Виготовлення перлітового щебеню і піску марки М300

ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

Кафедра фізико-хімічної механіки і технології будівельних матеріалів і виробів (повна назва кафедри)

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни «Заповнювачі для бетонів»

на тему: “Виготовлення перлітового щебеню і піску марки М300. Продуктивність 90тис. м³/рік ”

напряму підготовки 6.060101 «Будівництво» спеціальності «Технології будівельних конструкцій, виробів і матеріалів»

Студентки 3 курсу группи Тc-21

Воронова О.О

Керівник доцент, к.т.н. Першина Л.О.

Харків - 2014р.

Зміст

ВСТУП

.ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

.1 Номенклатура й основні властивості продукції, яка виробляється

.2 Характеристика сировини

. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

.1 Обгрунтування і вибір способу виробництва

.2 Технологічна схема виробництва, опис технологічних процесів

.3 Розрахунок матеріального балансу

.4 Режим роботи підприємства

.5 Вибір і розрахунок кількості технологічного обладнання

.6 Розрахунок складів бункерів

ВИСНОВКИ

ЛІТЕРАТУРА

ВСТУП

Перліт - матеріал, що отримується спученням при випалюванні підготовлених зерен з вулканічних водомістких порід (перліт, обсидіан, витрофир та ін).Родовища перлітів, а також обсидианов та інших аналогічних вулканічних стекол виявлено в Закарпатті, Вірменії, Азербайджані, Грузії, Приморському краї. Понад півстоліття спучений перлітовий пісок використовується в якості утеплювача, як в чистому вигляді, так і в теплоізоляційних виробах. Унікальні властивості спученого перліту зумовили широке застосування цього матеріалу в промисловості та будівництві. Легкий (50-250 кг/ м³), негорючий, пористий пісок-щебінь сьогодні використовується для теплової ізоляції будівель, споруд, обладнання. Він працює при температурах -200 +875 С°. З його допомогою вирішують питання вогнезахисту, акустичної ізоляції, його використовують як наповнювачі в легких бетонах, фарбах, лінолеумі та інших виробах. Світовий рівень виробництва спученого перліту досягає 20 млн. м³ на рік. У 90-х роках щорічне зростання обсягів виробництва цього матеріалу в світі в середньому склав близько 10%.

Лідером у виробництві спученого перліту та продукції з нього є США. Там виробляється близько 7 млн. м³ на рік цього продукту. 70% спученого перліту використовується в будівництві.На початок 90-х років у Радянському Союзі обсяг випуску спученого перліту становив 2,0 млн. м³ , причому 90% вироблялося в Росії. Сьогодні річний обсяг виробництва спученого перліту в Росії не перевищує 240тис. м³ .Перліт спучений на сьогоднішній день є одним з самих високоефективних утеплювачів в світі, біологічно стійкий, інертний,негорючий,легкий,сипучий,одержуваний високотемпературним випалюванням водомісткими вулканічного скла - перліту. Штукатурні розчини, виготовлені з піску перлітового спученого, поряд з поліпшеною декоративною обробкою поверхні стін, збільшують їх теплозахисну здатність, підвищують комфортабельність внутрішніх приміщень за рахунок високої звуковбирною здібності, збільшують вогнестійкість конструкцій. Перлітові штукатурні суміші застосовуються для поліпшення теплотехнічних, звукоізоляційних і акустичних властивостей огороджувальних конструкцій (стін, перегородок і перекриттів) житлових, громадських і виробничих приміщень, їх підвалів, виконаних з цегли, бетонних, залізобетонних, керамзитобетонних та інших конструкцій.

Тверднення розчинів відбувається в природних умовах. За опору теплопередачі шар перлітової штукатурки товщиною 30 мм. Звукопоглинання штукатурки в 1,5 рази вище, ніж у цегли. Вогнестійкість конструкцій, захищених перлітовою штукатуркою, в 2 рази вище.

1. ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1 Номенклатура й основні властивості продукції, яка виробляється

Використовується для теплової ізоляції при температурі ізолюючої поверхні від -200 до 875 С°., а також в якості теплоізоляційного матеріалу для кисневих і компресорних комплексів, для виробництва перліто- бітумних і перлітоцементних теплоізоляційних виробів; при гідропонному вирощуванні сільськогосподарських культур; при видаленні розливів нафтопродуктів з будь-яких поверхонь. Виходить високотемпературним випалюванням водомісткими вулканічного скла - перліту. Коефіцієнт теплопровідності при 25 +5 С°. Вт/( С°.) не більше 0,043.Температура спучування - 1000 С°.. Температура застосування - від -200 до +875 С°.. Вологість не більше 2% за масою Зерновий склад Фракція від 0,16 до 5,0 мм (група рядовий) Марка за насипною щільності 75 (насипна щільність від 50 до 75 кг/ м³) 100 (насипна щільність від 75 до 100 кг/ м³)

Більше 20% цього матеріалу споживається металургами. Найбільше застосування спучений перліт знайшов в ізоляції блоків розділення повітря на кисень і азот. З 1975 року по 1986 всі існуючі в СРСР блоки поділу були переведені на спучений перліт. У 80-ті - 90-ті спучений перліт знайшов широке застосування при розливанні чавуну і сталі. Так спучений перліт насипною щільністю до 100 кг/ м³ багатьма металургійними заводами використовується при ізоляції дзеркала розплаву в ковшах, виливницях, ливарних формах. Спучений перлітовий пісок з розмірами частинок до 5 мм упакований в паперові мішки закидається на дзеркало розплаву. Мішок при зіткненні з розплавленим металом згоряє, а спучений перлітовий пісок розсипається по дзеркалу розплаву. Утворений теплоізоляційний шар перешкоджає швидкому охолодженню розплаву. При цьому домішки, шлаки, присутні в металі переходять в прибуткову частину, покращуючи, тим самим, якість основного металу.

Концентрація шлаків, домішок, газової фази в прибутковій частині збільшує вихід придатного металу на кг розплаву. Ще одним напрямком використання спученого перліту в металургії є його застосування в ливарних формуючих сумішах. Добавка спученого перліту в ливарні піски робить стінки форм менш теплопровідними. Це сприяє повільному охолодженню виливків, а, отже, більш повного виходу домішок і шлаків в прибуткову частину. Часто для кращого розподілу спученого перліту по литтєвий формі використовують заздалегідь підготовлені перліто-графітові суміші.

Застосування теплоізоляційних покриттів на основі спученого перліту при виробництві виливків зі сталі в обсязі до 45%, кольорових сплавів до 30, чавуну до 10 забезпечує значну економію металів: сталі - 2250 тис. т. в рік; чавуну - 150; кольорових сплавів-1,5 тис.т. на рік.

Традиційною областю застосування спученого перліту в металургії є футеровочні роботи. У Росії випускається цілий ряд вогнетривів на основі спученого перліту. Найбільш поширеним матеріалом цього класу є перлітошамот.

1.2 Характеристика сировини

Водовмісні гірські породи для виробництва легких заповнювачів представлені глинами ,вулканічним склом, гідросліодами та цеолітами.

Однією із класифікаційних ознак вулканічного скла є вміст у ньому води, яка впливає на формування його будови. Розрізняють обсидіани - скло, яке мас 1% води, перліти - скло, що містить 3...4 % води і пехштейни - різновиди, які представлені максимально вулканічним склом (кількість води 6.. .8%).

Структура вулканічною скла залежить від ступеня його кристалічності, розмірів і форми кристалів, а також їх взаєморозташування. Вулканічне водовмісне скло може мати перлітову, сферолітову, фельзитову або порфірову структури

Перлітова структура відрізняється наявністю чергування зерен річних розмірів і концентричних тріщин між ними. Тріщинуватість обумовлена зміною об’єму під час гідратації первинного вулканічного скла. Слід зазначити, що термін "перліт”, шо отримав назву від типової перлі гової структури, на цей час с поширеним і на інші структурні різновиди скла, які здатні при нагріванні спучуватися

Сферолітова структура відрізняється наявністю сферичних радіально променевих зростків мікрокристалів.

Фельзитова структура характеризує щільну породу вулканічного скла, в якій важко виділити окремі мінерали під мікроскопом.

Порфірова структура характеризується наявністю в породі склуватої або тонкозернистої загальної маси, в якій розсіяні окремі крупні кристали, що мают ь назву порфірових виділень або включень.

В основі класифікації та визначення порід лежать структурні взаємовідносини різних фаз, що складають вулканічне скло. Так, терміном “склувата порода" визначають усі породи та їх похідні, в яких скло становить 50.. .95% загальної маси пороли. Якщо вміст склуватої фази становить більше 95%, породу називають вулканічним склом.

Сировиною для виробництва спученого перліту є водовмісне вулканічне скло, що утворюється під час швидкого охолодження вулканічних лав кислого складу (перліти, обсидіани. пехштейни, вітрофіри). Види вулканічного скла відрізняються структурою породи та вмістом води.

Для виготовлення пористих заповнювачів в основному використовують обсидіани, перліти та вітрофіри.

Обсидіани це однорідна склувата порода темного кольору, шо містить менше 1 % води і складається з аморфної однорідної скловидної маси або маси із включенням окремих кристалів.

Перліти водовмісне (вміст води віл 1 до 6%) вулканічне безструктурне

скло кислого складу.

. Вітрофіри - вулканічне скло, що містить більше 6% води і відрізняється наявністю крупних кристалів мінераловключень

Різні текстурні і структурні особливості обсидіанових перлітів при термообробці дають зазвичай крупні гранули спученого пемзоподібного піску і щебеню. Перліти, що мають перлітову будову (концентрична шкаралупчаста), але з невеликою механічною міцністю, утворюють при випалюванні легкий перлітовий пісок.

Високе спучення перліту обумовлене незначним ступенем розкристалізації скла, вмістом різних вкраплень (плагіоклазу та інших мінералів) до 15% і наявністю у склі структурної води 1,5... 3,5%.

Україна має унікальні запаси перлітової сировини в Закарпатській області. які складають понад 100 млн.м’. З 1992 року на Берегівському кар’єрі ведуться промислові розробки родовища Фогош (13,4 мли. м').

Із групи гідрослюд для виробництва легких заповнювачів найбільш використовуються вермикуліти.

Вермикуліти - мінерали із групи гідрослюд, які здатні спучуватися при нагріванні. Вермикуліти продуктом низькотемпературних гідротермальних процесів і наступного вивітрювання магнезіальних і магнезіально-залізистих слюд, флогопіту і біотиту. Для вермикуліту характерна пластинчаста структура, що містить кристалізаційну, конституційну та цеолітну воду в кількості 8... 20%.

Під час спучування породи утворюється продукт з шаруватою сполученою пористістю, зерна якого складаються з пакетів деформованих слюдяних пластин, що мають золотисто-латунний колір.

Україна мас величезні запаси вермикуліту, які представлені такими родовищами, як Андріївське (Запорізька область). Волинське, Придніпровське, Побузьське, Приазовське

Цеоліти - каркасні алюмосилікати лужних та лужноземельних елементів .

Перспективними районами визнані Закарпаття, Північний Кавказ, Закавказзя, Приморський край, Бурятія, Таджикистан, Іркутська і Читинська області. Природний перліт представляє собою кремнеземисте кисле вулканічне скло з включенням польових шпатів, кварцу, біоліта та інших мінералів. Його об'ємна вага 1700-2290 кг/ м³. Загальний вміст кремнезему в перліті доходить до 76%. Сировина піддається випробуванню з метою оцінки його якості за наступними показниками: хімічний склад - SiO₂ має бути 65-75%, Na2O + K2O - в межах від 3 до 8%; зміст кристалічних вкраплень - не більше 15 % за вагою; температура спучування не вище 1250 В°; коефіцієнт спучування Кв не менше 3.

Одним з основних показників якості сировини є коефіцієнт спучування або кратність спучення. Він визначається за тією ж формулою, що і коефіцієнт спучування глин. Практика заводського виробництва спученого перліту і результати лабораторних випробувань показали, що сировина, що спучується при більш низькій температурі, характеризується більш високим коефіцієнтом спучування.

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

.1 Обґрунтування і вибір способу виробництва

Для отримання спученого перліту використовують різне пічне обладнання:

)шахтні (вертикальні)печі (для випалення піску); (рис. 1)

Рисунок 1 - Шахтна піч для випалення піску

)обертові барабанні трубчасті похилі печі (окреме випалювання фракцій щебеню 3…10, 10…20 та 20…40мм); (рис.2)

Рисунок 2- Обертові барабанні трубчасті похилі печі

перлітовий щебінь заповнювач

3)обертові барабанні печі у завислому стані (окремо фракції піску менше 3 мм);

)установки киплячого шару ;

)похилі не обертові трубчасті печі.

Вибір конструкції печі обумовлений розміром зерен, що випалюються, необхідними властивостями заповнювача та потужністю підприємства, що запланована.

Обертові печі використовують при виробництві спученого перлітового щебеню і піску.

Конструкція печей дає змогу регулювати час випалювання перліту. Такі печі доцільно застосовувати для отримання крупно розмірних фракцій спученого перліту. Підвищення потужності печей при виготовленні спученого перліту досягається поєднанням печі термопідготовки і спучування. Для використання тепла перлітової сировини , що пройшла термопідготовки ,агрегат, в якому здійснюється термопідготовки, розташовують вище печі випалювання.

З метою підвищення швидкості нагрівання щебеню в обертовій печі випалювання ведуть за принципом прямотечії. Тривалість знаходження матеріалу в печі при випалюванні обумовлена видом сировини і крупністю зерен. Необхідний час випалювання досягається шляхом зміни швидкості обертання печі і кута нахилу її до горизонту.

Рис. 3- Технологічна схема виробництва перлітового щебеню і піску

Рисунок 4-Транспортування сировини

Технологія одержання спученого перліту передбачає такі операції: сортування, подрібнення та фракціонування сировини на три фракції: 0...3 мм, 3...7 мм та 7...12 мм. Іноді з кар’єрів одержують дві фракції перлітової сировини: від 0.15 до 2 мм (для виробництва піску) і від 5 до 10 мм (для щебеню).

Перлітову суміш транспортують у спеціалізованих критих вагонах ,вагонах- хопперах, вагонах- цистернах за ГОСТ 10674 і в спеціальних контейнерах , що виключають його забруднення і зволоження .

Перліт перевозять навалом у транспортних засобах будь-якого виду згідно з діючими правилами перевезення вантажів і технічними умовами навантаження і кріплення вантажів , затвердженими Міністерством шляхів сполучення , правил перевезення вантажів автомобільним і водним транспортом. При перевезенні залізничним транспортом вагони слід завантажувати з урахуванням повного використання їх вантажопідйомності.

Далі матеріал транспортується до щокової дробарки. Принцип роботи щокової дробарки заснований на стисненні робочими поверхнями ( щоками ) матеріалу , що призводить до виникнення великих напруг стиснення та зсуву , що руйнують матеріал. На рис. 5 показаний принцип роботи щокової дробарки . Одна з щік дробарки робиться нерухомою. Друга щока кріпиться

на шатуне забезпечує переміщення верхнього краю щоки так , що щока здійснює хитний рух . Вал шатуна приводиться в обертання через клиноременную передачу від двигуна ( електричний , дизельний) . На цьому ж валу кріпиться другий шків , який грає роль маховика і противаги для

Рисунок 5 - Щокова дробарка

основного шківа . Нижній край рухомої щоки має можливість регулювання положення в горизонтальному напрямку ( механічний привід або гідравлічний привід) , яке впливає на ширину мінімальної щілини , визначальну максимальну крупність матеріалу на виході з дробарки. Щоки утворюють клинообразную форму камери дроблення в якій матеріал під дією сили тяжіння і після руйнування просувається від верхньої частини , в яку завантажуються великі шматки , до вихідний ( розвантажувальної ) щілини. Бічні стінки в процесі дроблення не беруть участь.

Після щокової дробарки перлітова порода транспортується на сита де фракціонується і подається до складу фракціонованої сировини (рис.6)

Рисунок 6- Фракціонована сировина

В данному курсовому проекті вибираемо виробництво перлітового щеня і піску в обертовій печі .Робота печі заснована на тому, що вільно падаючі частинки випалювального матеріалу затримуються в нижній конусній частині печі внаслідок значної зміни швидкості газів. Вони встигають нагрітися до температури, при якій відбувається їх спучування. Розмір завантаження в піч часток не повинен перевищувати 2 мм. Спучені частинки підхоплюються газовим потоком і виносяться ...спочатку в циклон-класифікатор, а потім в батарейний циклон, з якого готова продукція надходить у бункери через барабанні дозатори в пакувальні машини. Для створення нормальних санітарно-гігієнічних умов праці необхідна ретельна герметизація транспортуючих механізмів і бункерів, які повинні працювати під невеликим розрідженням.

Фізико-хімічні процеси спучування перліту. Основою технології спучування вулканічних стекол, які містять хімічно зв'язану воду, що важко видаляється. Об’єм водяної пари при 900...950 С° в 4000 разів більше об’єму води, з якої вона одержана.Також встановлено, шо попередня термообробка подрібненої перлітової сировини при температурі 200...400 С° протягом 10...20 хв перед випалюванням при високих температурах підвищує якість одержуваного смученого перліту, при цьому розтріскування перлітових зерен, збільшується вихід крупних зерен як піску, так і щебеню: підвищується міцність і зменшується волологлинання зерен. На ефект спучування виливає розмір зерен вихідної сировими: чим він менший, тим ефективніше відбувається спучування.

Вода в перлітах, кількість якої визначається величиною «грати при прожарюванні, є головним фактором, що сприяє спучуванню, але деяку роль при спучуванні відіграє і газова фаза, шо міститься у породі.

Випал перлітової сировини фракції 5-10 мм на щебінь проводиться в обертових печах (рис.7). Піч довжиною 4 м і внутрішнім діаметром 0,8 м може видавати на годину 900-1200 кг спученого перліту. У середині вона футерується шамотним шаром 120 мм, на якому і відбувається спучування щебеневих і великих піщаних зерен. За досвідченними даними тресту Іркутскалюмінстрой хорошу стійкість показує монолітна Талькова футеровка на рідкому склі. Під обертової печі можна отримати і перлітовий пісок, для чого випал дрібних фракцій сировини ведуть у зваженому стані. При цьому збільшується швидкість обертання обжигового барабана і створюється спрямований газовий факел з установкою двох або більше форсунок.

Обертові печі для випалення перлітового щебеню мають наступну характеристику: продуктивність до 2,5 м³/год, температура підігріву сировини 200-400 В°, температура випалу 1000 В°, швидкість обертання 3-10 об/хв, кут нахилу печі 3-8 В°, діаметр барабана без футерування до 1200мм, довжина її до 6000 мм, час перебування матеріалу в печі 1-9 хв.

Рисунок 7 - Обертова піч для випалення перлітового щебеню і піску

Спучений в печах перліт надходить в циклони, після них розсіюється на фракції і складується. Зберігання піску і щебеню проводиться роздільно за фракціями і марками в умовах, що не допускають їх розпилення, зволоження і забруднення. Споживачеві готовий продукт поставляється в паперових багатошарових мішках або іншій тарі, яка захищає перліт від забруднення, розпилення та зволоження. В окремих випадках допускається постачання щебеню без упаковки. Транспортування перліту виробляється в критих транспортних засобах. В даний час є ряд розроблених типових проектів підприємств з виробництва спученого перліту.

2.3 Розрахунок матеріального балансу

1.      Кількість перлітового щебеню і піску на складі готової продукції:

_{1 за масою} = (N_{за об’ємом} ×r_{н пщ}) / (1- 0,01×x₁)

_{за об’ємом} - задана продуктивність, м³/рік;

r_{н пщ} - задана насипна густина перлітового щебеню і піску, т/м³;₁ - втрати на складі, 1%._{1 за об’ємом} = N_{1 за масою} / r_{н пщ}

_{1 за масою = (90000*0,3)/(1-0,01*1) = 27272}

N_{1 за об’ємом = 27272/0,3=90906}

2.      Потрібна річна продуктивність сит для розсіву готової продукції:

_{2 за масою} = N_{1 за масою} / (1- 0,01×x₂)

х₂ - втрати при просіюванні, 3%.

_{2 за об’ємом} = N_{2 за масою} / r_{н пщ}

_{2 за масою = 27272/(1-0,01*3)=28115 2 за об’ємом=28115/0,3=93716}

3.      Потрібна річна продуктивність випалювальної обертової печі та печі термопідготовки (за виходом перлітового щебеню і піску):

_{31 за масою} = N_{2 за масою 31 за об’ємом} = N_{2 за об’ємом}

_{31 за масою=28115}

N_{31 за об’ємом=93716}

Кількість матеріалу, який надходить у піч термопідготовки:

_{32 за масою} = N_{31 за масою} / [(1-0,01×x₃₁)×(1-0,01×x₃₂)×(1-0,01×x₃₃)]

х₃₁ - механічні втрати при випалі, 5%;

х₃₂ - втрати при прожарюванні, 5%;

х₃₃ - втрати при випаровуванні води, 3%.

_{32 за об’ємом} = N_{32 за масою} / r_{н пс}

r_{н пс} - насипна густина перлітової сировини з W=3%, 1,34 т/м³._{32 за масою=28115/[(1-0,01*5)(1-0,01*5)(1-0,01*3)]=32115}

N_{32 за об’ємом=32115/1,34=23966}

4.      Потрібна річна продуктивність сит для фракціонування сировини:

_{4 за масою} = N_{32 за масою} / (1- 0,01×x₄)

х₄ - втрати при просіюванні, 3%.

_{4 за об’ємом} = N_{4 за масою} / r_{н пс}

_{4 за масою=32115/(1-0,01*3)=33108}

N_{4 за об’ємом=33108/1,34=24707}

5.      Потрібна річна продуктивність щокової дробарки:

_{5 за масою} = N_{4 за масою} / (1- 0,01×x₅)

х₅ - втрати при подрібненні, 0,5%.

_{5 за об’ємом} = N_{5 за масою} / r_{н пс}

_{5 за масою=33108/(1-0,01*0,5)=33274}

N_{5 за об’ємом=33274/1,34=24831}

6.      Кількість перлітової породи на складі сировини:

_{6 за масою} = N_{5 за масою} / (1- 0,01×x₆)

х₆ - втрати на складі, 1%.

_{6 за об’ємом} = N_{6 за масою} / r_{н пс}

_{6 за масою=33274/(1-0,01*1)=33610}

N_{6 за об’ємом=33610/1,34=25082,09}

7.      Кількість перлітової породи, яка видобувається в кар’єрі:

_{7 за масою} = N_{6 за масою} / (1- 0,01×x₇)

х₇ - втрати при добуванні і транспортуванні, 2%.

_{7 за об’ємом} = N_{7 за масою} / r_{н пс}

_{7 за масою=33610/(1-0,01*2)=34295}

N_{7 за об’ємом=34295/1,34=25593}

Витратний коефіцієнт сухої перлітової сировини на 1 м³ перлітового щебеню і піску:

= [N_{7 за масою}×(1-0,01×W)] / [r_{н спс}×N _{за об’ємом}]

- вологість перлітової сировини, 3%;

r_{н спс} - насипна густина сухої перлітової сировини, 1,3 т/м³.=[34295*(1-0,01*3)]/[1,3*90000]=33266/117000=0,3

Визначаємо, які відділення містяться у складі заводу:

1.      склад сировини;

2.      дробильно-сортувальне відділення;

.        склад готової продукції.

.        відділ випалу й охолодження

 Для всіх відділень заводу тривалість робочої зміни приймаємо восьмигодинною(t_з=8год).

Для складів сировини і готової продукції при застосуванні залізничного транспорту приймаємо трьохзмінний безперервний режим роботи (n_з=3; Д_н=0).

Для дробильно-сортувального відділення приймаємо двохзмінний перервний режим роботи, оскільки третя зміна шкідлива для обслуговуючого персоналу (n_з=2; Д_н=105).

Для відділення випалу й охолодження приймаємо трьохзмінний режим роботи(n_з=3)

Після визначення режиму роботи кожного відділення підприємства обчислюємо календарний, номінальний і дійсний річні фонди робочого часу.

Календарний річний фонд робочого часу (F_к) для всіх відділень заводу обчислюємо, год:

Номінальний річний фонд робочого часу (F_н) кожного відділення заводу обчислюємо, год:

1.      склад сировини:

2.      дробильно-сортувальне відділення:

відділення випалу й охолодження:

_H = (Д - Д_н) *t₃ * n₃ = (365 - 0)*8*3=8760

3.      склад готової продукції:

Дійсний річний фонд робочого часу обладнання (F_д) у кожному відділенні заводу обчислюємо, год:

1.      склад сировини: 7446

.        дробильно-сортувальне відділення: 3536

.        відділення випалу й охолодження: F_Д = F_Н * k_В = 8760 * 0.8 = 7008

.        склад готової продукції: 7446

За результатами розрахунків режиму роботи заводу заповнюємо таблицю 1.

Таблиця1 - Режим роботи підприємства з виробництва заданого виду заповнювачу

.5 Вибір і розрахунок кількості технологічного обладнання

Визначаємо, яке основне технологічне обладнання міститься у складі відділень заводу:

1.      Склад сировини: відсутнє.

2.      Дробильно-сортувальне відділення: щокова дробарка; грохот.

.        Відділення випалу й охолодження: випалювальна обертова піч.

.        Сортувальне відділення: грохот

1.      Щокова дробарка - СМД-116: а=8;

2.      Грохот - СМД-53: а=40;

.        Випалювальна обертова піч- СМТ-178, СМТ-179: а=3,5;

.        Грохот - СМД-53: а=40;

Користуючись даними таблиці 1 вказуємо величину дійсного річного фонду робочого часу для кожного агрегату (F_д), год:

1.      Щокова дробарка - СМД-116: F_д =3536.

2.      Грохот СМД-53: F_д =3536.

.        Випалювальна обертова піч- СМТ-178, СМТ-179: F_д =7008.

.        Сортувальне відділення: Грохот СМД-53: F_д =7446.

Річну продуктивність кожного агрегату (N_а) обчислюємо, м³/рік:

а - годинна продуктивність агрегату, м³/год або т/год;_д - дійсний річний фонд робочого часу агрегату, год.

1.      Щокова дробарка - СМД-116:

N_a= a * F_д = 8 * 3536 = 28288

2.      Грохот для грохочення СМД-53:

N_a= a * F_д = 40 * 3536 = 141440

3.      Випалювальна обертова піч - СМТ-178, СМТ-179:

N_a= a * F_д = 3,5 * 7008 = 24528

4.      4. Грохот - СМД-53:

N_a= a * F_д = 40 * 7446 = 297840

З матеріального балансу знаходимо потрібну річну продуктивність (N_п), м³/рік:

1.      Щокова дробарка - СМД-116: N_п= N₅ =24831

2.      Грохот - СМД-53: N_п= N₃=24707

.        Випалювальна обертова піч - СМТ-178, СМТ-179: N_п= N₂₁=93716

.        Грохот - СМД-148: N_п= N₃=93716

Потрібну кількість обладнання (n) обчислюємо, шт.:

N_п - потрібна річна продуктивність, м³/рік або т/рік._а - річна продуктивність агрегату, м³/рік або т/рік.

1.      Щокова дробарка - СМД-116:

24831 /28288 = 0,8=1

2.      Грохот- СМД-53:

24707 /141440 = 0.17 = 1

3.      Випалювальна обертова піч - СМТ-178, СМТ-179:

93716/24528 = 3.8 =4

4.      Грохот - СМД-148:

93716 /297840 = 0.3 = 1

Правильність вибору кількості обладнання контролюємо за величиною коефіцієнту використання (Y), який обчислюємо:

1.      Щокова дробарка - СМД-116:

 24831 /28288*1 = 0.8  

2.      Грохот - СМД-53:

24707 /141440 = 0.17  

. Випалювальна обертова піч - СМТ-178, СМТ-179:

/ 24528*4 = 0.95

. Грохот - СМД-53:

 93716 / 297840*1 = 0.31

Розраховані для кожного агрегату значення n і Y задовольняють вимогам (n знаходиться у межах 1…4, Y наближається до одиниці), отже розрахунок можна вважати правильним.

Результати вибору і розрахунку кількості основного технологічного обладнання підприємства з виробництва перлітового щебеню та піску з продуктивністю 0,9 млн. м³/рік записуємо в таблицю 2.

Таблиця 2- Обладнання підприємства з виробництва перлітового щебеню та піску

.6 Розрахунок складів і бункерів

У виробництві перлітового щебеню і піску М300 для складування сировини використовують штабельні склади різних типів, для складування готової продукції - бункерні або силосні склади.

. Розрахунок складів сировини.

З матеріального балансу знаходимо потрібну річну кількість перлітової породи на складі сировини: N_п = N_{6 за об’ємом} = 25082,09 м³/рік.

Кількість перлітової породи на складі сировини (Q_ск) розраховуємо, м³:

(25082,09*7*12) / 365 = 577,23

Площу складу штабельного типу (S_ск) для складування перлітової породи визначаємо за формулою (8), м²:

577,23 / (3 * 0.6) = 320,68

. Розрахунок складів готової продукції.

З матеріального балансу знаходимо потрібну річну кількість керамзитового гравію на складі готової продукції: N₁=191919 м³/рік.

Місткість складів бункерного типу (V_ск), які використовуються для складування перлітового щебеню і піску, визначаємо, м³:

(90906 * 4) / (365 * 0.8) = 1245,28

ВИСНОВКИ

Спучений пісок використовують при приготуванні легких бетонів, тепло- і звукоізоляційних матеріалів, виробів, штукатурних розчинів, сухих будівельних сумішей, а також в якості теплоізоляційних засипок за температури експлуатації поверхонь, що ізолюються, від мінус 200 °С до 875 °С. Спучений щебінь використовують як заповнювач при приготуванні легких бетонів.

До загальних для всіх виробництв питань технологічного проектування відноситься також організація технологічного контролю виробництва. Технологічний контроль включає:- вхідний контроль якості сировинних матеріалів, їх відповідність державним стандартам, технічним умовам або іншим критеріям у відповідності з технологічним регламентом даного виробництва;

контроль технологічного процесу на всіх його переділах, що має на меті дотримання встановлених режимів і параметрів, своєчасне виявлення відхилень від них для оперативного регулювання технологічного процесу;

приймальний контроль готової продукції на предмет її відповідності державним стандартам за встановленими показниками якості.

Охорона праці на стадії проектування полягає в розробці заходів, які забезпечують створення належних санітарно-гігієнічних та безпечних умов праці виробничого персоналу.

У коло цих заходів входять рішення, що стосуються аспірації та знепилювання, шумопониження, нормалізації температурно-вологісного режиму, запобігання небезпечних і шкідливих впливів виробничих факторів Охорона навколишнього середовища передбачає заходи, спрямовані на недопущення погіршення навколишнього середовища від роботи проектованого підприємства. Сюди входять очищення газів, що відходять з печей та інших агрегатів від пилу та інших шкідливих речовин, очищення шламовмісного стоку, освітлювання вод та організації оборотного водозабезпечення, рекультивація земель по завершенні розробки кар'єрів та інші рішення, які випливають із специфіки даного виробництва.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.Роговой М. І. Технологія штучних пористих заповнювачів та кераміки.

.Стройиздат, 1979. p>. Іцковіч С. Л., Баженов Ю. П. та ін

.Заповнювачі для бетону. - М.: Вища школа, 1991. p>. Лука Л. П. Шлакова пемза.

.Дворкін Л. І., Пашков І. А. Будівельні матеріали з промислових відходів. - Київ: Вища школа, 1988.

5.Кривенко П.В., Пушкарьова К.К., Кочевих М.О. Заповнювачі для бетону: Підручник. - К.:ФАДА, ЛТД, 2001.

6. ГОСТ 25226-96. Щебінь і пісок перлітові для виробництва спученого перліту. Технічні умови

. ГОСТ 8269 - 87. Щебінь із природного каменю, гравійі щебінь із гравію для будівельних