Методи розрахунку продуктивності прес-валкового агрегату. Фактори, від яких залежить вибір технологічної схеми для виготовлення виробів керамічного та силікатного виробництва. Визначення годинного випуску цегли-сирцю з врахуванням браку при сушінні.
При низкой оригинальности работы "Особливості проектування технологічних комплексів для виробництва керамічних стінових матеріалів", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Кафедра будівельних, дорожніх, меліоративних машин і обладнання Методичні вказівки до виконання курсового і дипломного проекту для спеціальностей 7.090220, 8.090220 “Обладнання хімічних виробництв і підприємств будівельних матеріалів” Рекомендовано до друку методичною комісією механіко-енергетичного факультету протокол № 1 від 26 листопада 2009 р.У період формування нових ринкових відносин у суспільстві, коли повинні зявитися продуктивні сили, що базуються на перспективних наукових технологіях, здоровій конкуренції і відродженні вітчизняного виробництва, важливу роль грають технологічні комплекси, що відповідають вимогам цивілізованого ринку. До числа таких виробництв можна деякою мірою віднести керамічну, вогнетривку і силікатну галузі промисловості будівельних матеріалів, що забезпечують розвиту інфраструктуру ВБМ із можливістю швидкого перепрофілювання номенклатури виробів і використання останніх наукових досягнень у будівельному матеріалознавстві. Процеси виробництва виробів у зазначених галузях промисловості мають загальні характерні технологічні межі, що містять стадії шихтопідготовки (дроблення, класифікації, помелу, змішування), формування виробів і їхньої подальшої обробки (сушіння, випалу, термовологої чи декоративної обробки і ін.). Тому при підготовці фахівців для роботи в нових економічних умовах приділяється велика увага вивченню не тільки конструктивних особливостей машин і агрегатів, методик їхніх розрахунків, але і їхніх технологічних закономірностей, принципів підбора сучасного устаткування. Творча робота студентів над курсовим проектом починається з ретельного вивчення і аналізу завдання до курсового проекту і рекомендованої учбово-технічної і наукової літератури, підбору матеріалу за обраною темою.
5. Технологічні комплекси для виробництва силікатної цегли . . . . . . . . . . . . .23 5.1. Опис технологічного комплексу для виробництва силікатної цегли . . . . . . . . . 23 5.2. Підбор основного технологічного устаткування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Список литературы
Пояснювальну записку розбивають на розділи, підрозділи і пункти. Пункти повинні мати порядкові номери в межах усієї пояснювальної записки і позначатися арабськими цифрами з крапкою після них. Кожен розділ пояснювальної записки починається з нового листа.
Підрозділи мають нумерацію в межах кожного розділу. Номеру підрозділів складаються з номерів розділу і підрозділу, розділених крапкою. Наприкінці номера підрозділу також ставиться крапка.
Зміст підрозділів можна розбивати на пункти. Номер пункту складається з номера розділу, підрозділу і пункту, розділених крапкою. Якщо виникає необхідність розбивки пунктів підрозділів на підпункти, то їхній номер складається з номера розділу, підрозділу, пункту і номера підпункту. Кожен пункт тексту починається з абзацу (15 мм). Цифри, що вказують номери пунктів, не повинні виступати за кордон абзацу.
Формули в пояснювальній записці повинні супроводжуватися відповідними посиланнями, зазначеними по тексту в дужках, і нумерацією арабськими цифрами в межах розділу. Номер формули складається з номера розділу і порядкового номера формули, розділених крапкою, і вказується з правої сторони листа на рівні формули в круглих дужках. Значення кожного символу дають з нового рядка в тій послідовності, у якій вони приведені у формулі.
5
Наприклад: Продуктивність прес-валкового агрегату визначається за формулою: Q=m?z?n, (3.2) де m - маса спресованого виробу, кг; r - кількість спресованих виробів, шт; n -частота обертання валків преса, хв-1.
Формули розташовують симетрично по периметру листа. Відстань між рядком формули, нижнім і верхнім рядками тексту повинне дорівнювати 10 мм.
Таблиці бажано розташовувати по короткій стороні листа А4 після відповідного посилання (див. табл.1) по тексту пояснювальної записки. Слово "Таблиця" із указівкою її номера пишуть вище заголовка над верхнім правим кутом таблиці.
Таблиці нумерують у межах розділу арабськими цифрами, номер таблиці складається з номера розділу і порядкового номера таблиці, розділених крапкою.
Наприклад: таблиця 2.1.
При переносі таблиці на наступний лист голівку таблиці повторюють і над нею вказують : Продовження табл. ... із указівкою її номера і нумерацією (зліва праворуч) граф таблиці.
Ілюстрації можуть бути приведені як по тексту пояснювальної записки (з відповідною попереднім посиланням на малюнок), так і на окремому листі, розташованому після посилань на малюнки по тексту.
Всі ілюстрації нумеруються в межах розділу арабськими цифрами. Номер ілюстрації складається з номера розділу і порядкового номера ілюстрації, розділених крапкою, наприклад: (див. рис. 1.2).
Ілюстрації повинні мати найменування і пояснюючі дані (наприклад, позиції елементів агрегату або кривих на графічних залежностях).
Найменування розташовують над ілюстрацією, що пояснюють дані під нею. Список літератури включає учбово-методичні, наукові джерела і патентовані матеріали, які використовувались студентом при виконанні курсового проекту. Відомості наводять у наступному порядку: прізвище, імя, по батькові автора; найменування; місце видання; видавництво; рік видання.
Для журнальної літератури додатково вказують назва і номер журналу. Наприкінці пояснювальної записки на аркушах папера формату А4 розміщують специфікації до графічної частини проекту.
2. Основні принципи проектування технологічних комплексів
2.1. Способи виробництва виробів
При виготовленні будівельних матеріалів і виробів керамічного, вогнетривкого, силікатного виробництва використовуються різні технологічні способи, обумовлені рядом факторів: вихідними фізико-механічними характеристиками сировинних матеріалів (вологістю, пластичністю, мінералогічним і хімічним складом, міцністю і т. ін.), видом використовуваних паливно-енергетичних ресурсів, номенклатурою продукції, що випускається, та ін.
Спосіб виробництва виробів, у свою чергу, визначає технологічні переділи підприємства, а також типи використовуваного устаткування і режими його роботи.
6
Наприклад, при виробництві керамічних виробів застосовуються пластичний, напівсухий і шлікерний способи виробництва, що визначають номенклатуру продукції, що випускається, типи використовуваного устаткування і його компонування.
Так, при використанні пластичного способу виробництва виготовляють червону цеглу, керамічні труби (відповідно застосовують стрічкові, комбіновані стрічкові вакуум-преси і вертикальні трубні вакуум-преси); при напівсухому способі - червону цеглу, керамічну плитку та інші вироби (використовують преси колінно-важільного типу); при шлікерному способі виготовляють вироби санітарно-технічного призначення.
Тому, виходячи з завдання до курсового проекту, потужності підприємства, виду продукції, що випускається, необхідно обґрунтовано підійти до вибору того чи іншого способу виробництва .
У випадку вказівки в завданні (у спецчастині) конкретного типу (марки) основного устаткування (наприклад, типу пресового агрегату КРК-125) вибір способу виробництва визначений самим типом агрегату (у даному прикладі -напівсухим способом виробництва).
2.2. Матеріальний баланс виробництва
При виробництві різних видів виробів (будівельної, лицювальної чи вогнетривкої цегли, керамічної плитки, газосилікату, силікатної цегли) використовуються різні вихідні сировинні матеріали: глина, шамот, запіснюючі або пластифікуючі добавки, вапно, пісок і так далі, які, у свою чергу, визначають тип і потужність переробного устаткування і його технологічний взаємозвязок з іншими агрегатами.
Крім того, для отримання готового виробу (або напівфабрикату, наприклад необпаленої чи неавтоклавованої цегли) з вихідними сировинними матеріалами необхідно виконати ряд попередніх технологічних операцій: дроблення, класифікацію, помел, змішування або термічне зневоднювання (у баштових розпилювальних сушарках), що визначає також вибір того чи іншого типу устаткування.
Для одержання готового виробу витрачається визначена кількість сировинних матеріалів (чи гомогенізованої суміші). З урахуванням даного співвідношення (готовий виріб - т, м2, пог. м, тис. шт. і т.п.; матеріал, що витрачається - т, м2) і обєму продукції, що випускається підприємством, зазначеного в завданні, розраховується матеріальний баланс, що визначає необхідну кількість вихідних матеріалів і надалі -кількість переробних машин і агрегатів.
Конкретні приклади складання матеріального балансу різних виробництв з обліком їхніх специфічних особливостей представлені при підборі основного технологічного устаткування для різних технологічних ліній.
2.3. Підбор основного технологічного устаткування
Підбір основного технологічного устаткування здійснюється після опису технологічної схеми виробництва виробів, указівки переваг і невикористаних резервів.
7
При описі технологічної лінії, представленої у виді плоского чи просторового зображення технологічного і транспортного устаткування, необхідно вказувати технологічне призначення машин і агрегатів, їхньої марки й основних технічних характеристик. При зображенні схеми стрілки показують не тільки напрямок потоку, але й особливості способу виробництва, коли, наприклад, окремі компоненти шихти обробляються паралельно, зєднуються в змішувачі, розподіляються між різними формуючими агрегатами. Напрямок технологічного потоку приймається, як правило, зліва праворуч з можливим переносом (при плоскому зображенні) на інший рівень зі зміною напрямку технологічного потоку.
Найбільш наочною є обємна схема технологічного процесу, у якій устаткування показане не тільки у визначеній послідовності, але і розташовано відносно один одного з наближеним дотриманням відстаней, витриманих у прийнятому масштабі. Трудомісткість такої схеми більше, ніж плоскої, але цінність її набагато вище.
Особливо варто рекомендувати зображення схеми в обємному виконанні при розробці засобів механізації вантажно-розвантажувальних робіт і транспортних операцій, що поєднують велику кількість технологічного устаткування. Така схема, виконана для технологічної лінії з великою кількістю устаткування, дає наочне представлення про типаж використовуваних машин і агрегатів, їхньому взаємному розташуванні і транспортуючих пристроях.
При описі технологічної лінії можлива заміна традиційного устаткування на більш удосконалене устаткування або модернізоване в даному проекті.
При підборі технологічного устаткування необхідно використовувати спеціальну літературу по проектуванню керамічних і вогнетривких заводів, підприємство з виробництва силікатних виробів.
Кількість основного устаткування визначається розрахунком, а допоміжного -підбирається з технологічних міркувань.
Необхідна кількість основного устаткування визначається по кожному технологічному переділу за формулою n ? Qp.під. , (1.1)
Q р.обл. де Qp.під. - річний обєм матеріалу, що переробляється, на даному підприємстві, т/рік; Qp.обл. - річний обєм матеріалу, що переробляється на даному устаткуванні, т/рік. Річний обсяг матеріалу, що переробляється на даному устаткуванні
Qp.обл.=Qгод?T?кв (1.2) де Qгод - годинна продуктивність устаткування, т/год; Т - виробничий фонд робочого часу, год; кв - коефіцієнт використання устаткування.
Коефіцієнт використання устаткування залежить від типу, призначення устаткування і характеру виробництва. Звичайно приймають кв=0,7...0,9, причому великі значення приймають для устаткування, звязаного з безупинними технологічними процесами, наприклад, для теплотехнічного устаткування (обертових печей, сушильних барабанів і т.д.). Виробничий фонд робочого часу
T=Dp?тзм?nзм (1.3) де Dp - число робочих днів у році; тзм - тривалість робочої зміни, год; nзм - число
8 робочих змін у добу.
Розрахунок годинної продуктивності устаткування здійснюється по спеціальній навчальній і довідковій літературі. При цьому використовуються задані значення фізико-механічних характеристик матеріалів: насипної чи обємної маси (щільності), коефіцієнтів тертя і т.п.
При відсутності аналітичних формул використовуються емпіричні, або представлені в довідковій літературі технічні характеристики устаткування.
Нестандартне устаткування можна не підбирати.
Резуtrialи підрахунків і підбора устаткування необхідно звести в таблицю.
3.Технологічні комплекси для виробництва керамічних виробів пластичним способом
3.1. Опис технологічного комплексу для виробництва керамічної цегли Основною сировиною для виробництва керамічної цегли служать легкоплавкі і тугоплавкі глини, а також різні технологічні і пластифікуючі добавки.
На рис. 3.1 представлена схема технологічного комплексу продуктивністю Qp=50 млн шт. цегли в рік.
Рис. 3.1. Схема технологічного комплексу для виробництва керамічної цегли
Глину добувають у карєрі екскаватором, перевозять самоскидом для складування у відкритому сховищі 2, у якому відбувається її природна обробка (вилежування, вимерзання). У масозаготівельному відділенні сировина піддається механізованій обробці, що дозволяє отримати однорідну за фізико-механічними і реологічними властивостями керамічну масу. Навантажувачем 3 глина транспортується в глинорозпушувач 4, де подрібнюються великі шматки і грудки глини. Під глинорозпушувачем встановлений ящиковий живильник 5, що забезпечує рівномірність подачі глини в лопатевий одновальний змішувач 6, у якому відбувається її рівномірне перемішування. Додаткова переробка глиняної маси, 9 видалення твердих включень здійснюється на дірчастих вальцях 7, після чого вона піддається подрібненню в глинорозтирачі 8. Складування глиняної маси відбувається у глинозапаснику 9 для забезпечення безперебійної роботи шнекового преса у випадку зупинки машин масопідготовчого відділення. Для більш ретельної підготовки керамічної маси використовуються вальці тонкого помелу 10 і глинозмішувач з фільтруючою голівкою 11. У процесі тонкого подрібнення руйнуються водоміцні оболонки, що зєднують окремі зерна мінералів, що складають глину, у результаті чого звільняються молекулярні звязки і навколо кожної частки утвориться гідратна плівка, що забезпечує як зчеплення, так і рухливість керамічної маси.
Глинозмішувач з фільтруючою голівкою здійснює тонке очищення маси, її перемішування і прогрівання.
Підготовлена керамічна маса надходить на формування в шнековий вакуумний прес 12.
Відформований глиняний брус розрізається автоматом різання 13, і вироби укладаються на сушильну вагонетку 14. Сушіння відбувається в камерних сушилах 15. Після сушіння вироби перевантажуються на випалювальні вагонетки 16 і в печі 17 піддаються випалу. Потім укладаються на піддон 18 і транспортуються на майданчик відвантаження 19.
3.2. Розрахунок фонду часу роботи устаткування, годинної, змінної і добової продуктивності
Ефективний фонд часу роботи устаткування Те визначаємо. Для неперервного виробництва
Те=Тк?Кв, (3.1) де Тк - календарний фонд роботи устаткування при неперервному режимі Тк=8760 маш.-год.; Кв коефіцієнт використання устаткування в часі.
Через те, що розрахунок проводився студентами з обліком раніше вивчених дисциплін, приймаємо орієнтоване його значення Кв= 0,81.
Тоді
Те=8760?0,81=7095 маш.-год.
При переривистому режимі ефективний фонд роботи устаткування
Те=(Тр-Тв-Тсв)?zзм?тзм?Кв, (3.2) де Тр - кількість днів у році, Тр=365 днів; Тв - кількість вихідних днів у році, Тв=52 дня; Тсв - кількість святкових днів у році, Тсв=8 днів; zзм - кількість змін у добі; тзм -тривалість зміни, тзм=8 год.
Приймаємо безупинний трьохзмінний режим роботи формувального, сушильного і випалювального відділення, zзм=3; масозаготівельного і підготовчого відділень - перериваний двозмінний (zзм=2).
Тоді
Те=(365-52-8)?2?8?0,81=3953 маш.-год.
Годинна продtrialність Qгод технологічного комплексу
10
Qгод ? Te ? 57095 6 ?7047 шт./год. (3.3)
Q p
0 ?10
Змінна продуктивність Qзм, шт/зм.
Qзм=Qгод?тзм=7047?8 = 56376 шт/зм. (3.4)
Добова продуктивність Qгод, шт/добу
Qдоб ?Qзм ? zзм =56376?3=169128 шт/добу (3.5)
?
За умови, що маса однієї цегли m=3,5 кг, годинна продуктивність Qгод , змінна Qзм і добова Qдоб , масові продуктивності відповідно складуть: ?
? ?
Qгод =Qгод?m=7047?3,5=24665 кг/год; (3.6)
?
Qзм =Qзм?m=56376?3,5 =197316 кг/див; (3.7)
?
Qдоб =Qдоб?m=169128?3,5=588448 кг/доб. (3.8)
?
3.3. Розрахунок потреби в сировинних матеріалах
Для здійснення підбора технологічного устаткування необхідно знати кількість матеріалу, що підлягає переробці по всіх переділах виробництва з урахуванням усіх утрат, звязаних з випуском продукції.
?
Годинний випуск продукції з урахуванням втрат на складі Qc, шт/год, Qc , кг/год: Qc ?Qгод ?100 ?а?, (3.9)
100
Qc ?Qгод ?100 ?а?, (3.9) де а - втрати на складі, %; а=1%;
100
? ?
100
Qc ?7047 ?100 ? а??7118 шт/год,
Qc ? 24665 ?100 ? а?? 24914 кг/год.
100
?
Годинний випуск продукції з врахуванням браку при випалі Qo, шт/год; Qo ,. кг/год: ?
100
Qo ?Qc ?100 ? b?, (3.11)
11
Qo ?Qc ?100 ? b?. (3.12) де b - втрати при випалі, %; b =3%;
100
? ?
Qo ?7118 ?100 ? 3??7338 шт/год, 100
Qo ? 24914 ?100 ? 3?? 25648 кг/год.
100
?
Годинний випуск продукції з врахуванням втрат при прожарюванні Qпр, шт/год
Qпр ?Qo ?100 ? с?, (3.13) де с - втрати при прожарюванні, %; с=4,5%;
100
? ?
Qпр ? 25648?100 ? 4,5?? 26894 кг/год.
100
?
Годинний випуск цегли-сирцю з врахуванням залишкової вологи Qd , шт/год
?
Qd ?Qпр ?100 ? d?, (3.14) де d - залишкова вологість цегли після сушіння, %; d=1%;
100
? ?
Qd ? 26984 ?100 ?1?? 27166 кг/год.
100
?
Годинний випуск цегли-сирцю з врахуванням браку при сушінні Qe, шт/год, Qc кг/год
?
100
Qe ?Qo ?100 ? е?, (3.15)
Qe ?Qo ?100 ? е?. (3.16) де е - брак при сушінні, %; е=2%;
100
? ?
Qc ?7338?100 ? 2??7488 шт/год, 100
Qe ? 27166 ?100 ? 2?? 27720 кг/год.
100
?
Годинний випуск цегли-сирцю з врахуванням формувальної вологості Qд, кг/год
12
Qд ?Qc ?100 ? g?, (3.17) де g - волога, що видаляється з виробу при сушінні, %; g=17%;
100
?
Qд ? 27720 ?100 ?17?? 33397 кг/год.
100
?
Годинний випуск цегли-сирцю з врахуванням браку при формуванні Qh, кг/год; Qh , кг/год
?
Qh ?Qe ?100 ? h?, (3.18)
100
Qh ?Qg ?100 ? h?, (3.19) де h - брак при формуванні, %; h=1%;
100
? ?
100
Qh ?7488?100 ? 1??7564 шт/год,
Qh ? 33397 ?100 ? 1?? 33734 кг/год.
100
?
Кількість глиняної маси, що переробляється в годину, з врахуванням втрат при транспортуванні зі складу Qk , кг/год: ?
Qk ?Qh ?100 ? k?, (3.20) де k - втрати сировини при транспортуванні зі складу, %; k=1%;
100
?
Qk ? 33734 ?100 ? 1?? 34 ?103 кг/год.
100
?
Кількість глиняної сировини, що переробляється в годину, з врахуванням втрат при видобутку і складуванні Qл , кг/год: ?
Qл ?Qk ?100 ? л?, (3.21) де л - втрати сировини при видобутку і складуванні, %; л=1,5%;
100
? ?
Qл ? 34 ?103 ?100 ? 1,5?? 34,5 ?103 кг/год.
100
?
3.4. Підбор марки і кількості основного технологічного устаткування Розрахунок кількості необхідного устаткування n? робимо виходячи з кількості
13 переробля глиняної, що вимагається, маси (цегли) Qi, по даному технологічному переділі і вартовий продуктивності обраного устаткування Qj: n?? Qi (3.22) j
Q
Для попереднього розпушування глин з межею міцності шматків на стиск не більш 1,5 МПА і розміром не більш 0,7 м вибираємо глиноррозпушувач СМК-70 продуктивністю Qi=24 м3/год, частотою обертання вала - 0,13 с-1; встановленою потужністю привода - 10 квт; масою - 3280 кг.
Q1 =24?1800=43,2?103, кг/год. Згідно (3.22), маємо
3
34 ?10
Q к
?
? n1 ? Q1 ? 43,2?103 ?0,79.
Приймаємо кількість глинорозпушувач, рівним одному. Для дозування, часткового перемішування, неперервної і рівномірної подачі глиняної маси в технологічну лінію вибираємо ящиковий живильник СМ-1091 продуктивністю Q =25 м3/год; зі швидкістю руху стрічки - 0,025...0,033 м/с, встановленою потужністю привода - 4 квт, масою 4,5?103 кг. Масова продуктивність живильника Q2, кг/год
2
Q2 =Q2??=24?1800=45?103, кг/год, ?
3
Q к
?
?
34 ?10
? n2 ? Q2 ? 45 ?103 ?0,76.
Приймаємо кількість живильників, рівним одному.
Для підвищення однорідності глиняної маси вибираємо лопатевий двовальний змішувач СМ-750 продуктивністю Q3=35,5 м3/год, частотою обертання валів - 0,7 с-1, діаметром кола, що описують лопаті, - 0,6 м, встановленою потужністю привода - 42 квт.
?
Масова продуктивність глинозмішувача, Q3 , кг/год
Q3 =Q3??=35?1800=63,9?103, кг/год, ?
3
Q к
?
?
43,2?10
? n3 ? Q3 ? 63,9?103 ?0,68.
Приймаємо кількість змішувачів, рівним одному.
Для видалення з керамічної маси сторонніх твердих включень, додання їй
14 однорідного складу, вибираємо дірчасті вальцы СМ-927 продуктивністю Q =30 м3/год, з діаметром валків 1,012 м, частотою обертання валків 0,42 с-1 і 0,52 с-1, потужністю привода 55 квт, масою 6,2 • 103 кг. Масова продуктивність вальців Q4 , кг/год
4
?
Q4 =Q4??=30?1800=48?103, кг/год, ?
3
Q к
?
?
34 ?10
? n4 ? Q4 ? 48?103 ?0,71.
Приймаємо кількість вальцев, рівним одному.
Для остаточної переробки глиняної маси і досягнення нею високої однорідності вибираємо глинорозтирач СМ-1241 продуктивністю Q =25 м3/год, швидкістю обертання тарілі 0,127 с-1, швидкістю обертання крильчатки 0,09 с-1, встановленою потужністю двигуна 60 квт, масою 12,8 т. Масова продуктивність глинорозтирача Q5 , кг/год
5
?
Q?=Q5??=25?1800=45?103, кг/год, 5
3
Q к
?
?
34 ?10
? n5 ? Q5 ? 45 ?103 ?0,76.
Приймаємо кількість глинорозтирачів, рівним одному. Для забезпечення запасу глиняної маси і її гомогенізації вибираємо глинозапасник СМК-178 продуктивністю 25 м3/год, ємкістю V = 150 м3, встановленою потужністю привода 36 квт, масою 31,5 103 кг.
Час вироблення матеріалу з запасника тгод, t ?V ? ? ? 150?1800 ? 8. h
Q
?
3
34 ?10
Для забезпечення добового запасу глиняної маси приймаємо установку трьох запасників.
Для рівномірного перемішування глини, парозволоження її з одночасним видаленням з маси твердих включень, підвищення її однорідності вибираємо двовальний глинозмішувач з фільтруючою голівкою СМ-1238 продуктивністю Q = 25 м3/год, числом обертів лопатевих валів 0,4 с-1, зовнішнім діаметром лопатей 0,52 м, встановленою потужністю електродвигуна 55 квт, масою 9,1?103 кг.
6
?
Масова продуктивність змішувача Q6 , кг/год
Q6 =Q6??=25?1800=45?103, кг/год, ?
3
Q к
?
?
34 ?10
? n6 ? Q6 ? 45 ?103 ?0,76.
Приймаємо кількість змішувачів, рівним одному.
Для одночасного перемішування, дозволоження, вакуумування, пресування
15 керамічної маси вибираємо комбінований шнековий вакуумний прес СМК-133 продуктивністю Q7= 28?103 кг/год (по цеглі Q7 = 47 000 кг/год), тиском пресування 1,6 МПА, частотою обертання гвинта мішалки 0,35 с-1, гвинта преса 0,42 с-1, встановленою потужністю привода 120 квт, масою 22?103 кг.
?
3
Q к
?
?
34 ?10
? n7 ? Q7 ? 47 ?103 ?0,72.
Приймаємо кількість пресів, рівниою одиниці.
4. Технологічні комплекси для виробництва керамічних вогнетривких виробів
4.1. Опис технологічного комплексу
Напівсухий спосіб виробництва цегли дає можливість розширити сировинну базу, тому що дозволяє застосовувати малопластичные глини.
При цьому способі можливе сполучення процесів сушіння і випалу виробів. Крім того, цегла має точні геометричні розміри і велику механічну міцність.
На рис 4.1 представлена схема технологічного комплексу продуктивністю Qr= 1,2?105 т шамотної вогнетривкої цегли в рік.
Рис. 4.1. Схема технологічного комплексу для виробництва шамотної вогнестійкої цегли
16
Для приготування шамоту глину грейферним краном 1 подають у стругач 2, де вона ріжеться ножами на стружку шириною 70 і товщиною 5 мм і надходить у бункер 3, з якого подається в двовальний Z-подібний змішувач 4 періодичної дії, що забезпечує високу якість перемішування глиняної маси з одночасним її зволоженням. Зі змішувача глиняна маса надходить на прес 5, пресується в брикети масою близько 2 кг. Однакова форма і розміри брикетів сприяють більш рівномірному розподілу газового потоку і поліпшенню прогріву матеріалу при випалі на шамот. З преса брикети стрічковим транспортером подають у бункер, розташований під шахтною піччю і далі надходять безпосередньо в піч 7, де вони піддаються випалу. Після випалу шамот у виді брикетів пластинчастим транспортером подається в щокову дробарку 8, дробиться до шматків розміром менш 50 мм і надходить у витратний бункер. З бункера грудковий шамот подається в кульовий млин, піддається помелу і у виді порошку надходить у стрічковий ваговий дозатор 10.
Глина на звязування зі стругача 2 стрічковим транспортером 11 подається в сушильний барабан 12 для підсушування до вологості 9-12% і надходить у бункер. Потім глина піддається грубому помелу в дезінтеграторі 13 і надходить на ваговий стрічковий дозатор 14.
Одночасно з підготовкою шамоту і глини на звязування частина глини (3%) подається в пропелерну мішалку разом з водяним розчином лигносульфатів. Приготовлений шлікер (W=70%) подається в коригувальну мішалку 16 з підігрівом шлікеру до t= 60°С и через обємний дозатор 17 надходить у змішувальні бігуни 18.
Одночасно зі шлікером у змішувач подається стрічковими ваговими дозаторами 10 і 14 шамот і глина на звязування. Компоненти рівномірно перемішуються в однорідну масу вологістю 6-7%. Отримана шамотно-глиняна маса стрічковим транспортером 19 подається у видатковий бункер колінно-важільного преса 20, що забезпечує двостороннє двоступінчасте пресування цегли. Відпресовані вироби укладаються на стрічковий конвеєр 21 і транспортуються до вагонеток 22. Електролафетом 23 вагонетки з відпресованими виробами подаються до тунельного сушила 24, встановленому співосно з тунельною піччю 25. Вагонетки з висушеними виробами штовхальником подаються в піч, у якій здійснюється випал шамотної цегли при температурі близько 1440ОС. Після випалу вагонетки з виробами електролафетом 26 подаються па склад готової продукції 27, де цегла сортується і відвантажується споживачу. .
4.2. Розрахунок фонду часу роботи устаткування годинної, змінної і добової продуктивності
Відповідно до виконаного раніше діям (див. розділ 3), ефективний фонд часу роботи устаткування при неперервному режимі роботи підприємства (zзм=3) складає
Теф=Тк?К=8760?0,83=7270,8 маш.-год. Годинна продуктивність технологічної лінії Qгод, кг/год
Qгод ? Qріч ? 7270,8 ?16,5 т/год ?6500 кг/год.
Q
120000 еф
17
Змінна продуктивність технологічної лінії Qзм, т/зм Qзм=Qгод?тзм=16,5?8=132,03 т/зм =32030 кг/зм.
Добова продуктивність технологічної лінії Qдоб Qдоб=Qзм?rзм= 132,03?3=396,09 т/доб. =390090 кг/доб.
4.3. Розрахунок потреби в сировинних матеріалах Річна продукція на складі:
у рік:
у добу:
у годину: Q= 120000 т/рік =120000000 кг/рік;
Q1 ? Q5 ? 120000000 ? 328767 кг/доб;
36 365
Q 2000000
Q2 ? 265 ?24 ? 1265 ?240 ? 13698,6 кг/год.
Продукція на складі з врахуванням втрат на складі В, кг/рік
Q ?100 10 ? a B ? , де а - втрати придатної продукції на складі (бій); а=0,1%;
B ? 120000000 ?100 ? 120120120,1, кг/рік.
100 ?0,1
Брак від втрат на складі
B-Q=120120120,1 кг/рік.
Продукція з врахуванням браку при випалі
B?100 100 ?b
C ? , де b - брак продукції при випалі; b=1%;
C ? 120120120,1?100 ? 12133454,6, кг/рік.
100 ?1
Брак при випалі
С-В=12133454,6-120120120,1=1213334,5 кг/рік.
Продукція з обліком втрат при прожарюванні маси
C ?100 100 ?C
D ? де С - втрати при прожарюванні маси; С=3,19%;
18
D ? 12133454,6 ?100 ? 125331530,4, кг/рік.
100 ? 3,19
Втрати при прожарюванні
D-C=125331530,4-12133454,6=3998075,8 кг/рік.
Напівфабрикати з урахуванням залишкової вологи
D?100 100 ? d
E ? де d - залишкова вологість матеріалу після сушіння; d= 3%;
E ? 125333530,4 ?100 ? 129297763,3, кг/рік.
100 ? 3
Залишкова волога після сушіння
E-D=129297763,3-125331530,4=3876323,8 кг/рік.
Напівфабрикат з урахуванням браку при сушінні
E ?100 100 ? e
G ? де е - брак продукції при сушінні; е=1%;
G ? 12920776,3?100 ? 130512892,2, кг/рік.
100 ? 1
Брак при сушінні
??=G-E=130512892,2-129297763,3=1305128,9 кг/рік.
Сформовані вироби з урахуванням вологості маси
G?100 ? d? 100 ? q
H ? де q - вологість маси; q=7%.
Волога, що видаляється з виробів при сушінні, H-G=136126949,9-130512892,2=5613457,7 кг/рік.
Сформовані вироби з урахуванням браку при формуванні
H ?100 100 ? K
K ? де К - брак продукції при формуванні; К=3%;
19
K ? 136126949,9 ?100 ? 140336443,2, кг/рік.
100 ? 3
Брак при формуванні: К-Н=140336443,2-136126949,9=4210093,3 кг/рік. а) поворотний
Компонент II з врахуванням втрат при його отриманні у випалі
Ф?100 100 ? t
O ? , де t - утрати при випалі при отриманні компонента II, %; t=1%;
O ? 94141226,9?100 ? 95092148,43, кг/рік.
100 ? 1
Величина втрат компонента II при випалі
О-Ф=95092148,43-94141226,9=950921,4 кг/рік.
Вихідна сировина для одержання компонента II з обліком втрат при прожарюванні
O ?100 95092148,43?100
L ? ? ?98225543,26 ktrial.
100 ? в.п.п. 100 ? 3,19
Сировина для одержання вологості компонента II з врахуванням його початкової
L?100 100 ? l
И ? ,
де l - вихідна вологість сировини для одержання компонента II, %; l=20%;
И ? 98225543,26 ?100 ? 122781929,1, кг/рік.
100 ? 20
23
Сировина для одержання компонента II з врахуванням втрат на складі і при транспортуванні
И ?100
П ? , 100 ? и де И - втрати сировини на складі, %; И=0,5%;
П ? 122781929,1?100 ? 123398923,7 , кг/рік.
100 ?0,5
Загальна витрата сировини складе
Ш=П У=123398923,7 39493322=162892245 кг/рік.
Підбор марки і кількості основного технологічного устаткування робимо аналогічно прикладам, приведеним у підрозділі 3.4.
5. Технологічні комплекси для виробництва силікатної цегли
5.1. Опис технологічного комплексу для виробництва силікатної цегли Технологічний процес виробництва силікатної цегли (мал.5.1) включає наступні основні операції: помел вапна разом з піском, масозаготування шихти, пресування цегли з наступним укладанням сирцю на вагонетки, автоклавну обробку цегли, відвантаження цегли споживачу.
Рис. 5.1. Технологічна схема виготовлення силікатної цегли
Основним устаткуванням помольного відділення вапна є двокамерні млини
24
(СМ-1456 чи СМ-14) продуктивністю 3,5 - 5 т/год.
Для інтенсифікації процесу подрібнення помел вапна здійснюється разом з піском ( співвідношення, що рекомендується 1:1).
Подача сировини здійснюється через систему елеваторів і стрічкових транспортерів, дозування - тарілчастими живильниками.
Масозаготівка включає дозування піску і меленого вапна, а також часткове дозволоження шихти.
Масозаготівельне відділення містить: склад піску, систему дозаторів-живильників, вузол просіювання для видалення глинистих включень, змішувачі для спільного перемішування піску і меленого вапна і їхнього зволоження (вологість готової суміші 6...7%), реактори для гасіння суміші (час гасіння 10-15 хв).
Пресування цегли й укладання сирцю на вагонетки є найбільш відповідальними технологічними операціями. Пресове відділення включає транспортуючі лінії подачі маси до пресів (СМ-816 чи СМС-152). Усі преси обладнані автоматами-укладальниками (СМ-1030А).
Термоволога обробка цегли-сирцю здійснюється в автоклавах. Використовується система штовхальників і електропередавальні візки. Найчастіше застосовуються автоклави прохідні, з гідравлічною системою закривання кришок. Пропарювання сирцю здійснюється протягом 10...12 годин при Т=200ОС и тиску пари 10 атм.
Відправлення цегли споживачу здійснюється залізничним чи автомобільним транспортом. Відвантаження виконується мостовими кранами вантажопідйомністю 5...10 т зі спеціальними 4-сторонніми захоплювачами.
На рис.5.1 представлена типова технологічна схема виробництва цегли.
5.2. Підбор основного технологічного устаткування
Зробимо підбор основного технологічного устаткування заводу з виробництва силікатної цегли потужністю Qз=85 млн штук умовної цегли в рік.
Режим роботи - двозмінний (nзм=2), тривалість зміни тзм= 8 год; кількість робочих днів у тиждень - 6; у році - Dp= 253 дня.
Календарний фонд робочого часу
Тр=Dp?тзм?nзм=253?8?2=4048 год.
При питомій витраті на одну тисячу штук умовної цегли вихідних сировинних матеріалів - піски QVПІСК =2,1м3, вапна qmвап =300 кг - одержимо річну витрату матеріалів: Qпіска.г. ?Q3 ?QVПІСКА ? ?піска =85?103?2,1?1,5=267,75?103 т, де ?піска=1,5 т/м3 - щільність піску;
Qвапна.г. ? q3 ?qt.вапна =25,5?103?0,3=25,5?103 т.
Для дозування грудкового вапна в молоткових дробарках використовуємо пластинчастий живильник (ДСТ 7424 -71) продуктивністю Qж.р.=12 т/год із шириною полотна В=0,5 м і швидкістю робочого органа V=0,1-0,4 м/с. Кількість вапна, що 25 подається живильником у рік, складає (при Кв=0,75) Qж.р ?Qж.год. ? Кв .
Тоді Qж.р.=12?4048?0,75=36432 т. Необхідна кількість живильників nж ? Qвапн.р. ? 25,5 ?103 ?0,7 . вапн.год.
Q 36432
Приймаємо кількість живильників, рівну одному.
Для дроблення грудкового вапна використовуємо молоткову дробарку СМД-147 продуктивністю Qдр=10 т/год. Діаметр ротора Dp=0,8 м, частота обертання np=16,67 с-1, розмір щілини між колосниками В=13?10-3 м.
Річний обєм матеріалу, що переробляється дробаркою, Qдр.р, при коефіцієнті використання Кв=0,7 складає
Для подачі дробленого вапна в приймальний бункер використовуємо вертикальний ківшевий елеватор ЦТ-400А продуктивністю Qел.=15 т/год. Кількість вапна, поданої елеватором у рік, Qел.р. при Кв= 0,7
Для рівномірного дозування і подачі піску використовуємо стрічковий ваговий живильника маятникового типу СБ-26А продуктивністю Qж=7,5...39 т/год. Точність дозування ±2%, потужність електродвигуна - 0,6 квт.
Для транспортування піску використовуємо стрічкові конвеєри (див.поз. 5, 8, 15, 18, на рис.5.2) із шириною стрічки В=0,4 м і швидкістю руху стрічки V=2 м/с.
Для очищення піску від органічних домішок і сторонніх включень використовуємо похилий інерційний грохот ГІС середнього типу. Поверхня, що просіює - сито, кут нахилу - 25°. Амплітуда коливань - 3 мм, частота обертання вала вібратора - 20,8 с-1.
26
Спільний помел піску і вапна здійснюється в трубних кульових млинах СММ-2051 розміром 2х10,5 м. Продуктивність двокамерного млина при 12%-их залишках на ситі №008 складає 15 т/год.
Частота обертання барабана млина nm=20,97 об/хв. Потужність привода N=500 квт.
Вагове співвідношення між кількістю вапна і піску перед подачею в млин (В:П) повинне складати від 2:1 до 1:1.
Річний обсяг вапняно-піщаної шихти, що подрібнюється млином, Qm.р., при Кв=0,85
Змішування вапняно-піщаної маси (90% піску і 10% вапна) з її зволоженням здійснюється в двовальних лопатевих змішувачах з гумовим корпусом L?В=3,5?0,8 м. Продуктивність змішувача - Q= 40 м3 /год, частота обертання валів змішувача - n= 70,7 хв-1. Річний обєм шихти, що переробляється в змішувачі, Qзм.год при її насипній масі ?ш=1,3 т/м3; Кв=0,8
Qзм.річ. ?Qзм.год. ?Тр. ? Кв =40?1,3?4048?0,8=168369,8 т.
Необхідна кількість змішувачів
293,25 ?103 зм. 168369,8 n ? ? 1,7 .
Приймаємо кількість змішувачів, рівну двом.
27
Гасіння вапняно-піщаної суміші здійснюється в двох силосах (реакторах) ємкістю по 60 м3 кожний з розвантаженням матеріалу в нижніх конічних частинах за допомогою тарілчастих живильників.
Для обробки силікатної суміші після вилежування її в силосах використовуємо стрижневий змішувач (розтирач) СМС-82 продуктивністю Qзм-р.год=80 м3/год. Частота обертання барабана n= 20 хв , потужність електродвигуна N=75 КВТ.
-1
Річний обєм, що переробляється в змішувачі (розтирачі) маси, Qзм-р.р., при Кв= 0,8
Qзм.р.р. ?Qзм.р.год. ?Тріч. ? Кв =80?1,3?4048?0,8=336739,6 т.
Необхідна кількість змішувачів
3
293,5 ?10 nз
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
