования. С приобретением нового оборудования европейского уровня решаются данные проблемы, а также появляются и новые возможности, позволяющие выпускать эксклюзивную тару, выбирать цветовую гамму и т.д. В конкурентной борьбе «безликий облик» стеклотары исчезает, предприятия начинают фантазировать и воплощать в жизнь эксклюзивные по дизайну и по цвету бутылку.
Список литературы
стеклозавод тара цех
1. Гулоян, Ю. А. Технология стекла и стеклоизделий. - Владимир: «Транзит - ИКС», 2003, - 480 с., ил;
2. Гулоян, Ю. А. Физико - химические основы технологии стекла. - Владимир: «Транзит - ИКС», 2008, - 736 с., ил.;
3. Левченко, П. В. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности: учебное пособие для вузов. 2 - е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1968 г. - М.: ООО «Альянс», 2007. - 366 с.
4. Косенко, Н.Ф., Козловская Г. П., Щипалов Ю. К. и др. Технический контроль в производстве тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и изделий: Учебное пособие; Под редакцией Н.Ф.Косенко; Иван. гос. хим. - технол. ун - т; Иваново, 2002. - 271с.
5. Ахлестин, Е.С. Проектирование и расчет сырьевых цехов стекольных заводов: учебное пособие; Владимирский политехнический институт, Владимир, 1987. - 95 с.
6. Технологический регламент завода «ЧСЗ и К», 2008.-54с.