Производство прошивных матов

Производство прошивных матов

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. Номенклатура изделий

. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Характеристика сырьевых материалов

.2 Режим работы и фонд времени цеха

.3 Выбор способа волокнообразования

.4 Описание технологической схемы

.5 Материальный баланс

.6 Технологическое и транспортное оборудование

.7 Склады и бункера

.8 Энергетические ресурсы

.9 Контроль качества готовой продукции

. Численность и состав производственных рабочих

. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Минераловатные теплоизоляционные изделия являются наиболее распространёнными. По некоторым данным их доля в среди всех применяемых ТИМ составляет около 80%.

Минеральная вата представляет собой тонкие и гибкие волокна, полученные при охлаждении предварительно раздробленного в капли и вытянутого в нити минерального расплава.

В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы - диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии.

Ведущие мировые производители в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно её рекомендуется применять для ответственных конструкций - в случае, когда требуется их многолетняя надежная работа.

На качество минераловатных ТИМ в значительной мере влияет связующее. Для строительных целей предпочтительно использовать изделия на фенольном связующем, поскольку карбамидное связующее менее водостойкое. Бояться выделения фенола не стоит. При строгом следовании технологическому процессу производства происходит полная нейтрализация и поликонденсация фенола.

Итак, говоря о свойствах изделий из минеральной ваты, мы будем иметь в виду только высококачественную минеральную вату на основе горных пород и на синтетических (фенольных) связующих.

Основным свойством минеральной ваты, отличающим ее от многих других ТИМ, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью. К тому же минераловатные ТИМ обладают устойчивостью к температурным деформациям, не гигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа.

По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ). Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты.

1. Номенклатура изделий

В зависимости от плотности маты подразделяют на марки 75, 100, 125.

В данном проектируемом цехе выпускаются минераловатные прошивные маты марки 125 в металлической сетке. Условное обозначение: М2- 125- 1000.500.60-2, то есть: тип мата М2 - в качестве обкладочного материала используется металлическая сетка; плотность матов 0,125 т/м³;размер одного мата: длина 1метр, ширина 0,5 метра, толщина 0,006 метра; маты прошиты с двух сторон. Предельная температура применения 700⁰С.[1]

Исходя из габаритных размеров, можно определить массу и объем одного минераловатного прошивного мата :

V_изд=1*0,5*0,006 = 0,03 м³

m_изд= V_изд* ρ_изд =0,03*125=3,75кг = 0,00375 т.

По физико-механическим показателям маты соответствуют следующим требованиям [1] :

) Плотность, кг/м3: 110- 135

) Теплопроводность, Вт/(м·К), не более

при температуре: (298±5) К- 0,044

(398±5) К- 0,064

(573±5) К- 0,130

) Сжимаемость не более 30%

) Упругость не менее 80%

) Разрывная нагрузка не менее 120 Н

) Влажность по массе не более 2 %

) Содержание органических веществ не более 2% по массе.

Технические требования [1]:

. Маты прошиты сплошными швами в продольном или поперечном направлениях, при этом обкладочные материалы могут быть пришиты с одной или двух сторон. Маты, применяемые в строительных конструкциях, прошиты только в продольном направлении.

. Расстояние между кромкой и крайним швом, между швами и шаг шва должны соответствовать требованиям:

Расстояние между кромкой и крайним швом, не более 100 мм

Расстояние между швами, не более 120мм

Шаг шва от 70 до 170мм

По согласованию с потребителем значения параметров прошивки могут быть изменены при условии соблюдения требований стандарта по показателям плотности, сжимаемости и теплопроводности.

. Не допускается разрыв более чем трех смежных стежков в одном шве, а также разрыв стежков в двух смежных швах матов.

. Общая длина разрыва швов не более 10 % длины всех швов.

. Маты, имеющие на концах роспуск шва, допустимо поставлять по согласованию с потребителем.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

.1 Характеристика сырьевых материалов

В качестве сырьевых материалов для производства минеральной ваты используют магматические, осадочные метаморфические горные породы. А также минеральные и промышленные отходы и попутные отходы производства.

Из природных сырьевых материалов применяют изверженные горные (базальты, диабазы, габбро) и осадочные (мергели, доломиты, известняки) породы.

Основные требования к сырьевым материалам:

1.       Стабильный химический состав, позволяющий получить расплав с невысокой t° плавления и широким интервалом вязкости.

.        Сырье должно обеспечивать химическую стойкость минеральной ваты.

.        Доступность переработки сырья [3]

Основным показателем, определяющим пригодность сырья для производства минеральной ваты, является модуль кислотности Мк, который представляет собой отношение суммы процентного содержания в сырье кислых оксидов - кремнезема SiO₂ и глинозема Аl₂О₃ к сумме процентного содержания в сырье основных оксидов - кальция СаО и магния MgO. В природе редко встречаются сырьевые материалы с необходимым химическим составом и соответствующим модулем кислотности, поэтому требуемый состав сырьевых материалов подбирают путем составления сырьевой смеси (шихты) из двух, а иногда и из нескольких компонентов.

При повышенной кислотности исходного сырья в качестве добавок применяют карбонатные породы: доломит, известняк, а при пониженной кислотности -кислые горные породы, бой керамического кирпича. Содержание каждого компонента в шихте определяют расчетом. [2]

В данной курсовой работе представлено производство минераловатных прошивных матов в металлической сетке . Сырьевые материалы :

.Борсуковский известняк

.Красноярский гранит

Эти горные породы широко применяются как сырьевой материал для производства минеральной ваты, а также они удовлетворяют всем требованиям, описанным выше.

В таблице 1 приведен химический состав сырьевых материалов.

Химический состав сырья Таблица 1.[8]

Для получения расплава в данном цехе используются вагранки. Сырьевые компоненты порционно подаются в вагранку в виде кусков одинакового размера. Это обеспечивает доступное прохождение дымовых газов между кусками сырья, следовательно приготовление более качественного расплава.

Известняк- более тугоплавкое сырьё, гранит- менее тугоплавок. В соответствии с этим выбираем размер кусков сырьевых материалов. Размеры кусков приведены в таблице 2.

Известняк и гранит термостойки и обладают механической прочностью.

Состав и свойства сырьевых компонентов. Таблица 2

Теоретическое определение ППП Борсуковского известняка

На практике ППП определяют как разность масс сухого и обожженного при 1000º С материала отнесенного к первоначальной сухой массе и выраженной в %.

Так как в технической литературе не приведен показатель потерь при прокаливании одного из компонентов шихты, Борсуковского известняка, его необходимо рассчитать теоретически. Теоретическое определение ППП основано на определении количества СО₂ при диссоциации горных пород в процессе нагрева.

Диссоциация известняка происходит по схеме:

Это значит, что при получении 56 массовых частей СаО образуется 44 массовые части СО₂. Далее, используя таблицу 2 с химическим составом известняка, составляем пропорцию и находим какое количество СО₂ образуется в этой реакции.

,79 - х

х=43,05

- 44

Аналогично находим количество углекислого газа, выделившегося в процессе реакции:

,х= 0,77

Расчет состава шихты по заданному модулю кислотности.

М_к=1,5

Для расчета состава шихты составим алгебраическое уравнение. Для этого принимаем количество известняка в шихте за х, тогда соответственно количество красноярского гранита будет равно (1-х)

x=0,5272, тогда 1-х=0,4748

т.е. содержание борсуковского известняка в шихте - 53 %, а красноярского гранита - 47%.

Проверка:

Расхождение величин модуля кислотности заданного и полученного составляет 1%, что допустимо по технической литературе. Следовательно, рассчитанный состав шихты удовлетворят условию получения расплава с М_к=1,5. [3.]

Характеристика связующего компонента

Способы получения изделий из минеральной ваты основаны главным образом на склеивании минеральных волокон между собой в местах их соприкосновения различными минеральными или органическими связующими веществами. Поэтому основные задачи технологии производства минераловатных изделий - подбор, приготовление, способ введения связующего в волокно и последующая их тепловая обработка. В качестве связующих для производства минераловатных изделий используют синтетические смолы, композиционные и битумные связующие.

Синтетические связующие, применяемые для производства минераловатных изделий, должны иметь следующие свойства: хорошо растворяться в воде; легко диспергироваться, чтобы покрыть волокно тонкой пленкой; обладать хорошей адгезией к волокну; быть недефицитными; не содержать легковоспламеняющихся и токсичных веществ. Этим требованиям полностью не удовлетворяет ни одно из существующих синтетических связующих. Чтобы получить связующее с требуемыми свойствами, в них добавляют нейтрализующие материалы, отвердители и различные пластифицирующие добавки.

В качестве синтетических связующих применяют фенолоспирты (фенолоформальдегидную смолу), карбамидную смолу КС-11, поливинилацетатную дисперсию.

Фенолоспирты, - основное синтетическое связующее в производстве теплоизоляционных минераловатных изделий - представляет собой прозрачную жидкость от светло-коричневого до темно-вишневого цвета. Фенолоспирты выпускают марок А, Б, В, С, Д. Они представляют собой первичный продукт конденсации фенола с формальдегидом в присутствии катализатора едкого натра (для фенолоспиртов марок А, Б, В, С) и гидроокиси бария (для фенолоспиртов марки Д).

Фенолоспирты не горючи, не взрывоопасны, но токсичны. Они оказывают раздражающее действие на кожу и слизистую оболочку. При переработке фенолоспирты выделяют пары фенола и формальдегида. Предельно допустимая концентрация паров фенола в воздухе рабочей зоны производственных помещений 0,3 мг/м3, формальдегида - 0,05 мг/м3.[6]

Для производства минераловатных изделий в основном применяют фенолоспирты марок Б, В, Д в виде водного раствора рабочей концентрации 10. ..18%.На данном производстве применяется смола фенолоформальдегидная марки СФЖ- 30275Б высшего сорта, массовая доля фенола не более 3%

По физико-химическим показателям смола фенолоформальдегидная должна соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 3. [9]

Таблица 3

Топливом для плавления сырья в вагранках служит кокс КЛ (кокс литейный) и КД (кокс доменный) с теплотой сгорания 27 300 кДж и выше, и размером кусков 40...100 мм. Кокс должен быть плотным, малопористым, обладать высокой механической прочностью (8... 12 МПа).

При загрузке кокс попадает в зону высоких температур и при этом он должен выдерживать удары загружаемой в вагранку шихты, а в дальнейшем - трение и давление при непрерывно повышающейся температуре.[3]

2.2 Режим работы и фонд времени цеха

прошивной мат технологический сырьевой

Расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производительная мощность предприятия в целом и отдельных линий установок, определяют по формуле:

Т_ф = N*n*t *k₁*k₂,

где

Т_ф - расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования, ч.;

N-расчетное количество рабочих суток в году;

n-количество смен в сутки;

t-длительность рабочей смены;

Согласно данной формуле рассчитывается годовой фонд рабочего времени в цехе.

N=365-10-3*7=334

Если учитывать, что по 7 дней проводится техническое обслуживание (1 раз в квартал) и 10 дней уходит на капитальный ремонт в конце года.

n=3

t=8

Получаем, что Т_ф=334*3*8=8016 ч

.3 Выбор способа волокнообразования

Существует три основных разновидности промышленных способов переработки расплава в волокно: дутьевой, центробежный и комбинированный. При этом способ получения оказывает влияние на количество корольков, диаметр волокон, среднюю плотность и другие свойства, что, в целом определяет качество минеральной ваты.

Дутьевой способ характеризуется отсутствием контакта элементов волокнообразующих установок с высокотемпературным расплавом. В зависимости от вида энергоносителя, применяемого для волокнообразования, различают пародутьевой и газоструйный способы. Энергоносителем в первом способе является пар давлением 0,6... 1,2 МПа, а во втором - сжатый воздух или газы, получаемые при сжатии природного газа или нефтепродуктов. Каждый из способов может быть одноступенчатым или двухступенчатым в зависимости от числа ступеней воздействия на струю расплава энергоносителей.

Достоинством дутьевых способов является простота установок, обеспечивающих высокую производительность и надежность в работе. Недостатки - большой расход энергоносителя и в связи с этим повышенная стоимость ваты. Кроме того, при раздуве образуется значительное количество отходов, вата получается низкого качества вследствие большого значения средней плотности.

Центробежный способ волокнообразования основан на использовании динамического взаимодействия при встрече струи расплава с поверхностью быстровращающегося называемой центрифугой. По количеству волокнообразующих валков центрифуги могут быть одно-, двух- и многовалковыми.

Преимущества цетробежного способа - большая производительность и возможность более качественного волокна (по сравнению с дутьевыми способами). Недостаток этих способов в том, что значительная часть расплава (20.. .30%) превращается в отходы.[7]

Комбинированный способ волокнообразования наиболее распространен при производстве минеральной ваты. Струя расплава при комбинированном способе обрабатывается последовательно динамическим воздействием нескольких видов. В зависимости от конструктивного оформления и вида воздействия на расплав применяются следующие комбинированные способы:

·        центробежно-дуговой;

·        центробежно-фильерно-газоструйный (фильерно-центробежный);

При всех способах первоначально струя расплава разделяется на частицы (струйки) центробежными или гравитационными силами, а окончательно волокна образуются действием одного из видов энергоносителя.

Комбинированные способы обеспечивают получение волокон высокого качества, допускают переработку более вязких расплавов снижают расход относительно дорогого энергоносителя, а следовательно, более экономичны.[7]

Способ волокнообразования в данной курсовой работе- центробежный,так как он обеспечивает получение качественного волокна и наибольшую производительность.

2.4 Описание технологической схемы производства минераловатных прошивных матов марки 125

С карьера исходное сырьё -известняк и гранит крупностью 150 мм железнодорожным транспортом поступает в бункер складирования сырья, откуда пластинчатым питателем П-804 поступает на дробление в щековую дробилку со сложным движением щеки (для гранита дробилка СМД-116А,для известняка- ЩДС-400).Затем раздробленное сырье ленточным конвейером ЛК-500 поступает на сортировку на инерционный грохот ,откуда крупная фракция известняка > 40 мм и гранита > 100мм поступает на повторное дробление, мелкая фракция известняка <20мм и гранита <40 мм удаляется. Средняя фракция сырья( известняк 20-40мм, гранит 40-100мм) элеватором ЛД-160 подается в промежуточный бункер складирования с запасом сырья на 4 часа, откуда ленточным конвейером ЛК-500 подается в загрузочное окно вагранки СМТ-156. Вагранка представляет собой вертикальную печь, состоящую из двух основных частей -горновой и шахтной. В горновой, нижней, части вагранки происходит горение топлива и плавление сырья. Здесь развиваются наиболее высокие температуры, поэтому горновая часть защищена водяной рубашкой - ватержакетом . Выше ватержакета шахта защищена от воздействия высоких температур футеровкой из шамотного кирпича.

Воздух, необходимый для горения топлива, подается в вагранку через специальные устройства - фурмы , которые симметрично расположены по окружности вагранки в один ряд на высоте, равной 0,5.. .0,8 диаметра вагранки, от ее днища. В каждом ряду находится 20 фурм диаметром 100м. высота рабочей зоны вагранки равна 4...5 ее диаметрам. Расход топлива (кокса) в вагранках, зависящий в основном от применяемых сырьевых материалов, составляет 8.3 т/ч. В приемочную воронку вагранки загружается топливо- кокс КЛ с размером кусков 40…100мм.

Волокна минеральной ваты, образовавшиеся в результате переработки расплава, осаждаются в виде ковра в камере волокноосаждения СМТ-093А,способ волокнообразования- центробежный. После минераловатный ковер ленточным питателем подается на прошивной станок СМТ-249,на котором происходит прошивание металлической сеткой с двух сторон, после чего маты разрезаются. Затем прошитые маты ленточным конвейером подаются на формовочный станок СМТ-289,отбраковываются, упаковываются в пакеты и транспортируются на склад готовой продукции.

Отделение приготовления связующего

Синтетические связующие - фенолоспирты - поставляют на завод в железнодорожных цистернах. Из цистерн связующие поступают в приемный бак хранилища, снабженного специальным оборудованием для поддержания требуемой температуры. Перед сливом емкость тщательно очищают или промывают от остатков предыдущей партии. Если связующие поступают в замерзшем состоянии, разогревать их можно только в теплом помещении, не допуская местных перегревов и применения пара или других источников теплоты. При повышении температуры до 40... 45 °С начинается реакция поликонденсации с выделением теплоты, в результате чего фенолоспирты могут перейти в нерастворимое состояние и стать непригодными к употреблению. Связующие не должны находиться в контакте с маслами и другими продуктами нефтепереработки. В процессе хранения необходимо контролировать их растворимость в воде.

Связующее приготовляют обычно в специальном отделении, в котором находятся емкости, баки-смесители, насосы для перекачивания, трубопроводы с арматурой, дозаторы и т. д. Основные процессы приготовления синтетического связующего автоматизированы.

Со склада фенолоспирты перекачиваются насосом в расходный бак концентрированной смолы, а оттуда через дозатор поступают в бак-смеситель. В бак-смеситель через дозатор подается также вода температурой 50.. .6О°С для получения связующего необходимой концентрации. Фенолоспирты перемешивают с водой в течение 3.. .5 мин. В этот же бак-смеситель из расходных подают водные растворы нейтрализующих веществ (борной кислоты, сернокислого аммония, аммиачной воды). В отделении приготовления связующего обычно установлены два или более баков смесителей, с тем чтобы из одного бака связующее подавалось в производство, в то время как в другом баке приготовлялась новая партия связующего. [6]

2.5    Материальный баланс

Таблица 4

1.       Исходя из того, что производительность цеха составляет 325000 м³ в год, учитывая известную плотность готового изделия (которая равна марки изделия) находим производительность цеха, выраженная в тоннах и штуках готовых изделий.

m_общ=V*ρ=325000*225=40625000 кг = 40625 т. в год

После чего, зная массу одной плиты находим количество плит производимых за год:

n=m_общ/m_изд=10833333 штук в год

40626 - 99,9%

х = 40625*0,999= 40665т

х - 100%

3.       Определяем количество известняка, оставшегося в расплаве

61802*0,53=32755 т

Потери при получении расплава составляют 0,5%+ППП= 0,5+43,82=44,32%

- 55,68%

х=32755,02*0,5568=58827 т

х - 100%

4.       Определяем количество гранита, оставшегося в расплаве

61802*0,47=29046,9 т

Потери при получении расплава составляют 0,5%+ППП= 0,5+2,7=3,2%

,9- 96,8%

х = 30007 т

х - 100%

При пересчете полученного значения в кубометры необходимо обратить внимание, что плотность расплава равняется 2600 кг/м³ , а плотность каждого сырьевого компонента различна. Далее расчет ведется отдельно по каждому компоненту.

5.       Определяем расход топлива для вагранки, исходя из того, что на 1 тонну расплава необходимо взять 0,75 тонны кокса литейного [2]

В год получаем расплав в количестве 88834 т, а значит, в год необходимо затратить топлива в количестве 88834*0,75=66625,5 т.

6.       Расход воды и воздуха определяется, учитывая технические характеристики выбранной вагранки. Для приготовления 1 тонны расплава необходима вода на подпитку испарительной системы охлаждения в количестве 1,65 м³/ч и воду для прочих охлаждаемых контурах 3,5 м³/ч. (Всего 4,15 м³/ч)

Воздуха берется в количестве 2900 м³ в час.

Расход эмульсола определяется как 1% от массы волокна [2]

Получаем, что доставлять сырьевые материалы нужно в количестве:

Гранит: Г_год=34099 т Известняк: И_год=70032т.

Г_сут=102т И_сут=209,6 т

Г_см= 34т И_см=69,86 т

Г_ч=4,3 т И_ч = 8,73 т.

2.6 Технологическое и транспортное оборудование

В данном разделе приводятся перечень основного технологического и транспортного оборудования и технические сведения о нем (тип, размеры, масса, производительность, мощность электродвигателя и пр.).

Выбор оборудования производится по установленной производительности (часовой, суточной) с учетом коэффициента использования рабочего времени.

Заданная производительность проектируемого производства составляет 325000 м³ в год, поэтому необходимо рассчитать количество вагранок, как наиболее загруженного оборудования.

Расчет количества вагранок

Выбираем вагранку СМТ-156,имеющая диаметр в сечении фурм 1400мм.Производительность такой вагранки достигает 3600 кг/ч*м², в сечении фурм, с учетом повышения давления воздуха и подогрева [3].

Определяем площадь поперечного сечения в зоне фурм:

S=πr²=3,14*0,7²=1,54 м²

Значит, максимальная производительность этой вагранки равна:

П= 3600*1,54=5544 кг/ч=5,544 т/ч

Из расчета материального баланса видно, что необходимо получать 11000 кг/ч расплава.

Значит, в данном производстве необходимо задействовать 2 вагранки: Вагранка СМТ-156.

Из расчета вагранок получаем, что в данном цехе необходимо ввести 2 параллельные технологические линии.

Характеристики вагранки: [4]

Производительность, т/ч………........................... 2,0-3,6

Диаметр, мм............................................................ 1400

Количество рядов фурм, шт........................................1

Количество фурм, шт.................................................. 20

Диаметр фурм, мм.................................................... 100

Расход, м³/ч:

газа на дожигание СО ........................................... 30

воздуха.................................................................... 2900

химически очищенной воды на подпитку испарительной системы охлаждения ...........................................................             1,65

воды в прочих охлаждаемых контурах.................... 3,5

Давление газа в горелках, Па................................... 5000

Габаритные размеры, мм............................. 4140*4720*21700

Масса, кг:

без футеровки .................................................... 26000

с футеровкой......................................................... 36000

Камера волокноосаждения СМТ-093А

предназначена для приема и осаждения минерального волокна (образования минераловатного ковра). Для периодической чистки короба на его боковой поверхности предусмотрены плотно закрываемые дверки и съемные крышки. Для регулирования интенсивности отсоса по ширине короб разделен на три отсека. Количество воздуха, отсасываемого из каждого отсека, регулируется шибером. Минеральное волокно поступает в шахту камеры волокноосаждения через проем в ее торцовой стенке. Волокна минеральной ваты, поступив в камеру волокноосаждения, обволакиваются распыленным через форсунки раствором замасливателя, применение которого предупреждает пыление ваты. Волокна оседают на сетке транспортера. Под действием дымососа, отсасывающего газовоздушную смесь и создающего разрежение в нижних коробах камеры, минеральная вата прижимается к сетке транспортера и остается на ней. Система шиберов позволяет регулировать отсос воздуха по ширине и длине камеры, обеспечивая равномерность распределения осаждаемого слоя. Сетка транспортера непрерывно движется и выносит слой ваты из камеры волокноосаждения. При выходе из камеры слой ваты попадает под прижимной барабан, который обжимает вату до необходимой плотности, образуя ковер. [5]

Характеристики камеры волокноосаждения СМТ-093А:

.Производительность (по волокну), кг/ч не менее2300

.Потребляемая мощность, кВт не более210

.Удельный расход электроэнергии, кВт.ч.кг-1 не более 0,091

.Габаритные размеры, мм не более

Длина 15900

Ширина 3800

Высота 6420

.Масса не более 25000кг

.Удельная масса, кг.кг-1ч.10,9

Станок прошивной СМТ-248

предназначен для прошивки минераловатного ковра:

Шаг стежка, мм76 ± 10

Расстояние между иглами в пределах 70 ... 900мм

Габаритные размеры, мм не более

Длина 2000

Ширина4500

Высота2700

.Масса, кг не более3400

Маты прошивают иглами особой конструкции с защелками, закрепленными на траверсе станка. Траверса совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости и перемещается в горизонтальном направлении вместе с прошиваемым ковром, когда в него погружены иглы. По опускании иглы (при проколе ковра иглой снизу вверх) траверса возвращается в первоначальное положение, совершая шаг стежков установленного размера. Верхняя нить через нитяной тормоз опускается на движущийся минераловатный ковер . При проколе ковра иглами (снизу вверх) нижняя обкладка отбрасывает защелки, нить от предыдущего стежка выходит из зева и обхватывает иглу ниже защелки. После прохода иглы через мат нитенаправитель заводит верхнюю нить в зев иглы. При обратном проходе иглы через мат защелки закрываются и нижняя петля нити соскакивает с игл. Траверса возвращается в исходное положение, вытягивая стежки. Процесс повторяется.[6]

Станок форматный СМТ-289

Плотность разрезаемого ковра, кг/м³ в пределах 50 ... 250

Толщина разрезаемого ковра, мм в пределах 40 ... 100

Тип ножей дисковой

Скорость движения минераловатного ковра, м .мин в пределах 1.. 12

Потребляемая мощность, кВт не более 26,5

Габаритные размеры, мм не более

Длина 4460

Ширина 5070

Высота3950

Масса, кг не более 5730

Щековая дробилка применяется для дробления сырьевых материалов (гранита и известняка). Рабочим раздавливающим органом щековой дробилки служат две дробящие поверхности - щеки, неподвижная и подвижная. Материал, поступая сверху через загрузочное отверстие, заклинивается между щеками и при надавливании на него подвижной щеки раздавливается. Образовавшиеся при этом мелкие куски ссыпаются в нижнюю часть дробящей полости и снова раздавливаются нажатием подвижной щеки. Так происходит до тех пор, пока размер зерен материала не окажется меньше размера нижней разгрузочной щели дробилки. Изменяя размер этой щели, можно регулировать наибольшую крупность дробленого продукта. [7]

Дробилка щековая со сложным движением щеки СМД-116А для гранита

Размеры кусков питания, мм210

Ширина разгрузочной щели, мм20÷80

Производительность, м/час4÷16

Мощность привода, кВт18,5

Габаритные размеры, м 1,3×1,2×1,5

Дробилка щековая со сложным движением щеки ЩДС-400 (ЩДС-1-4×9) для известняка

Размеры кусков питания, мм340

Ширина разгрузочной щели, мм40÷90

Производительность, м/час23÷53

Мощность привода, кВт45

Габаритные размеры, м 2,5×2,4×2,2

Масса, кг12000

Инерционный грохот

предназначен для рассева сырьевых материалов по фракциям [7]:

Размер просеивающей поверхности 2000*6000 мм

Число ярусов сит 3

Угол наклона 12-18⁰

Максимальный размер исходного куска 150мм

Мощность двигателя 22

Масса 9т

Ленточный конвейер ЛК-500

Предназначен для транспортирования сырьевых материалов (гранита и известняка), по горизонтальным, наклонным и комбинированным трассам. Благодаря простоте конструкции, малому удельному расходу энергии, высокой производительности и надежности, в настоящее время именно ленточные конвейеры являются основным видом транспорта для самых разнообразных материалов.[7]

Расчетная производительность

Максимальный размер кусков, мм100

мощность, кВт1,5 ÷ 3,0

частота вращения, об/мин750÷ 1500

напряжение, В380

РедукторРЧУ-100

Пластинчатый конвейер КП-840. [7]

Длина транспортирования, мм3000.

Ширина полотна 600мм

Мощность 3,3 кВт

Элеватор ЛД-160.[7]

Тип ковша-глубокий

Скорость движения ковша 1,5- 2 м/с

Мощность 25кВт

Автокар АКД 3301

Скорость передвижения с номинальным грузом, км/ч20

Габаритные размеры: длина / ширина / высота, мм2350 / 1300 / 1500

Масса, не более, кг1330

Размеры грузовой платформы: длина / ширина, мм 1500 / 1300

Высота грузовой платформы от уровня поверхности дороги, мм 870

2.7 Склады и бункера

В этом разделе определяется вместимость бункеров для хранения запасов сырьевых материалов, полуфабрикатов и топлива, а также складов для производимой продукции. Промежуточных бункеров не требуется так как любое отделение данного цеха работает по непрерывной рабочей неделе.

Запас сырьевых материалов, полуфабрикатов и топлива зависит от вида транспорта и определяется по действующим общероссийским нормам технологического проектирования предприятий или по справочной литературе. Нормы запасов материалов и изделий на складе готовой продукции также определяются по справочной и нормативной литературе.

Объем бункеров должен обеспечивать запас сырьевых материалов и полуфабрикатов на четыре часа работы.

Все подобранные и рассчитанные бункеры изображены соответствующими рисунками с указанием их геометрических размеров.

При расчете потребностей емкости бункеров учитывается неравномерность потребления материалов цехов (коэффициент неравномерности 1,12..1,15) и степень заполнения бункера, которую принимают равной 0,9.

При конструировании бункера для обеспечения полного опорожнения его стенки следует располагать под углом, превышающим угол естественного откоса материала на 5... 10°, емкость бункера целесообразно увеличивать за счет увеличения его высоты.

Выберем для всех переделов цеха призматически-пирамидальные бункера с углом при основании 45°. Объем бункера вычисляют по формуле:

V_mp=(Q*τ*K_н)/m

где Q - часовая потребность в материале, м ; τ - время обеспечения работы технологической машины; К_н - коэффициент неравномерности использования материалов цеха, принимаем для всех бункеров К_н=1,15;

m - степень заполнения бункера, принимаем m = 0,9

1)Для гранита: Q=1,8 м³/ч

τ=4 ч

К_н=1,15

m=0,9

V_mp=(Q*τ*K_н)/m=(1,8*4*1,15)/0,9=9,2 м³

Принимаем следующие размеры:

h =2 м

a = 2 м

l = 2 м V_{бункера}=9,6 м³

b = 0,3 м

h’= 1 м

М= (Принимаем 1 бункер)

)Для известняка: Q=4,9 м³/ч

τ=4 ч

К_н=1,15

m=0,9

V_mp=(Q*τ*K_н)/m=(4,9*4*1,15)/0,9=25 м³

Принимаем следующие размеры:

h =3 м

a = 2 м

l = 4 м V_{бункера}=27,7 м³

b = 0,5 м

h’= 1,2 м

М= (Принимаем 1 бункер)

Расчет склада готовой продукции на сутки

По ГОСТ 25880 высота штабеля прошивных матов, упакованных в пленку, при хранении не должна превышать 2 м.[10]

Маты упаковывают в пакеты по 3,75 кг. Штабель формируется из 55 технологических пакетов, штабели располагаются рядами, размер штабеля 1*0,6*3,3м.

Суточная производительность минераловатных прошивных матов составляет 32425 штук. Учитывая размеры матов, а также проходы по 0,7м между стенами и штабелями и по 3м между штабелями, получаем, что склад должен вмещать в себя 590 штабелей минераловатных матов.

Высоту склада принимаем равной 4 метра, для удобства складирования готовой продукции,а тк маты можно складировать высотой максимум 2 метра, то маты на высоте более 2м укладываются на полку,которая расположена на уровне 2м. Штабели располагаются рядами. Ширина склада - 18 метров, длина склада - 18 м.

2.8 Энергетические ресурсы

Этот раздел предназначен для ориентировочного определения удельных энергозатрат на единицу (1 т, 1 м³, 1 шт. или 1000 шт.) производимой продукции. К энергетическим ресурсам относятся электроэнергия, топливо, пар, сжатый воздух и вода, используемые в технологических процессах. Расход воздуха, воды, топлива приведен в курсовом проекте для вагранки и указан в сводной таблице материального баланса. С учетом потребляемой мощности электродвигателей и числа рабочих часов в году определяют расход электроэнергии по технологической линии за год. Расчетные данные по расходу электроэнергии приведены в таблице 5.

Таблица 5 Расход электроэнергии

Расход электроэнергии в год: 6908188,8кВт/ч

Определяем удельный расход электроэнергии на единицу продукции (кВт-ч/т; кВтч/м³; кВтч/1000 шт.) как частное от деления годового расхода электроэнергии на годовую производительность предприятия. Удельный расход электроэнергии на единицу продукции: - на 1 тонну продукции кВт-ч/т

на 1 м³ продукции кВт-ч/м³

на 1000 шт продукции кВт-ч/1000 шт.

.9 Контроль качества готовой продукции

Таблица 6. Контроль производства

3. численность и состав производственных рабочих

К производственным рабочим относятся лица, непосредственно управляющие технологическим процессом (работой оборудования) и контролирующие и регулирующие процессы переработки сырья, топлива, полуфабрикатов. Исходя из этого последовательно просматриваем все операции и процессы технологической схемы для выяснения и установления необходимости распределения рабочих на отдельных постах и определения явочной численности рабочих. Явочная численность рабочих описана в таблице 7.

Таблица 7

Среднесписочный состав определяется умножением явочной численности рабочих на коэффициент пересчета явочной численности в среднесписочную, который при непрерывной неделе равен 1,28, при прерывной - 1,08

Цех работает по непрерывной рабочей неделе, значит k=1,28

Среднесписочное количество рабочих основного производства:

в смену 13*1,28= 17 чел.

в сутки 39*1,28=50 чел.

4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА

С целью улучшения условий и охраны труда на предприятиях разработана система мероприятий, предусматривающих: автоматическую загрузку вагранок и других плавильных агрегатов; снижение теплоотдачи от стенок вагранок и трубопроводов, устройство теплоизоляции для снижения температуры на поверхности до 40 °С; оборудование рабочих мест воздушными душами; ликвидацию запыленности при дроблении, сортировке, дозировании сырья и при резке минераловатного ковра путем увлажнения и герметизации оборудования; установку необходимого пылегазоочистного оборудования (например, элементы действующих гидродинамических пылеуловителей и усовершенствованные циклоны-промыватели) и т. п.

Исследование пылегазовых выбросов из камер волокнообразования, проведенное Запорожским филиалом НИИОГаза, показало, что объем выбросов на выходе из камер 40 тыс. м³/ч, температура газов 50-55 °С. В них содержалось взвешенных частиц: на входе в циклон 0,55-0,564 г/м³, в том числе 0,008 г/м³ ваты, остальное - на выходе из циклона-промывателя - 0,041-0,055 г/м³. Эффективность очистки - до 10%, т. е. очень низка. Смолистых веществ в выбросах содержится 0,03, сернистого газа-0,33 г/м³. Выбросы, содержащие пары фенола, очищают на установке термической нейтрализации газов.

Предупредительные мероприятия включают установку различных устройств и приспособлений. Для дожигания уносимой с ваграночными газами окиси углерода (при концентрации окиси углерода в воздухе более 0,05 % по объему наступает смерть) вагранки оборудованы специальными устройствами.

В ваграночных газах содержатся также подлежащие уничтожению вредные сернистый и углекислый газы и окись азота. Количество сернистого газа с повышением температуры ваграночных газов с 200 до 800 °С увеличивается с 300 до 3300 мг/м³. Кроме того, ваграночные газы очищают от крупной пыли. За год из одной вагранки диаметром 1,4 м выбрасывается около 1 500 т пыли с 200 т углерода (менее 1 % углерода, содержащегося в сожженном коксе). Обычно устанавливают сухой инертный искрогаситель, в котором улавливают 18-25% пыли. Устройства для очистки не должны создавать значительного сопротивления для отходящих газов, которые не должны проникать на шихтовую площадку. Осуществляют также мокрую очистку ваграночных газов в полых водяных скрубберах с нейтрализацией оборотного раствора и окончательную очистку в трубах или высоконапорных гидродинамических пылеуловителях. Для наблюдения за плавкой фурмы вагранки оборудуют откидной рамкой с очком, закрытым небьющимся защитным стеклом или слюдой. Во избежание взрыва не допускают слива горячего расплава на пол и не поливают его водой. При разгрузке вагранки пол под раскрытой подиной держат также в сухом состоянии. Ремонтируют вагранку лишь после охлаждения до температуры воздуха внутри шахты не выше 40 °С.

При ремонте внутри вагранки ниже загрузочного окна устраивают перекрытие или подвесной зонт. При прекращении подачи воздуха во время работы вагранки немедленно открывают все фурменные заслонки. Крышки фурм в начале пуска воздуха в вагранку открывают для выхода газовоздушной смеси. Для питания водяного охлаждения необходим аварийный бак, наполненный водой, причем объем воды в баке должен обеспечивать охлаждение вагранки при остановке и выгрузке. Розжиг вагранки производят при работающей системе охлаждения. На системе водоснабжения устанавливают звуковые и световые сигналы, которые извещают персонал о снижении давления в водопроводе ниже установленного предела или прекращении подачи воды. Все электрическое оборудование заземляют, предупреждая этим возможное поражение обслуживающего персонала электрическим током. Обязательно также ограждают движущиеся и вращающиеся части оборудования, бункеров, резервуаров, приямков и т. п. для предупреждения падения в них людей. Предусматривают необходимую звукоизоляцию оборудования, издающего значительный шум (узел раздува, вентиляторы, дымососы и т. п.). Необходим повседневный контроль за эффективной работой вентиляционных и аспирационных устройств в цехах с большими выделениями тепла и вредных веществ, а также за уровнем запыленности и загазованности производственных помещений. К обслуживанию плавильных печей должен допускаться специально обученный персонал, который обеспечивают спецодеждой и защитными очками. [2]

Камеры тепловой обработки и туннельные сушилки оборудованы приборами теплового контроля и автоматического регулирования. Камера тепловой обработки должна постоянно работать под вакуумом, чтобы газы не выбивались из нее в рабочее помещение. К приборам сжигания топлива в топке камеры должен быть обеспечен свободный и удобный доступ для обслуживания и ремонта. Во избежание ожогов при обратном ударе пламени отверстия для установки форсунок или газовых горелок должны иметь защитные экраны. При осмотре, чистке и ремонте топливных баков необходимо пользоваться светильниками во взрывобезопасном исполнении с напряжением не более 12 В, применять открытое пламя для этих целей нельзя. [4]

В отделении вагранок, ванных и другого рода плавильных печей вывешивают правила по технике безопасности, утвержденные главным инженером предприятия, в которых даются указания о порядке работы. В правилах особо оговариваются применение кислорода или электрической дуги, действия персонала в случае прекращения подачи воды для охлаждения вагранки, условные обозначения трубопроводов (окраску), сроки и порядок периодической очистки водяной рубашки от накипи и грязи, порядок розжига печи, обязательное ношение теплозащитной одежды.

При изготовлении минеральной ваты и стеклянного волокна, а также изделий на их основе недопустимы нарушения правил техники безопасности и охраны труда, как недопустимо игнорирование реализации мер экологического характера охраны от загрязнения среды. [2]

Для того, чтобы снизить уровень загрязнения окружающей среды в данном технологическом процессе предлагается выполнить несколько необходимых мероприятий:

§  Создать замкнутые системы водоснабжения на территории предприятия

§  Создать на предприятии эффективные аспирационные системы.

§  Для отбора и утилизации тепла применять теплообменники

§  Производить очистку дымовых газов в водяных скрубберах

§  Использование корольков отходов производства в качестве заполнителей для другого производства.

Создание замкнутых систем водоснабжения, при которых полностью исключается сброс сточных вод в водоемы, а потребление свежей воды из источников предусматривается только для пополнения безвозвратных технологических потерь воды.

§  требуемого качества очищенных сточных вод можно добиться, используя комбинации различных методов;

§  всякая схема очистки сточных вод должна начинаться с сооружения накопителя и усреднителя стоков;

§  схема очистки должна заканчиваться аппаратами для обезвоживания или сушки осадка.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте рассмотрен цех по производству минераловатных прошивных матов в металлической сетке матки М125.Маты производятся размером 1000*500*60мм и упаковываются в пакеты по 3,75 кг. Приведена технологическая схема производства минераловатных изделий, расчет основного оборудования и энергозатрат:

В год для производства 325000м³ минераловатных матов в металлической сетке необходимо затратить 6908188,8кВт/ч энергии. Исходного сырья необходимо: известняка-70032т, гранита- 34099т.Способ волокнообразования- центробежный,тк наиболее производительный.

Область применения матов:

Предназначены для применения в качестве:

• Теплоизоляции строительных конструкций, зданий и сооружений, промышленного оборудования при температуре изолируемой поверхности от -180 до +700 С;

• Теплоизоляции трубопроводов, воздуховодов, котлов, бойлеров и т.д.;

• Тепловой изоляции холодильных камер.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 21880-94 «Маты прошивные из минеральной ваты. Технические условия.»

2.Технология теплоизоляционных материалов и изделий/ К. Э. Горяйнов, С. К. Горяйнова - М.: Стройиздат, 1982 - 376 с

3.Технология теплоизоляционных материалов / В.А.Китайцев.- 2-е изд. перераб. и доп.-М.:1964.-404 с.

4. www.tsminfo.ru

5. www.know-house.ru <http://www.know-house.ru>

6. www.insolations.ru

7. www.74rif.ru

8. Методические указания к курсовой работе по строительным материалам и изделиям. Уральский филиал Московского государственного технического университета, 2001 - 30с

9. ТУ 6-05-1164-87 «Смолы фенолоформальдегидные марок СФЖ-3027Б, СФЖ-3027В, СФЖ-3027С, СФЖ-3027Д. Технические условия»

10.ГОСТ 25880-87 «Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение.»