Цех по производству керамовермикулитовых изделий

Материалы смешивают в двух лопастных горизонтальных мешалках периодического действия. В первой мешалке готовят шликер, состоящий из глины, воды и  водного раствора абиетата натрия (омыленной канифоли). Водный раствор абиетата натрия вводят с целью повышения пластичности массы и уменьшения влагосодержания. После этого в смеситель загружается вспученный вермикулит и вновь производится перемешивание.

При перемешивании в течение 8-12 мин шликер становится пористым с плотностью 0,52-0,56 г/см3 и самотеком поступает в распределительным бак , а затем во вторую мешалку. Во второй мешалке к шликеру подают вспученный вермикулит и смесь перемешивают 8-12мин. Более длительное перемешивание смеси приводит к разрушению зерен вермикулита и увеличению массы изделий. После перемешивания получается формовочная масса плотностью 0,5 г/см3 и влажностью 50%. Массу заливается в движущиеся по конвейеру металлические очищенные и смазанные формы, которые изготовлены с учетом усадки. Далее формы по конвейеру поступают на сушку. Время сушки составляет  16ч. Остаточная влажность сырца после сушки не должна превышать 3%, так как иначе снижается его прочность, появляются трещины, отбитые ребра и углы.

После сушки сырец вынимают из формы (формы снабжены автоматическим выталкивающим устройством) с прочностью 0,12-0,14 МПа, устанавливают на полочные вагонетки в 8-10 изделия по высоте и направляют на обжиг. Обжиг происходит в туннельной печи. Время обжига- 4ч. После обжига автопогрузчикои изделия снимаются с вагонеток и поступают на упаковку.

Готовые изделия одного вида, размера и марки упаковывают в полиэтиленовую пленку, я затем в жесткую тару. Между изделиями должны быть уложены бумажные прокладки. Хранят изделия в крытых складах раздельно по маркам и размерам, штабелями высотой не более 2 м.

 

2.3. Режим работы и  производственная программа предприятия.

Режим работы предприятия, цехов и отделений выбирают в соответствии с Общесоюзными нормами типового проектирования ОНТП 07-85. Режим работы является исходным материалом для расчета технологического оборудования, потоков сырья, производственных площадей и списочного состава работающих.

Номинальное количество рабочих суток году………………………...………262

то же, по выгрузке сырья и материалов ………………….……………………365 
Количество рабочих смен в сутки ……………………………………….....…...2

То же по приему сырья и материалов:

         ж/д транспортом………………………….…………………...…………….2

         автотранспортом………………………………………………………...…..2   
Расчетное количество рабочих суток………………………………………....247 
Длительность плановых остановок на ремонты, суток……………………...15 
Продолжительность рабочей смены, ч…………………………………….….....8

Нормативный коэффициент использования оборудования во времени kи=0,8

Количество рабочих дней в году Jф определяется по формуле:

JФ = J(262) - Jкап =262-15=247, где

Jкап – время капитального ремонта, равное 15-25 сут.

Годовой фонд времени работы оборудования Jф.о.

JФ.о. = J(262)*kи =247*0,8=197,6    где

kи – нормативный коэффициент использования оборудования во времени, колеблется в пределах 0,7-0,92.

Производительность цеха составляет  30 000 м3/год ( 12000 т/год)

Производительность с учетом брака составляет  30 450 м3/год ( 12180 т/год)

 

 Режим работы предприятия.                                                             Таблица №5

Участок	Рабочих дней в году, JФ	Рабочих смен в сутки	Длительность смены, ч	Коэфф. использования оборудования, kи	Годовой фонд времени работы, JФ
1	2	3	4	5	6
Туннельная печь	247	3	8	0,9	7560
Туннельная сушилка	247	3	8	0,9	7560
Смеситель	247	2	8	0,8	3161
Дозаторы	247	2	8	0,8	3161
Транспорт	247	2	8	0,8	3161
Склад сырья	247	2	8	0,8	3161

 

 

Производственная программа                                                       Таблица №6

Вид продукции	Единица измерения	Выпуск продукции
		В год	В сутки	В смену	В час
1	2	3	4	5	6
Без учета брака
Керамовермикулитовая                плита	м3	30 000	151,82	75,91	9,49
Керамовермикулитовая                плита	шт	1 071423	5422	2711	338
С учетом брака 1,5%
Керамовермикулитовая                плита	м3	30 450	154,1	77,05	9,63
Керамовермикулитовая                плита	шт	1 087500	5504	2752	344

 

 

 

2.4. Характеристика исходного сырья. Расчет потребности в сырьевых материалах (материальный баланс).

 

Сырьем для получения керамовермикулитовых плит  служит вермикулит вспученный по ГОСТ 12865-67, огнеупорная глина, имеющая число пластичности не менее 18,   абиетиновая смола, едкий натр.

1. Вспученный вермикулит - сыпучий зернистый материал чешуйчатого строения, получаемый в результате обжига природного вермикулита.

Вспученный вермикулит в зависимости от размера зерен делят на следующие фракции:

крупный — с размером зерен от 5 до 10 мм;

средний — с размером зерен от 0,6 до 5 мм;

мелкий — с размером зерен до 0,6 мм.

Допускается наличие в крупном и среднем вермикулите зерен крупнее и мельче указанных предельных значений в количестве не более 15 % по массе; наличие зерен размером свыше 20 мм не допускается.

Допускается наличие в мелкой фракции зерен размером свыше 0,6 мм в количестве не более 20 % по массе.

Вспученный вермикулит в зависимости от плотности подразделяют на марки: 100; 150 и 200.

Вспученный вермикулит должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 7.

Таблица №7

Показатель	Норма для марок
	100	150	200
1. Плотность, кг/м3, не более	100	150	200
2. Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·°С), не более, при средней температуре: (25 ± 5) °С	0,055	0,060	0,065
(325 ± 5) °С	0,130	0,135	0,140
3. Влажность, % по массе, не более	3	3	3

 

2. Огнеупорная глина – землистые  обломочные горные породы осадочного  происхождения, состоящие в основном из высокодисперсных гидроалюмосиликатов. Огнеупорная глина используется как связующее, которое после обжига превращается в керамическое тело и придает изделиям механическую прочность.

По химическим и физическим показателям глина должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 8.

 

Таблица №8

Наименование показателя	Норма
Массовая доля Al2O3,%, не менее	23,0
Массовая доля железа в пересчете на Fe2O3,%, не более	4,5
Потери массы при прокаливании, % не более	18,0
Коллоидальность, %, не менее	8,0
Концентрация обменных катионов, мг·экв/100г сухой глины, не менее	7,0

По гранулометрическому составу и массовой доли влаги порошкообразные глины  должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 9.

Таблица №9

Наименование показателя	Норма
Остаток , %, не более, на ситах с размером ячеек              0,4              0,16	3,0 10,0
Массовая доли влаги, %	6,0-10,0

 

3. Добавки.

С целью повышения пластичности массы и уменьшения влагосодержания добавляется водный раствор абиетата натрия.

Состав сырьевой смеси:

Вспученный вермикулит- 59%

Огнеупорная глина- 40%

Абиетиновая смола- 0,1%

Едкий натр –0,02%

Вода -  50% от массы сухих компонентов

 

 

 

 

 

 

 

Материальный баланс                                                                       Таблица №10        

Наименование передела	Потери, %			Потребность в сырье, т
	Брак	Физ-мех.	Хим.	В год	В сутки	В смену	В час
1	2	3	4	5	6	7	8
Склад готовой продукции W=1%				12000	48,58	16,19	2,02
Туннельная печь, Wнач=3%	1,50	3	2,4	12828	51,93	17,31	2,16
Туннельная сушилка, Wнач=50%		47		18857	76,34	25,44	3,18
Конвейер формования		0,25		18904	76,53	38,26	4,78
Смеситель		0,25		18951	76,72	38,36	4,79
Дозатор вспученного вермикулита ( 59% от массы сухих компонентов)		0,25		7080	28,66	14,33	1,790
Дозатор глины (40% от массы сухих компонентов)		0,25		4800	19,43	9,71	1,214
Склад вспуч. вермикулита		0,25		7098	28,73	14,36	1,795
Склад глины		0,25		4812	19,48	9,74	1,217

 

Сводная таблица расхода                                                               Таблица №11        

Наименование сырья и полуфабрикатов	Ед. изм.	Расход сырья
		В год	В сутки	В смену	В час
Вспученный вермикулит	т	7098/7098	28,73/31,60	14,36/15,79	1,795/1,974
Огнеупорная глина	т	4812/4812	19,48/19,48	9,74/10,71	1,217/1,339
Абиетиновая смола	кг	11910/11910	48,21/53,04	24,11/26,51	3,01/3,31
Едкий натр	кг	2382/2382	9,64/10,61	4,82/5,30	0,60/0,66
Вода	т	5950/5950	24,09/26,49	12,04/13,25	1,51/1,65

В таблице 11 в числители приведена действительная потребность в сырье (с учетом возможных производственных потерь), а в знаменателе – потребность в сырье  с учетом коэффициента неравномерности потребления, Кн.п.. Величина Кн.п. изменяется в зависимости от периода потребления: в час до 1,3; в смену до 1,2; в сутки до 1,1; в год до 1,0.

 

2.5. Выбор и расчет количества основного технологического оборудования

Количество технологического оборудования определяется по формуле:

КМ = ПТ / ПЧ *kИ, где

КМ  - количество машин, подлежащих установке;

ПТ – требуемая производительность машин для данной операции в                единицу времени (час);

ПЧ – паспортная производительность машин выбранного типа в час;