Обоснование района строительства завода.

Введение

По данному дипломному проекту планируется завод по производству легкого заполнителя с использованием техногенного сырья. На сегодняшний день в Казахстане производство легкого заполнителя в целом не распространено. Условия для жизни, развития определяются экологическими показателями. То есть мелкими в глобальном масштабе моментами которые так или иначе влияют на организмы. В настоящее время угроза экологического загрязнения земли техногенными отходами довольно таки высока. В районах функционирования предприятии накапливается тысячи тонн отходов. Которые создают опасность для людей. Лишь малая часть этих отходов идет как вторсырье на заводы. Большая часть сжигается, что тоже не выход. Использование техногенных отходов в производстве имеет не мало плюсов, среди которых экономия энергосырьевых ресурсов, утилизация отходов и улучшение экологической обстановки в регионах. В данном дипломном проекте хотелось бы отметить о необходимости принимать конкретные меры по сокращению объемов существующих техногенных отходов и для предотвращения их накопления в дальнейшем.

На международном конгрессе по минеральным ресурсам и металлургии упоминалось, что в стране накопилось более 30 миллиардов тонн техногенных отходов, значительная часть которых токсична. Техногенные отходы на данный момент можно рассматривать как самостоятельную сырьевую базу. В первую очередь этот вид сырья требует тщательной обработки. Работы в данном направлении ведутся во всем мире. Из отходов возможно получить прекрасные строительные материалы ничем не уступающие другим. Почти во всех регионах нашей страны имеется весьма значительный запас техногенных отходов, пригодных для изготовления искусственных пористых заполнителей. Применение этих отходов позволит снизить стоимость заполнителей, сохранить земельные угодья, уменьшить загрязнение окружающей среды. Использование техногенных отходов в качестве пористых заполнителей всегда экономически и экологически целесообразно. Президент Н.А Назарбаев в своем послании народу «Казахстан 2050» - новый политический курс состоявшегося государства» одним из вызовов предстоящего десятилетия назвал исчерпаемость природных ресурсов. При этом глава государства особо отметил, что для дальнейшего успешного развития и процветания нашей страны необходимо переосмыслить отношение к природным богатствам. Данное производство подразумевает использование фосфорного шлака для изготовления легкого заполнителя. Шлаки – продукты высокотемпературного взаимодействия компонентов исходных материалов – топлива, руды, плавней и газовой среды. Это сырье имеет множество ценных качеств и при этом очень долго пробивало путь к широкому применению в строительной промышленности. Во многих районах страны из шлака построены многоэтажные дома, промышленные здания, возведены мосты и плотины, проложены ленты автострад. Из обременительного отхода он становится признанным сырьем строительной промышленности. На территории Казахстана сушествуют фосфорные производства, отходы которых не используются. Проектируемый завод частично решает эту проблему, путем использования отходов в производстве легкого заполнителя. Которые в дальнейшем могут использоваться в производстве легкого бетона.

ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ

Технологическая часть

1.1.1 Режим работы завода

 

Основой для расчета технологического оборудования и поток сырья является режим работы завода. Режим работы завода устанавливается в соответствии с трудовым законодательством по нормам проектирования предприятия. Завод по производству будет иметь 2 основных цеха. Это цех помола и обжига. Наличие на производстве тепловых установок и цеха помола делает работу цеха непрерывной. В 3 смены в течение 335 дней в году. Оставшиеся 30 дней предусмотрены для капитального ремонта оборудования. Три смены будут разделены на утреннюю, дневную и ночную. По 7.5 часов для дневной и утренней смен с предусмотренным обедом по пол часа. Ночная смена 8 часов, без перерыва на обед.

Номинальный годовой фонд рабочего времени оборудовании по переделам определяется по формуле:

 

Тг=N×n×t (1.1)

где N – количество рабочих дней в году; n – количество рабочих смен в су- тки; t – продолжительность рабочей смены в часах.

 

Тг=335*3*8=8040

 

Расчетный фонд времени работы технологического оборудования в часах по непрерывной, на основании которого рассчитывается производственная мощность в целом и отдельных линий, определяется по формуле:

 

Фрас = Т ×Ч × Кт.н (1.2)

 

где Т – число рабочих суток в году, ч; Кт.н – среднегодовой коэффициент использования оборудования (0,8-0,95); Ч – количество рабочих часов в сутках.

 

Фрас =335*0.9*24=7236

Расчетное рабочее время непрерывно работающего оборудования в год:

 

Тр=Тг × Кт.н (1.3)

Для систематического ремонта оборудования выбран коэффициент техни- ческого использования оборудования Кт.н.= 0,8-0,95

 

Тр=8040*0.9=7236

 

Таблица 1.1

Режим работы завода

 

№ п.п	Наименование цехов и отделений	Количество	Длительность	Годовой фонд рабочего фонда в часах
Дней в году	Смен в сутки	Недели, дней	Смены, час
	Прием сырья Дробление Смешивание Формование Обжиг Склад готовой продукции

 

 

1.1.2 Номенклатура продукций предприятия

 

Согласно заданию завод предусматривает производство легкого заполнителя на основе техногенного сырья с производительностью 150000 м3 в год.

Искусственные пористые каменные материалы используют в качестве заполнителей для легких бетонов. Данные бетоны отличаются высокой пористостью до 40% и сравнительно небольшой средней плотностью (от 500 до 1800 кг/м³), широко используют для изготовления несущих и ограждающих сборных бетонных и железобетонных конструкций. Применение их вместо кирпича и тяжелого бетона дает возможность повысить теплозащитные качества ограждений, что, в свою очередь, позволяет уменьшить толщину и массу стен зданий и за счет этого сократить транспортные расходы.

Проектируемый завод планирует выпускать заполнитель двух марок 400 и 500. Деление по фракциям тоже предусмотрено. Первая марка фракции от 5 до 10 мм, вторая марка фракцией от 10 до 20 мм.

Таблица 1.2

Вид изделия	Марка	Фракции	Программа выпуска изделия (м3)	Гост
Легкий заполнитель		В Год	В сутки	ГОСТ 32496-2013
	5-10мм
	10-20 мм

 

1.1.3 Сырье и исходные материалы

 

1.1.3.1 Характеристика сырьевых материалов

 

ГОСТ 32496-2013 Настоящий стандарт распространяется на искусственные пористые заполнители, применяемый для приготовления легких бетонов по ГОСТ 25820 и силикатных бетонов по ГОСТ 25214.

По этому госту допускается использовать отходы промышленности в качестве сырья. Что и предусмотрено в данном производстве.

 

· Сырье 1

Фосфорный шлак - побочный продукт производства фосфора термическим способом в электропечах. При температуре 1300-1500 °С фосфат кальция взаимодействует с углеродом кокса и кремнеземом, в результате чего образуются фосфор и шлаковый расплав. Шлак сливается из печей в огненно-жидком состоянии и гранулируется мокрым способом. На 1 т фосфора приходится 10-12 т шлака. На крупных химических предприятиях получают до 2 млн т шлака в год.

Химический состав фосфорных шлаков близок к составу доменных. Суммарное содержание в них оксида кальция и кремнезема достигает 95% при их соотношении 0,9-1,1.

Таблица 1.3

Химический состав фосфорного шлака

Наименование материала	Содержание, мас. %
SiO2	CaO	MgO	Al2O3 + TiO2	Fe2O3 + FeO	P2O5	F	SO3	R2O
Фосфорный шлак Жамбылского фосфорного завода	35 - 45	44 - 50	3,0-6,5	1-4	0,5-2	0,4-3	0,3-1,8	0,2- 0,7	0,5-1,2

 

По содержанию двуоксида кремния, суммарному содержанию оксидов кальция и магния шлак удовлетворяет требованиями ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цемента». Петрографическими исследованиями установлено, что гранулированный электротермофосфорный шлак на 88-33% состоит из стекловидной фазы, представленный бесцветными зернами стекла с показателем оптического преломления 1,622 ± 0,002. Основным минералом, включенным в стекловидную фазу, является псевдоволластонит, представленный бесцветными призматическими либо игольчатыми кристаллами с показателями преломления Ng=1,652, Np=1,611 при рассмотрении под микроскопом. Содержание кристаллов псевдоволластонита в гранулированном шлаке 4- 7%. Сталеплавильный шлак со следующим химическим составом, масс в процентах.

SiO2 – 58; Al2O3 + TiO2 - 28; Fe2O3 +FeO – 4; CаO – 5; MgO – 0,98; SO3 – 0,7; Na2O – 0,60; п.п.п. – 1,76.

 

· Сырье 2

 

Силикат глыба представляет собой твердый стеклообразный продукт, получаемый в процессе плавления песка кварцевого и кальцинированной соды или поташа, которые добавляются в зависимости от того какой силикат необходимо получить, натриевый или калиевый. Силикаты натрия или калия, получаемые после спекания, охлаждаются и кристаллизуются в виде однородных крупных, прозрачных кусков, голубовато-коричневого или слабо-зеленого оттенка, отличающиеся по составу силикатов входящих в расплав. Силикат-глыба делится на одно и двухкомпонентные (смешанные), в зависимости от количества солей входящих в состав глыбы, таких как соли натрия (сода кальцинированная) и калия (поташ). За последние годы интерес к силикатным продуктам в нашей стране возрос, в силу широкой сферы применения и экологической чистоты этих материалов, а также их высокой огнестойкости и нетоксичности. Растворимые щелочные силикаты в настоящее время находят широкое применение в различных отраслях, в том числе и в производстве строительных материалов.

Сейчас применяются разнообразные растворимые силикаты (в виде жидкости, кристаллического вещества, твердого порошка и массивного вещества), отличающиеся видом щелочи, молярным отношением, содержанием воды и др. Из большого разнообразия растворимых силикатов наиболее изучены в теоретическом плане силикаты натрия (2Na₂O·SiO₂; Na₂O·SiO₂; Na₂O·2SiO₂; Na₂O·3SiO₂). Их производят в виде силикат-глыбы или гранулята, получаемого сплавлением шихты из кварцевого песка и карбоната щелочи при температуре 1400 ^оС с последующим охлаждением до стеклообразного состояния, а также жидкого стекла, образующегося при растворении кремнезема различной формы в едкой щелочи. Силикат-натрия должен удовлетворять требованиям, указанным в таблице 1.4

Таблица 1.4

Технические требования к силикату натрия

Показатели	Низкомодульный	Высокомодульный
Силикатный модуль M	2,61-3	3,1-3,5
SiO2, % по массе	70,8-73,4	73,5-76,2
Na2O, % по массе	25,3-27,9	22,5-25,2
Fe2O3+ Al2O3,% не более	0,6	0,6
СаО, % не более	0,4	0,4
SO3, % не более	0,3	0,3

Силикат-глыба (ГОСТ 13079-93 имеет модуль 2,7-3) твердая масса охлажденного расплава, полученного плавлением смеси кварцевого песка с содой или сульфатом натрия при 1300-1400 ⁰С. Его химическая формула Na₂O∙nSiO₃ (n -модуль стекла). Химический состав силикат-глыбы приведен в таблице 1.5

 

Таблица 1.5

Химический состав силикат-глыбы

Наименование	Содержание, мас. %
SiO2	Al2O3	CaO	Na2O	SO3	п.п.п.
Силикат-глыба	72-72,5	0,6-1,5	0,1-0,2	23,5-26,1	0,35-0,67	0,5-0,7

 

Поставщиком сырья может быть ТОО "Химия и Технология". Так как это производство является самым ближайшим и дешевым. Доставка будет реализована путем железной дороги.

 

· Сырье 3

Жидкое стекло представляет собой водный раствор силикатов щелочных металлов общей формулы Me2О•nSiO2, где Me - натрий или калий, n - силикатный модуль (1,5-3,6 для натриевого и 4,0-4,5 - для калиевого стекла). Жидкое стекло получают либо растворением кремнеземсодержащего сырья в едких щелочах при высоких температуре и давлении в течение нескольких часов, либо растворением растворимого стекла в виде силикат-глыбы в горячей воде под давлением.

Качество жидкого стекла характеризуется модулем. Модуль показывает отношение содержащейся в жидком стекле окиси кремния к окиси натрия или к окиси калия. Чем больше модуль, тем выше качество стекла.

Одним из самых важных свойств жидкого стекла является вяжущая консистенция. Именно эта особенность продукта сделала его актуальным в разных сферах труда. Подобное свойство сделало жидкое стекло самозатвердевающим, в процессе затвердевания образуется искусственный силикатный камень. Так же было выявлено еще одно уникальное и полезное свойство жидкого стекла. Высокие адгезионные свойства. Это значит, что продукт выступает, как качественная химическая связка, которая легко и надежно склеивает различные материалы.

 

Таблица 1.6

Стекло жидкое натриевое, ГОСТ 13078-81

 

Наименование показателя	Низкомодульные	Стандартное	Высокомодульные
Силикатный модуль (молекулярное отношение SiO2к Na2O)	1,4 – 2,6	2,7 – 3,3	3,4 – 3,6
Плотность при 2OC0, г/см3	1,36 – 1,50	1,36 – 1,52	1,30 – 1,45
Массовая доля нерастворимого в воде остатка, % не более	1,8	1,8	1,0

 

Для производства легкого заполнителя применялось жидкое стекло, соответствующее ГОСТ 13078-81.

Показатели свойств жидкого стекла:

- среднее значение силикатного модуля – 2,99;

- среднее значение плотности – 1,4 г/см³;

- массовая доля SiO₂ – 28,66%;

- массовая доля Na₂O – 10,03%.

 

Доставить это сырье может ТОО "EXPOCHEM" находящееся в городе Алмата. Путем железной дороги. Этот способ является самым дешевым и быстрым, так как предприятие планирует непрерывное производство.

 

Одно из значимых мест, в снижении массы конструкции, принадлежит легким бетонам и основному их компоненту - пористым заполнителям. Проблема легкого заполнителя остается весьма насущной для современного строительства. Основным пористым заполнителем на сегодняшний день является керамзит. В настоящее время производство керамзита в РК осуществляется в ТОО «Строитель», который находится в Коксунском районе в с. Мукры (Алматинская обл.). Однако малая мощность завода не может обеспечить потребность казахстанских производителей легких бетонов керамзитом.

Состав шихты для легкого заполнителя с применением плотного фосфорного шлака:

48,8% фосфорный шлак

31,2% силикат - глыба

20% жидкое стекло

 

1.1.3.2 Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах (материальный баланс)

Проектируемый завод предназначен для выпуска легкого заполнителя с использованием техногенного сырья

Годовая производительность завода в тоннах

П=150000м3 в год

75000*0.4=30000 тонн в год (марки 400)

75000*0.5=37500 тонн в год (марки 500)

30000+37500=67500 тонн в год

Исходные данные:

1.Состав массы, %:

Жидкое стекло 20%

Фосфорный шлак 48.8%

Силикат глыба 31.2%

 

2. Влажность сырья, %

Влажность жидкого стекла, W = 45 %;

Влажность фосфорного шлака, W = 4 %

Влажность силикат глыбы, W=2%

Средневзвешенная влажность сырья:

W_ср. = 0,48*4+2*0,31+45*0,2=11,52%

3. Потери при прокаливании сырья, %

ППП жидкого стекла=45%;

ППП фосфорного шлака=0%

ППП силикат глыбы=0%

Средневзвешенные потери при прокаливании:

ППП _ср =0,48*0+0*0,31+45*0,2=9 %

4. Браки и потери производства

- при обжиге - 3%;

- потери при формовке (гранцляций) – 1%

- при дозировании и транспортировке - 1 %

Для сопоставимости статей прихода и расхода материального баланса выход продукции и полуфабриката рассчитываем в тоннах в год

1.Должно выходить легкого заполнителя из печи по обожженной массе с учетом брака при обжиге:

Q₁ = 67500*100/(100- 3) =69587 т/год

Брак при обжиге:

Q₁ - П= 69587-67500=2087 т/г

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

Q₂ = 67500*100/(100-9) = 74175 т/г

К₂ - средневзвешенные потери при прокаливании, %

ППП= Q₂-Q₁ =74175-67500=6675 т/год

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

Q₃ =Q₂*100/(100- W₀)=74175*100/(100-11,52) =83832т/год

W₀ - остаточная влажность, %

Испаряется влаги в печах:

Q₃ – Q₂ =83832-74175 =9657т/год

 

4. Должно быть приготовлено с учетом потерь при его абсолютно сухой массе:

Q₄ = Q₂*100/(100-К₂)= 74175*100/(100-1)=74924 т/год

Потери при подготовке

Q₄ – Q₂= 74924-74175=749т/год

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

Q₅ = Q₄*100/(100-Wк)=74924*100/(100-10)=83248 т/год

6.Требуется сырья по абсолютно сухой массе с учетом потерь при транспортировке:

Q₆ = Q₄*100/(100- К₃) = 74924*100/(100-1)= 75680 т/год

К₃ – потери при транспортировке

Потери при транспортировке составляют:

Q₆ – Q₄ =75680-74924= 756 т/год

7.Требуется сырья:

Qжид.с.=Q₆*Ас /(100- Wс)=75680*20/(100-45) = 27520 т/год

Qсил.г= Q₆*Ас /(100- Wс)=75680*31,2/(100-20) =29515 т/год

Qф.ш= Q₆*Ас /(100- Wс)=75680*48,8/(100-4)=38470 т/год

Таблица 1.7

Материальный баланс производства легкого заполнителя

Приход	Расход
1. Поступает на склад сырья: а) Силикат глыба 29515 т б) Жидкое стекло 27520 т в) Фосфорный шлак 38470 т	1. Поступает на склад готовой продукции 67500 т 2. Невозвратные потери при: - прокаливании 6675 т - обжиге 2087т - транспортировке 756т 3. Потери при подготовке 749 т 4. Испаряется влаги: 9657 т
Всего: 95505	Всего: 95510

Невязка баланса 95510-95505=5т/год или в процентах от прихода 0,005% что меньше 0,5%. Допустимая невязка составляет 0,5%

 

 

1.1.4 Технология производства

1.1.4.1 Обоснование выбора способа производства

Для данного производства был выбран пластический способ изготовления керамзита. Сырье по этому способу перерабатывается в увлажненном состоянии в вальцах или других агрегатах (как в производстве кирпича). Затем из пластичной глиномассы на дырчатых вальцах или ленточных шнековых прессах формуются сырцовые гранулы в виде цилиндриков, которые при даль­нейшей транспортировке или при специальной обработке окатываются, округляются. Качество сырцовых гранул во многом определяет ка­чество готового керамзита. Поэтому целесообразна тщательная переработка глинистого сырья и формование плотных гранул одинакового размера. Размер гранул задается исходя из требуемой крупности керамзитового гравия и установленного для данного сырья коэффициента вспучи­вания. Гранулы с влажностью примерно 20% могут сразу направляться во вращающуюся печь или, что выгоднее, предварительно подсушиваться в сушильных барабанах, в других теплообменных устройствах с использованием тепла отходящих дымовых газов вращающейся печи. При подаче в печь подсушенных гранул ее производительность может быть повышена.

Таким образом, производство керамзита по пластическому способу сложнее, чем по сухому, более энергоемко, требует значительных капиталовложений, но, с другой стороны, переработка глинистого сырья с разрушением его естественной структуры, усреднение, гомогенизация, а так­же возможность улучшения его добавками позволяют увеличить коэффициент вспучивания. Керамзит после обжига необходимо охладить. Установлено, что от скорости охлаждения зависят прочностные свойства керамзита. При слишком быстром охлаждении керамзита его зерна могут растрескаться или же в них сохранятся остаточные напряжения, которые могут проявиться в бетоне. С другой стороны, и при слишком мед­ленном охлаждении керамзита сразу после вспучивания возможно снижение его качества из-за смятия размягченных гранул, а также в связи с окислительными процессами, в результате которых FeO переходит в Fe2O3, что сопро­вождается деструкцией и снижением прочности. Сразу после вспучивания желательно быстрое охлаж­дение керамзита до температуры 800—900 °С для закрепления структуры и предотвращения окисления закисного железа. Затем рекомендуется медленное охлаждение до температуры 600—700 °С в течение 20 мин для обеспечений затвердевания стеклофазы без больших термических на­пряжений, а также формирования в ней кристаллических минералов, повышающих прочность керамзита. Далее возможно сравнительно быстрое охлаждение керамзита в течение нескольких минут. Первый этап охлаждения керамзита осуществляется еще в пределах вращающейся печи поступающим в нее воздухом. Затем керамзит охлаждается воздухом в барабанных, слоевых холодильниках, аэрожелобах.

Для фракционирования керамзитового гравия используют грохоты, преимущественно барабанные — цилиндрические или многогранные (бураты). Внутризаводской транспорт керамзита — конвейерный (ленточные транспортеры), иногда пневматический (потоком воздуха по трубам). При пневмотранспорте возможно повреждение поверхности гранул и их дробление. Поэтому этот удобный и во многих отношениях эффективный вид транспорта керамзита не получил широкого распространения. Фракционированный керамзит поступает на склад готовой продукции бункерного или силосного типа. Технологическая схема производства заполнителя приведена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1

Технологическая схема

Фосфорный шлак Силикат глыба Жидкое стекло

Дробилка дробилка хранения

Магнитный Магнитный Дозатор

Сепаратор сепаратор жидкого стекла

Вибросито Бибросито

(0,315) (0,16 мм)

Бункер Бункер

Запаса Запаса

Х вальный

Смеситель

Гранулятор

Бункер запаса

Сушильный барабан

Обжиг вращающаяся

Печь 900С^о

Холодильник

Раздел по фракциям

Контроль качества

Складирование

1.1.4.2 Описание технологической схемы производства

 

Фосфорный шлак и силикат глыба по отдельности поступает в молотковую дробилке фирмы «ШИБАН» модели РС 600х800 мощностью 10 тонн сырья в час. Диаметр ротора 800 мм, длина ротора 600 мм. Мощность 45 кВт, скорость обращения 900 об/мин, количество молотков 28.

После чего сырье проходит обработку магнитным сепаратором, для того что бы удалить металлические частички с сырья. Наиболее подходящим сепаратором является модели БСМ 600х1000. Потребляемая мощность 3 кВт

Производительность 10-15 т/ч. Масса 1100 кг.Габариты 2000х1100х700.

Следующий процесс заключается в том, что сырье должно пройти виброгрохот. Размер сит для фосфорного шлака 0,315мм, для силикат глыбы 0,16мм Выбор вибросита для просева сырья, для более однородного состава по фракции. Для такого объема наиболее подходит вибросито модели YZS1237 ЗАО «ЛИМИН» китайского производства. Площадь сит 3700х1200.Количество сит 2. Максимальный размер на входе 100.Производтеьность 10-15 тонн в час.Мощность 11 кВт. Частота вибрации (об.мин) 750-950.

После сырье хранится в бункерах запаса, ожидая следующей операции. А ей является, смешивание всех ингредиентов в двух-вальном смесителе. Дозатором для фосфорного шлака и силикат глыбы послужит тарельчатый питатель. С помошью насоса и дозатора жидкого стекла, все три элемента смешиваются в смесителе. Хороший вариант смеситель Самарского завода «Строймашина». Смеситель типа 105. Тип смесителя двухвальный. Производительность не более 20 м³ . Габаритный размеры (длина ширина высота) 5340х1120х1260. Частота вращения валов (об.мин) 15.

Затем с помощью гранулятора выдавливаются цилиндры керамзита, которые в дальнейшем при транспортировке принимают округлый вид. Для этой операции мы выбираем тарельчатый гранулятор типа ОТ-350. Производительность которой наиболее походит для производства. Габаритные размеры 4130х3510х4170. Установленная мощность 23,5 кВт.

После гранулятора сырье помещается в бункер запаса. Для того что бы керамзит качественно прошел стадию обжига, целесообразно будет поместить сырье в сушильный барабан. Для того что бы избежать вероятность брака. Для данного производства наиболее подходящим будет сушильный аппарат типа СМЦ 429.3М (2,8х14) Длина сушилки составляет 14м, ширина и высота 4,6 и 4,4 соответственно. Мощность 55 кВт, частота вращения двигателя 1000 оборотов в минуту. Производительность 10-15 тонн в час.

Следующим процессом является обжиг. Процесс очень энергоемок. Вспучивание происходит при температурах 900-1000С^о. Для производства выбрана печь Самарского завода «Строймашина» типа СМ 875Б. Характеристики печи приведены в таблице 1.8

Таблица 1.8

Производительность печи м3/час
Размеры барабана:
Внутренний диаметр первого корпуса барабана, м, не более	2,5
Длина, м, не более	20,5
Внутренний диаметр второго корпуса барабана, м
Длина, м, не более	16,5
Длина конуса, м, не более
Установленная мощность - кВт, не более
Масса (без ЗИП), т, не более
Уклон печи, градусы (%)	2 (3,5)
Удельный расход электроэнергии в установившемся режиме работы печи, кВт•ч/м3, не более	2,55
Удельный расход условного топлива в установившемся режиме работы печи, кг усл.топл./м3
Частота вращения корпуса печи:
От главного привода, об/мин.	0,8-2,52
От вспомогательного привода, об/час	3,1
Габаритные размеры печи
Длина, м
Ширина	5,5
Высотам	7,4

 

 

После печи керамзит должен остыть. В самой печи температура керамзита опускается до 600-400 С^о . Для дальнейшего сброса температура необходим холодильник. Выбираем слоевой холодильник фирмы «Строймашина». Холодильник предназначен для охлаждения керамзита, выходящего из вращательной печи до температуры менее 100 градусов. Технические характеристики приведены в таблице 1.9.

 

Таблица 1.9

Производительность холодильника, м3/час, не более
Требования к гранулометрическому составу охлаждаемого материала
а) размеры материала, мм	0 – 150
б) количество фракции менее 5 мм, %, не менее
Толщина слоя материала на решетке, мм, не менее
Температура керамзита, поступающего в холодильник, оС, не более
Средняя температура керамзита, выходящего из холодильника, оС, не более
Удельный расход воздуха на охлаждение, нм3/кг	1,5 - 2,0
Площадь колосниковой решетки, м2, не менее	14,3
Установленная мощность электродвигателей, кВт, не более	23,5
Удельный расход электроэнергии, кВт Т-1 ч	2,9
Габаритные размеры, мм, не более длина - ширина – высота	4400х5500х7000
Масса, т, не более	17,5

Затем изделие будет проходить виброгрохот еще раз, но только для раздела на фракции. Так как завод планирует производить керамзит 2 фракции. Первая 5-10мм, вторая 10-20 мм. Выбирем сито китайской фирмы «LIMIN». Затем следует контроль качества, дальше сырье поступает на склад.

1.1.5 Расчет производительности технологической линии завода

1.1.5.1 Выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования

 

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

Для стабильной работы производства производительность питающих агрегатов должна быть на 10-15 % выше производительности обслуживаемого ими оборудования.

Общая формула для расчёта технологического оборудования имеет вид:

 

N_м=Q_ч.п/(Q_ч.м.*К_вн), (1.4)

 

где, N_м – количество машин, подлежащих установке; Q_ч.п. – часовая производительность по данному переделу (т или м³); Q_ч.м. – часовая производительность машины выбранного типоразмера (т или м³); К_вн – нормативный коэффициент использования оборудования во времени (обычно принимается 0,8 - 0,9).

Для расчета оборудования необходимо знать расходы сырья на изготовление объемно-окрашенного кирпича. Расходы сырья сведем в таблицу.

 

Таблица 1.10

Расход сырья для производства

Наименование	Марка	Силикат глыба	Жидкое стекло	Фосфорный шлак
Легкий заполнитель		Год	Сутки	Час	Год	Сутки	Час	Год	Сутки	Час

 

Производится выбор оборудования с учетом расхода сырья, представленного в таблице 1.10.

 

1. Дробилка молотковая, т

N_м=3/(10*0,8)=0,37

N_м=4/(10*0,8)=0,5

Дробилки молотковые фирмы «Шибан» в количестве 2 штук

2. Магнитный сепаратор, т

N_м=3/(10*0,8)=0,37

N_м=4/(10*0,8)=0,5

Магнитный сепаратор БСМ 600х1000 в количестве 2 штук

 

3. Виброгрохот, т

N_м=3/(14*0,8)=0,2

N_м=4/(14*0,8)=0,3

N_м=8/(14*0,8)=0,7

Виброгрохот модели YZS1237 в количестве 3 штук

 

4. Тарельчатый питатель (дозатор), т

N_м=3/(12*0,8)=0,3

N_м=4/(12*0,8)=0,4

Тарельчатый питатель (дозатор) в количестве 2 штук

 

5. Двухвальный смеситель, т

N_м=10/(13*0,8)=0,96

Двухвальный смеситель типа 105 в количестве 1 штуки

 

6. Ящичный питатель, т

N_м=10/(11*0,8)=0,7

Ящичный питатель в количестве 1 штуки

 

7. Тарельчатый гранулятор, т

N_м=10/(12*0,8)=1,04

Тарельчатый гранулятор ОТ-350 в количестве 1 штуки

 

8. Сушильный барабан, т

N_м=10/(13*0,8)=0,9

Сушильный барабан СМЦ 429.3М в количестве 1 штуки

 

9. Холодильник слоевой, т

N_м=10/(15*0,8)=0,8

Холодильник слоевой ХС 125 в количестве 1 штуки

 

10. Вращательная печь

1) Проектом приняты 1 печь «Строймашина» (РФ) производительностью 150000 м³ со следующими характеристиками:

- производительность – 150000м³ в год;

- проектный срок обжига – 37 часов;

- размеры обжигательного канала: длина – 40 м; ширина – 5,5 м; высота

7 м;

- вид топлива – природный газ.

 

Таблица 1.11

 

Ведомость оборудования

N п/п	Наименование оборудования	Паспорт-ная произво-дитель-ность	Требуемая производи-тельность	Требуемое кол-во оборудования с учетом коэфф. использования оборудования во времени	Принятое коли-чество оборудо-вания
	Молотковая дробилка (Фосфорный шлак)			0,5
	Молотковая дробилка (Силикат глыба)			0,37
	Магнитный сепаратор (фосфорная шлак)			0,5
	Магнитный сепаратор (силикат глыба)			0,37
	Тарельчатый питатель Фосфорный шлак			0,3
	Тарельчатый питатель Силикат глыба			0,4
	2-х вальный смеситель			0,96
	Ящичный питатель			0,7
	Гранулятор			1,04
	Сушильный барабан			0,9
	Вращательная печь			0,75
	Холодильник слоевой			0,8
	Виброгрохот			0,2
	Виброгрохот			0,3
	Виброгрохот			0,7

 

1.1.5.2 Расчет и выбор вспомогательных объектов

Расчет запасника

 

Для бесперебойно работы производства на предприятии должен быть определенный запас сырья. Поэтому на предприятиях создают склады для промежуточного запаса сырья.

Принимают крытый запасник со сроком хранения 5 суток.

Объем запасника вычисляется по формуле:

 

V = (P_сут * t)/p_гл (1.11)

 

где, P_сут – суточная потребность в сырье, т; pгл – плотность;

t – срок запаса

 

1) V=(114*5)/1,9 =300м³ –фосфорного шлака

2) V=(88*5)/2,6 =169м³ –силикат глыба

3) V=(82* 5)/2,9 =141 м³ –жидкого стекла

1) Принят штабель шириной 7 м и высотой 4 м в здании с пролетом 12 м. Тогда длина штабеля составит:

2) Принят штабель шириной 7м и высотой 3 м в здании с пролетом 12. Тогда длина штабеля составит

3) Принят штабель шириной 7м и высотой 5м в зданий с пролетом 12 м. Тогда длина штабеля составит.

1)L = V/S (1.12)

 

L = V/S = 300/28=10 м (фосфорная шлака)

L = V/S = 169/21= 8 м (силикат глыба)

L = V/S=141/35=4м (жидкое стекло)

где, S – площадь сечения штабеля.

 

Расчет склада готовой продукции

 

Склад готовой продукции представляет собой крытые бетонированные плошдки. Для каждой фракции предусморен отдельный запасник. Так как в год должно выходить 30000 тонн по марке 400 и 37500 по марке 500.

 

V=(89*5)/0,4 =1112м³

V=(111*5)/0,5 =1110м³

 

Принят штабель шириной 10 м и высотой 6 м в здании с пролетом 12 м. Тогда длина штабеля составит:

L = V/S = 1112/60=18м

 

Принят штабель шириной 10 м и высотой 6