Производство листового стекла флоат-способом

Реферат

Данный дипломный проект состоит из пояснительной записки, содержащей 120 листов печатного текста, включающего: 39 таблиц, 13 рисунках, и основанной на 21 литературных источниках, и графической части состоящей из 8 листов формата А1 (план и разрезы цеха, генеральный план, технологическая карта, теплотехническое оборудование, НПР, строительная конструкция и технико-экономические показатели, технологическая схема) и 1 листа формата А2 (разрезы цеха).

Ключевые слова: стекло листовое, механическая обработка, контроль качества, сырье, технология, производство, оборудование, флоат-способ.

Целью данного дипломного проекта было запроектировать производство листового стекла флоат-способом формования на расплаве олова и усовершенствовать его. В работе рассмотрены различные технологии производства листового стекла, пути и средства его совершенствования. Произведены все необходимые технологические и экономические расчеты.

Введение

Основными направлениями экономического и социального развития России и стран СНГ является развитие производства эффективных строительных материалов, одним из таких материалов является стекло.

Стекло - один из самых распространенных материалов, широко используемых в строительной промышленности и в быту. Непрерывно возрастающая потребность в стеклоизделиях различного назначения вызывает необходимость увеличения выпуска продукции стекольной промышленности при улучшении ее качества.

Научно-технический прогресс в производстве стекла позволил значительно расширить области его эффективного применения. В последние годы в технике стеклоделия произошли значительные изменения. Появились новые способы производства и средства совершенствования существующих способов, новые области применения стекла, увеличилось число составов стекол, все более широко внедряются в практику методы математического планирования и автоматического регулирования процессов стеклоделия.

К числу выдающихся достижений последнего времени в стеклотехнике, несомненно, относится производство полированного стекла на расплаве олова, заменившее дорогой способ шлифования и полирования на громоздких механических конвейерах. Стекло и изделия на его основе применяют во всех областях современной науки и техники. Стекло превратилось в незаменимый материал строительного и конструкционного назначения.

Огромное значение имеет качество продукции - важнейший показатель деятельности предприятия. Повышение качества продукции в значительной мере определяет выживаемость предприятия в условиях рынка, темпы научно-технического прогресса, рост эффективности производства, экономию всех видов ресурсов, используемых на предприятии. Рост качества продукции - характерная тенденция работы всех ведущих фирм мира.

Управление качеством - действия, осуществляемые при создании, эксплуатации или потреблении продукции в целях установления, обеспечения и поддержания необходимого уровня ее качества.     

Сущность всякого управления заключается в выработке управляющих решений и последующей реализации предусмотренных этими решениями управляющих воздействий на определенном объекте управления. При управлении качеством продукции непосредственными объектами управления, как правило, являются процессы, от которых зависит качество продукции. Они организуются и протекают как на до производственной стадии, так и на производственной и после производственной стадиях жизненного цикла продукции.

Система управления качеством продукции представляет собой организационную структуру, четко распределяющую ответственность, процедуры, процессы и ресурсы, необходимые для управления качеством.

Политика в области качества может быть сформулирована в виде принципа деятельности предприятия и включать:

·    улучшение экономического положения предприятия;

·        расширение или завоевание новых рынков сбыта;

·        достижение технического уровня продукции, превышающего уровень ведущих предприятий и фирм;

·        ориентацию на удовлетворение требований потребителя определенных регионов;

·        освоение изделий, функциональные возможности которых реализуются на новых принципах;

·        улучшение важнейших показателей качества продукции;

·        снижение уровня дефектности изготавливаемой продукции;

·        увеличение сроков гарантии на продукцию;

·        развитие сервиса.

1.      
Оценка потребности и определение ассортимента продукции

Структуру производства стекла определяет потребитель. В настоящее время 75 % общего объема составляет выпуск контейнерного и плоского стекла, что связано с ростом производства пищевых продуктов, напитков, резким увеличением строительного рынка (ежегодный прирост составляет до 8%), потреблением около 20% плоского стекла мебельной промышленностью и транспортом.

Ежегодно в Россию импортируется 350-400 тыс. тонн специального вида архитектурного, теплозащитного и фасадного стекла, в основном выпускаемого заводами фирм «Пилкинтон» (Великобритания), «Сан-Гобен» (Франция), «Главербел» (Бельгия), «Гардиан» (США). Одновременно около 25-30% стекла импортируется в некоторые европейские страны, СНГ, а также в Иран, Турцию и африканские страны.

В России за последние 15 лет в производстве и потреблении стекла произошли существенные изменения. Изменилось само отношение к этому продукту: если раньше основным его назначением было остекление деревянных рам в жилищном строительстве и розничная продажа, то сейчас основная часть стекла поступает на вторичную переработку, такую как нанесение покрытий, закалка, изготовление многослойных стекол и стеклопакетов. Листовое стекло стало базовым продуктом для производства изделий. Это вызвало изменение требований, предъявляемых потребителями к качеству листового стекла, особенно к стабильности показателей качества.

С 1999 года усилились со стороны государства требования к экономии энергоресурсов, в том числе и в сфере гражданского строительства за счет использования энергосберегающих материалов и конструкций. В жилом секторе 18% от общей площади занимает остекление, а потери тепла составляют более 65%. СНиПами установлена нормативная величина приведенного коэффициента сопротивления теплопередачи стеклопакета, равная 0,55 м²*°С/Вт. Простейший однокамерный стеклопакет 4-16-4 (два простых стекла толщиной по 4 мм и дистанционная рамка длиной в 16 мм между ними) имеет коэффициент всего 0,32 м²х°С/Вт, чего явно недостаточно.

В данном дипломном проекте разработана технология по производству листового стекла формата «Джамбо-Сайз» размером 3210х6000 мм толщиной от 4 до 10 мм. Данный формат является более экономным при переработке, по сравнению с форматом ДЛФ размером 3210х2500 мм., отходы при раскрое листа формата «Джамбо-Сайз» всего 6% от общей площади листа тогда, как при раскрое листа формата ДЛФ на те же листы отходы составляют 14% от площади листа. Из выше сказанного можно сказать, что спрос на данную продукцию будет достаточно высок как в Саратовской области, так и в других регионах Российской Федерации

Ассортимент выпускаемого листового стекла

В данном дипломном проекте запроектировано производство листового стекла флоат-способом в соответствие ГОСТ 111-2001.

Таблица 1.1

Конечным продуктом являются листы размером 3210×6000мм толщиной: 4, 5, 6, 8, 10мм., также запроектировано производство листов формата 3210×2500 мм. Стекло в соответствии с его оптическими искажениями и допускаемыми пороками подразделяют на марки М0, М1, М2, М4, М5, М6, М7.

Отклонения от плоскостности листа стекла не должно быть более 0,1% длины наименьшей стороны.

2. Технико-экономические обоснования развития производства

Технико-экономическая часть содержит технико-экономические показатели предприятия и экономическую эффективность производства.

Технико-экономические показатели выражаются: производственной программой, расходом сырья и материалов на выпуск готовой продукции, потребностью в технологическом оборудовании, годовым режимом рабочего времени, потребной численностью производственных рабочих и т.д.

.1 Производительность цеха

Производительность предприятия - расчетный показатель максимального выпуска условной номенклатуры продукции в единицу времени.

Величина производственной мощности предприятия в целом равна сумме мощностей отдельных параллельно работающих технологических участков по производству листового стекла. Расчет производительности предприятия по выпуску готовых изделий производится исходя из заданной годовой производительности. В данном дипломном проекте годовая производительность предприятия с учетом КИС=0,91 равна П=18250 тыс. м² /год при толщине ленты стекла 4 мм.

При расчете производительности необходимо учитывать возможный брак в производстве и некондиционность изделий. Для заводов по производству стекла процент брака (стеклобоя) может достигать 1%. Расчет производительности приведен в таблице 2.1

П_фак= 1,01*П_год,

где П_фак - фактическая производительность предприятия в год по вытянутому стеклу;

,01- коэффициент, учитывающий потери при производстве;

П_год - заданная производительность предприятия.

П_фак= 1,01*18250000=18432500 м² /год.

П_сутки= 18432500/365=50500 м².

П_смена=50500/2=25250 м².

П_час=25250/12=2104,2 м².

Таблица 2.1

Отправным материалом для расчета технологического оборудования, потока сырья, состава персонала является режим работы цеха (предприятия). Он определяет количество рабочих дней в году, количество смен в сутки и рабочих часов в смене.

Режим работы устанавливается в соответствии с трудовым законодательством РФ.

При назначении режима работы предприятия необходимо обеспечить полное использование основных фондов и принять наибольшее количество рабочих смен в сутки.

Расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производственная мощность предприятия в целом и отдельных линий, установок, определяют по формуле:

В_р=С_р*U*K_u (час),

где В_р - расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах;

С_р - расчетное количество рабочих суток в году;

U - количество рабочих часов в сутки;

К_u - среднегодовой коэффициент использования технологического оборудования.

В_р = 365*24*0,95= 8322 часа

Г_р = В_р*К_эк.в. =8322 * 0,876= 7290,1 часа

Где Г_р- годовой фонд рабочего времени;

К_эк.в. -коэффициент использования эксплуатационного времени, 0.876

Режим работы предприятия характеризуется количеством рабочих дней в году, количеством смен в сутки и продолжительностью смены в часах. В виду того, что на данном предприятии имеют место процессы, требующие круглосуточного контроля, принимаем 365 рабочих дня исходя из 7-дневной рабочей недели при двухсменной работе. Таким образом, годовой фонд рабочего времени составит 7290,1 часа при 12^и часовой рабочей смене.

.2 Потребность в сырьевых материалах и полуфабрикатах

Расчет объема потребляемых материалов производится исходя из заданной производительности предприятия и расхода материалов на единицу готовой продукции.

Для получения стекла требуемого качества и вида состав шихты рассчитывают, используя данные химического анализа применяемых сырьевых материалов. Расчет ведут на 100 мас. ч. стекломассы. Химические составы стекла и каждого составляющего шихту вещества выражают в процентах от массы.

В данном дипломном проекте необходимо рассчитать состав шихты для листового стекла отформованного флоат-способом следующего состава (%):

Таблица 2.2

Химический состав сырьевых материалов Таблица 2.3

Чтобы получить 100 кг стекломассы заданного состава, необходимо с сырьевыми материалами ввести заданное количество оксидов в килограммах.

С учетом потерь при прокаливании и транспортировки состав шихты будет следующим:

Песок - 58,9%+0,37%+1%=58,9+0,218+0,589=59,707кг.

Полевой шпат - 3%+11%+1%=3+0,33+0,03=3,36кг.

Известняк - 4%+44%+1%=4+1,76+0,04=5,8кг.

Сульфат натрия - 1%+4%+1%=1+0,04+0,01=1,05кг

Уголь - 0,1%=0,1кг.

Сода - 18%+44%+1%=18+7,92+0,18=26,1кг.

Доломит - 15%+48,4%+1%=15+7,26+0,15=22,41кг.

Из выше сказанного можно сделать вывод, что на 100 кг стекломассы требуется 118,527 кг шихты плюс 15 кг стеклобоя.

Таблица 2.4

Шихта представляет собой смесь материалов, обеспечивающих прохождение при высокой температуре химических реакций с образованием стекла. Для производства стекла применяют материалы, при помощи которых в состав стекла вводят окислы: Si0₂, Na₂0, СаО, MgO, А1₂0₃ и др.

Кварцевый песок - горная порода, при помощи которой в состав стекла вводится Si0₂. Окись кремния является основой стекла. В кварцевых песках первого сорта содержание Si0₂ должно быть не менее 97,5-99%, а в песках второго сорта - не менее 97-98,7%. Примеси окислов железа (Fe₂0₃), титана (Ti0₂) и хрома (Сг₂0₃) являются вредными и к их содержанию в песке предъявляются особенно жесткие требования. Содержание оксидов Fe₂0₃ не должно превышать 0,05%.

К песку предъявляются также требования в отношении его зернового (гранулометрического) состава. Наиболее подходящим является песок со средним размером зерен - 0,15-0,40 мм. Поступающий в шихту песок дополнительно просеивается через сито с сеткой №08(81 отв/см²).

Доломит представляет собой осадочную горную породу, включающую в себя главным образом минералы доломита с некоторыми примесями. Доломит в химически чистом состоянии содержит CaCO₃ - 54.3%, MgCO₃ - 45,7%. Через доломит в стекло вводят MgO(не менее 19%) и CaO(в пределах 29-32%). Содержание примесей оксида железа в доломите не должно превышать 0,15%. В настоящее время доломит с карьера поступает обработанным и обогащенным, но подается в шихту после дополнительного просеивания через сито с сеткой №1,2(36 отв/см²).

Известняк широко распространен в природе. Это осадочная горная порода состоящая из СаСО₃ и некоторых примесей Si0₂, А1₂О₃, MgO в количестве до 2% эти примеси не вредны. Применяемый в стекловарении чистый известняк содержит 56% СаО и 44% СО₂. Через известняк в состав стекла вводят СаО.

Содержание окислов железа должно быть менее 0,3%. В последние годы известняк поступает в виде мела в готовом виде, но перед поступлением в шихту просеивается через сито с сеткой №1,2 (36 отв/см² ).

Пегматит представляет собой прочную природную смесь, состоящую из 71% Si0₂ и 15% А1₂О₃. В составе примесей находятся около0,4% окислов железа. На карьере он проходит процесс размола и обогощения и в производство поступает в готовом виде. Через пегматит в стекло вводится А1₂О₃. Перед подачей в шихту производится контрольное просеивание через сито с сеткой №0,7 (100 отв/см²). В рецепте шихты может быть заменен полевошпатом.

Полевошпатный концентрат представляет собой отходы горнодобывающих фабрик, которые перерабатывают пегматитовые и нефелиновые руды для извлечения из них ценных минералов. Полевошпатный концентрат содержит до 68% Si0₂,21,7% А1₂О₃ и до 0,5% Fe₂0₃.

Кальцинированная сода - продукт химического производства и представляет собой хорошо растворимый в воде мелкокристаллический порошок белого цвета. Химический состав соды - Na₂CO₃ содержащий 58,5% Na₂O и 41,5% CO₂. В составе примесей содержится не более 0,02% оксидов железа. Кальцинированная сода является главным реагентом, обеспечивающий процесс химических реакций при варке стекла и входит в состав стекла в виде оксидов натрия Na₂O(R₂O). Сода является сильнопылящим материалом, обладающим высокой гигроскопичностью и хорошей растворимостью в воде. Последнее свойство затрудняет хранение соды, поэтому ее приходится складировать в специальных вертикальных силосах, оснащенных системой аэрации, исключающие попадание влаги и слеживания соды.

Сульфат натрия - синтетический продукт, натриевая соль серной кислоты Na₂SO₄ который в основном составе содержит 43,7% Na₂O и 56,3% SO₃. Сульфат представляет собой растворимый в воде мелкокристаллический порошок. Он применяется для активизации процесса осветления стекломассы. Обычно в комбинации с углеродом в качестве которого добавляется каменный уголь. Сульфат и уголь поступают на завод в готовом виде, но перед подачей в шихту проходит контрольное просеивание на сите с сеткой №1,2 (36 отв/см² ).

Одним из наиболее важных факторов определяющих выбор рецепта стекла для флоат-процесса, является кристаллизационная способность стекла, то есть те температурные пределы внутри которых оно может закристаллизоваться. Поэтому состав промышленного стекла всегда следует подбирать таким образом, чтобы температура верхнего предела кристаллизации была ниже температуры формования не менее чем на 25-30^оС.

Для флоат-стекла этим требованиям удовлетворяют следующие составы приведенные в табл 2.2.

Состав стекольной шихты рассчитывается уже по заданному рецепту стекла с учетом химического состава применяемых сырьевых материалов. Весовой состав шихты является исходным для организации производства шихты. Он утверждается главным инженером предприятия и строго контролируется техническим персоналом цеха и ЦЗЛ. Помимо исходных сырьевых материалов в состав шихты вводится стеклобой образующийся во время производственного процесса. Масса стеклобоя вводится в количестве не более 20% (свыше 100%) от общей массы шихты.

Весовой состав шихты для флоат-стекла, рассчитанный для вышеприведенного рецепта:

Таблица 2.5

2.3 Потребность в оборудовании

Выбор технологического оборудования производится с учетом ранее принятого технологического способа производства, а также исходя из рассчитанной производительности предприятия.

Расчет потребного количества технологического оборудования производится с учетом норм производительности оборудования в единицу рабочего времени при данной номенклатуре продукции, чтобы обеспечить выпуск изделий в объеме годовой производственной программы предприятия в условиях установленного режима работы. Расчет потребного количества оборудования:

М= Пⁿ_ч/(П_н*К_н),

где М - количество машин (установок);

Пⁿ_ч - производительность предприятия часовая;

П_н - производительность оборудования нормативная;

К_н - коэффициент использования оборудования, в стекольной промышленности он равен 0,98.

Подготовка шихты:

Взвешивание:

Песок - М=12561,39/(7000*0,98)=12561,39/6860=1,83 принимаем 2 массоизмерительного устройства ДВСТ-350П.

Полевой шпат - М=707,01/(900*0,98)=707,01/882=0,8 принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Сульфат натрия - М=220,94/(300*0,98)=220,94 /294=0,8 принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Уголь - М=21,042/(30*0,98)=21,042 /29,4=0,72 принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Сода - М=5491,97/(6000*0,98)=5491,97/5880=0,93 принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Доломит - М=4715,51/(5000*0,98)=4715,51/4900=0,96 принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Стеклобой - М=3740,745/(4000*0,98)=3740,745/3920=0,95 принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Перемешивание:

Сульфатоугольная смесь - М=241,982/(300*0,98)=241,982/294=0,82 принимаем 1 тарельчатый смеситель СТ-250.

Готовая шихта - М=28679,047/(15000*0,98)=28679,047/14700=1,95 принимаем 2 тарельчатых смесителя СТ-700.

Варка стекла:

Для варки стекла принимаем ванную стекловаренную печь регенеративную с поперечным направлением пламени непрерывного действия, производительностью 500т/сут готовой стекломассы.

Формование:

Для формования ленты стекла принимаем 1 ванну расплава (расплав олова) и 10 растягивающих (утоняющих) устройств - МС-466«Bottero».

Отжиг:

Для процесса отжига ленты стекла принимаем печь отжига туннельную, электрическую, непрерывного действия ПОС-350.

Концевые операции:

Перемещение ленты стекла - конвейер фирмы «Bottero» с валами из легированной жаростойкой стали, скорость перемещения листов стекла от 30 до 60 м/мин. Раскрой ленты стекла - механизм раскроя ленты стекла фирмы «Bottero» АТ-533 6 шт. (2прадольных и 4поперечных балки).

Отломка бортов - механизм отломки бортов АТМ-533 4 шт. (2с левой стороны, 2 с правой стороны).

Стол перереза больших размеров на меньшие форматы «Hegla»

Весь перечень производственного оборудования приведен в ведомости оборудования таблица 11.

Ведомость производственного оборудования Таблица 11

3. Технология производства плоского стекла флоат-способом

Данная технология распространяется на листовое стекло, предназначенное для остекления светопрозрачных строительных конструкций, средств транспорта, а также изготовления стекол с покрытиями, зеркал, закаленных и многослойных стекол и других изделий строительного, технического и бытового назначения.

Производство листового стекла флоат-способом является непрерывным процессом.

Загрузка шихты и стеклобоя в стекловаренную печь

Стекловарение(варка стекла в стекловаренной печи)

Формование(формование ленты на расплаве олова)

Отжиг(регулируемое охлаждение ленты стекла в печи отжига)

Концевые операции(раскрой на форматы, отрезка и отломка бортов, дробление бортов, поворот листа стекла на 90^о, контроль качества листов стекла на конвейере, нанесение прокладочного материала, съем и упаковка).

Схема 1. Технологическая схема процесса производства листового стекла флоат-способом

Подготовка сырьевых материалов. В настоящее время, как правило, основные сырьевые материалы, поступающие на стекольные заводы, не могут быть использованы для составления стекольной шихты без предварительной подготовки. Поэтому на большинстве действующих заводов имеются специальные составные цехи, в которых производится их обогащение, сушка, измельчение и просеивание.

При этом такие материалы, как известняк, доломит и мел, подвергают дроблению, сушке, помолу, грохочению и магнитной сепарации, а песок в дополнение к этим операциям часто требует более сложной обработки по его обезжелезнению.

Выгрузка и складирование сырьевых материалов

Обработка и хранение сырьевых материалов

Дозирование и смешивание компонентов

Подача шихты в бункера - накопители

Транспортирование шихты в бункера загрузочного кармана ванной стекловаренной печи

Схема 2. Технологическая схема производства подготовки шихты.

В данном дипломном проекте было принято решение запроектировать использование магнитных валковых сепараторов на редкоземельных магнитах для обогащения и очистки песка, полевого шпата и других компонентов шихты от содержащегося в них железа.

Сепаратор представляет собой заключенный в корпус мини-конвейер с распределяющей системой подачи материала и устройством разделения потоков по магнитным свойствам. Основная часть сепаратора - ведущий магнитный валок с магнитной индукцией на его поверхности от 1,1 до 1,5 Тл. Редкоземельный магнитный валок используется как ведущий шкив, тонкая лента служит транспортирующим элементом и соединяет ролик с немагнитным ведомым шкивом. Транспортирующим элементом является тонкая, заполненная графитом кевларовая лента с внешним тефлоновым покрытием, которая обладает высокой износостойкостью и позволяет максимально снизить потери магнитной индукции. В результате магнитная индукция на поверхности рабочей зоны составляет от 1,0 до 1,7 Тл. Благодаря консольной конструкции один механик может быстро заменить ленту (на это затрачивается менее 5 мин). Сепаратор оснащен частотным приводом регулировки скорости прохождения сепарируемого материала, смотровым окном, отверстиями для аспирации и дистанционным пультом управления.

Сепарируемый материал подается вертикально на распределяющее вибрирующее устройство, создающее равномерный слой продукта в зоне действия магнитного поля. Движущейся лентой продукт переносится на магнитный ролик в зону сепарации. Когда сепарируемый материал входит в область действия магнитного поля, магнитные и (или) парамагнитные частицы притягиваются к валку, меняя тем самым свою траекторию движения, и отсекаются системой распределения потоков, а весь немагнитный материал продолжает движение по естественной траектории.

Редкоземельные валковые магнитные сепараторы в зависимости от технологических особенностей изготавливают в 1-, 2- и 3-уровневых версиях с немагнитным или магнитным повтором.

В случаях, когда влажность песка превышает 4-4,5%, его сушат обычно в сушильных барабанах, хотя применяют и другие устройства (шахтные, трубчатые и другие сушилки).

Для удаления из песка крупных зерен и включений его просеивают (грохочение), что является обычно вспомогательным процессом при обогащении. Для просеивания песка применяют вибрационные, барабанные и другие грохоты с ситами, имеющими 81 отв./см².

Подготовка доломита, известняка и мела включает в себя магнитную сепарацию.

Приготовление стекольной шихты. Стекольную шихту приготовляют путем тщательного перемешивания предварительно подготовленных и строго отвешенных (отдозированных) порций сырьевых материалов.

Шихта должна быть строго однородной по своему составу, т. е. в каждом участке шихты соотношение сырьевых материалов должно быть одинаковым и соответствовать заданному рецепту. Допустимые отклонения по весу отдельных компонентов от заданного состава не должны превышать:

Сода............ …………………        1,00%

Сульфат....... …………………        1,00%

Доломит и известняк в сумме…    1,00%

Влажность... …………………        0,50%

Влажность содовой шихты должна быть 2 -4%, а сульфатной 5 - 7%

Шихту приготовляют в составных цехах, работающих по вертикальной схеме. По этой схеме бункера с сырьевыми материалами располагаются в один ряд. Емкость каждого бункера определяется суточной потребностью завода в каждом компоненте. Под каждым бункером смонтирован автоматический весовой дозатор. Под дозаторами устанавливают ленточные транспортеры.

Вначале отвешивается песок, который при помощи транспортера направляется в смеситель. После этого туда подается строго отмеренное количество воды из дозатора. Через определенное время, необходимое для равномерного увлажнения песка, отвешивают и подают в смеситель доломит, известняк и соду. Отдозированные сульфат и уголь при помощи транспортера направляются в смеситель. Готовая сульфатоугольная смесь транспортером подается в общий смеситель.

После перемешивания готовая шихта самотеком подается в расходные бункера.

Для перемешивания шихты широкое распространение на стекольных заводах получили скоростные тарельчатые смесители периодического действия, обладающие высокой производительностью и обеспечивающие достаточную гомогенизацию шихты. Применяются также смесители барабанного типа.

Шихту следует загружать в печь в виде гряд или небольших кучек высотой 100-250 мм. Такая подача обеспечивается при помощи механических питателей с несколькими отдельными бункерами и столами, расположенными по ширине загрузочного отверстия (кармана).

Варка стекла производится в ванной стекловаренной регенеративной печи непрерывного действия с поперечным направлением пламени. Для отопления печи используют природный газ, место рождение Саратовская область.

Варка стекла является процессом многостадийным превращения твердых сырьевых материалов в жидкую стекломассу.

Процесс варки стекла состоит из 5 стадий:

·   силикатообразование;

·        стеклообразование;

·        осветление;

·        гомогенизация;

·        студка.

Стекловарение протекает при высоких температурах 1400-1500^оС в движущейся вязкой среде (стекломассе) переменного и сложного состава и зависит от состава стекла, условий теплообмена, характера движения стекломассы и газов.

Силикатообразование - компоненты шихты взаимодействуют и претерпевают физические и химические изменения. К концу стадии большинство газообразных веществ из шихты улетучивается, основные химические реакции между компонентами шихты заканчиваются, шихта превращается в спекшуюся массу, состоящую из силикатов и кремнезема. Для натрий-кальций-силикатных стекол стадия завершается при температуре 900…1150°С. Повышение температуры ускоряет силикатообразование;

стеклообразование - начинается плавление спекшейся массы, взаимное растворение компонентов и кремнезема. К концу стадии стекломасса становится прозрачной, без непроверенных частиц шихты, однако она еще пронизана большим числом пузырей и свилей, содержит не растворившиеся зерна кремнезема и продолжает оставаться химически неоднородной. Обычно эта стадия завершается при температуре 1150…1250°С. Повышение температуры, применение перемешивания ускоряют процессы стеклообразования;

осветление - стекломасса, становясь менее вязкой, освобождается от видимых газообразных включений. Стадия заканчивается при 1450…1550°С и вязкости стекломассы 7…20 Па-с. Осветление ускоряется при повышении температуры, уменьшении толщины слоя стекломассы, добавке осветлителей, бурлении;

гомогенизация - стекломассу выдерживают при высоких температурах или перемешивают. К концу стадии она освобождается от свилей и становится однородной. Обычно гомогенизация протекает одновременно с осветлением;

охлаждение - температуру стекломассы снижают на 200…300°С, чтобы получить необходимую для выработки изделий вязкость.

Охлаждение стекломассы производится с помощью введенных в стекловаренную печь водяных холодильников, мешальных устройств и подачи воздуха в подсводовое пространство студочного бассейна.

После прохождения всех выше перечисленных процессов стекломасса поступает на формование ленты стекла. Формование ленты осуществляется в ванне расплава. Ванна расплава представляет собой тепловой агрегат, содержащий слой расплавленного металла (олова), защитную восстановительную атмосферу, средства подачи и формования стекломассы, вывода ленты стекла из ванны расплава, КИП.

Ванна расплава имеет огнеупорную футеровку, выполненную из шамотных брусьев. Огнеупоры свода крепятся к раме кожуха. Срок службы огнеупоров ванны расплава до капремонта не менее 10 лет.

Процесс формования ленты стекла на расплаве металла включает следующие стадии:

·  регулируемую подачу стекломассы на поверхность расплавленного металла;

·        активное формование;

·        охлаждение готовой ленты.

По длине ванна расплава разделена на 16 технологических зон, из которых 8 широких (с 1^ой по 8^ую зоны), 3 средних (с 9^ой по 11^ую зоны) и 5 узких (с12^ой по 16^ую зоны).

Толщину и скорость формования ленты стекла регулируется с помощью растягивающих (утоняющих) устройств.

В боковых стенках кожуха свода имеются окна для вставки и выемки нагревателей. В боковых стенках между бассейном и подвесной стеной имеется промежуток, заполненный герметизирующими вставками. Основное тепло в ванну вносится стекломассой поступающей из стекловаренной печи. Регулирование температуры в процессе формования ленты стекла осуществляется сводовыми электрическими нагревателями, расположенными на специальной керамике. Для защиты олова от окисления используется защитный газ (смесь азота и водорода), находящийся в ванне под небольшим избыточным давлением. Количество кислорода в защитном газе не должно превышать 0,0001%. Азото-водородная смесь для защитной атмосферы подается по трубопроводу из азото-водородной станции. Вывод ленты стекла из ванны расплава осуществляется с перегибом при поднятии ленты стекла на приемные валы шлаковой камеры.

Шлаковая камера является промежуточным конструктивным элементом между ванной расплава и печью отжига. Ее основное назначение защита выходного отверстия ванны от проникновения кислорода в ванну и осуществления выравнивания температуры и предварительного охлаждения ленты перед отжигом.

В шлаковую камеру, под второй и третий вал под углом к образующей вала подается сернистый газ. Обработка стекла сернистым газом производится с целью защиты поверхности стекла от повреждения на валах печи отжига и предотвращает загрязнение валов оксидами, выносимыми нижней поверхностью ленты стекла.

В данном дипломном проекте я рекомендую установить автономный привод на валы шлаковой камеры для осуществления профилактических работ по состоянию валов в непрерывном режиме не давая негативных последствий на качество выпускаемой продукции.

После формования лента стекла проходит отжиг. Отжиг ленты стекла осуществляется в печи отжига, имеющий корпус, футерованный теплоизоляцией, и снабженный системой транспортирования и охлаждения ленты стекла, электрообогревом и КИП. Процесс отжига листового стекла включает следующие основные стадии:

·    предварительное охлаждение;

·        ответственный отжиг;

·        ускоренное охлаждение.

Печь отжига обеспечена системой автоматического аварийного переключения приводов на питание от аккумуляторной батареи.

После прохождения печи отжига лента стекла проходит под «темной» кабиной, где с помощью полярископа можно оценить качество отжига ленты стекла.

После «темной» кабины на конвейере установлены балки обдува ленты стекла, предназначенные для охлаждения ленты после печи отжига до 70 - оптимальная температура для резки стекла.

В данном дипломном проекте после балок обдува на конвейере, я рекомендую установить устройство позволяющее контролировать прочность ленты стекла на изгиб в режиме реального времени, что даст большой положительный эффект в системе качества предприятия (см. раздел НПР).

Конвейеры транспортировки ленты и листов стекла имеют скорости, соответствующие скорости перемещения ленты стекла в печи отжига и обеспечивающий его транспортировку в широком диапазоне скоростей выработки. Раскрой ленты стекла на листы проводится с точностью, соответствующей ГОСТ 111-2001 и технических условий на вырабатываемую продукцию.

Концевые операции:

·    раскрой стекла на форматы на конвейере

·        отрезка и отломки бортов на конвейере;

·        нанесение прокладочного материала;

·        поворот листа стекла на 90^о;

·        контроль качества листов стекла на конвейере;

·        упаковка листов стекла, хранение и отгрузка.

Нанесение прокладочного материала, укладка, маркировка и упаковка нарезанного стекла осуществляется в соответствии с НТД.

Раскрой ленты стекла на заданные форматы осуществляется на конвейере с помощью балок раскроя (продольных и поперечных), при этом контролю подлежат все линейные размеры, и форма листа стекла. Угол заточки отрезного ролика при различных толщинах ленты стекла различен: при 4 мм - 135^о; при 5 мм - 140^о; при 6 мм - 145^о; при 8-10 мм - 154^о. Для улучшения качества реза вместе с прохождением ролика реза наносится расклинивающая жидкость АСРЕ 5250. После этого производится отломка бортов и отрезанного листа заданного формата специальными устройствами.

Рис.1 Бортоотломная машина

Контроль проделанных операций рекомендую проводить устройствами приведенными в разделе НПР (см. ниже).

Перед отрезкой лента проходит контроль на наличие дефектов на листе, контроль осуществляют контролеры, находящиеся по обе стороны конвейера в специальных оборудованных кабинах. Если участок ленты стекла заданного формата отвечает требованиям ГОСТ 111-2001, то эта лента продолжает движение по рольгангу до поста отрезки, где от нее отрезается лист заданного формата 3210х6000 мм, в противном случае, контролер подает сигнал на балки резки для отрезки лита меньшего формата 3210х2500 мм. Также подается сигнал на ротатор с помощью пульта управления, и ротатор поворачивает лист меньшего размера на 90^о и направляет его по рольгангу на стол перереза «Hegla», где они перерезаются - из них вырезают дефект (включение) и упаковываются в тару.

Рис. 2 Ротатор

Отрезанные листы движутся по конвейеру под кабиной напыления прокладочного материала

После чего листы заданного формата движутся на пост съема-упаковки, где производится съем и установка листа в пачку на промежуточную пирамиду с помощью специального автомата укладчика, оборудованного пневмоприсосками. Пачка набирается из 15 листов, после чего эта пачка с помощью специального траверса типа «Краб» устанавливается на пирамиду, на которой будет транспортироваться готовая продукция на дальние расстояния, данная пирамида будет состоять из 7 таких пачек по 15 листов. Между пачками помещаются полосы из пенопласта, для предотвращения разрушения листов во время перевозки, пачка устанавливается под углом 5^о к вертикали.

Рис. 3 Стол перереза «Hegla»

Рис. 4 Траверс типа «Краб»

Рис.5 Укладчик и промежуточная пирамида

Перевозка пачек такого большого формата «Джамбо-Сайз» осуществляется на специальных оборудованных автомобилях - инлоудерах, имеющих автономную подвеску на каждое колесо вместо осевого моста. Пирамида, находящаяся в прицепе машины зажимается пневмозадвижками, щупы которых покрыты мягкой резиной.

Рис. 6 Автомобиль - инлоудер

Рис. 7 Погрузка пирамиды со стеклом в инлоудер

Погрузку пирамиды со стеклом в инлоудер осуществляется самостоятельно самим инлоудером, путем наезда прицепом на пирамиду (см. рис. 7).

Главным требованием ко всему технологическому оборудованию является надежность и непрерывность (бесперебойность) работы.

4. Теплотехнический расчет

Стекловаренная регенеративная стекловаренная ванная печь непрерывного действия.

Исходные данные

. Производительность печи - 500 т/сутки.

. Шихта - содосульфатная.

Влажность шихты - 5,2 %.

Обратный бой - 15 %.

Топливо - природный газ ккап/nм.

. Основные параметры сжигания топлива:

а) Расход воздуха при  1,2 составляет - 11,3 пм/пм.

б) Выход продуктов горения - 12,3 пм/пм.

. Максимальная температура варки - 1590 °С.

Составление теплового баланса печи и определение часового расхода топлива

Приход тепла.

. Потенциальная энергия топлива - 8500 В ккал/час, где В - часовой расход топлива.

. Физическое тепло воздуха, нагретого до 850 °С,

 В ккал/час

Итого приход: 11680 ккал/час.

Расход тепла.

. Унос с дымовыми газами при t = 1580 °С

12,315800,38В = 7385 В ккал/час.

. Расход тепла на стеклообразование

(0,85х370х500х10³)/24= 6,552 10⁶ ккал/час,

где 0,85 - коэффициент, учитывающий количество обратного боя; 370 ккал/кг - расход тепла на термохимические реакции и реакции агрегации для получения 1 кг стекломассы из шихты; 500 т- часовая производительность.

. Тепло, уносимое производственным потоком стекломассы при t = 1200 °С

((500х10³)/24)х360=7,5х10⁶ ккал/час,

где 360 ккал/кг - теплосодержание 1 кг стекломассы при t = 1200 °С.

. Излучение во влеты горелок:

= 1600 °С; t=1350°C

,88х5,54х[(1873/500)⁴-(1623/500)⁴]=2,32х10⁶ ккал/час

Суммарная площадь F = 5,54 м2

. Излучение в щель загрузочного кармана

= 1470 °С; t=60°C.

Площадь щели загрузочного кармана:

х0,21=1,47 м²

Коэффициент диафрагмирования при отношении высоты щели к толщине стены, равном

,23 : 0,5 = 0,46 - 0,46:

,88х1,47х0,45х((1743/500)⁴-(333/500)⁴)=0,353х10⁶ ккал/час

. Потери ограждениями печи (см. таблицу потерь)

,3х10⁶ ккал/час

Итого расход:

Составление уравнения теплового баланса

В=7385В+7,7х10⁶

В=(7,7х10⁶)/4295=1800нм³/час

С учетом потерь с выбивающимися газами, с излучением через отверстия, связанные с износом печи, принимаем расход топлива, увеличенный на-5 %

В=1800х1,05=1890 нм³/час

Тепловая мощность

х1890=16х10⁶ ккал/час

Расчет потерь тепла в окружающую средуТаблица 4.1

                               tFtt

Расчет теплового баланса студочной части печи

В расчете студочная часть печи принята от 1,5м от оси последней горелки до начала сливного канала.

1.       Расчет средневзвешенной температуры верхнего выработочного потока стекломассы градиентным методом

Таблица 4.2

Мелкая часть студочного канала           Ширина-3,75 м: Глубина-0,6 м: длина-2,5 м: ∆t=14,3C/м

. Тепловой баланс глубокой части студочного канала

Приход тепла

1. С производственным потоком стекломассы при t= 1365 °С

((500х10³)/24)х430=8,958х10⁶ ккал/час

ккал/кг - теплосодержание стекломассы при t = 1365 °C.

. С конвективными потоками при t = 1365 °С

g 430 ккал/час.

. Излучением из варочной части

4,88хFxΨх((t_вар+273)⁴/500-(t_студ+273)⁴/500)=

=4,88х1,79х1х(134,6-97,96)=0,32х10⁶ ккал/час

F=(0,41+0,0952/3)х3,75=1,75 м²

 = 1,0- коэффициент диафрагмирования;

t=1430 °C - температура излучения газовой среды варочной части.

t = 1300 °C- температура излучения газовой среды студочной части.

Итого приход: 430G+2х10ккал/час.

Расход тепла

. С производственным потоком стекломассы при t = 1280 °C

(500х10³)/24х395=8,23х10⁶ ккал/час

ккал/кг - теплосодержание стекломассы при t = 1280 °C..

. С обратными конвективными потоками при t = 1280 °C

G395 ккал/час.

. Потери ограждениями глубокой части студочного канала печи

,657 10 ккал/час.

. Потери тепла охлаждаемым заградительным устройством

,1 10 ккал/час.

. Излучением из глубокой части

,88хF_стxΨх((t₁+273)⁴/500-(t₂+273)⁴/500)=

=4,88х4х1х(61220-58170)=0,17х10⁶ ккал/час

F=3,75(0,735+0,52/3)=4 м.

Итого расход: 395 G + 2,957  10 ккал/час.

Составляем уравнение теплового баланса

G+210=395 G+ 2,367  10

Мощность конвективного потока

G_k=(2.367-2)x10⁶/(430-395)=10.5 T/час

Мощность производственного потока

G=100/24=4,16 т/час.

Кратность потока

N=(G+G)/G=(10,5+4,16)/4,16=3,5.

. Тепловой баланс мелкой части студочного канала

Приход тепла

1. С производственным потоком стекломассы при t= 1280 °

(50010)/24х395=8,2310 ккал/час.

1. С конвективными потоками при t = 1280 °C

G395 ккал/час.

1. С излучением из глубокой части студочного бассейна

,06 ккал/час.______________

Итого приход: 395 G+ 1,7110 ккал/час.

Расход тепла

1. С производственным потоком стекломассы при t == 1150 °С

(500х10⁶)/24х332=6,92х10⁶ ккал/час

ккал/кг - теплосодержание стекломассы при t = 1150 °С.

. С конвективными обратными потоками стекломассы при t = 1200 °С

G358 ккал/час.

ккал/кг - теплосодержание стекломассы при t = 1200 °С. 3. Потери ограждениями мелкой части студочного канала печи 0,3310 ккал/час.

Итого расход: 358 G+ 1,71 10 ккал/час.

Составляем уравнение теплового баланса:

G+1,71 10 =358G+1,7110.

Мощность конвективного потока:

(1,71-1,71)х10⁶/395-358=0

Потери в мелкой части студочного бассейна компенсируются теплом, оставляемым выработочным потоком.

В целях улучшения условий осветления и дальнейшей студки стекломассы за зоной пережима печи (за 6^ой парой горелок) глубина бассейна уменьшается за счет поднятия дна на высоту равную высоте одного донного бруса. В конструкции печи предусматривается изоляция стен и свода.

Для увеличения покрытия зеркала стекломассы пламенем максимально расширяются влеты 2, 3 и 4-й пары горелок с уменьшением размера простенков между влетами.

Для улучшения передачи тепла от факела к стекломассе и увеличения покрытия зеркала стекломассы пламенем предусматриваются бакоровые влеты с наклонным к стеклу сводом, скосами подпятников для расширения влетов в сторону печи и установка скошенного зуба. Для увеличения срока службы стен бассейна по центральной продольной оси в загрузочный карман введен осевой металлический холодильник, охлаждаемый потоками холодной воды.

Варочная часть отделяется от студочной по газовой среде плоской аркой, расположенной в торцевой стене, по стекломассе - погруженным заградительным устройством - металлическими холодильниками (2 шт.) с водяным охлаждением. Для улучшения однородности стекломассы за погруженным устройством устанавливаются два мешальных агрегата.

Конфигурация студочной части должна обеспечить ликвидацию застойных участков за счет ее постоянной ширины 7990 мм по всей длине. Для ускорения и регулировки процессов студки предусматривается принудительная подача воздуха в подсводовое пространство.

Стены бассейна и газового пространства варочной части изолируются. Изоляция не доходит до верха бассейна на 250 мм, что позволяет интенсивно обдувать верхнюю часть бруса, наиболее подверженную разъеданию.

Глубина бассейна 1500 мм. Дно печи выложено из многошамотного бруса с выстилкой из бакоровой плитки, дно печи имеет подъем на 300 мм в районе пережима. Для получения стекла высокого качества при высокотемпературной варке печь выкладывается из высококачественных огнеупоров.

Стены бассейна варочной части в зоне максимальных температур выполняются из целиковых брусьев высотой 1500 мм из бакора - 41, остальная часть стен бассейна варочной и студочной частей выкладывается из бакора - 33. Угловые брусья варочной части, как сильно изнашивающиеся, из бакора - 41 и выполняются с окатанными гранями, которые будут направлены в сторону стекломассы для минимизации появления огнеупорных включений в стекле в последствии.

Свод варочной части, торцевые стены, плоские арки и стена газового пространства за 4-й парой горелок выкладываются из стекольного динаса повышенной плотности. Свод варочной части в зоне осветления изолируется легковесным шамотом. Арка загрузочного кармана выполняется из бакора - 33.

Свод и стены газового пространства студочной части выполняются из стекольного динаса. Влеты горелок, выстил подины, щечки
горелок - из бакора - 33. Свод горелок - из стекольного динаса повышенной плотности. Своды и разделительные стены регенераторов в верхней части - из стекольного динаса.

Насадка регенераторов - из периклазовых кирпичей П-91 и П-90 (ГОСТ 4689-94) производства комбината "Магнезит", что позволит продлить срок службы насадок без замены до 3,5 - 4 лет, а в отдельных случаях - до 5лет.

Рис.8 Насадочный периклазовый кирпич: а)П-91 и б)П-90.

Для увеличения КПД печи было принято решение поднять кладку насадки (увеличить его объем) до уровня низа горелочных косоуров, это позволит при данном типе насадок увеличить КПД до 50%.

5. Автоматические системы производства

Автоматизация производственных процессов является наиболее эффективным направлением повышения производительности труда. Технически грамотно осуществленная автоматизация производства, кроме того, высвобождает большое количество рабочих, резко увеличивает выпуск готовой продукции, улучшает ее качество, значительно снижает себестоимость. Однако автоматизация требует определенных затрат, в некоторых случаях которые могут оказаться настолько крупными, что не окупятся или окупятся в очень длительный срок.

При автоматизации производства различают автоматический контроль и автоматическое управление, при автоматизации тепловых процессов (как в данном случае) наиболее широко применяют автоматическое регулирование, которое является разновидностью автоматического управления и заключается в поддержании равенства регулируемого параметра его установленному значению.

В данном производстве осуществляется автоматический контроль приготовлении и засыпки шихты в печь, контроль температуры воды в водяных холодильниках, контроль подачи и охлаждения воды на растягивающие машины, контроль температур по ванной печи и ванне расплава и печи отжига, контроль уровня стекломассы, контроль разряжения перед трубой, контроль толщины ленты в горячей зоне печи отжига, контроль прочности ленты стекла в режиме реального времени, контроль геометрических параметров отрезанных листов. А также автоматическое регулирование тепловыми процессами: расход природного газа по горелкам, расход воздуха на горение, расход защитной атмосферы в ванне расплава, скорость выработки ленты стекла, скорость загрузки шихты в карман ванной печи, скорость валов шлаковой камеры, степень циркуляции воздуха в печи отжига, резки ленты стекла на форматы, съем и упаковка листов в пирамиду.

Автоматизированное регулирование является более сложным видом автоматизации, чем автоматический контроль или автоматическое управление. Состоит автоматическое регулирование из регулируемого объекта и автоматического регулятора. Последний в свою очередь состоит из регулирующего устройства, исполнительного механизма и задатчика. Непосредственно с объектом соединен измерительный преобразователь и регулирующий орган.

На примере автоматического регулирования теплового процесса отжига ленты стекла можно выделить: объект регулирования - печь отжига, регулируемый параметр - температура в печи. Измерительным преобразователем являются термопары, установленные в нижней и верхней частях рабочей зоны печи. Усилительным устройством служит электромагнитное реле, исполнительным электродвигатель печи. Все средства контроля подключены к компьютерной системе, которая записывает все параметры в тренды истории.

Устойчивость систем автоматического регулирования является необходимым условием их нормального действия. Под устойчивостью понимают свойство системы возвращаться к установившемуся состоянию после прекращения действия возмущения, которое вывело ее из этого состояния.

Помимо устойчивости к переходному процессу системы автоматического регулирования предъявляются требования, обуславливающие его качественные показатели. Различают следующие показатели качества: максимальное отклонение регулируемой величины, величина перерегулирования, погрешность регулирования, время регулирования.

Максимальное отклонение регулируемой величины чем, меньше, тем выше качество регулирования.

Величина перерегулирования не должна превышать максимально допустимого значения. При переходе из одного установившегося состояния в другое, регулируемая величина приближается к новому значению, не выходя за пределы ограниченные новым и старым значениями, или выходит за них, тогда и наступает перерегулирование. Чем больше перерегулирование, тем более колебательным и продолжительным будет процесс.

Погрешность регулирования - это отклонение регулируемой величины от заданного значения. Она состоит из динамической части, являющейся дополнительной ошибкой регулирования, и статической, которая складывается из двух составляющих. Первая обусловлена причинами вызывающих нечувствительность регулятора. Вторая это статическая ошибка, зависящая от конструкций системы автоматического регулирования и ее нагрузки.

Время регулирования - это промежуток времени переходного режима от момента приложения воздействия к системе регулирования и до момента, когда регулируемая величина входит в зону нечувствительности.

6. Качество продукции

.1 Система менеджмента качества

Переход России к рыночной экономике, конкурентная среда в условиях рынка обязывают руководителей стекольных производств уделять большое внимание проблемам качества. Серьезная конкурентная борьба обусловила в странах с развитой рыночной экономикой разработку программ повышения качества. Возникла необходимость выработки объективных показателей для оценки способности фирмы производить продукцию с необходимыми качественными характеристиками. Эти характеристики подтверждаются сертификатом соответствия на продукцию. Многие фирмы - производители стекла имеют системы качества, на различных предприятиях они индивидуальны. тем не менее, мировая наука и практика сформировали общие признаки построения таких систем, которые изложены в стандартах ISO серии 9000 и в отечественном аналоге ГОСТ Р ИСО 9001: 2001 Системы менеджмента качества. Требования.

ГОСТ рекомендует использовать модель системы качества (СМК), основанную на процессном подходе. При этом организация должна определить ответственность руководства и обеспечить СМК требуемыми ресурсами: человеческими, инфраструктурой и производственной средой.

Процессы жизненного цикла продукции включают: планирование процессов жизненного цикла, процессы, связанные с потребителями, проектирование и разработку, процесс закупок, процессы производства и обслуживания, управление устройствами для мониторинга измерений.

Способность предприятия достигать своих целей, обеспечивая конкурентоспособность выпускаемой продукции, определяется действующей на нем системой организации и управления - системой менеджмента качества. Система менеджмента качества представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов для разработки политики и целей в области качества и достижения этих целей посредством скоординированной деятельности по выбору ее направления и управлению организацией применительно к качеству.

Поэтому на проектируемом производстве разработана, внедрена и поддерживается в рабочем состоянии система менеджмента качества в соответствии с МС ISO 9001:2001, ГОСТ Р ISO 9001:2001.

С целью повышения результативности управления предприятием применяется процессный подход и определены процессы системы менеджмента качества. Все процессы по степени их влияния на получение добавленной стоимости классифицируются:

-    бизнес-процессы, непосредственным результатом которых является выпуск продукции и получение прибыли;

-        поддерживающие процессы, результатом которых является создание необходимых условий для осуществления бизнес-процессов;

         процессы менеджмента, результатом которых является повышение результативности и эффективности бизнес-процессов и поддерживающих процессов.

Для каждого процесса, с учетом цели деятельности, установлены критерии качества процесса. Методы измерения, периодичность измерения процессов, инструменты и методы мониторинга, методы анализа процессов установлены в картах процессов.

Руководство данного предприятия несет полную ответственность за внедрение и функционирование системы менеджмента качества. Ответственность высшего руководства включает:

·    обеспечение ориентации на потребителя;

·        обеспечение Политики в области качества и обеспечение ее понимания на всех уровнях организации;

·        установление целей в области качества;

·        планирование в рамках СМК;

·        формирование организационной структуры, распределение ответственности и полномочий;

·        проведение анализа со стороны руководства;

·        обеспечение ресурсами.

В основе деятельности предприятия лежит принцип «Фокус на потребителя», внедрение которого обеспечивается путем:

o  наличие в Политике качества обязательств по соответствии продукции требованиям потребителя;

o   наличие в Целях в области качества задач, связанных с достижением требований потребителя, повышением удовлетворенности потребителя;

o   изучение и определения требований потребителей посредством анкетирования, проведения конференций потребителей;

o   разработки и осуществление мероприятий по достижению требований потребителя;

o   тщательного рассмотрения рекламаций потребителя и осуществление корректирующих и предупреждающих действий;

o   пропагандистской работы с персоналом по разъяснению важности выполнения требований потребителя и завоевания его лояльности.

Политика в области качества сформулирована высшим руководством на основе бизнес-стратегии и изложена далее. При анализе СМК Политика в области качества рассматривается генеральным директором на ее пригодность. Руководители подразделений доводят Политику до сведения всех работающих через:

-    вывешивание текста Политики в подразделениях;

-        обсуждение на собрании коллективов предприятий, днях качества у генерального директора;

         систему обучения персонала.

Реализация политики в области качества осуществляется путем разработки и выполнения целей и планов качества.

Политика в области качества.

Руководство предприятия считает своей основной задачей проведение следующей политики в области качества:

Полное удовлетворение потребителей поставленными точно в срок и по приемлемой цене конкурентоспособными изделиями и услугами, соответствующими требованиям и ожиданиям потребителей или превосходящих их по качеству.

Пути достижения поставленной цели:

ü Необходимо принять роль потребителя для предприятия как источник жизненной силы, так как процветание и развитие предприятия зависит от его денег. Качество - это понимание и удовлетворение запросов потребителей. Потребитель - прежде всего.

ü  Непрерывное совершенствование на всех этапах производства. Вовлечение в создание качества каждого работника предприятия. Наилучшее использование возможностей людей ведет к постоянному улучшению деятельности всей организации. Качество обеспечивается профессионалами на каждом месте. Путь к совершенству не имеет конца.

ü  Направлять усилия работников на предотвращение ошибок, а не на их исправление. Создавать потребность бездефектной работы. Качество необходимо не контролировать, а создавать.

ü  Долгосрочное и взаимовыгодное сотрудничество с поставщиками. Качественная продукция может быть произведена только из качественного сырья, материалов и услуг. Работая с поставщиками, мы работаем над качеством нашей продукции.

ü  Внедрение и постоянное улучшение системы менеджмента качества как совокупности взаимосвязанных процессов, оказывающих влияние на формирование качества продукции. Внедрение действенной системы качества - кратчайший путь к успеху.

Считать обязанностью и делом чести каждого работника предприятия выполнение Политики в области качества.

Ежегодно руководством составляются цели по качеству и утверждаются лица, ответственные за их достижение. Подразделения, исходя из ежегодных целей предприятия с учетом своего вклада в их выполнение и с целью реализации Политики в области качества, разрабатывают цели по качеству для подразделений. Для реализации установленных целей в каждом подразделении разрабатывают планы качества, которые определяют пути, средства и меры достижения целей. Контроль за выполнением планов качества осуществляет лицо, ответственное за достижение целей по качеству и заместитель генерального директора по качеству. По окончанию выполнения планов качества составляется отчет. Если цель по качеству не достигнута, разрабатываются корректирующие действия.

Руководство осуществляет контроль и анализ СМК, что является составной частью анализа результативности и эффективности деятельности предприятия, который проводится по направлениям:

-    финансово-экономическая деятельность;

-        производственная деятельность;

         удовлетворенность потребителя;

         персонал;

         результативность СМК.

Фактически достигнутые показатели обсуждаются и анализируется по процессам ежемесячно с составлением отчета, ежеквартально - на Координационном совете. По результатам оценки результативности и эффективности управления предприятием с учетом оценки по отдельным направлениям разрабатывают мероприятия, направленные на улучшение деятельности. Информация об оценке деятельности предприятия доводится до персонала на «Дне качества» у генерального директора.

Для осуществления выпуска продукции определены и внедрены процессы и процедуры. Процессы: процессы связанные с потребителем, разработка научно-технической продукции, конструирование, закупки, производство, доставка. Процедуры: идентификация и прослеживаемость продукции, управление продукцией поставляемой заказчиком, упаковка хранение и поставка продукции, управление контрольным измерительным и испытательным оборудованием.

Выпуск продукции осуществляется на основании Целей по качеству и бизнес-плана предприятия. Бизнес-план составляется на основании результатов маркетинговых исследований и возможностей производства. На основании бизнес-плана разрабатывается план выпуска продукции.

Характеристики планируемой к выпуску продукции определены ГОСТ, ТУ с учетом требований потребителей. Процесс производства продукции ведется в контролируемых условиях в соответствии с технологическими регламентами производства продукции и технологическими инструкциями. Состав технологического оборудования производства продукции определен технологическими регламентами. В целях обеспечения бесперебойной работы проводят планово-предупредительный ремонт. Производство полностью оснащено контрольным и измерительным оборудованием. Контроль характеристик продукции производится службой качества цеха совместно с КТЛ. Вся продукция до передачи ее потребителю подлежит контролю. Для доказательства выполнения установленных требований используются записи о качестве.

На производстве осуществляется процедура идентификации и прослеживаемости продукции, позволяющая отличить данную продукцию от остальной и проследить предысторию продукции, получить на любом этапе производства информацию о причинах обнаружения несоответствий для принятия необходимых корректирующих мер. Ответственность за организацию и контроль идентификации и прослеживаемости продукции возложена на главного технолога. Идентификация осуществляется посредством нанесения маркировки на продукцию, использованием сопроводительной документации (ярлыки, листы) при перемещении по всем стадиям технологического процесса. Прослеживаемость продукции обеспечивается регистрацией данных о качестве в соответствующих документах в процессе производства на всех стадиях, а также в специальных журналах контролеров служб качества, персонала КТЛ и начальников участков.

Статус контроля и испытаний продукции идентифицируется с помощью средств, указывающих на соответствие или несоответствие продукции требованиям проведенного контроля и испытаний. Идентификация статуса контроля и испытаний осуществляется в течение всего процесса производства, обеспечивая отправку потребителю только той продукции, которая прошла необходимый контроль испытаний или была выпущена на основании санкционированного отклонения.

На предприятии утверждена и внедрена процедура упаковки, хранения и поставки продукции в соответствии с установленными требованиями. Выполнение работ по упаковке, погрузке, разгрузке, транспортировке и хранению продукции осуществляется методами и средствами, исключающими потери качества готовой продукции. Ответственность за сохранность продукции при выполнение работ возлагается на начальника цеха, при поставке - на начальника по снабжению.

Все работы по внутрицеховому перемещению продукции производятся квалифицированным обслуживающим персоналом, прошедшим подготовку и обучение. Работы осуществляются в соответствии с ТУ, технологическими и рабочими инструкциями. Оборудование, используемое для погрузочно-разгрузочных работ проходит регулярный технический осмотр.

Упаковка продукции производится в тару. Контроль качества тары осуществляется контролером. Упаковочные материалы также подвергаются входному контролю.

В цехе для хранения продукции предусмотрены специальные площадки. Вся продукция в обязательном порядке комплектуется по виду, маркам, размеру и устанавливается по специально отведенным зонам, которые определенным образом идентифицируются.

Отгрузка осуществляется на основании документа на приобретение, предоставленного Заказчиком. При отгрузке выписываются отгрузочные документы, подлинники которых передаются Заказчику, а копии хранят на предприятии.

Поставка продукции потребителю осуществляется: железнодорожным транспортом в соответствии с Правилами перевозок грузов, действующими на данном транспорте, и ТУ погрузки и крепления грузов, утвержденных Министерством путей и сообщения, автотранспортом Заказчика, автотранспортом предприятия.

Периодически осуществляются проверки годной продукции, длительно хранившейся на складе.

На предприятии утверждена и внедрена процедура управления средствами измерений и испытательным оборудованием. Ответственность возложена на главного метролога.

Необходимость проведения измерений, требуемая точность и выбор необходимых средств измерений осуществляется службой главного метролога совместно с инженерно-техническими службами предприятия. Приобретает требуемые средства измерений отдел материально-технического обеспечения по заявкам подразделений предприятия, согласованным службой главного метролога. Аттестация испытательного оборудования проводится службой главного метролога совместно со специалистами подразделения, эксплуатирующие данное оборудование.

Подготовку к проверке и калибровку средств измерений осуществляют служба главного метролога и цех КИПиА в соответствии с утвержденным графиком. Результаты проверки удостоверяются нанесением поверительного клейма, а также записью в эксплуатационных документах. При обнаружении неисправного средства измерения сообщают об этом руководителю, где оно используется. Руководители подразделений, служба качества оценивают, как обнаруженное несоответствие могло повлиять на качество технологического процесса, качество проведения контроля продукции. В случае необходимости, если степень риска повторения несоответствия велика, разрабатываются корректирующие действия.

.2 Контроль качества

Для производства качественной продукции необходимо контролировать входящие материалы, контролировать исполнение каждой операции, контролировать качество выходящего продукта.

Для производства листового стекла флоат-способом входному контролю подвергаются все исходные компоненты шихты с помощью химанализа на содержание основных оксидов, вода для растягивающих машин и вспомогательные материалы. Операционный контроль осуществляется на стадиям приготовления шихты, загрузки шихты в печь, варки стекломассы, формование ленты стекла, отжиг ленты стекла, операции по раскрою ленты, контроль прочности ленты стекла в режиме реального времени и упаковки готовой продукции.

Пооперационный контроль качества листового стекла флоат-способом зафиксирован в технологической карте.

Контроль производства и качества выпускаемой продукции.

Режимная карта технологического процесса производства стекла толщиной 4 мм при съеме 500т/сут. Таблица 6.1

Режимная карта процесса раскроя стекла Таблица 13

Помимо указанных процессов контролю также подвергаются показатели качества стекла: контроль потребительских свойств по качеству стекла и контроль технологического процесса по показателям качества стекла. К контролю потребительских свойств по качеству стекла можно отнести: геометрические параметры (длина и ширина заготовок, разность длин диагоналей, толщина и разнотолщинность, отклонение от прямоугольности углов и кромок, ширина ленты с бортами и без бортов, отклонение от плоскости); присутствие микродефектов, пузырей и включений; оптические искажения видимые в проходящем свете ив отраженном свете; коэффициент направленного пропускания света; водостойкость стекла. К контролю технологического процесса по показателям качества стекла можно отнести: состав стекла (процентное содержание оксидов); плотность стекла; однородность; унос олова стеклом из ванны расплава; определение массовой доли примесей в олове.

Периодичность контроля задается с учетом наладки технологического режима выработки листового стекла. Все контрольные измерения производятся в соответствии с ГОСТ 111-2001.

Листовое стекло выпускается толщиной 4-10 мм и в зависимости от качественных показателей делится на марки: М0, М1, М2, МЗ….М7.

Размеры и качественные показатели оконного стекла регламентируются ГОСТ 111-2001 «Стекло оконное. Технические условия».

Листы оконного стекла должны быть строго прямоугольной формы, иметь ровные кромки и целые углы, быть прозрачным и бесцветным. Сколы и щербины в кромках и при повреждении углов допускаются не более 3 мм длиной. Светопропускание стекла не менее 87% лучей видимой части спектра (для 2 мм стекла). Стандартом регламентируются пороки различных видов - пузыри, инородные включения, рух, свиль и царапины. Поверхность листов не должна иметь радужных и матовых пятен, а также других следов выщелачивания.

Длину и ширину листов стекла и длину диагоналей измеряют металлической рулеткой с погрешностью до 1 мм. Толщину листов измеряют микрометром с погрешностью до 0,01мм в середине каждой стороны листа на расстоянии от кромки не менее его толщины. Сколы, щербины углов измеряют металлической линейкой с погрешностью до 1 мм. Показатели внешнего вида определяются визуально в проходящем свете при рассеянном освещении. Определение оптических искажений проводят на установке контроля внешнего вида К 1387 (прибор «зебра»). Внутренние напряжения стекла определяют на полярископах-поляриметрах типа ПКС-125.

стекловаренный печь листовой стекло ассортимент

7. Архитектурно-строительная часть

.1 Объемно-планировочные решения

Главный - производственный корпус проектируемого предприятия представляет собой одноэтажное промышленное здание каркасного типа состоящее из 1 пролета 30 м, имеющее прямоугольное очертание в плане и встроенные бытовые помещения. Общая длина здания 342 м, высота здания 17,42 м, высота до стропильной конструкции 10,8 м. Основной каркас образуется металлическими колоннами двутаврового сечения, расположенными с постоянным шагом 6 м, и перекрытыми металлическими фермами с параллельными поясами пролетом 30 м. Бытовые помещения расположены внутри производственного здания по его периметру.

Стены здания - трехслойные железобетонные панели, навесные толщиной 300 мм, номинальная высота 0,9; 1,2 и 1,8 м. Угловые панели удлиняются на 0,35 м при привязке стен «250». Исходя из этого, выбрано ленточное остекление.

Основанием для кровли служит замоноличенный настил из ребристых железобетонных плит размером 3×12 метра и слой пароизоляции. В качестве утеплителя приняты пенополистирольные плиты.

Фундамент используется монолитный, железобетонный, высотой 1200 мм, армируется арматурными сетками и каркасами, класс бетона В-15.

В здании применены полы, состоящие из верхнего слоя, подвергающегося всем эксплуатационным воздействиям (бетон марки М 400(В-30)) и подстилающего слоя, воспринимающего вертикальные нагрузки и передающего их на грунтовое основание (плиты из тяжелого бетона на песчаной подготовке).

Помещения освещены естественным светом, цеховые помещения имеют отдельные входы. Для естественного освещения и удаления пыли из цеха применяется светоаэрационные фонари прямоугольного профиля.

Достоинство данного типа здания в том, что оно позволяет легко перемещать и модернизировать оборудование, осуществлять естественное освещение по всей производственной площади.

.2 Разработка генерального плана

Генеральный план предприятия представляет собой комплексное и рациональное решение вопросов размещения зданий, сооружений, транспортных и инженерно-технических коммуникаций, а также благоустройство и озеленение территории.

Решение генерального плана предприятия, т.е. расположение зданий, сооружений и транспортных путей, определяется технологическим процессом, чтобы обеспечить его экономичность на минимальной площади территории с применением прогрессивных видов транспорта и максимально возможного блокирования зданий. Предусматривается зонирование территории для предохранения производственных и административно - бытовых зданий от газов и пыли, а также максимальное использование аэрации и естественного освещения. Площадка предприятия, как правило, разделяется на следующие зоны: предзаводскую, производственную, подсобную, складскую.

При проектировании генерального плана соблюдены следующие принципы:

. Здания и сооружения сгруппированы по производственному признаку в пределах определенной зоны территории. Предусмотрено блокирование зданий и сооружений.

. Поток, полуфабрикатов, а также изделий между агрегатами и цехами направляется поступательно, по кратчайшему пути, без встречных и возвратных движений и с применением минимальных типов и количества транспортных средств.

. Здания вспомогательного производства размещены в зоне соседней с зоной цехов основного производства.

. Вспомогательные производственные цехи с выделением пыли, газа и дыма (склад компонентов шихты, котельная и др.) размещены в зоне, удаленной от главного входа на предприятие. Они располагаются по отношению к другим зданиям (производственным, административно-бытовым, жилым) с учетом «розы ветров» и санитарных норм.

. Складские здания и сооружения расположены на территории предприятия с учетом эффективного использования фронта внутризаводских железобетонных путей для сокращения времени на погрузочные и разгрузочные операции.

. Наиболее громоздкие цеха и склады, которые обслуживаются железнодорожным транспортом, расположены вблизи железнодорожных путей, а цехи и склады, обслуживаемые автомобильным транспортом - вблизи въездов автотранспорта на заводскую территорию. В этом случае обеспечивается разделение грузовых, железнодорожных и автомобильных потоков, устраняется возможность пересечения обоих видов транспорта, сокращается протяженность транспортных путей.

Для размещения инженерных коммуникаций (сетей водоснабжения, канализации и др.) вдоль основных проездов и параллельно линиям застройки расстояния между зданиями не менее 21-25м.

Санитарные разрывы от крытых складов всех пылящих материалов до вспомогательных зданий и сооружений приняты не менее 15м, а между складами и административными зданиями не менее 35м.

На территории предприятия установлены благоустроенные озелененные площадки для отдыха работающих на участках между зданиями и в зонах с наименьшим влиянием производственных вредностей.

Для соблюдения требований ГО предусмотрены мероприятия, направленные на ограничение размеров возможных разрушений и поражений, а также для защиты людей. Выбор тех или иных мероприятий ГО произведены по соответствующим инструкциям.

В составе проектируемого предприятия по производству листового стекла флоат-способом входят следующие здания и сооружения:

·      основной производственный цех;

·        вспомогательные производственные цеха - ремонтно-механический цех, деревообрабатывающий цех, котельная, транспортный цех, компрессорная станция и т.п.;

·        склады компонентов шихты, готовой продукции, вспомогательных материалов;

·        хозяйственные и служебные здания - лаборатории, помещение сторожевой охраны;

·        административно - бытовые здания - заводоуправление, бытовые помещения для рабочих, столовая и т. д.

1.       Главный производственный корпус.

Главный производственный корпус представляет собой однопролетное здание размерами 30×342 метра, прямоугольного очертания в плане.

Главный производственный корпус состоит из участков: стекловарения, формования, отжига, раскроя и упаковки.

2.       Дозаторно-смесительный цех

Дозаторно-смесительный цех запроектирован справой стороны к главному корпусу со стороны загрузочного кармана стекловаренной печи, который соединен галереей, по которой шихта подается к загрузочным бункерам.

Для приготовления шихты принят дозаторно-смесительный цех, вертикального типа, оборудованный двумя тарельчатыми смесителями принудительного перемешивания СТ-700, вместимостью 700 л. Габаритные размеры здания 45×12м, высотой 24 метра.

3.       Вспомогательные производственные цеха.

Ремонтно-механический, электромеханический ремонтно-строительный цеха размещаются в отдельном здании. У каждого цеха, как основного, так и вспомогательного, имеются бытовые помещения.

Автоматизированная компрессорная станция размещена недалеко от главного производственного цеха.

4.       Склад компонентов шихты.

Для создания производственного запаса заполнителей используется прирельсовый склад заполнителей с применением устройств разгрузки, емкостью 4700 м³. Длина разгрузочных железнодорожных путей у складов заполнителей составляет 280 м из условия одновременного размещения на них всего состава («вертушки») с заполнителями, а также предусмотрен дополнительный железнодорожный путь для маневров, учитывая, что разгрузка заполнителей должна производиться за 2 часа.

5.       Склад готовой продукции.

Для изделий из стекла применяются склады закрытого типа. Склад готовой продукции расположен в конце производственного цеха. Склады обслуживаются мостовыми кранами. Изделия на складе хранятся в пакетах на пирамидах, рассортированных по маркам и размерам.

6.       Склад горючих и смазочных материалов.

Склад размещен на крайних участках заводской территории. Здесь обеспечен большой разрыв между этими складами производственными цехами, который требует противопожарные нормы.

7.       Административно - бытовые здания.

Административно - бытовые здания и здания обслуживающего назначения (столовая, медпункт) размещены близко к главному проезду и входу на территорию предприятия со стороны наибольшего движения потоков людей.

8.       Азото-водородная станция.

Азото-водородная станция размещена на крайних участках заводской территории. Здесь обеспечен большой разрыв между этим зданием и производственными цехами, который требует противопожарные нормы.

Экономические показатели промышленных зданий определяются их объемно планировочными и конструктивными решениями, характером и организацией санитарно - технического оборудования. Важную роль играет запроектированное в производственном помещении соотношение производственной и подсобной площадей, высота помещения.

Таблица 7.1 ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ЗДАНИЕ