Оценка потребности и определение ассортимента выпускаемого листового стекла. Технология производства листового стекла флоат-способом формования на расплаве олова, пути и средства его совершенствования. Теплотехнический расчет стекловаренной печи.
Появились новые способы производства и средства совершенствования существующих способов, новые области применения стекла, увеличилось число составов стекол, все более широко внедряются в практику методы математического планирования и автоматического регулирования процессов стеклоделия. Стекло и изделия на его основе применяют во всех областях современной науки и техники. Повышение качества продукции в значительной мере определяет выживаемость предприятия в условиях рынка, темпы научно-технического прогресса, рост эффективности производства, экономию всех видов ресурсов, используемых на предприятии. Управление качеством - действия, осуществляемые при создании, эксплуатации или потреблении продукции в целях установления, обеспечения и поддержания необходимого уровня ее качества. Расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производственная мощность предприятия в целом и отдельных линий, установок, определяют по формуле: Вр=Ср*U*Ku (час), где Вр - расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах;Помимо указанных процессов контролю также подвергаются показатели качества стекла: контроль потребительских свойств по качеству стекла и контроль технологического процесса по показателям качества стекла. К контролю технологического процесса по показателям качества стекла можно отнести: состав стекла (процентное содержание оксидов); плотность стекла; однородность; унос олова стеклом из ванны расплава; определение массовой доли примесей в олове. Решение генерального плана предприятия, т.е. расположение зданий, сооружений и транспортных путей, определяется технологическим процессом, чтобы обеспечить его экономичность на минимальной площади территории с применением прогрессивных видов транспорта и максимально возможного блокирования зданий. Во время варки стекломассы и формования ленты стекла на расплаве олова опасность для обслуживающего персонала представляют шумовые воздействия, которые превышают норму на 1,2 раза (норма - 80 Дцб, показания измерения - 96 Дцб), влияние повышенных температур, подвижные части производственного оборудования, отсутствие или недостаток естественного света, недостаточная освещенность рабочей зоны, возможность поражения электрически током, запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, химические токсические раздражающие канцерогенные, загазованность рабочего пространства. Для персонала контролирующего процессы варки и формования ленты стекла предлагаю следующие инженерные решения: также для исключения опасности поражения электрическим током и повреждения от движущихся механических частей пульт управления стекловаренной печью и ванной расплава выведен в сторону на 7,5 метров в отдельное помещение, оснащенное системой кондиционирования воздуха (см. рис.5 Расходы по охране труда и противопожарной технике 873.92 № п/п Наименование статей расходов Условие расчета Сумма, тыс. руб. 1 Заработанная плата АУП с отчислениями на социальные нужды Принимается по штатному расписанию прил. 5 Содержание и текущий ремонт зданий и сооружений общезаводского назначения 6% от стоимости общезаводских зданий и сооружений 1198,37 Они включают в себя затраты на геологоразведочные работы, на научно-исследовательские и опытные работы, на расходы по стандартизации и т. п.По проекту в производстве листового стекла использованы известные оборудование и технологический процесс, особенно на этапах приготовления шихты, варки стекломассы, отжига и раскроя ленты стекла. Возросшие требования к стеклу, предназначенному для изготовления зеркал, изделий остекления транспортных средств, требуют использования совершенных средств контроля с высокой разрешающей способностью выявления локальных и протяженных дефектов, позволяющих исключить субъективизм в оценке качества стекла. Химический состав, плотность, однородность стекла, содержание закиси железа в стекле, коэффициент избытка воздуха на горелках стекловаренной печи контролируются центральной заводской лабораторией (ЦЗЛ), виды пороков в стекле, их количество подсчитывают вручную. В качестве непрерывно-определяющих параметров ленты стекла можно предложить: толщина и разнотолщинность; длина и ширины отрезанных листов; прочность ленты стекла на изгиб. Учитывая все более ужесточающиеся требования к разнотолщинйости как автомобильных стекол, так и стекол, применяемых в стекло пакетах, непрерывный контроль толщины способен обеспечить дополнительные преимущества в конкурентной борьбе с другими производителями стекла благодаря более высокому качеству выпускаемой продукции.
План
29 Содержание кислорода в ванне расплава, не более Объемные % 0,000830 Содержание влаги (точка росы) в ванне расплава, не менее ОС Минус 242 Содержание зданий и сооружений 1198,3712 Содержание дирекции строящегося объекта 1993,4
Введение
Основными направлениями экономического и социального развития России и стран СНГ является развитие производства эффективных строительных материалов, одним из таких материалов является стекло.
Стекло - один из самых распространенных материалов, широко используемых в строительной промышленности и в быту. Непрерывно возрастающая потребность в стеклоизделиях различного назначения вызывает необходимость увеличения выпуска продукции стекольной промышленности при улучшении ее качества.
Научно-технический прогресс в производстве стекла позволил значительно расширить области его эффективного применения. В последние годы в технике стеклоделия произошли значительные изменения. Появились новые способы производства и средства совершенствования существующих способов, новые области применения стекла, увеличилось число составов стекол, все более широко внедряются в практику методы математического планирования и автоматического регулирования процессов стеклоделия.
К числу выдающихся достижений последнего времени в стеклотехнике, несомненно, относится производство полированного стекла на расплаве олова, заменившее дорогой способ шлифования и полирования на громоздких механических конвейерах. Стекло и изделия на его основе применяют во всех областях современной науки и техники. Стекло превратилось в незаменимый материал строительного и конструкционного назначения.
Огромное значение имеет качество продукции - важнейший показатель деятельности предприятия. Повышение качества продукции в значительной мере определяет выживаемость предприятия в условиях рынка, темпы научно-технического прогресса, рост эффективности производства, экономию всех видов ресурсов, используемых на предприятии. Рост качества продукции - характерная тенденция работы всех ведущих фирм мира.
Управление качеством - действия, осуществляемые при создании, эксплуатации или потреблении продукции в целях установления, обеспечения и поддержания необходимого уровня ее качества.
Сущность всякого управления заключается в выработке управляющих решений и последующей реализации предусмотренных этими решениями управляющих воздействий на определенном объекте управления. При управлении качеством продукции непосредственными объектами управления, как правило, являются процессы, от которых зависит качество продукции. Они организуются и протекают как на до производственной стадии, так и на производственной и после производственной стадиях жизненного цикла продукции.
Система управления качеством продукции представляет собой организационную структуру, четко распределяющую ответственность, процедуры, процессы и ресурсы, необходимые для управления качеством.
Политика в области качества может быть сформулирована в виде принципа деятельности предприятия и включать: · улучшение экономического положения предприятия;
· расширение или завоевание новых рынков сбыта;
· достижение технического уровня продукции, превышающего уровень ведущих предприятий и фирм;
· ориентацию на удовлетворение требований потребителя определенных регионов;
· освоение изделий, функциональные возможности которых реализуются на новых принципах;
· улучшение важнейших показателей качества продукции;
· снижение уровня дефектности изготавливаемой продукции;
· увеличение сроков гарантии на продукцию;
· развитие сервиса.
1.
Оценка потребности и определение ассортимента продукции
Структуру производства стекла определяет потребитель. В настоящее время 75 % общего объема составляет выпуск контейнерного и плоского стекла, что связано с ростом производства пищевых продуктов, напитков, резким увеличением строительного рынка (ежегодный прирост составляет до 8%), потреблением около 20% плоского стекла мебельной промышленностью и транспортом.
Ежегодно в Россию импортируется 350-400 тыс. тонн специального вида архитектурного, теплозащитного и фасадного стекла, в основном выпускаемого заводами фирм «Пилкинтон» (Великобритания), «Сан-Гобен» (Франция), «Главербел» (Бельгия), «Гардиан» (США). Одновременно около 25-30% стекла импортируется в некоторые европейские страны, СНГ, а также в Иран, Турцию и африканские страны.
В России за последние 15 лет в производстве и потреблении стекла произошли существенные изменения. Изменилось само отношение к этому продукту: если раньше основным его назначением было остекление деревянных рам в жилищном строительстве и розничная продажа, то сейчас основная часть стекла поступает на вторичную переработку, такую как нанесение покрытий, закалка, изготовление многослойных стекол и стеклопакетов. Листовое стекло стало базовым продуктом для производства изделий. Это вызвало изменение требований, предъявляемых потребителями к качеству листового стекла, особенно к стабильности показателей качества.
С 1999 года усилились со стороны государства требования к экономии энергоресурсов, в том числе и в сфере гражданского строительства за счет использования энергосберегающих материалов и конструкций. В жилом секторе 18% от общей площади занимает остекление, а потери тепла составляют более 65%. СНИПАМИ установлена нормативная величина приведенного коэффициента сопротивления теплопередачи стеклопакета, равная 0,55 м2*°С/Вт. Простейший однокамерный стеклопакет 4-16-4 (два простых стекла толщиной по 4 мм и дистанционная рамка длиной в 16 мм между ними) имеет коэффициент всего 0,32 м2х°С/Вт, чего явно недостаточно.
В данном дипломном проекте разработана технология по производству листового стекла формата «Джамбо-Сайз» размером 3210х6000 мм толщиной от 4 до 10 мм. Данный формат является более экономным при переработке, по сравнению с форматом ДЛФ размером 3210х2500 мм., отходы при раскрое листа формата «Джамбо-Сайз» всего 6% от общей площади листа тогда, как при раскрое листа формата ДЛФ на те же листы отходы составляют 14% от площади листа. Из выше сказанного можно сказать, что спрос на данную продукцию будет достаточно высок как в Саратовской области, так и в других регионах Российской Федерации
Ассортимент выпускаемого листового стекла
В данном дипломном проекте запроектировано производство листового стекла флоат-способом в соответствие ГОСТ 111-2001.
Таблица 1.1
Наименование продукции Документация Код ОКП
Стекло листовое ГОСТ 111-2001 592210
Стекло листовое для производства закаленного стекла для транспорта ТУ 5922-017-51404745-2006
Стекло листовое для производства многослойного стекла и закаленного стекла для стеклоизделий ТУ 5922-018-51404745-2006
Стекло листовое для промышленной переработки ТУ 5922-012-51404745-2003
Стекло листовое ТУ 5922-015-51404745-2003
Конечным продуктом являются листы размером 3210?6000мм толщиной: 4, 5, 6, 8, 10мм., также запроектировано производство листов формата 3210?2500 мм. Стекло в соответствии с его оптическими искажениями и допускаемыми пороками подразделяют на марки М0, М1, М2, М4, М5, М6, М7.
Отклонения от плоскостности листа стекла не должно быть более 0,1% длины наименьшей стороны.
2. Технико-экономические обоснования развития производства
Технико-экономическая часть содержит технико-экономические показатели предприятия и экономическую эффективность производства.
Технико-экономические показатели выражаются: производственной программой, расходом сырья и материалов на выпуск готовой продукции, потребностью в технологическом оборудовании, годовым режимом рабочего времени, потребной численностью производственных рабочих и т.д.
2.1 Производительность цеха
Производительность предприятия - расчетный показатель максимального выпуска условной номенклатуры продукции в единицу времени.
Величина производственной мощности предприятия в целом равна сумме мощностей отдельных параллельно работающих технологических участков по производству листового стекла. Расчет производительности предприятия по выпуску готовых изделий производится исходя из заданной годовой производительности. В данном дипломном проекте годовая производительность предприятия с учетом КИС=0,91 равна П=18250 тыс. м2 /год при толщине ленты стекла 4 мм.
При расчете производительности необходимо учитывать возможный брак в производстве и некондиционность изделий. Для заводов по производству стекла процент брака (стеклобоя) может достигать 1%. Расчет производительности приведен в таблице 2.1
Пфак= 1,01*Пгод, где Пфак - фактическая производительность предприятия в год по вытянутому стеклу;
1,01- коэффициент, учитывающий потери при производстве;
Пгод - заданная производительность предприятия.
Пфак= 1,01*18250000=18432500 м2 /год.
Псутки= 18432500/365=50500 м2.
Псмена=50500/2=25250 м2.
Пчас=25250/12=2104,2 м2.
Таблица 2.1
№ п/п Наименование передела (операции) Производительность предприятия
В год, м2 /год В сутки, м2 В смену, м2 В час, м2
1 Цех по подготовке сырьевых материалов и заготовки шихты 18432500 50500 25250 2104,2
2 Варка стекломассы (стекловаренная печь)
3 Формование ленты стекла (ванна расплава)
4 Отжиг ленты стекла
5 Концевые операции
6 Цех сортировки и упаковки
Отправным материалом для расчета технологического оборудования, потока сырья, состава персонала является режим работы цеха (предприятия). Он определяет количество рабочих дней в году, количество смен в сутки и рабочих часов в смене.
Режим работы устанавливается в соответствии с трудовым законодательством РФ.
При назначении режима работы предприятия необходимо обеспечить полное использование основных фондов и принять наибольшее количество рабочих смен в сутки.
Расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производственная мощность предприятия в целом и отдельных линий, установок, определяют по формуле: Вр=Ср*U*Ku (час), где Вр - расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах;
Ср - расчетное количество рабочих суток в году;
U - количество рабочих часов в сутки;
Ku - среднегодовой коэффициент использования технологического оборудования.
Вр = 365*24*0,95= 8322 часа
Гр = Вр*Кэк.в. =8322 * 0,876= 7290,1 часа
Где Гр- годовой фонд рабочего времени;
Кэк.в. -коэффициент использования эксплуатационного времени, 0.876
Режим работы предприятия характеризуется количеством рабочих дней в году, количеством смен в сутки и продолжительностью смены в часах. В виду того, что на данном предприятии имеют место процессы, требующие круглосуточного контроля, принимаем 365 рабочих дня исходя из 7-дневной рабочей недели при двухсменной работе. Таким образом, годовой фонд рабочего времени составит 7290,1 часа при 12и часовой рабочей смене.
2.2 Потребность в сырьевых материалах и полуфабрикатах
Расчет объема потребляемых материалов производится исходя из заданной производительности предприятия и расхода материалов на единицу готовой продукции.
Для получения стекла требуемого качества и вида состав шихты рассчитывают, используя данные химического анализа применяемых сырьевых материалов. Расчет ведут на 100 мас. ч. стекломассы. Химические составы стекла и каждого составляющего шихту вещества выражают в процентах от массы.
В данном дипломном проекте необходимо рассчитать состав шихты для листового стекла отформованного флоат-способом следующего состава (%): Таблица 2.2
№ п./п. Наименование элемента Содержание в шихте, %
1 Si02 73
2 А12О3 0,9
3 САО 8,7
4 MGO 3,6
5 Na2O(R2O) 13,4
6 SO3 0,3
7 Fe203 0,1
Химический состав сырьевых материалов Таблица 2.3
Материал Оксиды, % П.П.П.
Si02 САО MGO Na20 А1203 Fe203
Песок 98,98 0,4 - - 0,22 0,03 0,37
Мел 1,5 54 - - - 0,02 44,3
Доломит 3 27 19,8 - 1,6 0,02 48,4
Сода - - - 56 - - 44
Известняк - 56 - - - 0,03 44
Полевой шпат 68 - - - 21,7 0,02 11
Сульфат - 0,8 - 95 - 0,01 4
Стеклобой 73 8,7 3,6 13,4 0,9 0,1 -
Чтобы получить 100 кг стекломассы заданного состава, необходимо с сырьевыми материалами ввести заданное количество оксидов в килограммах.
С учетом потерь при прокаливании и транспортировки состав шихты будет следующим: Песок - 58,9% 0,37% 1%=58,9 0,218 0,589=59,707кг.
Полевой шпат - 3% 11% 1%=3 0,33 0,03=3,36кг.
Известняк - 4% 44% 1%=4 1,76 0,04=5,8кг.
Сульфат натрия - 1% 4% 1%=1 0,04 0,01=1,05кг
Уголь - 0,1%=0,1кг.
Сода - 18% 44% 1%=18 7,92 0,18=26,1кг.
Доломит - 15% 48,4% 1%=15 7,26 0,15=22,41кг.
Из выше сказанного можно сделать вывод, что на 100 кг стекломассы требуется 118,527 кг шихты плюс 15 кг стеклобоя.
10 Жидкость для резки стекла, кг. 4,511 12,36 6,18 0,515
11 Прокладочный материал «Сепарол», кг. 52,56 144 72 6
12 Гвозди, кг 35,04 96 48 4
14 Пиломатериал, кг 241,8 662,4 331,2 27,6
Шихта представляет собой смесь материалов, обеспечивающих прохождение при высокой температуре химических реакций с образованием стекла. Для производства стекла применяют материалы, при помощи которых в состав стекла вводят окислы: Si02, Na20, САО, MGO, А1203 и др.
Кварцевый песок - горная порода, при помощи которой в состав стекла вводится Si02. Окись кремния является основой стекла. В кварцевых песках первого сорта содержание Si02 должно быть не менее 97,5-99%, а в песках второго сорта - не менее 97-98,7%. Примеси окислов железа (Fe203), титана (Ti02) и хрома (Сг203) являются вредными и к их содержанию в песке предъявляются особенно жесткие требования. Содержание оксидов Fe203 не должно превышать 0,05%.
К песку предъявляются также требования в отношении его зернового (гранулометрического) состава. Наиболее подходящим является песок со средним размером зерен - 0,15-0,40 мм. Поступающий в шихту песок дополнительно просеивается через сито с сеткой №08(81 отв/см2).
Доломит представляет собой осадочную горную породу, включающую в себя главным образом минералы доломита с некоторыми примесями. Доломит в химически чистом состоянии содержит CACO3 - 54.3%, MGCO3 - 45,7%. Через доломит в стекло вводят MGO(не менее 19%) и CAO(в пределах 29-32%). Содержание примесей оксида железа в доломите не должно превышать 0,15%. В настоящее время доломит с карьера поступает обработанным и обогащенным, но подается в шихту после дополнительного просеивания через сито с сеткой №1,2(36 отв/см2).
Известняк широко распространен в природе. Это осадочная горная порода состоящая из САСО3 и некоторых примесей Si02, А12О3, MGO в количестве до 2% эти примеси не вредны. Применяемый в стекловарении чистый известняк содержит 56% САО и 44% СО2. Через известняк в состав стекла вводят САО.
Содержание окислов железа должно быть менее 0,3%. В последние годы известняк поступает в виде мела в готовом виде, но перед поступлением в шихту просеивается через сито с сеткой №1,2 (36 отв/см2 ).
Пегматит представляет собой прочную природную смесь, состоящую из 71% Si02 и 15% А12О3. В составе примесей находятся около0,4% окислов железа. На карьере он проходит процесс размола и обогощения и в производство поступает в готовом виде. Через пегматит в стекло вводится А12О3. Перед подачей в шихту производится контрольное просеивание через сито с сеткой №0,7 (100 отв/см2). В рецепте шихты может быть заменен полевошпатом.
Полевошпатный концентрат представляет собой отходы горнодобывающих фабрик, которые перерабатывают пегматитовые и нефелиновые руды для извлечения из них ценных минералов. Полевошпатный концентрат содержит до 68% Si02,21,7% А12О3 и до 0,5% Fe203.
Кальцинированная сода - продукт химического производства и представляет собой хорошо растворимый в воде мелкокристаллический порошок белого цвета. Химический состав соды - Na2CO3 содержащий 58,5% Na2O и 41,5% CO2. В составе примесей содержится не более 0,02% оксидов железа. Кальцинированная сода является главным реагентом, обеспечивающий процесс химических реакций при варке стекла и входит в состав стекла в виде оксидов натрия Na2O(R2O). Сода является сильнопылящим материалом, обладающим высокой гигроскопичностью и хорошей растворимостью в воде. Последнее свойство затрудняет хранение соды, поэтому ее приходится складировать в специальных вертикальных силосах, оснащенных системой аэрации, исключающие попадание влаги и слеживания соды.
Сульфат натрия - синтетический продукт, натриевая соль серной кислоты Na2SO4 который в основном составе содержит 43,7% Na2O и 56,3% SO3. Сульфат представляет собой растворимый в воде мелкокристаллический порошок. Он применяется для активизации процесса осветления стекломассы. Обычно в комбинации с углеродом в качестве которого добавляется каменный уголь. Сульфат и уголь поступают на завод в готовом виде, но перед подачей в шихту проходит контрольное просеивание на сите с сеткой №1,2 (36 отв/см2 ).
Одним из наиболее важных факторов определяющих выбор рецепта стекла для флоат-процесса, является кристаллизационная способность стекла, то есть те температурные пределы внутри которых оно может закристаллизоваться. Поэтому состав промышленного стекла всегда следует подбирать таким образом, чтобы температура верхнего предела кристаллизации была ниже температуры формования не менее чем на 25-30ОС.
Для флоат-стекла этим требованиям удовлетворяют следующие составы приведенные в табл 2.2.
Состав стекольной шихты рассчитывается уже по заданному рецепту стекла с учетом химического состава применяемых сырьевых материалов. Весовой состав шихты является исходным для организации производства шихты. Он утверждается главным инженером предприятия и строго контролируется техническим персоналом цеха и ЦЗЛ. Помимо исходных сырьевых материалов в состав шихты вводится стеклобой образующийся во время производственного процесса. Масса стеклобоя вводится в количестве не более 20% (свыше 100%) от общей массы шихты.
Весовой состав шихты для флоат-стекла, рассчитанный для вышеприведенного рецепта: Таблица 2.5
№ п/п Наименование компонента Содержание в шихте, %
1 Песок 58,9
2 Полевой шпат 3,0
3 Известняк 4,0
4 Сульфат натрия 1,0
5 Уголь 0,1
6 Сода 18,0
7 Доломит 15,0
8 Стеклобой 15
2.3 Потребность в оборудовании
Выбор технологического оборудования производится с учетом ранее принятого технологического способа производства, а также исходя из рассчитанной производительности предприятия.
Расчет потребного количества технологического оборудования производится с учетом норм производительности оборудования в единицу рабочего времени при данной номенклатуре продукции, чтобы обеспечить выпуск изделий в объеме годовой производственной программы предприятия в условиях установленного режима работы. Расчет потребного количества оборудования: М= Пnч/(Пн*Кн), где М - количество машин (установок);
Пnч - производительность предприятия часовая;
Пн - производительность оборудования нормативная;
Кн - коэффициент использования оборудования, в стекольной промышленности он равен 0,98.
Варка стекла: Для варки стекла принимаем ванную стекловаренную печь регенеративную с поперечным направлением пламени непрерывного действия, производительностью 500т/сут готовой стекломассы.
Формование: Для формования ленты стекла принимаем 1 ванну расплава (расплав олова) и 10 растягивающих (утоняющих) устройств - МС-466«Bottero».
Отжиг: Для процесса отжига ленты стекла принимаем печь отжига туннельную, электрическую, непрерывного действия ПОС-350.
Концевые операции: Перемещение ленты стекла - конвейер фирмы «Bottero» с валами из легированной жаростойкой стали, скорость перемещения листов стекла от 30 до 60 м/мин. Раскрой ленты стекла - механизм раскроя ленты стекла фирмы «Bottero» АТ-533 6 шт. (2прадольных и 4поперечных балки).
Отломка бортов - механизм отломки бортов АТМ-533 4 шт. (2с левой стороны, 2 с правой стороны).
Стол перереза больших размеров на меньшие форматы «Hegla»
Весь перечень производственного оборудования приведен в ведомости оборудования таблица 11.
Ведомость производственного оборудования Таблица 11
№ п./п. Наименование оборудования Характеристика оборудования Назначение оборудования Количество
1 Массоизмерительное устройство ДВСТ-350П Предел взвешивания 350кг Объем ковша 0,35 м3 Цикл взвешивания 180 сек. Потреб.мощность 1,8 КВТ. Взвешивание сырья 2
2 Массоизмерительное устройство ДВСТ-40 Предел взвешивания 15-40 кг Объем ковша 0,1 м3 Цикл взвешивания 90 сек. Потреб.мощность 0,6 КВТ Взвешивание сырья 7
3 Магнитный валковый сепаратор МВС-77 на редкоземельных магнитах Производительность, т/ч, при размере частиц, мм: 2,0……….2-3, 1,0………..до 2, 0,6………до 1,6. Максимальная напряженность магнитного поля при зазоре 3 мм, КА/м…….1270 Обогащение и очистка слабомагнитных сырьевых материалов 5
4 Сушильный барабан с типоразмером 1200?6000 Объем сушильного пространства 6,8 м3. Наклон 5%. Мощность электродвигателя 3,8 КВТ. Сушка сырьевых материалов 4
5 Тарельчатый смеситель СТ-250 Производительность 3-4 т/ч. Вместимость чаши 250 л. Мощность электродвигателя 4,5 КВТ. Смешивание сульфата и угля 1
6 Тарельчатый смеситель СТ-700 Производительность 15 т/ч. Вместимость чаши 700 л. Мощность электродвигателя 20 КВТ. Смешивание всех компонентов шихты 2
7 Механический питатель МП-30 Тип питателя - стольные Загрузка шихты в карман печи 4
8 Ванная стекловаренная печь Тип - регенеративная с поперечным направлением пламени непрерывного действия. Производительность - 500 т/сут готового стекла. Колво пар горелок 6 шт. Варка стекла 1
9 Регенераторы Тип - вертикальный секционный с насадкой чашечного типа. Утилизация тепла отходящих газов 12
10 Система разводки топлива и воздуха на раздув по горелкам Способ подвода газа - нижний. Тип горелочных устройств - горелка газовая ГГР-2, диффузионная. Подача газа к горелкам и его сжигание. Возможность плавного регулирования расхода газа и подбора оптимальных параметров пламени.
11 Система вдувания воздуха в подсводное пространство студочной части печи Вентилятор Производительностью 7200 м3/час. Мощность эл.двигателей 40 КВТ. Интенсификация студки стекломассы, подготовка стекломассы к выработке.
12 Автоматизированная пятиканальная система технологического контроля толщины ленты флоат-стекла в режиме реального времени в горячей зоне печи отжига Контроль толщины ленты флоат-стекла в режиме реального времени в горячей зоне печи отжига
13 Водяные холодильники Осевой, Боковые ограничители шихты, Для управления положения шихты в варочной части печи. 1 2
Арочный, Для защиты арки загрузочного кармана 2
На пережиме Для интенсификации процесса студки стекломассы, усиления возвратного потока в варочную часть 2
14 Перемешивающее устройство Две поперечные мешалки, установленные на пережиме стекловаренной печи за холодильником Для повышения однородности (гомогенизации) стекломассы по химсоставу и температуре 2
15 Ванна расплава Расход стекломассы 500 т/сут. Габаритные размеры: Длина-49926 мм. Ширина-8400 мм. Высота-3218 от 0,000. Установочная мощность электронагревателей 4768 КВТ. Формование ленты стекла 1
16 Растягивающие (утоняющие) устройства МС-466 «Bottero» Для предупреждения сужения ленты, получения стекла различных номиналов. 8 раб. 2 рез.
17 Печь отжига ПОС-350 Тип печи - туннельная, электрическая, непрерывного действия. Длина печи отжига 89650 мм. Длина зоны воздушного охлаждения и обдува 89650 мм. Отжиг ленты стекла 1
18 Конвейер транспортировки ленты стекла Скорость движения листов по конвейеру, для толстых номиналов стекла 30 м/мин; для тонких номиналов 60 м/мин. Транспортировка ленты стекла 1
19 Механизм раскроя ленты стекла АТ-533 Раскрой ленты стекла на форматы, отрезка бортов от ленты стекла 4 раб. 4 рез.
22 Автомат съемщик-укладчик листов стекла АТК-533 Тип - с пневмоприсосками Съем и укладка листов стекла в тарные контейнеры 1
23 Подвесной однобалочный кран Грузоподъемность 5т. Перемещение различных грузов в пределах цеха 3
24 Стол перереза «Hegla» Производительность 6000 м2/смена Перерез больших форматов на меньшие листы 1
25 Мостовой кран Грузоподъемность 50т. Перемещение пирамид со стеклом 1
26 Траверс типа «Краб» Грузоподъемность 3т. Перемещение пачки стекла на пирамиду со стеклом 2
27 Шлаковая камера 3 вала из жаропрочной легированной стали, 6 горелок с сернистым газам Защита выходных отверстий ВР от попадания кислорода и выравнивание тем-ры перед отжигом 1
3. Технология производства плоского стекла флоат-способом
Данная технология распространяется на листовое стекло, предназначенное для остекления светопрозрачных строительных конструкций, средств транспорта, а также изготовления стекол с покрытиями, зеркал, закаленных и многослойных стекол и других изделий строительного, технического и бытового назначения.
Производство листового стекла флоат-способом является непрерывным процессом.
Загрузка шихты и стеклобоя в стекловаренную печь
Стекловарение(варка стекла в стекловаренной печи)
Формование(формование ленты на расплаве олова)
Отжиг(регулируемое охлаждение ленты стекла в печи отжига)
Концевые операции(раскрой на форматы, отрезка и отломка бортов, дробление бортов, поворот листа стекла на 90о, контроль качества листов стекла на конвейере, нанесение прокладочного материала, съем и упаковка).
Схема 1. Технологическая схема процесса производства листового стекла флоат-способом
Подготовка сырьевых материалов. В настоящее время, как правило, основные сырьевые материалы, поступающие на стекольные заводы, не могут быть использованы для составления стекольной шихты без предварительной подготовки. Поэтому на большинстве действующих заводов имеются специальные составные цехи, в которых производится их обогащение, сушка, измельчение и просеивание.
При этом такие материалы, как известняк, доломит и мел, подвергают дроблению, сушке, помолу, грохочению и магнитной сепарации, а песок в дополнение к этим операциям часто требует более сложной обработки по его обезжелезнению.
Выгрузка и складирование сырьевых материалов
Обработка и хранение сырьевых материалов
Дозирование и смешивание компонентов
Подача шихты в бункера - накопители
Транспортирование шихты в бункера загрузочного кармана ванной стекловаренной печи
Схема 2. Технологическая схема производства подготовки шихты.
В данном дипломном проекте было принято решение запроектировать использование магнитных валковых сепараторов на редкоземельных магнитах для обогащения и очистки песка, полевого шпата и других компонентов шихты от содержащегося в них железа.
Сепаратор представляет собой заключенный в корпус мини-конвейер с распределяющей системой подачи материала и устройством разделения потоков по магнитным свойствам. Основная часть сепаратора - ведущий магнитный валок с магнитной индукцией на его поверхности от 1,1 до 1,5 Тл. Редкоземельный магнитный валок используется как ведущий шкив, тонкая лента служит транспортирующим элементом и соединяет ролик с немагнитным ведомым шкивом. Транспортирующим элементом является тонкая, заполненная графитом кевларовая лента с внешним тефлоновым покрытием, которая обладает высокой износостойкостью и позволяет максимально снизить потери магнитной индукции. В результате магнитная индукция на поверхности рабочей зоны составляет от 1,0 до 1,7 Тл. Благодаря консольной конструкции один механик может быстро заменить ленту (на это затрачивается менее 5 мин). Сепаратор оснащен частотным приводом регулировки скорости прохождения сепарируемого материала, смотровым окном, отверстиями для аспирации и дистанционным пультом управления.
Сепарируемый материал подается вертикально на распределяющее вибрирующее устройство, создающее равномерный слой продукта в зоне действия магнитного поля. Движущейся лентой продукт переносится на магнитный ролик в зону сепарации. Когда сепарируемый материал входит в область действия магнитного поля, магнитные и (или) парамагнитные частицы притягиваются к валку, меняя тем самым свою траекторию движения, и отсекаются системой распределения потоков, а весь немагнитный материал продолжает движение по естественной траектории.
Редкоземельные валковые магнитные сепараторы в зависимости от технологических особенностей изготавливают в 1-, 2- и 3-уровневых версиях с немагнитным или магнитным повтором.
В случаях, когда влажность песка превышает 4-4,5%, его сушат обычно в сушильных барабанах, хотя применяют и другие устройства (шахтные, трубчатые и другие сушилки).
Для удаления из песка крупных зерен и включений его просеивают (грохочение), что является обычно вспомогательным процессом при обогащении. Для просеивания песка применяют вибрационные, барабанные и другие грохоты с ситами, имеющими 81 отв./см2.
Подготовка доломита, известняка и мела включает в себя магнитную сепарацию.
Приготовление стекольной шихты. Стекольную шихту приготовляют путем тщательного перемешивания предварительно подготовленных и строго отвешенных (отдозированных) порций сырьевых материалов.
Шихта должна быть строго однородной по своему составу, т. е. в каждом участке шихты соотношение сырьевых материалов должно быть одинаковым и соответствовать заданному рецепту. Допустимые отклонения по весу отдельных компонентов от заданного состава не должны превышать: Сода ………………… 1,00%
Сульфат ………………… 1,00%
Доломит и известняк в сумме… 1,00%
Влажность ………………… 0,50%
Влажность содовой шихты должна быть 2 -4%, а сульфатной 5 - 7%
Шихту приготовляют в составных цехах, работающих по вертикальной схеме. По этой схеме бункера с сырьевыми материалами располагаются в один ряд. Емкость каждого бункера определяется суточной потребностью завода в каждом компоненте. Под каждым бункером смонтирован автоматический весовой дозатор. Под дозаторами устанавливают ленточные транспортеры.
Вначале отвешивается песок, который при помощи транспортера направляется в смеситель. После этого туда подается строго отмеренное количество воды из дозатора. Через определенное время, необходимое для равномерного увлажнения песка, отвешивают и подают в смеситель доломит, известняк и соду. Отдозированные сульфат и уголь при помощи транспортера направляются в смеситель. Готовая сульфатоугольная смесь транспортером подается в общий смеситель.
После перемешивания готовая шихта самотеком подается в расходные бункера.
Для перемешивания шихты широкое распространение на стекольных заводах получили скоростные тарельчатые смесители периодического действия, обладающие высокой производительностью и обеспечивающие достаточную гомогенизацию шихты. Применяются также смесители барабанного типа.
Шихту следует загружать в печь в виде гряд или небольших кучек высотой 100-250 мм. Такая подача обеспечивается при помощи механических питателей с несколькими отдельными бункерами и столами, расположенными по ширине загрузочного отверстия (кармана).
Варка стекла производится в ванной стекловаренной регенеративной печи непрерывного действия с поперечным направлением пламени. Для отопления печи используют природный газ, место рождение Саратовская область.
Варка стекла является процессом многостадийным превращения твердых сырьевых материалов в жидкую стекломассу.
Процесс варки стекла состоит из 5 стадий: · силикатообразование;
· стеклообразование;
· осветление;
· гомогенизация;
· студка.
Стекловарение протекает при высоких температурах 1400-1500ОС в движущейся вязкой среде (стекломассе) переменного и сложного состава и зависит от состава стекла, условий теплообмена, характера движения стекломассы и газов.
Силикатообразование - компоненты шихты взаимодействуют и претерпевают физические и химические изменения. К концу стадии большинство газообразных веществ из шихты улетучивается, основные химические реакции между компонентами шихты заканчиваются, шихта превращается в спекшуюся массу, состоящую из силикатов и кремнезема. Для натрий-кальций-силикатных стекол стадия завершается при температуре 900…1150°С. Повышение температуры ускоряет силикатообразование;
стеклообразование - начинается плавление спекшейся массы, взаимное растворение компонентов и кремнезема. К концу стадии стекломасса становится прозрачной, без непроверенных частиц шихты, однако она еще пронизана большим числом пузырей и свилей, содержит не растворившиеся зерна кремнезема и продолжает оставаться химически неоднородной. Обычно эта стадия завершается при температуре 1150…1250°С. Повышение температуры, применение перемешивания ускоряют процессы стеклообразования;
осветление - стекломасса, становясь менее вязкой, освобождается от видимых газообразных включений. Стадия заканчивается при 1450…1550°С и вязкости стекломассы 7…20 Па-с. Осветление ускоряется при повышении температуры, уменьшении толщины слоя стекломассы, добавке осветлителей, бурлении;
гомогенизация - стекломассу выдерживают при высоких температурах или перемешивают. К концу стадии она освобождается от свилей и становится однородной. Обычно гомогенизация протекает одновременно с осветлением;
охлаждение - температуру стекломассы снижают на 200…300°С, чтобы получить необходимую для выработки изделий вязкость.
Охлаждение стекломассы производится с помощью введенных в стекловаренную печь водяных холодильников, мешальных устройств и подачи воздуха в подсводовое пространство студочного бассейна.
После прохождения всех выше перечисленных процессов стекломасса поступает на формование ленты стекла. Формование ленты осуществляется в ванне расплава. Ванна расплава представляет собой тепловой агрегат, содержащий слой расплавленного металла (олова), защитную восстановительную атмосферу, средства подачи и формования стекломассы, вывода ленты стекла из ванны расплава, КИП.
Ванна расплава имеет огнеупорную футеровку, выполненную из шамотных брусьев. Огнеупоры свода крепятся к раме кожуха. Срок службы огнеупоров ванны расплава до капремонта не менее 10 лет.
Процесс формования ленты стекла на расплаве металла включает следующие стадии: · регулируемую подачу стекломассы на поверхность расплавленного металла;
· активное формование;
· охлаждение готовой ленты.
По длине ванна расплава разделена на 16 технологических зон, из которых 8 широких (с 1ой по 8ую зоны), 3 средних (с 9ой по 11ую зоны) и 5 узких (с12ой по 16ую зоны).
Толщину и скорость формования ленты стекла регулируется с помощью растягивающих (утоняющих) устройств.
В боковых стенках кожуха свода имеются окна для вставки и выемки нагревателей. В боковых стенках между бассейном и подвесной стеной имеется промежуток, заполненный герметизирующими вставками. Основное тепло в ванну вносится стекломассой поступающей из стекловаренной печи. Регулирование температуры в процессе формования ленты стекла осуществляется сводовыми электрическими нагревателями, расположенными на специальной керамике. Для защиты олова от окисления используется защитный газ (смесь азота и водорода), находящийся в ванне под небольшим избыточным давлением. Количество кислорода в защитном газе не должно превышать 0,0001%. Азото-водородная смесь для защитной атмосферы подается по трубопроводу из азото-водородной станции. Вывод ленты стекла из ванны расплава осуществляется с перегибом при поднятии ленты стекла на приемные валы шлаковой камеры.
Шлаковая камера является промежуточным конструктивным элементом между ванной расплава и печью отжига. Ее основное назначение защита выходного отверстия ванны от проникновения кислорода в ванну и осуществления выравнивания температуры и предварительного охлаждения ленты перед отжигом.
В шлаковую камеру, п
Список литературы
1. Методические указания по разработке дипломных проектов. Технологическая и архитектурно-строительная части. Сабуренков П.Н., Крамаров Е.А. Саратов. 1986.
2. Методические указания по разработке дипломных проектов. Архитектурно-строительная часть. Социально-экономическая эффективность. Краюхин В.И., Крамаров Е.А. Саратов. 1986
3. Бутт Л.М. Полляк В.В. Технология стекла. Стройиздат М. 1971г. 368 с.
4. Будов В.М., Саркисов П.Д. “Производство строительного стекла и стеклоизделий”: учебник для средних проф.-техн. училищ - М.: “Высшая школа”, 1978.-224с., ил.
5. Химическая технология стекла и ситаллов. Под ред. Павлушкина. Н.М. - М. Стройиздат, 1983. - 432 с., ил.
6. Зубанов В.А. Механическое оборудование стекольных и ситалловых заводов. М. Машиностроение. 1975. - 408 с.
7. Разработка оборудования для раскроя стекла. В.А. Литвинов, В.В. Сурков, Л.А. Шитова, Г.Г. Попов; Стекло и керамика. 1999 № 9.
9. М.И. Роговой, М.Н. Кондакова, М.Н. Сагановский. Расчеты и задачи по теплотехническому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов. - М.: Стройиздат, 1975 . - с. 243 - 253.
10. Справочник по производству стекла / под ред. И.И. Китайчародского и С.И. Сильвестровича. - М.: Стройиздат, 1963. - т. 2. - с. 643 - 655.
11. М.А.Матвеев, Г.М. Матвеев, Б.Н.Френкель. Расчеты по химии и технологии стекла. - М.: Стройиздат ,1972. - 240 с.
12. ГОСТ Р ИСО 9001: 2001 "Системы менеджмента качества. Требования".
13. Руководство по качеству ОАО «Саратовский институт стекла».
15. Шерешевский И.А. « Конструирование промышленных зданий и сооружений» : Учебн. Пособие для студентов строит. Специальностей вузов.-3-е изд., перераб. И доп. -Л.: Стройиздат, Ленингр. Отд-ние, 1970.-168с.,ил.
16. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций: учеб. Пособие для техникумов. - М.: Стройиздат, 1989. - 506 с.
17. Байков В.Н., Сигайлов Э.Е. Железобетонные конструкции: учебник для вузов. - М.: Стройиздат, 1985. - 728 с., ил.
18. Тенденции развития мирового и российского рынков стекла. М.А. Кощеева. Стеклопрогресс - XXI: научные доклады. Сб. - Саратов: ООО «Три А», 2002. - 208 с.
19. Рынок листового стекла: проблемы, перспективы. В.И. Осипов. Стеклопрогресс - XXI: научные доклады. Сб. - Саратов: ООО «Три А», 2002. 208 с.
20. Пчелинцев В.А., Виноградов Д.В., Коптев Д.В. «Охрана труда в производстве строительных изделий и конструкций» учебник для вузов. М.: Высш.шк., 1986. 311 с., ил.
21. Средства защиты в машиностроении: расчет и проектирование: Справочник под ред. С.В. Белова. - М.: Машиностроение, 1989. - 368 с.: ил.
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
