Материал: Строительство нового завода по производству керамических труб

В туннельных печах обжигается до 70% всех выпускаемых труб. Поэтому в данной технологии мной выбрана туннельная печь для обжига изделий.

Трубы на вагонетку туннельной печи (Рисунок 1.7) помещают на так называемый "развитой под", устраиваемый из шамотного кирпича, посадочных колец, конусообразных шамотных подкладок и др. Садка труб на развитой под способствует более равномерному обжигу.

Способы садки зависят от диаметра труб. Трубы диаметром до 300 мм садят в разбежку (раструбами вверх вниз), без посадочных колец. Плотность садки труб - 290-320 кг/м³. На одну вагонетку устанавливают 18-47 труб, в зависимости от размеров, общей массы 1,5-1,7 т. Периодичность толкания вагонеток 40-60 мин для труб диаметром 150-200 мм.

Регулируют температуру в зоне подогрева степенью открытия шиберов распределительных дымовых каналов и патрубков рециркуляционной системы зоны; в зоне обжига - уменьшением или увеличением интенсивности сжигания топлива в горелках (с каждой стороны 12-16 работающих горелок); в зоне охлаждения - степенью открытия шибера патрубка концевого вентилятора.

Рис. 1.7 - Садка труб на вагонетку туннельной печи

Время пребывания труб по зонам подогрева 18-20, обжига 5-7, охлаждения 24-26 ч. Продолжительность обжига труб в печах длиной 109 и 117 м от 30 до 60 ч и более, в зависимости от диаметра и типа печи. Расход топлива 140-460 кг/т труб. Съем труб с обжигательного канала 2800-4170 кг/м³ в месяц, расход тепла на обжиг труб от 3,99 до 4,62 МДж на 1 кг изделий. Общий расход условного топлива в производстве труб составляет 240-575 кг на 1 т труб.

Для выравнивания температуры и снижения температурного перепада до 40-50°С, особенно в зоне подготовки, применяют высокотемпературные рециркуляционные вентиляторы, устанавливаемые с боков и у свода печи, а также подачу теплоносителя из зоны обжига.

После обжига трубы сортируют и направляют на склад готовой продукции. Выход изделий I сорта составляет 60-70%, брак при обжиге - 6-8% [7].

1.1.5 Расчет производительности технологической линий

1. Расчет материального баланса

Завод по производству керамических канализационных труб методом пластического формования. Номенклатура продукции: 5тыс. тонн ~ 139 тыс. шт. канализационных труб. Производительность завода - 5 тыс. тонн в год. Диаметр трубы - 150 мм; диаметр раструба - 224 мм; масса трубы ~ 36 кг.

Исходные данные:

. Cостав массы (масс.%): глина - 100%.

. Влажность сырья (масс.%): глины - 8%.

Средневзвешенная влажность сырья составит: W_с.в.= 8×1= 8%.

. Потери при прокаливании (масс.%): ппп = 10,99%.

Средневзвешенные потери при прокаливании составят:

W_с.в=10,99×1= 10,99%

. Технологические параметры производства:

формовочная влажность шихты -18%;

влажность изделий после сушки - 3%,

. Брак и потери производства:

брак при обжиге - 6%;

брак при сушке - 4%;

при дозировании и транспортировке - 1%.

. Должно выходить труб из печей готовой продукции по обожженной массе с учетом брака при обжиге:

Q₁=П×100/100-К₁= 5000×100/94 = 5102 т/год

К₁-брак при обжиге 6%

Брак при обжиге:

Q₁-П= 5102 - 5000 = 102 т

. Поступает труб в печи с учетом потерь при прокаливании по абсолютно сухой массе:

Q₂=Q₁×100/100-W_с.в = 5102×100/100 -10,99 = 5732 т/год

Потери при прокаливании:

Q₂-Q₁= 5732 -5102 = 630 т

. Поступает кирпича в печи по фактической массе с учетом остаточной влажности:

Q₃=Q₂×100/100×W_o =5732×100/100-3 = 5909 т/год

Испаряется влаги в печах:

Q₃-Q₂= 5909 -5732 = 177 т

. Должно выходить кирпича из сушил по абсолютно сухой массе с учетом брака при сушке:

Q₄= Q₂×100/100-K₃ = 5732×100/100-4 = 5971 т/год

К₃- брак при сушке -4%

Брак при сушке:

Q₄-Q₂= 5971 -5732= 239 т

. Должно выходить кирпича из сушил по фактической массе с учетом остаточной влажности:

Q₅= Q₄×100/100-W_o= 5971×100/100-3 = 6155 т/год

. Поступает в сушила по фактической массе:

Q₆=Q₄×100/100-W_ф= 5971×100/100-18= 7281 т/год

W_ф - формовочная влажность 18%

Испаряется влаги в сушилах:

Q₆-Q₅= 7281 - 6155= 1126 т

. Потребность в технологической воде для приготовления шихты:

Q₇ = Q₆-(Q₄×100/100-W_cp) = 7281-(5971×100/100-8) =

= 7281-6490= 791 т/год

Потребность в технологической воде с учетом 10% потерь составит:

Q₇=791+10% = 870,1 т

. Требуется сырья для стабильной работы дозаторов по абсолютно сухой массе при транспортировке 1%.

Q₈ = Q₄×100/100-К₄ = 5971×100/100-1= 6031 т/год

К4 - потери при транспортировке 1 %

Потери при транспортировке: Q₈ - Q₄=6031 -5971=60 т.

. Требуется сырья по фактической массе глины

Q_гл= Q₈×A_гл/100-W_г = 6031×100/(100-8)= 6555 т/год

А_гл - содержание глины

Таблица 1.14

Свод материального баланса

Невязка баланса составляет 7425,1 -7413,1= 12 т/год

Допустимая невязка составляет 0,5%

2. 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_M=Q_ч.п/(Q_ч.м.*К_вн.), (1.3)

где N_м - количество машин, подлежащих установке;

Q_ч.п - часовая производительность по данному переделу(м³);

Q_ч.м - часовая производительность машины выбранного типоразмера (м³);

К_вн - нормативный коэффициент использования оборудования во времени(обычно принимается 0,8-0,9).

Для расчёта оборудования необходимо знать расходы сырья, поэтому сведём все расходы в таблицу 1.15.

Таблица 1.15

Расход сырья.

. Глинорыхлитель:

N_м= 2,8:(10×0,9)=0,3

Принимаю глинорыхлитель КО-01 в количестве 1 шт.

2. Ящичный подаватель СМ-25:

N_м=2,8:(5×0,9)=0,6

Принимаю ящичный подаватель в количестве 1 шт.

3. Дезинтегратор СМ-22:

N_м=2,8:(14×0,9)=0,2

Принимаю дезинтегратор СМ-22 в количестве 1 шт.

4. MTW мельничное оборудование для тонкого помола MTW 110:

Принимается мельница в количестве 1 шт.

. Смеситель двухвальный УСМ - 49:

N_м=2,8:(3×0,9)=1,0

Принимаю смеситель двухвальный в количестве 1 шт.

. Вертикальный вакуум-пресс СМ-88:

N_м=64:(130×0,9)=0.27

Принимается вакуум-пресс в количестве 1 шт.

. Автомат-резчик Multicut (МС):

N_м =64:(750×0,9)=0,1

Принимается автомат резчик в количестве 1 шт.

. Автомат-садчик:

N_м = 64: (120×0,9)=0,6

Принимается автомат-садчик в количестве 1 шт.

. Автомат-разгрузчик СМ-1012:

N_м = 64:(120×0,9)=0,6

Принимается автомат-разгрузчик СМ-1012 в количестве 1 шт.

3. Расчет потребного количества тепловых установок

Расчет туннельной сушилки.

А) Годовая производительность сушильных камер при L_тун=36 м:

х1,05=145950 шт.у.т.,

где 139000 - годовая производительность завода, шт.; 1,05 - коэффициент, учитывающий количественные потери при сушке и обжиге.

Б) производительность одного туннельного канала: 24 х 12 = 288 шт.

L_тун.= 36м; вместимость одной вагонетки 12 шт; 24 - количество вагонеток в одной туннели.

В) годовая производительность одного туннельного канала:

х 350 х 22 х 0,95/24 = 87780 шт.,

где 0,95 - коэффициент, учитывающий использования тепловых агрегатов; 22 - срок сушки керамических труб, ч.

Г) Количества сушильных каналов:

/87780 = 2 шт + 1 резервная,

где 145950 - годовое количество труб, подлежащего сушке, шт

Принимаем к строительству трехканальную туннельную сушилку.

Расчет туннельной печи.

Проектом принята типовая туннельная печь производительностью .шт. в год со следующими характеристиками:

- длина туннеля - 30 м

ширина туннеля - 2,95 м

высота от пола вагонетки до замка свода - 1,7 м;

высота от головки рельсов до замка свода - 3,1 м;

- размеры печной вагонетки:

а) длина -3000 мм

б) ширина -2800 мм

производительность годовая - 5000 тонн в год;

продолжительность цикла - 46 часов;

емкость печного канала по вагонеткам -10 шт;

плотность садки труб - 290-320 кг/м³;

количество труб на вагонетке - 150=10,8 т

Расчет количества печей:

N=(n₁·n₂/T)·24·350·K₂·K_mu, (1.4)

где n₁ - количество вагонеток в печи (10); n₂ - количество изделий на одной вагонетке (150); T - срок обжига (34 часа); K₂ - коэффициент выхода готовой продукции - 0,98; K_mu - коэффициент использования печи - 0,9;

N=(10×150/46)×24×350×0,98×0,9=241591.

/241591=0,6

Принимаю 1 печь.

Таблица 1.16

Ведомость оборудования

4. Расчет и выбор вспомогательных объектов

Расчет глинозапасника.

Принимаю крытый глинозапасник со сроком хранения сырья 30 суток вне производственного корпуса.

Объем глинозапасника вычисляется по выражению:

, (1.5)

где Р_сут - суточная потребность в сырье, т; ρ_гл - плотность глины; t - срок запаса.

V= (22/1,8)х30= 360 м³ ,

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

L= V/S= 360/36=10 м, (1.6)

где S - площадь сечения штабеля.

Объем глинозапасника 10×6×6 (м³).

Расчет склада готовой продукции.

Склад готовой продукции для хранения керамических стеновых материалов представляет собой бетонированную площадку, обслуживаемую козловым краном.

На 1 м² площади склада укладывается 25 штук изделий при укладке в 5 ярусов.

Для учета проходов, проездов при расчете применяют коэффициент - 1,7 при обслуживании козловым краном.

Площадь склада определится из выражения:

, (1.7)

где Q_сут - количество изделий, поступающих в сутки; Т_хр - продолжительность хранения; К₁ - коэффициент, учитывающий потери площади; Q_н - нормативный объем изделий, на 1 м² площади, штук.

 м².

Длина и ширина склада готовой продукции соответственно 25 и 9,8 м.

Другие вспомогательные объекты.

К другим вспомогательным объектам, подбираемым для размещение на генплане без расчета относятся:

административно-бытовой корпус - проектом принят АБК размерами 24х12 м;

материальный склад - крытый 12х24 м.

1.1.6 Контроль технологического процесса и качества готовой продукции

Свойства сырьевых материалов и качество готовой продукции проектируемого предприятия должна соответствовать требованиям действующих стандартов и технических условий.

Для обеспечения качества изделий необходимо осуществлять контроль на всех стадиях производства: входной контроль сырьевых компонентов, текущий пооперационный контроль и контроль над качеством готовой продукции. Нужно привести данные о функциях заводской лаборатории, отдела технического контроля. Результаты по организации контроля сводятся в таблицу [5].

Таблица 1.17

Технический контроль качества сырья, технологического процесса и качества готовой продукции