Проектирование цеха по производству полужестких минераловатных плит с синтетическими смолами с производительностью 40000 м3/год

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный  
архитектурно-строительный университет»

Себряковский филиал

 

 

Кафедра СМиСТ

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

«Технология изоляционных и отделочных материалов»

 

 

 

 

 

 

Тема проекта:

 

 «Проектирование цеха по производству полужестких минераловатных плит с синтетическими смолами с производительностью  
40000 м3/год»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Проверил:

студентка  гр. С-31д ст. преподаватель

Короткова И.А. Субботина О.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

Михайловка 2014

Содержание.

Введение	3
Номенклатура выпускаемой продукции	4
Характеристика базового изделия	5
Технологическая часть	6
Режим работы цеха	6
Производительность цеха	6
Сырьё и полуфабрикаты	8
3.3.1 Характеристика сырьевых материалов и требования к ним..................................................................................................	8
3.3.2 Подбор состава сырьевой шихты......................................	8
Технологический процесс производства	11
Расчёт основного технологического оборудования	16
Расчёт потребности цеха в энергоресурсах	21
Штатная ведомость цеха	22
Контроль технологического процесса и готовой продукции	23
Технико-экономическая часть.	24
Охрана труда и техника безопасности	26
Список используемой литературы	28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Теплоизоляционными материалами называют такие строительные материалы, которые имеют малую теплопроводность и используются благодаря этому для тепловой изоляции строительных конструкций зданий, а также горячих и холодных поверхностей различного оборудования и трубопроводов.

В строительстве тепловая изоляция позволяет уменьшить толщину ограждающих конструкций (стен, кровли), снизить расход основных материалов (кирпича, бетона, древесины), облегчить конструкции и понизить их стоимость, уменьшить расход топлива в эксплуатационный период. В технологическом и энергетическом оборудовании тепловая изоляция снижает потери теплоты, обеспечивает необходимый температурный режим, снижает удельный расход топлива на единицу продукции, оздоровляет условия труда. Чтобы получить достаточный эффект от применения тепловой изоляции, в инженерных проектах производятся соответствующие тепловые расчеты, в которых принимаются конкретные разновидности теплоизоляционных материалов и учитываются их теплофизические характеристики. Эти мероприятия позволяют успешно решать проблему экономии топливно-энергетических ресурсов.

До периода рыночных реформ большая часть объема выпускаемых минераловатных изделий была ориентирована на промышленную теплоизоляцию, а интересы жилищного строительства, особенно индивидуального, оставались на втором плане. В настоящее время номенклатура выпускаемой продукции все больше отвечает условиям жилищного строительства, где наряду с традиционными требованиями появляются требования по прочности, долговечности, водо- и атмосфероустойчивости.

Структура объемов выпуска утеплителей в современной  России близка к структуре, сложившейся в передовых странах мира, где волокнистые утеплители также занимают 60–80 % от общего выпуска теплоизоляционных материалов.

Основной задачей отрасли по производству теплоизоляционных изделий является вовлечение в сферу производства максимально возможных объемов побочных продуктов других отраслей и промышленных отходов, образующихся в весьма большом количестве, исчисляемом миллиардами тонн, при добыче и сжигании углей, выплавке черных и цветных металлов, производстве и применении стекол, переработке нефти, производстве удобрений, добыче и переработке руды и нерудных полезных ископаемых и т. п. Решение этой проблемы кроме значительного технико-экономического эффекта имеет важное экологическое значение.

1. Номенклатура выпускаемой продукции

Минеральные плиты является широко распространенным теплоизоляционным материалом, изготавливают из минерального волокна путем распыления на него синтетических смол или битума с последующим прессованием и сушкой.

Плотность плит зависит от вида связующего и уплотнения, и лежит в диапазоне 75— 300 кг/м3.

Полужесткие плиты применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций и поверхностей оборудования, доходящую до температуры до 300°С — если в процессе изготовления плит применялись синтетические связующие; и до 60°С — на битумном связующем.

Плиты на синтетическом связующем выпускают марок от 50 до 300; они имеют большую теплостойкость, чем на битумном связующем (до 100…120 °С). Плиты марок 50 и 75 — гибкие, а марок 200 и 300 — жесткие с прочностью при изгибе не менее 0,2 и 0,4 МПа соответственно. 

Применение синтетических смол в качестве связующих веществ в производстве мягких и полужестких теплоизоляционных изделий из минеральной ваты позволяет получать плиты, цилиндры, полуцилиндры, сегменты, маты предельно малыми для этого вида изделий объемными массами при достаточной прочности и хорошей упругости.

Мягкие и полужесткие минераловатные изделия с синтетическими смолами выгодно отличаются своими физико-механическими показателями и по внешнему виду от аналогичных изделий, изготовляемых с использованием других видов связующих веществ (например, битумов).

 

.

2. Характеристика базового изделия

За базовое изделие дана минераловатная плита с синтетическими смолами. Плотность на сжатие твердых плит возрастает с количеством вертикально ориентированных волокон. Прочность на сжатие при 10 %-ной деформации в 100 кПа может быть достигнута при содержании вертикально ориентированных волокон около 65 % для минераловатных плит плотностью 15–160 кг/м3, и около 55 % — для плит плотностью 180–190 кг/м¢.

Плиты размером 180×120 см, а при определенных параметрах уплотнения до 360×120 см экономически целесообразно применять для утепления стен, перекрытий и покрытий зданий. Придельная температура применения не более 100оС

3. Технологическая часть

3.1. Режим работы цеха.

Для расчета технологического оборудования, сырья, списочного состава рабочих, составляют режим работы цеха.

Таблица 1.

Режим работы цеха.

№	Наименование технологического передела	Кол-во рабочих дней в году, (сут)	Кол-во смен в сутки	Длительность смен, (ч)	Годовой фонд эксплуатационного времени, (ч)		Годовой фонд рабочего времени, (ч)
1.	Склад сырья	265	3	8	6360	0,8	5088
2.	Дробильно-сортировочное отделение	265	3	8	6360	0,8	5088
3.	Плавильное отделение	265	3	8	6360	0,8	5088
4.	Отделение получение волокна	265	3	8	6360	0,8	5088
5.	Термообработки	265	3	8	6360	0,85	5406
6.	Резка и упаковка	265	3	8	6360	0,8	5088
7.	Склад готовой продукции	265	3	8	6360	0,9	5724

 

3.2. Производительность цеха.

Расчет производительности для каждого технологического передела производится по формуле: ,

где - производительность рассчитываемого передела;

      - производительность передела, следуемого за рассчитываемым;

      - производственные потери и брак.

 

 

Таблица 2.

Расчет производительности цеха.

№	Наименование технологического передела	Потери, %	Формула для расчёта	Производительность, м³
				в час	в смену	в сутки	в год
1.	Склад готовой продукции	–	–	6,29	50,3	151	40000
2.	Резка	1	;1 – ;100	6,35	50,8	152,5	40404
3.	Охлаждение	0,5	;1 – ;100	6,39	51,08	153,23	40607
4.	Термообработка	0,3	;1 – ;100	6,4	51,23	153,69	40729
5.	Образование минераловатного ковра	2	40729;1 – 2;100	6,54	52,28	156,83	41560
6.	Волокно–образование	10	;1 – ;100	7,26	58,09	174,26	46178
7.	Плавление	2	;1 – ;100	7,41	59,27	177,81	47120
8.	Перемешивание	1	;1 – ;100	7,48	59,87	179,61	47596
9.	Дозирование:	1	;1 – ;100	7,56	60,47	181,42	48077
	1). Диабаз			5,06	40,52	121,55	32212
	2). Известняк			2,49	19,95	59,87	15865
10.	Фракционирование:	1,5	;1 – ;100	7,67	61,39	184,18	48809
	1). Диабаз			5,14	41,13	123,4	32702
	2). Известняк			2,53	20,26	60,78	16107
12.	Дробление:	1	;1 – ;100	7,75	62,02	186,05	49302
	1). Диабаз			5,2	41,55	124,65	33032
	2). Известняк			2,55	20,47	61,4	16270
14.	Склад сырья:	0,5	49550;1 – 05;100	7,79	62,33	186,98	49550
	1). Диабаз			5,22	41,76	125,28	33198
	2). Известняк			2,57	20,57	61,7	16352

 

3.3 Сырьё и  полуфабрикаты.

3.3.1 Характеристика сырьевых  материалов и требования к  ним.

Основным минералом является диабаз представляет собой мелкозернистую полнокристаллическую вулканическую породу, которая по своему химическому и минеральному составу достаточно близка к базальту и чаще всего имеет чёрный цвет. Характерной чертой данного камня является высокая твёрдость и значительная прочность на сжатие. Одной из отличительных черт данного природного камня является сравнительно малое содержание в нем кремнезёма (около 45-52 %).

Цвет минерала может быть различным. Встречаются образцы, которые имеют чёрную, тёмно-серую и даже зеленовато-чёрную окраску. Камень имеет диабазовую (её ещё называют офитовая) структуру, которая образуется хаотично расположенными и вытянутыми кристаллами плагиоклаза, всё пространство между которыми занимает авгит.

Диабаз имеет широкое распространение в регионах с достаточно пологим залеганием горных пород осадочного происхождения, а также в районах нахождения вулканических туфов и лав. Образования данного минерала формируют собой застывшие тела, которые располагаются относительно неглубоко. Мощность таких залеганий может колебаться от нескольких сантиметров до 200 метров, а в некоторых случаях и более.

Самой ценной характеристикой этой горной породы считается её высокая прочность на сжатие, отличная морозостойкость и достаточная твёрдость. Такими камнями сложены сибирские траппы.

Известняк, осадочная горная порода, состоящая преимущественно из кальцита СаСО3 (редко из арагонита).

Наиболее частыми примесями в известняк являются доломит, кварц, глинистые минералы, окислы и гидроокислы железа и марганца, а также пирит, марказит, фосфаты, гипс, органическое вещество и др. Химический состав чистых известняков приближается к теоретическому составу кальцита (56% CaО и 44% СО2). При содержании в известняке MgO от 4 до 17% их называют доломитизированными известняками. При возрастании содержания магния известняк через ряд промежуточных разновидностей переходят в доломиты. Известняки, содержащие от 25 до 50% глинистых частиц.

 

 

 

 

 

3.3.2 Подбор состава сырьевой  шихты

Определение состава шихты для производства минеральной ваты включает в себя ряд основных требований. Запас сырья, позволяющий изготавливать минеральную вату из однокомпонентной шихты без добавок, весьма ограничен. В связи с этим для производства минеральной ваты, соответствующей требованиям стандарта, шихту составляют из двух, а иногда и из трех компонентов. Основным критерием при этом является модуль кислотности =( + )/(CaO+MgO), который представляет собой отношение в шихте суммы кислотных оксидов к основным. По стандартам минеральной ваты должен быть не менее 1,5 для высшей и не менее 1,0 для первой категории сырья.