Строительство нового завода по производству керамических труб

метки: Производство, Строительство, Керамик, Труба, Изделие, Материал, Глина, Продукция

Промышленность строительных материалов является крупной составляющей экономики любой страны. Являясь основной материальной базой для строительства, она существенно влияет на темпы роста в других отраслях экономики и социальное состояние общества в целом. В Казахстане, в ее состав входят около 600 предприятий, при этом лишь 30 из них являются крупными, а 100 — средними. Всего в стройиндустрии Казахстана занято 268 тыс. человек (4 % от общего числа занятых), из них в отрасли производства строительных материалов 63753 человек. В большинстве развитых стран доля стройиндустрии в общей занятости варьируется от 5 до 7 %.

Промышленность строительных материалов — это комплексная отрасль, включающая порядка 20 самостоятельных отраслей, многие из которых насчитывают в своем составе несколько производств, при этом каждая отрасль образует свой рынок, который функционирует самостоятельно, образуя в совокупности общий рынок строительных материалов.

Основной предпосылкой формирования рынка строительных материалов являются высокие темпы строительства и наличие ресурсов для производства строительных материалов. Также немаловажное влияние на развитие отрасли оказывают потребности населения в строительных материалах для строительства жилья и других необходимых в быту домохозяйства построек для их периодического восстановления, ремонта, реконструкции, а также потребности народнохозяйственного комплекса в строительных материалах для строительства предприятий, офисов, производственных комплексов и ремонта жилых зданий государственного и общественного фонда, административных, культурно-бытовых зданий, промышленных и гидротехнических сооружений.

В Казахстане данная отрасль не отличается особой разветвленностью, многие товары, такие как санитарно-технические изделия, стекло листовое, многие виды лакокрасочных изделий, теплоизоляционных изделий и прочие не выпускаются отечественными производителями. Структура отрасли имеет ярко выраженную сырьевую или около сырьевую направленность, в республике недостаточно предприятий, производящих продукцию высокой степени переработки и соответствующую современным требованиям строительного комплекса. Основными статьями экспорта являются асбест и нерудные строительные материалы, в то время как осуществляется импорт в значительных количествах листового стекла, стеновых материалов, современных кровельных материалов, изделий из керамики и сантехнических изделий.

Большинство предприятий, производящих строительные материалы, это средние или малые и как следствие у них существуют серьезные проблемы с финансированием проектов по модернизации (либо организации) производства. Проблемы возникают как в части недостаточной обеспеченностью собственными оборотными средствами, так и в обеспечении лизинговых операций.

Анализ конкурентоспособности строительного предприятия «Стройинвест»

... послужило основанием для проведения исследования. Объектом исследования является строительная компания «Стройинвест». Предмет исследования - конкурентоспособность предприятия на рынке города Перми и Пермского края. Целью ... возможность и способность противостоять соперникам. Существует четыре вида конкурентов: 1. Прямые конкуренты - те компании, которые предлагают аналогичные товары и услуги тем же ...

На сегодняшний день инновационная работа внутри предприятий практически не ведется. При этом в республике практически отсутствуют специальные научно-исследовательские институты, занимающиеся разработкой новых способов получения строительных материалов и изысканием возможных путей модернизации существующих производственных линий. Практика многих развитых стран (США, Япония и другие) показывает, что одним из эффективных мер выхода из экономического кризиса является развитие и привлечение научно-технических достижений в промышленное производство. Научно-технический прогресс в отечественной промышленности строительных материалов в основном основывается на зарубежных научно-технических разработках и закупках импортного технологического оборудования. Это требует концентрации усилий на приоритетных направлениях развития отрасли на базе новейших разработок отраслевой науки и зарубежных технологий, опыта передовых предприятий.

В период 1993-1996 годы отечественными научно-исследовательскими институтами (Каз ГАСА, ЗАО «НИИстромпроект», РГП «КазНИИССА», ИХИ НАН) выполнялись научно-технические программы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. На основе результатов выполнения НИОКР разработаны «Комплексная программа» по модернизации и реконструкции базы стройиндустрии и целевые программы: «Неопорбетон», «Волластонит», «Полимерные строительные материалы» и т.д. Однако недостаточность финансовых средств не позволяет широкое внедрение в производство результатов НИОКР.

актуальными

На сегодняшний день отечественная промышленность строительных материалов способна удовлетворить лишь часть потребностей строительного комплекса Казахстана, и как следствие существенную долю на рынке занимает импортная продукция, не допуская дефицита практически по всем видам строительных материалов.

Основная масса строительных материалов отличается высокими затратами на транспортные перевозки, и их перевозка на дальние расстояния нерентабельна. Спрос на строительные материалы характеризуется сезонностью. Однако с появлением новых технологий в строительстве, повышением требований к срокам строительства сезонность спроса на строительные материалы немного сглаживается.

Анализ потребления строительных материалов в Казахстане показал, что 75 % из них составляют отрасли цементной (38 %), керамической (23 %) стекольной (14 %) промышленности.

Керамические трубы играют очень важную роль в жизни общества. Керамические канализационные трубы покрываются химически стойкой глазурью и имеют кислотостойкость не менее 93%, что позволяет транспортировать без разрушения агрессивные щелочные и кислотные стоки. Керамические канализационные трубы имеют неограниченную область применения их при транспортировке агрессивных сред как кислотного, так и щелочного характера. При этом цена 1 м. п. керамических канализационных труб в два и более раза ниже, чем бетонных и чугунных.

Промышленность строительных материалов в Республике Беларусь

... промышленности строительных материалов Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь экспортируют около 50 видов строительных материалов, изделий и конструкций.80% объема экспорта приходится на керамическую плитку, полированное стекло, рулонные кровельные материалы, строительные конструкции, керамический ... 196 185 188 Асбестоцементные трубы и муфты, тыс. км условных труб 2,6 0,7 0,9 ...

В силу своей дешевизны керамические трубы можно использовать в различных отраслях. Для того, чтобы повысить качество труб нужно использовать для их производства самые последние научные разработки, для того чтобы снизить стоимость продукции, чтобы сделать производство безотходным. Нужно использовать для изготовления только качественное сырье. Для рационализации производства керамических труб можно изготавливать их из отходов других производств [1].

В Республике Казахстан выпуск керамических строительных материалов, и в частности керамических канализационных труб не налажен из-за недостаточности исследований минерально-сырьевых ресурсов, пригодных для производства этого вида строительного материала. Наиболее развита промышленность канализационных труб в Прибалтике и Средней Азии, где эти изделия играют большую народнохозяйственную роль.

В странах Западной Европы трубы выпускают на керамических заводах совместно со стеновой и другими видами строительной керамики, а объем их производства зависит от рынка сбыта и сезона потребления. В больших количествах изготовляют трубы в Голландии, Германии, Финляндии, Польше и ряде других стран. На современных заводах этих стран используют новейшее оборудование и агрегаты, управление работой которых механизировано и автоматизировано.

Самым крупным и наиболее механизированным предприятием по производству дренажных труб в Чехословакии является завод керамических дренажных труб “Дольни Буковско” мощностью 38 млн. шт. труб усл. диаметра. Ассортимент — многогранные трубы диаметром до 130 мм.

Целью проекта

Следуя Посланию Президента Республики Казахстан Н.Назарбаева народу Казахстана, Стратегия «Казахстан-2050», мы должны полностью обновить свои производственные активы в соответствии с самыми новейшими технологическими стандартами. Президент также отметил, что в самых конкурентоспособных отраслях нам нужно активно разрабатывать стратегии формирования новых рыночных ниш для отечественных производителей. Это позволит избежать потенциально деструктивных эффектов деиндустриализации, особенно с учетом перспективы вступления в ВТО. Отечественные товары должны стать конкурентоспособными . С 1 января 2012 года начался практический этап создания Единого экономического пространства с участием Казахстана, России и Беларуси. Это огромный рынок, с суммарным ВВП в 2 триллиона долларов США, объединяющий 170 миллионов потребителей, должен научить наш бизнес конкурировать. При этом, в этом экономически-интеграционном процессе Казахстан не потеряет ни части своего политического суверенитета.

Н.А.Назарбаев: «Мы должны развивать новые производства с упором на расширение не сырьевого сектора , ориентированного на экспорт. Мы должны сфокусировать Госпрограмму по форсированному индустриально-инновационному развитию на импорт промышленных мощностей и обмен технологиями. Для этого нам нужна подпрограмма по созданию и развитию совместных международных компаний и выгодных для страны партнерств» [2].

Обоснование выбора площадки под

Проектируемый завод будет расположен в Западно-Казахстанской области, в городе Аксай. Аксай — это районный центр Бурлинского района, находится в 140 километрах от Уральска, город имеет выгодное расположение, является транспортным, промышленным центром. Население города составляет около 80 тысяч человек. В 50 км от города располагается одно из крупнейших месторождений по добыче нефти и газа — Карачаганакское, поэтому основу промышленности составляет нефтегазовая отрасль. В связи с этим рост строительной промышленности, численности населения и необходимость в керамических трубах возросла в несколько раз, для канализации отходов нефтяной промышленности. Керамические трубы являются самым экономичным видом труб, но в регионе нет завода по выпуску канализационных труб, поэтому местным застройщикам и жителям города приходится покупать строительные материалы из Самары, Оренбурга и других городов России, переплачивая большие деньги. Строительство завода позволит бесперебойно снабжать строительными материалами местного потребителя и по более низкой цене.

Самым главным и положительным фактором проектирования и строительства завода в г. Аксае является наличие месторождения глины «Чувашинское», находящегося в соседнем районе Бурлинского района. Местная глина пригодна для производства качественных эффективных стеновых материалов, а также обладает необходимыми технологическими свойствами необходимыми для получения керамических труб. Во время СССР в регионе вполне успешно работал завод по выпуску стеновых керамических материалов, выпуская очень качественную продукцию, но после распада СССР предприятие развалилось.

Большим плюсом строительства завода в Аксае является также наличие газа, являющегося наилучшим, эффективным видом топлива для обжига изделий. Недалеко от проектируемого предприятия находится Карачаганакское месторождение нефти и газа, что облегчает поставку топлива. Стоит отметить, что электроэнергия для завода будет обеспечиваться из ГТЭС Карачаганакского месторождения нефти и газа, мощности которого покрывают нужды всего Бурлинского района, что обеспечит завод бесперебойной, дешевой электроэнергией. Водными ресурсами завод будет обеспечивать водонапорная станция поселка Аксу, которая также обеспечивает г. Аксай.

Инженерно-технические работники будут привлечены из числа выпускников специальности ПСМИК Международной Образовательной Корпорации (КазГАСА) (г.Алматы) и Западно-Казахстанского Аграрно-Технологического Университета имени Жангир хана (г. Уральск).

1. Основной раздел

1.1 Технологическая часть, .1.1 Режим работы завода

Основная цель расчета режима работы заключается в том, чтобы в дальнейшем имелась основа для расчета технологического оборудования, расхода сырья, списочного состава рабочих.

Режим работы предприятия характеризуется числом рабочих дней в году, количеством рабочих смен в сутки и количеством часов работы в смену.

Режим работы устанавливается по нормам технологического проектирования предприятия отрасли, а при отсутствии их — исходя из требований технологии. Он служит основным пунктом для расчета технологического оборудования, расходов сырья, состава рабочих.

При назначении режимов работы нужно стремиться во всех случаях, когда это не обусловлено технологической необходимостью избегать трехсменной организации труда, т.к. работа в ночной смене вызывает большие неудобства для работающих в производственной сфере [3].

Поэтому, для данного завода с непрерывно работающими сушильными и печными оборудованиями, выбран режим работы: по прерывной неделе в одну смену для приемного, подготовительного и формовочного отделения; и по непрерывной неделе в три смены — для сушильного и обжигового отделений.

Номинальный годовой фонд рабочего времени оборудовании по переделам определяется по формуле 1.1:

Т _г =N ∙ n ∙ t (1.1)

Т _г = 290∙2∙8 = 4640 ч

где N — количество рабочих дней в году; n — количество рабочих смен в сутки; t — продолжительность рабочей смены в часах.

Расчетный фонд времени работы технологического оборудования в часах по непрерывной и прерывной неделе, на основании которого рассчитывается производственная мощность в целом и отдельных линий, определяется по формуле 1.2:

Ф _рас = Т ·Ч х К_т.н (1.2)

где Т — число рабочих суток в году, ч; Ч — количество рабочих часов в сутках; К _т.н — среднегодовой коэффициент использования оборудовани (0,8-0,95);

Расчетное рабочее время непрерывно работающего оборудования в год:

Т _р =Т_г ∙К_т.н = 270 ∙0,95 = 256,5.

Принятый в работе режим работы завода сводится в таблицу 1.1.

Таблица 1.1

Режим работы завода

№ п/п	Наименование передела	Кол-во рабочих дней в году	Кол-во смен в сутки	Длит-ть рабочей недели, дней	Длит-ть рабочей смены, час	Годовой фонд рабочего времени
						сутки	Час
1	Прием сырья	270	1	5	8	8	2160
2	Подготовка сырья	270	1	5	8	8	2160
3	Формование	270	1	5	8	8	2160
4	Сушка	350	3	5	8	24	8400
5	Обжиг	350	3	5	8	24	8400

1.1.2 Характеристика сырьевых и исходных материалов

1. Характеристика сырьевых материалов

Основным сырьем для производства керамических изделий являются глинистые материалы.

Глины — землистые или обломочные горные породы, способные образовывать с водой пластичное тесто, при высыхании сохраняющее приданную ему форму, а после обжига приобретающее твердость камня.

Состав глин определяется их составом: химическим, гранулометрическим.

Главнейшее свойство глины — пластичность, т.е. способность во влажном состоянии поп влиянием внешней силы принимать заданную форму без разрывов и сохранять эту форму после прекращения действия внешней силы. Для изготовления труб малых диаметров (50 — 100 мм) глины должны иметь число пластичности не менее 7-15, т.е. принадлежать к группе не ниже “умеренно пластичного сырья”. Что касается труб больших диаметров (125-250 мм), то для их изготовления требуются глины, принадлежащие к группе “среднепластичного сырья” с числом пластичности 15-25. Глины должны быть тонкозернистыми, дисперсными и содержать глинистых частиц (размером меньше 0,005 мм) не менее 20-25%, а пылеватых частиц (размером 0,005-0,05 мм) не более 40-50%. Если пылеватых частиц более 40-50%, то такая глина малопластична и для изготовления труб (особенно больших диаметров) в нее необходимо добавлять более пластичные глины. Они должны обладать хорошими сушильными свойствами, быстро сохнуть без трещин и короблений. Иметь воздушную усадку не более 7-8%. По химическому составу, глины, пригодные для канализационных труб малых диаметров, относятся к кислым и содержат менее 14% Al ₂ O₃ , а для труб больших диаметров обычно к полукислым с содержанием Al₂ O₃ более 14%. Глины и суглинки, применяемые при производстве труб, обычно легкоплавки с огнеупорностью ниже 1350^о С.

Установленный состав шихты: 100% глины считаю оптимальным для получения качественных изделий и обеспечения производства канализационных керамических труб, т. к. число пластичности глины составляет 16-18, имеет очень малое количество вредных примесей, хорошую влажность, содержит в своем составе каолинит и монтмориллонит.

Месторождение Чувашинское, Приуральский р-н, в 1,3 км северо-западнее пос. Фурманово. Представлено верхнечетвертичными и современными суглинками. Мощность вскрыши составляет 0,5 м, полезной толщи 4,5 м [4].

Таблица 1.2

Химический состав глины месторождения Чувашинское, мас.%

Si		CaO	MgO		п.п.п
53,64-60,02	12,88-16,08	7,10-8,25	1,78-2,26	3,53-3,93	9,68-12,3

Таблица 1.3

Гранулометрический состав глин месторождения Чувашинское, мас.%

0,01 мм	0,25-0,1мм	0,1-0,05мм	0,05-0,01мм
36-69,6 (56,1)	2,4-21,8 (8,7)	4,2-25,6 (11,2)	10,4-36 (24)

2. Характеристика топлива

Газообразное топливо отличается от жидкого и твердого рядом преимуществ: легкое и удобное регулирование процесса горения, возможность его полной механизации и автоматизации; простота топливного хозяйства и оборудования; отсутствие золы при сжигании; лучшие санитарно-гигиенические условия труда, обслуживающего персонала.

В состав газообразного топлива входят горючая часть и балласт. Горючая часть представляет собой механическую смесь простейших горючих газов, таких как водород, метан, пропан, бутан и других газообразных углеводородов. Балластом являются негорючие газы, в том числе углекислый газ СО ₂ , азот N₂ и кислород О₂ . При добыче газа в его составе имеются также водяные пары, смолистые вещества, минеральная пыль. Однако перед подачей газа потребителям его очищают, в результате чего содержание примесей сводится к минимуму.

В качестве топлива при проектировании будем использовать природный газ Карачаганакского месторождения [4].

Таблица 1.4

Химический состав газа Карачаганакского месторождения, %

CH 4	C 2 H6	C 3 H8	C 4 H10	C 5 H12	CO 2	N 2
95,1	1,1	0,3	0,03	0,02	0,4	3,05

1.1.3 Номенклатура продукции

Керамическими называют изделия и материалы, получаемые из глиняных масс или из их смесей с минеральными добавками путем формования и обжига.

Производство керамических изделий (в основном бытового назначения — посуда, вазы и т. п.) зародилось в глубокой древности, за несколько тысяч лет до нашей эры. Значительно позднее стали изготовлять керамические строительные материалы — черепицу, облицовочные плиты и кирпич.

Строительные керамические изделия классифицируют по структуре керамического черепка, по их конструктивному назначению, состоянию поверхности и т. д. туннельный печь керамический труба

По конструктивному назначению керамические материалы и изделия разделяют на следующие группы: стеновые (кирпич, камни керамические, стеновые блоки и панели из кирпича); для перекрытий (пустотелые камни, балки, панели перекрытия и покрытия из керамических камней); для облицовки фасадов зданий (кирпич и камни керамические лицевые, фасадные плитки, ковровая керамика и др.); для внутренней облицовки (глазурованные плитки и фасонные детали к ним, плитки для полов) ; кровельные (глиняная черепица пазовая штампованная и ленточная, плоская и волнистая ленточная и др.); трубы канализационные и дренажные; санитарно-технические (раковины, унитазы, смывные бачки и др.); кислотоупорные (кирпич, плитки, трубы); дорожные (кирпич, камни); теплоизоляционные (пористо-пустотелые кирпичи и камни, перлитокерамика и др.); заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит); огнеупорные (кирпич и фасонные изделия).

В соответствии с требованиями ГОСТ 286-82 диаметры труб круглого диаметра изготавливаются без раструба и с раструбом. Торцовые плоскости трубы в соответствии ГОСТа перпендикулярны к продольной оси трубы, отколы и вмятины по кромке торцов допускаются до 1/3 толщи стенки. Не допускаются сквозные отколы торцов трубы, а отдельные выплавки, пузыри и инородные включения на поверхности трубы не должны быть более 3 мм. Наружная поверхность трубы должна быть гладкой, цилиндрической или шестигранной, при внутреннем диаметре 150-200 мм. Внутренняя поверхность трубы — гладкая, черепок в изломе должен иметь однородную структуру и при ударе издавать чистый звук. Пористость трубы 12-18% [5].

Трубы должны изготовляться двух типов: с цилиндрической наружной поверхностью; с шестигранной наружной поверхностью (Рис. 1.1).

Рисунок 1.1 — Канализационные трубы: а) труба с цилиндрической наружной поверхностью, б) труба с шестигранной наружной поверхностью.

Таблица 1.5

Подробные требования к керамическим трубам

Диаметр трубы внутренний, мм	Диаметр	Допуски диаметров раструба	L	ЦиЦ	Толщина стенок, мм	Допуски толщины стенок, мм
150	224	+/-7	1500	60-5	19	+/-3
200	282	+/-7		60-5	20	+/-3
250	340	+/-9		60-5	22	+/-3
300	398	+/-10		60-5	25	+/-3
350	456	+/-11		70-5	28	+/-3
400	510			70-5	30	+/-4
450	568			70-5	34	+/-4
500	622			70-5	36	+/-4
550	678			70-5	39	+/-4
600	734	+/-12		70-5	41	+/-4

Кроме того, требуется соответствие конструкции и предельных отклонений размеров труб приведенным схемам:

Рисунок 1.2 — Допустимые отклонения: 1 — ствол трубы; 2 — раструб; 3 — внешнее плечо раструба; 4 — внутреннее плечо раструба

Физико-механические свойства, основные номинальные размеры труб и предельные отклонения от них приведены в таблицах 1.6 и 1.7.

Таблица 1.6

Основные размеры труб, мм

Внутренний диаметр		Внутренний диаметр		Внутренний диаметр
Номинальный	Предельные отклонения	Номинальный	Предельные отклонения	Номинальный	Предельные отклонения
50	±2	11	±2	333
75		13
100	±3	15	±3	333	±10
125		18
150		20			-5
175	±5	22	±5	333	+10
200		24
250		25			-5
300		27

Таблица 1.7

Физико-механические свойства труб

Диаметр трубы, мм	Прочность трубы кН (кгс), не менее	Морозостойкость, циклы, не менее
50-75	3,5-4,0* (350-400)	15
100-150	4,5-5,0* (450-500)	15
175-200	5,0-5,5* (500-550)	15
250-300	5,5-6,0* (550-600)	15
Примечание: Для труб высокого качества

Допускаемые отклонения от номинального диаметра трубы и дефекта на поверхности приведены в таблицах 1.8 и 1.9.

Таблица 1.8

Допускаемые отклонения от номинальной формы

Диаметр труб, мм	Дефекты и допускаемые отклонения, мм, не более
	Овальность	Перекос	Овальность
50	2(1)	50	2(1)
75	3(2)	75	3(2)
100-150	4(3)	100-150	4(3)
175-200	5(4)	175-200	5(4)
250-300	6(5)	250-300	6(5)
Примечание. В скобках — для труб высокого качества.

Таблица 1.9

Допускаемые дефекты на поверхности трубы

№п/п	Наименование показателя	Норма, не более
1	Выплавки, пузыри, вмятины, отбитости размером от 3 до 6 мм, шт.	5
2	Инородные включения размером от 3 до 6 мм, шт	8
3	Отколы глубиной не более 1/4 толщины стены и размером от 3 до 6 мм: ( в том числе и от известковых включений), шт.	8
4	Заусеницы по краям торцевых плоскостей, мм	1
5	Сквозные трещины длиной не более 80 мм или сквозные кольцевые трещины длиной не более 1/4 длины окружности, шт.	1
6	Сквозные продольные трещины длиной не более 30 мм, шт.	1

Мной в соответствии с требованиями ГОСТ 286-82 выбрана следующая номенклатура проектируемого завода: кислотоупорные канализационные трубы с цилиндрической наружной поверхностью с внутренним глазурованием. Длина труб 1500 мм, диаметр труб 150 мм, диаметр раструба 224 мм.

Производственная программа завода.

Данные по производственной программе на выпуск готовой продукций приводятся в таблице 1.10.

Таблица 1.10

Программа выпуска продукции

Вид изделий	Марка	Размеры, мм			Масса, кг	Расход сырья на 1000 шт. изделий в год, м 3	Программа выпуска изделий, штук
		Длина	Диаметр			в год	в сутки
						Глина
Труба керамическая	150-15 ГОСТ 286-82	1500	150	224	36	28,5	139000	514

1.1.4 Технология производства

1. Обоснование выбора способа производства

На современных заводах Голландии, Германии, Финляндии, Польши и ряде других стран используют новейшее оборудование и агрегаты, управление работой которых механизировано и автоматизировано. Применяют ящичные подаватели с объемом бункеров 100 м и более, вальцы различных типов (зубчатые, камневыделительные, грубого и тонкого помола со шлифовальными приспособлениями), бегуны, двухвальные смесители, глинопротирочные машины, башни-силосы, мощные вакуум-прессы для формования труб из масс с пониженной влажностью (12-14%), резательные и укладочные автоматы. Оборудование расставляют по горизонтальной схеме, что обеспечивает свободный доступ к нему при монтаже и ремонте. Получили распространение камерные сушилки нового типа с ритмическим режимом сушки. Периодичность работы этих сушилок, позволяющих вести загрузку и разгрузку пять дней в неделю при любом режиме сменности прессового отделения, выявила их преимущества перед непрерывно действующими туннельными сушилками. В камерных и туннельных конструкциях сушилок зарубежных заводов применяют индивидуальные вентиляционные агрегаты с электрическими или паровыми калориферами для промежуточного подогрева теплоносителя, снабженные осевыми вентиляторами, которые могут подавать дополнительный теплоноситель на отдельные участки сушилки с созданием многократной поперечной рециркуляции. Индивидуальные вентиляционные агрегаты используют как для стационарной установки по осевой линии в сдвоенных сушильных туннелях, так и с передвижением в сушильных помещениях при сушке труб на стеллажах. Срок сушки в сушилках различного типа от 30 до 60 ч. Новые туннельные печи длиной от 90 до 140 м с шириной обжигового канала 2,6 — 6,8 м при высоте 1,5-1,7 м имеют плоский свод, в который вмонтированы импульсные горелки и вентиляционное оборудование. Сроки обжига от 35 до 55 ч. Некоторые фирмы применяют упаковку труб в полиэтиленовую пленку. Мешок из пленки надевают на пакет труб, лежащий на поддоне, после чего пленку подвергают тепловой обработке; она дает усадку, скрепляя в единый комплекс поддон и трубы. В самом крупном и наиболее механизированном заводе керамических дренажных труб “Дольни Буковско” мощностью 38 млн. шт. труб усл. диаметра изготавливаются многогранные трубы диаметром до 130 мм.

Подготовка массы заключается в обогащении, дроблении, тонком помоле материалов, увлажнении и перемешивании массы. Подготовленные материалы керамической массы тщательно смешивают. Различают три способа приготовления керамической массы: пластический, полусухой и шликерный.

При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают с добавками воды до получения теста с влажностью от 18 до 28%. Этот способ производства керамических строительных материалов является наиболее простым, наименее трудоемким и потому наиболее распространенным. Он применяется в случаях использования среднепластичных и умеренно-пластичных, рыхлых и влажных глин с умеренным содержанием посторонних включений, хорошо размокающих и превращающихся в однородную массу.

Набор и разновидности машин для подготовки массы могут отличаться в зависимости от свойств сырья и добавок. Однако формование при пластическом способе всегда производится на машине одного принципа действия — ленточном шнековом прессе с вакуумированием и подогревом или без них. Вакуумирование и подогрев массы при прессовании позволяет улучшить ее формовочные свойства, увеличить прочность обоженного изделия до 2-х раз. В корпусе пресса вращается шнековый вал с винтовыми лопастями. Глиняная масса перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной головке, уплотняется и выдавливается через мундштук в виде непрерывного бруса или ленты, или трубы под давлением 1,6-7 МПа.

Полусухой способ производства строительных керамических изделий распространен меньше, чем способ пластического формования. Керамические изделия по этому способу формуют из шихты с влажностью 8-12% при давлениях 15-40 МПа. Недостаток способа в том, что его металлоемкость почти в 3 раза выше, чем пластического. Но вместе с тем он имеет и преимущества. Длительность производственного цикла сокращается почти в два раза; изделия имеют более правильную форму и более точные размеры; до 30% сокращается расход топлива. В производстве можно использовать малопластичные тощие глины с большим количеством добавок отходов производства — золы, шлаков и др. Сырьевая масса представляет собой порошок, который должен иметь около 50% частиц менее 1 мм и 50% размером 1-3 мм.

Прессование изделий производится в прессформах на одно или несколько отдельных изделий на гидравлических или механических прессах. По этому способу делаются все виды изделий, которые изготовляются и пластическим способом.

Технологическая схема производства изделий с пластическим способом подготовки массы, несмотря на свою сложность и длительность, наиболее распространена в промышленности изделий из керамики. Метод формования из пластических масс исторически сложился на основе пластических свойств глин и широко используется в керамической технологии. Способ пластического формования позволяет выпускать изделия в широком ассортименте, более крупных размеров, сложной формы и большей пустотности. В отдельных случаях предел прочности при изгибе и морозостойкость таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья.

В проекте будем использовать схему производства изделий пластическим методом, поскольку используемая глина достаточно высокой влажности, среднепластичная. При переработке глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно и просто в обслуживании. Температура обжига изделий примерно на 50 ^о С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

Чтобы получить изделия требуемого качества необходимо из глины удалить каменистые включения, разрушить ее природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности и структуре, а также придать массе надлежащие формовочные свойства. Обжиговые вагонетки подаются передаточной тележкой и проталкиваются гидравлическим толкателем в туннельную печь, а после обжига разгружаются на складе или непосредственно в вагоны и автомашины.

В производстве канализационных труб применяют те же способы переработки сырья, что и в производстве черепицы или дренажных труб.

В связи с вышеизложенным мной выбрана технология производства керамических труб пластическим способом формования [6].

Глина

↓

Глинорыхлитель

↓

Дозирование

(ящичный подаватель)

↓

Грубое измельчение глины (дезинтегратор)

↓

Тонкий помол и просев (шахтные мельницы)

↓

Хранение (бункер с дозатором)

↓

Вода Увлажнение (двухвальный смеситель)

↓

Формование труб (трубный пресс)

↓

Подвялка, оправка и нанесение резьбы

↓

Сушка (туннельная сушилка)

↓

Глазурь Глазурование (глазуровочная машина)

↓

Топливо Обжиг (туннельные печи)

↓

Сортировка

↓

Хранение (склад)

Рисунок 1.3 — Технологическая схема производства керамических труб

2. Описание технологической схемы

Перед началом формования по технологической схеме проектируемого завода является переработка и подготовка масс. Влажность глины после, поступающей не механическую обработку составляет 9-11%.

Кусковая глина в начале процесса поступает на глинорыхлитель. Дозирование глинистых компонентов и равномерная подача их на последующую переработку осуществляется ящичным питателем, в них происходит не только дозирование, но и частичное разрыхление сырьевых материалов. После дозирования сырья оно поступает дезинтегратор для грубого измельчения, при котором происходит измельчение и удаление с массы твердых включений с помощью стальных полос (бил) находящиеся на поверхности дезинтегратора. Затем глина, уже без каменистых включений, подается в мельницы для дальнейшего тонкого помола. После измельчения материал поступает в систему сепарации и выходит из агрегата с заданной степенью помола — до 1 мм. Составные части массы дозируются при помощи секционных, тарельчатых и других дозаторов. На заводах для смешения и увлажнения компонентов массы используют смесители. Предварительно дозированная глина попадает в двухвальный смеситель. В двух цилиндрах перемешивается масса двумя вращающимися валами, оснащенные лопатками. В корпусе смесителя расположена система пароувлажнения щелевого типа, способствующая равномерному увлажнению массы. Далее однородная масса отправляется на пресс для формования [7].

Формование

Рисунок 1.4 — Вакуумный пресс: 1) рама; 2) вал со шнеком; 3) редуктор пресса; 4) электродвигатель; 5) электромагниты; 6) корпус пресса; 7) стальная струна; 8) направляющие колонки; 9) подъемный стол; 10) труба; 11) направляющая штанга; 12) грузы; 13) блоки; 14) траверса;

— В моем проекте выбран вертикальный вакуум пресс (СМ-88) (Рисунок 1.4).

На раме 1 смонтирован корпус пресса 6, в котором вращается вал 2 со шнеком, приводимый в движение электродвигателем 4, мощностью 115 кВт. Редуктор пресса 3 имеет передаточное число 1:8. Пуск и остановка пресса производится при помощи фрикционной муфты двумя электромагнитами 5 типа КМТ-104 автоматически. На подъемном столе 9, перемещающемся по направляющим колонкам 8, есть рельсы для передвижения тележки, на которой формуется труба. Направляющая штанга 11 с траверсой 14, закрепленной на трубе 10 при помощи роликов, перемещающихся по направляющим колонкам, обеспечивает плавное передвижение и балансировку стола. Подъемный стол уравновешивается грузами 12, которые закреплены на тросах, переброшенных через блоки 13. По мере увеличения длины и массы формуемой трубы стол опускается вниз. Тормозится стол автоматически при помощи электромагнитов. В момент окончания формования труба отрезается стальной струной 7. При выходе из пресса на конец ствола трубы наносится нарезка. Кроме того, на трубах большого диаметра делается надрез конца трубы на глубину 3/4 толщины стенки.

Рисунок 1.5 — Схема формования трубы. а — формование раструба; б — формование ствола; в — отрез трубы; г — отбор трубы. 1) подвижной стол; 2) подставка; 3) мундштук; 4)колокол; 5) раструб трубы; 6) резак.

В прессах более совершенных конструкций подъемный стол работает при помощи электро-пневмо-цилиндров, что обеспечивает плавную работу пресса и высокую производительность до 550-600 труб в час. Съем труб у таких прессов производится автоматически.

Вакуумируется масса в вакуумной камере высотой 350-500 мм, располагающейся на верхней части корпуса пресса. Давление 90,67-100 кПа. Живое сечение перфорированной решетки должно быть равным сечению формуемого изделия или на 3-5% больше его. Форма отверстия овальная. Механическая прочность труб из вакуумированных масс повышается на 15-40%, а водопоглощение снижается на 1-1,5%.

После того, как формование раструба закончено, масса выходит из мундштука, стол пресса непрерывно опускается с подставкой (рисунок 1.5), образуя тело трубы. Организация производства безраструбных труб почти на 50% сокращает время на формование труб, снижает продолжительность и потери труб при сушке и обжиге.

Отклонения по толщине стенки ствола и раструба трубы допускается не более ±3 мм, по длине ±20 мм, по кривизне ствола — 8 мм.

При формовании труб на полуавтоматических прессах операции нарезки и оправки концов ствола и раструба производится механизмами, установленными на прессе. В других случаях оправку и нарезку наносят после подвялки труб вручную или механизировано, с помощью передвижных станков с механическим приводом, станков с горизонтальными вращающимися дисками и др.

Производство труб на конвейерных линиях СМ-452, СМ-901 и других имеет много преимуществ по сравнению с агрегатным способом. Поточная линия производства канализационных труб диаметром 350-700 мм и 150-300 мм включает формование труб пластическим способом, отбор труб от пресса, оправку, сушку, глазурование.

Прочность свежесформованных труб не ниже 1,18 МПа. Длительность формования зависит от размера труб и составляет 120-80 с, что обеспечивает производительность около 15 т/ч. Гидростатическим способом изготавливают трубы диаметром 1,5-2 м и длиной до 2 м [7].

Сушка. Искусственная сушка труб осуществляется в камерных, туннельных и конвейерных сушилках.

Туннельные сушилки имеют длину от 32 до 47 м и бывают двух-, трех- и четырехпутные. Трубы в туннельные сушилки подаются на обычных или монорельсовых вагонетках по 4-16 труб в зависимости от диаметра. Температура теплоносителя, поступающего в туннель со стороны выгрузки, 90-140°С, отбираемого — 35-40°С при относительной влажности около 90%. Плотность загрузки туннельных сушилок до 60 кг на 1 м ³ внутреннего объема. Время проталкивания вагонеток 30-60 мин. Продолжительность сушки 14-22 ч для труб диаметром 150-200 мм.

Значительные перепады температур между верхом и низом садки (до 40-50°С) удлиняют время сушки, приводят к повышенному расходу тепла (до 8,4 МДж/кг°С на испарение влаги) и неравномерной сушке труб (таблица 1.11)

Таблица 1.11

Влажность труб при переходе из одной зоны сушки в другую

Температурные участки	Влажность труб, % в ее частях
	Плечико	ствол	конец
75-80°С	10,3	11,5	12,5
85-100°С	6,1	6,9	7,1
115-135°С	3,9	4	3,7
На выходе из сушила	2,6	2,3	1,9

Рециркуляция теплоносителя частично устраняет этот недостаток. Влажность после сушки от 3 до 5% в зависимости от диаметра труб [7].

Глазурование

Приготавливают глазурь совместным помолом в шаровой мельнице предварительно измельченных компонентов. Температура разлива глазурей 1080-1180°С. Соотношение массы материала, воды и мелющих тел составляет 1:1:1. Продолжительность помола 14-40 ч. Загружают компоненты в мельницу в два приема — сначала крупнозернистые твердые компоненты (пегматит, марганцевая руда и др.) и глину от 5 до 50%, а после размола в продолжении 22-24 ч добавляют остальные материалы. Совместный помол продолжается не менее 4 ч. Тонкость помола глазури характеризуется остатком на сите 10000 отв/см ² не более 2%. Перед подачей на глазурование в мешалку добавляют воду из расчета доведения плотности глазури до 1,36-1,45 г/см³ (влажность глазури 49-52%).

Глазуруют трубы, погружая их в глазурь, поливом глазурью, пульверизацией, а также соляной глазурью. Глазуровать горячие трубы (свыше 40°С) нельзя.

Таблица 1.12

Составы глазурей.

№ п/п	Материал	Состав, %
1	Легкоплавкая глина	44	46	48	25	40	50
2	Полевой шпат или пегматит	—	30	30	30	25	20
3	Мел	—	12	12	9	10	15
4	Гипс	16,5	—	—	—	—	—
5	Перлит	30	—	—	—	—	—
6	Бой стекла	—	—	—	23	25	—
7	Железная руда	—	—	—	5	—	—
8	Марганцевая руда	9,5	12	10	8	—	15

Глазурование пульверизацией применяют при одностороннем (на внутреннюю поверхность трубы) нанесении глазури (рисунок 1.6).

Глазурь из резервуара подается под давлением по трубопроводу и носителя на внутреннюю поверхность керамической трубы 15, выходящей из мундштука пресса 12, с помощью пистолета 6, распылитель 14 которого установлен на одной оси с фильерой. Глиняная масса 9 после вакуумирования подается под давлением шнеком 7, который вращается в корпусе 8, проходит через крестовину 5, закрепленную неподвижно между корпусом и нижней частью мундштука 10. Колокол 11 соединен с крестовиной полым болтом 4. Диск 13, закрепленный на стержне 18, в начале процесса формования трубы, поднимается к колоколу 11, при этом происходит формование раструба 16.

Рисунок 1.6 для нанесения глазури на внутреннюю поверхность

Отформованный раструб оправляется проволокой 3, укрепленной на вращающейся рукоятке 1, которая вмонтирована в столик 17. На стол опирается диск 13. По окончании формования раструба стол 17 начинает опускаться под давлением выходящей из пресса трубы. Палец 2 , закрепленный на столе 17, опускает рычаг прерывателя, с помощью которого открывается электроклапан, и глазурь поступает в пистолет и распылитель. Глазурь распыляется кругообразно по внутренней поверхности трубы до тех пор, пока палец не закроет прерыватель и не разомкнется сеть питания электроклапаном. Труба, отрезанная вращающимся проволочным устройством, снимается с диска, и цикл повторяется. Пистолет 6 с помощью труб через электроклапан и регулятор подачи воздуха присоединен к резервуару для распыления глазури. Нанесение глазури на стенки свежесформованной трубы обеспечивает хорошее ее сцепление. Процесс глазурования прекращается только в момент прессования края трубы, внутренняя поверхность которого остается неглазурованной для обеспечения правильного соединения швов. Процесс глазурования происходит непрерывно [7].

Обжиг. Канализационные трубы обжигаются в туннельных печах и реже в печах периодического действия при 1080-1180°С.

Таблица 1.13

Характеристика туннельных печей.

№ п/п	Показатель	Тип печи
		Т-113	Т139
1	Длина, м	113	139
2	Ширина рабочего канала, м	2	3,1
3	Объем канала, м 3	335	671
4	Занимаемая площадь, м 2	1100	1800
5	Производительность, т/год	16 000	31 500
6	Среднесуточный съем, кг/м 3	135	135
7	Расход топлива, кг/т	166	152

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/м ³ . 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/м ³ 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.

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:

Q ₁ =П×100/100-К₁ = 5000×100/94 = 5102 т/год

К ₁ -брак при обжиге 6%

Брак при обжиге:

Q ₁ -П= 5102 — 5000 = 102 т

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

Q ₂ =Q₁ ×100/100-W_с.в = 5102×100/100 -10,99 = 5732 т/год

Потери при прокаливании:

Q ₂ -Q₁ = 5732 -5102 = 630 т

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

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

Испаряется влаги в печах:

Q ₃ -Q₂ = 5909 -5732 = 177 т

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

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

К ₃ — брак при сушке -4%

Брак при сушке:

Q ₄ -Q₂ = 5971 -5732= 239 т

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

Q ₅ = Q₄ ×100/100-W_o = 5971×100/100-3 = 6155 т/год

• Поступает в сушила по фактической массе:

Q ₆ =Q₄ ×100/100-W_ф = 5971×100/100-18= 7281 т/год

W _ф — формовочная влажность 18%

Испаряется влаги в сушилах:

Q ₆ -Q₅ = 7281 — 6155= 1126 т

• Потребность в технологической воде для приготовления шихты:

Q ₇ = 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:

Q ₇ =791+10% = 870,1 т

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

Q ₈ = Q₄ ×100/100-К₄ = 5971×100/100-1= 6031 т/год

К4 — потери при транспортировке 1 %

Потери при транспортировке: Q ₈ — 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

Приход	Количество	Расход	Количество
1. Поступает на склад сырья:		1. Поступает на склад готовой продукции	5000 т
Глина	6555 т	2.Невозвратные потери:
		-при прокаливании	630 т
2.Поступает технологической воды	870,1 т	-при обжиге	102 т
		-при сушке	239 т
		-при транспортировке	60 т
		Потери технологической воды	79,1 т
		3.Испаряется влаги:
		-в сушилах	1126 т
		-в печах	177 т
Всего:	7425,1 т	Всего	7413,1 т

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 .),

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.

Расход сырья
Наименование изделия	Условное обозначение	Глина, т (м 3 )			Выпуск продукции, шт
		год	сут	час	год	сут	час
Керамические трубы	15-150 ГОСТ 286-82	6155	22	2,8 т = 1,8 м 3	139000	514	21

• 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/м ³ ;

количество труб на вагонетке — 150=10,8 т

Расчет количества печей:

N=(n ₁ ·n₂ /T)·24·350·K₂ ·K_mu , (1.4)

где n ₁ — 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

№ п/п.	Наименование оборудования	Паспорт, произ. оборудования м 3 /ч, т	Треб. час произв. м 3 /ч(т)	Требования кол-ва оборудования с уч.коэф.	Принятое кол. обор.
1	Глинорыхлитель КО-01	10 т	1,8 (2,8)	0,3	1
2	Ящичный подаватель СМ-25	5 т	1,8 (2,8)	0,6	1
3	Дезинтегратор	14 т	1,8 (2,8)	0,2	1
4	Мельница	3,5 т	1,8 (2,8)	0,8	1
5	Смеситель двухвальный	3 т	1,8 (2,8)	1,0	1
6	Пресс вертикальный вакуумный	130 шт	64 шт	0,27	1
7	Автомат-резчик	750 шт	64 шт	0,1	1
8	Автомат-садчик	120 шт	64 шт	0,6	1
9	Автомат-разгрузчик	120 шт	64 шт	0,6	1
10	Сушилка				3
11	Печь				1

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)

Р _сут

V= (22/1,8)х30= 360 м ³ ,

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 (м ³ ).

Расчет склада готовой продукции.

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

На 1 м ² 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)

Q _сут

м² .

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

Другие вспомогательные объекты.

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

Наименование	Предельное или номинальное значение
Материал или операция	Контролируемый параметр		Периодичность контроля	Место отбора контроля	Метод контроля и погрешность		Исполнитель
1	2		3	4	5		6
Глина	Наличие посторонних включений		1 раз в смену	Карьер	Визуально		ОТК, технолог
	Влажность		1 раз в сутки	Ящичный питатель	Весовой не более 21%, до 0,2 %		Лаборатория
	Пластичность		Не нор-ся или при переходе на другое сырьё	Карьер	Комбинированный по ГОСТ 2121.1-93;±0,1%		Лаборатория
	Химический состав,% SiO 2, Al2 O3 , Fe2 O3, CaO, MgO, SO3 , п.п.п.		Контролируется при изменении сырья	Склад глины	ГОСТ 3226-77		Лаборатория
	Удельная эффективная активность естественных радионуклидов		При изменении сырья (не реже 1 раз в месяц)	Склад глины	ГОСТ 30108-94, до 370 Бк/кг		Лаборатория
	Первичная обработка		1 раз в сутки	Дезинтегратор. Зазор между валками: по выступам-4 мм; впадинам-10мм	Щуп. Угольник 90 о класс точности 2		ОТК, технолог
		Смешивание	1 раз в смену	Глиномешалка. Зазор между концом лопасти и стеной корыта 3мм, угол лопастей 15-17 о		Щуп. Угольник 90 о класс точности 2	ОТК, технолог
		Тонкий помол	1 раз в сутки	мельница		Набор щупов	лаборатория
		Перемешивание и пароувлажнение; влажность массы — 22%	1 раз в сутки	Смеситель. Зазор между концом лопасти и стеной корыта не более 3 мм		Набор щупов	ОТК, технолог
		Размер выходного отверстия мундштука	1 раз в сутки	Пресс		Металлическая линейка	ОТК, технолог
Готовая продукция		Внешний вид	1 раз в сутки	Выставочная площадка		Линейка ГОСТ 427-75, Щуп ГОСТ 882-75	Визуально
		Длина ствола трубы	1 раз в сутки	Выставочная площадка		Рулетка ГОСТ 7502-80	ОТК
		Внутренние диаметры ствола и раструба трубы	1 раз в сутки	Выставочная площадка		Металлическая линейка ГОСТ 427-75	ОТК, технолог
		Глубина раструба трубы	1 раз в месяц	Выставочная площадка		Штангенциркуль ГОСТ 166-80	ОТК, технолог
		Толщина ствола и раструба трубы	1 раз в месяц	Выставочная площадка		Штангенциркуль ГОСТ 166-80	ОТК, технолог
		Глубина канавок	1 раз в неделю	Выставочная площадка		Штангенциркуль ГОСТ 166-80	ОТК, технолог
		Овальность ствола и раструба	1 раз в неделю	Выставочная площадка		Металлическая линейка ГОСТ 427-75	ОТК, технолог
		Конусность внутреннего диаметра раструба трубы	1 раз в неделю	Выставочная площадка		Нутромер ГОСТ 9244-75, метал. линейка ГОСТ 427-75	ОТК, технолог
		Отклонение от перпендикулярности плоскости торцов труб к их осям	1 раз в неделю	Выставочная площадка		Мет. линейка ГОСТ 427-75, Угольник ГОСТ 3749-77
		Прочность труб	1 раз в неделю	Пресс		ГОСТ 473.9-81	ОТК
		Водопоглощение				ГОСТ 473.3-81	ОТК
		Кислотостойкость труб				ГОСТ 473.1-81	Лаборатория

Поставляемая продукция должна отвечать самым высоким экологическим требованиям и международным стандартам ISO 9001-2000, ISO 14001-1996.

Трубы следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим инструкциям ГОСТ 286-82.

На наружной стороне конца ствола и на внутренней стороне раструба трубы должны иметь нарезку не менее чем из пяти канавок глубиной не менее 2 мм. На отдельных участках допускается уменьшение глубины нарезки до 1 мм при условии, что суммарная длина канавок такой глубины не превышает 50 мм. Конусность раструба по его внутреннему диаметру не должна превышать 8 мм. Отклонение по прямолинейности труб на 1 м длины ствола не должно превышать 11 мм при диаметре 150-250 мм. Отклонение от перпендикулярности плоскости торцов труб к их осям не должно превышать 4 мм при диаметре трубы 150-300 мм.

Трубы на 1 метр длины ствола должны выдерживать без разрушения внешнюю нагрузку не менее 20 кН (2000 кгс) при диаметре 150-250 мм.

Трубы должны быть водонепроницаемы и выдерживать внутреннее гидравлическое давление не менее 0,15 Мпа (1,5 кгс/см ² ).

Водопоглощение не должно превышать 8%, внутренняя и наружная поверхности труб должны быть покрыты химически стойкой глазурью, кислотостойкость труб должна быть не менее 93% и при постукивании металлическим молоточком массой 200 г должны издавать чистый недребезжащий звук [5].

1.1.7 Штатная ведомость предприятия

С учётом средней мощности завода, состав работающих принят с максимально возможным совмещением профессий.

Таблица 1.18

Штатная ведомость завода

	Наименование подразделений и профессий	Численность работающих, чел			Всего, чел
		1 смена	2 смена	3 смена
1	2	3	4	5	6
Административно-управленческий персонал
1	Директор	1	—	—	1
2	Начальник производства	1	—	—	1
3	Инженер-механик	1	—	—	1
4	Технолог	1	—	—	1
5	Секретарь	1	—	—	1
6	Уборщица	1	—	—	1
	Итого:	7	—	—	7
Планово-финансовый отдел
8	Экономист	1	—	—	1
	Итого:	1	—	—	1
Бухгалтерия
9	Главный бухгалтер	1	—	1
10	Бухгалтер	1	—	—	1
	Итого:	2	—	—	2
Отдел снабжения и сбыта
11	Начальник отдела	1	—	—	1
12	Агент-экспедитор	1	—	—	1
Цеховой персонал
13	Мастер цеха	1	—	—	1
	Итого:	1	—	—	1
Подготовительное отделение
14	Дежурный на питателе	1	—	—	1
15	Оператор подготовительного отделения	1	—	—	1
	Итого:	2	—	—	2
15	Рабочий смесителя	1	—	—	1
16	Оператор пресса	1	—	—	1
17	Оператор сушки	1	—	1	2
Перегрузочное и печное отделение
17	Рабочий по садке труб	1	1	—	2
18	Обжигальщик	1	1	1	3
19	Оператор разгрузчика печных вагонеток	1	1	—	2
20	Рабочий по браковке труб	2	2	—	4
	Итого:	5	5	1	15
Рабочие СГП
21	Водитель автопогрузчика	1	1	—	2
22	Крановщик	1	1	—	2
	Итого:	2	2	—	4
23	Теплотехник	1	1	—	2
24	Дежурный электрик	1	1	—	2
25	Дежурный механик	1	1	—	2
26	Слесарь технологического и транспортного оборудования	1	1	—	2
27	Слесарь по ремонту сушильных и печных вагонеток	1	1	—	2
28	Печник по ремонту футеровки печных вагонеток	1	1	—	2
29	Слесарь — сантехник	1	1	—	2
	Итого:	7	7	—	14
	Итого по заводу:				48

С учетом того, что на производстве имеются вспомогательные рабочие — 7 человек, общая численность работающих составит 55 человек.

1.1.8 Безопасность и экологичность проекта

Одним из важнейших принципов организации производства является создание безопасных и безвредных условий труда на всех стадиях производственного процесса.

Охрана труда рассматривается как одно из важнейших социально-экономических, санитарно-гигиенических и экономических мероприятий, направленных на обеспечение безопасных и здоровых условий труда. Охрана здоровья рабочих и служащих в процессе исполнения трудовых обязанностей закреплена в трудовом законодательстве, непосредственно направленном на создание безопасных и здоровых условий труда. Кроме того, разработаны и введены в действие многочисленные правила техники безопасности, санитарии, нормы и правила, соблюдение которых обеспечивает безопасность труда. Ответственность за состояние охраны труда несет администрация предприятия, которая обязана обеспечивать надлежащее техническое оснащение всех рабочих мест и создавать на них условия работы, соответствующие правилам охраны труда, техники безопасности, санитарным нормам.

Мероприятия по охране труда обеспечиваются проектно-сметно-конструкторской и другой технической документацией.

Технологический процесс производства керамических труб должен соответствовать требованиям безопасности по ГОСТ 12.3.002-75*ССБТ «Процессы производственные, общие требования безопасности». Организация и проведение технологического процесса предусматривает меры безопасности и безвредности для работающего персонала, близ расположенных жилых массивов и окружающей среды. Производственный процесс должен быть взрыво- и пожаробезопасным [8].

Анализ степени опасности технологического процесса при производстве керамических труб.

При производстве керамических труб в цехе формовки, сушки, обжига присутствуют вредные и опасные факторы, характеристика которых приведена в таблице 1.19.

Повышение уровня шума оказывает вредное воздействие на организм человека. Производственные процессы на предприятии в разрабатываемом проекте сопровождаются шумом, не превышающим установленные нормы. Контроль шумового воздействия на производстве осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Общие требования безопасности» и СН 3223-85 «Санитарные нормы допустимых уровней шума на рабочих местах».

Таблица 1.19

Оценка степени опасности технологического процесса.

Наименование цеха	Наименование оборудования, тип, марка	Кол-во оборудования, шт.	Технологические параметры (t,Р и др.)	Перечень токсичных, взрывопожароопасных веществ	Кол-во людей обслуживающих оборудование	Вредные и опасные факторы
Цех формовки, сушки, обжига	Вакуумный пресс СМ-88	1	Удельное давление прессования 1,6 МПа	Отсутствуют	1	Шум, электрический ток, напряжение, движущиеся части оборудования
	Туннельная сушилка	1	t НАЧ =30-35о С tКОН =90-100о С	СО, NО 2 , пыль	3	Шум, повышенная температура воздуха рабочей зоны, электрический ток, движущиеся части оборудования, внутризаводской транспорт, нагретые стенки технологического оборудования, взрывопожароопасные вещества
	Туннельная печь	1	t ОБЖ =1100о С	СО, NО 2 , СН4	5

Производственное оборудование цеха должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91 ССБТ «Оборудование производственное. Общие требования безопасности». Производственное оборудование должно соответствовать требованиям безопасности в течение всего срока службы. Движущиеся (вращающиеся) части производственного оборудования, являющиеся источниками опасности, должны быть ограждены сетчатыми или сплошными металлическими ограждениями в соответствии ГОСТ 12.2.062-81. Эксплуатация оборудования при снятых или неправильно установленных ограждениях запрещается ГОСТ I2.2.06I-8I. При применении сетчатого ограждения должны соблюдаться указанные в приложении 21 расстояния от опасного места до ограждения (Правила ТБ и ПС в ПСМ, часть I) [9].

По электробезопасности цех в соответствии с требованием ПУЭ относится к категории с повышенной опасностью (2 класс).

Для защиты людей от поражения электрическим током производственное оборудование должно удовлетворять следующим требования:

• токоведущие части производственного оборудования, являющиеся источником опасности, должны быть надежно изолированы или расположены в недоступных для людей местах;
• металлические части производственного оборудования, которые вследствие повреждения изоляции токоведущих частей могут оказаться под напряжением опасной величины, должны быть заземлены (занулены), согласно правил ТБ и ПС в ПСМ, часть I.