Введение
По данному дипломному проекту планируется завод по производству легкого заполнителя с использованием техногенного сырья. На сегодняшний день в Казахстане производство легкого заполнителя в целом не распространено. Условия для жизни, развития определяются экологическими показателями. То есть мелкими в глобальном масштабе моментами которые так или иначе влияют на организмы. В настоящее время угроза экологического загрязнения земли техногенными отходами довольно таки высока. В районах функционирования предприятии накапливается тысячи тонн отходов. Которые создают опасность для людей. Лишь малая часть этих отходов идет как вторсырье на заводы. Большая часть сжигается, что тоже не выход. Использование техногенных отходов в производстве имеет не мало плюсов, среди которых экономия энергосырьевых ресурсов, утилизация отходов и улучшение экологической обстановки в регионах. В данном дипломном проекте хотелось бы отметить о необходимости принимать конкретные меры по сокращению объемов существующих техногенных отходов и для предотвращения их накопления в дальнейшем.
На международном конгрессе по минеральным ресурсам и металлургии упоминалось, что в стране накопилось более 30 миллиардов тонн техногенных отходов, значительная часть которых токсична. Техногенные отходы на данный момент можно рассматривать как самостоятельную сырьевую базу. В первую очередь этот вид сырья требует тщательной обработки. Работы в данном направлении ведутся во всем мире. Из отходов возможно получить прекрасные строительные материалы ничем не уступающие другим. Почти во всех регионах нашей страны имеется весьма значительный запас техногенных отходов, пригодных для изготовления искусственных пористых заполнителей. Применение этих отходов позволит снизить стоимость заполнителей, сохранить земельные угодья, уменьшить загрязнение окружающей среды. Использование техногенных отходов в качестве пористых заполнителей всегда экономически и экологически целесообразно. Президент Н.А Назарбаев в своем послании народу «Казахстан 2050» - новый политический курс состоявшегося государства» одним из вызовов предстоящего десятилетия назвал исчерпаемость природных ресурсов. При этом глава государства особо отметил, что для дальнейшего успешного развития и процветания нашей страны необходимо переосмыслить отношение к природным богатствам. Данное производство подразумевает использование фосфорного шлака для изготовления легкого заполнителя. Шлаки – продукты высокотемпературного взаимодействия компонентов исходных материалов – топлива, руды, плавней и газовой среды. Это сырье имеет множество ценных качеств и при этом очень долго пробивало путь к широкому применению в строительной промышленности. Во многих районах страны из шлака построены многоэтажные дома, промышленные здания, возведены мосты и плотины, проложены ленты автострад. Из обременительного отхода он становится признанным сырьем строительной промышленности. На территории Казахстана сушествуют фосфорные производства, отходы которых не используются. Проектируемый завод частично решает эту проблему, путем использования отходов в производстве легкого заполнителя. Которые в дальнейшем могут использоваться в производстве легкого бетона.
Обоснование района строительства завода.
В городе Тараз, Джамбульской области планируется завод по производству легкого заполнителя с мощностью 150 тыс м3 в год. Расположен в южной части республики, на равнине в долине реки Талас. Занимает площадь примерно 150 км². К югу от города расположены отроги Западного Тянь-Шаня , а к западу горы Каратау. Положение города внутри континента, на стыке северных и южных типов пустынь, наличие по соседству снеговых гор определяют особенности циркуляционного режима, для которого характерно преобладание антициклональной деятельности. Климат района носит промежуточные черты между континентальным субтропическим климатом равнин Средней Азии и континентальным климатом умеренных широт Казахстана. В зимний период здесь преобладают континентальные воздушные массы умеренных широт. Циркуляционные процессы определяются положением и деятельностью полярного и арктического фронтов и позицией «казахстанского» отрога азиатского антициклона. Зимний сезон характеризуется неустойчивой, довольно холодной погодой, обусловленной ощутимым температурным контрастом воздушных масс, активизирующих циклоническую деятельность. Летом, особенно в июле, малые барические градиенты способствуют ослаблению циркуляционных процессов и циклонической деятельности, которая почти приостанавливается, довольно значительно проявляясь лишь в небольших колебаниях температуры воздуха и облачности.
Среднегодовая температура воздуха — 11.3 °C
Относительная влажность воздуха — 60.3 %
Средняя скорость ветра — 2,3 м/с
Эта местность наиболее подходит для размещения данного типа производства, так как сырьевых ресурсов в этом районе более чем достаточно. Наличие в городе трудоспособного населения обеспечит персонал для производства. Это поможет уменьшить уровень безработицы в городе, которая составила в этом году 10,8%.
Качественными кадрами может обеспечить Таразкий государственный университет. Учебное заведение, основанное на базе трех университетов города Тараз, выпускает квалифицированных работников с 1998 года.
Город Тараз стремительно- развивающийся город. На данный момент является одним из крупнейших городов республики после Алматы, Астаны, Шымкента, Караганды и Актобе . Население — 348,1 тыс. чел. Город развит автомагистралями, имеется ЖД вокзал и аэропорт.
Жамбылская область является уникальной базой фосфоритового и плавикошпатового сырья, богата цветными металлами, баритом, облицовочными, поделочными и техническими камнями, строительными материалами, что определяет развитие промышленности города Тараза. Предприятия химической отрасли выпускающий желтый фосфор, фосфорно-калийные минеральные удобрения, электродную массу, триполифосфат натрия, желтый фосфор, ортофосфорную кислоту, азотные и фосфатные удобрения (аммофос, сульфоуголь). 3763 предприятия из них 3465 субьектов малого предпринимательства. Количество действующих предприятии составляет 2912 единиц. Среднесписочная численность работников 94.7тысяч человек. Уровень безработицы 10,8%
Предприятия города ведут внешнеэкономическую деятельность с более 30 странами мира. Наибольший удельный вес в общем объеме экспорта составили минеральные удобрения, желтый фосфор, триполифосфат натрия, шкуры КРС, мука, отходы и лом черных металлов и т. д. Крупнейшими торговыми партнерами по импорту являются Россия, Узбекистан, Кыргызстан, Германия, Куба, Франция, Украина. В структуре импорта значительную долю занимают продовольственные товары и сырье к ним, потребительские товары и продукция производственно-технологического назначения.
Наличие в близлежащихгорах фосфоритовых руд (каратауский фосфоритовый бассейн) предопределило развитие в регионе фосфорной индустрии. В городе было построено сразу три завода: Джамбулский суперфосфатный завод, ДПО «Химпром» и Новоджамбулский фосфорный завод (НДФЗ). Все они подчинялись Минхимпрому в Москве. Развал СССР разрушил все производственные связи и привёл эти предприятия к глубокому кризису, в городе возросла безработица.
В начале XXI века мощности химических предприятий были практически полностью восстановлены. Суперфосфатный завод, входящий в систему «Казфосфат», выпустил в 2007 году 80 000 тонн аммофоса, НДФЗ (тоже «Казфосфат») произвел по 40 000 тонн желтого фосфора, термической фосфорной кислоты и триполифосфат натрия (ТПФН). Бывший ДПО «Химпром» успешно переориентирован на выпуск феромаргонцевых окатышей. Джамбулская ГРЭС мощностью 1,2 ГВт (6 блоков по 200 МВт) обеспечивает электроэнергией город, область и регион, входила в ЕЭС (единую энергосистему) Советского Союза.
ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Технологическая часть
1.1.1 Режим работы завода
Основой для расчета технологического оборудования и поток сырья является режим работы завода. Режим работы завода устанавливается в соответствии с трудовым законодательством по нормам проектирования предприятия. Завод по производству будет иметь 2 основных цеха. Это цех помола и обжига . Наличие на производстве тепловых установок и цеха помола делает работу цеха непрерывной. В 3 смены в течение 335 дней в году. Оставшиеся 30 дней предусмотрены для капитального ремонта оборудования. Три смены будут разделены на утреннюю, дневную и ночную. По 7.5 часов для дневной и утренней смен с предусмотренным обедом по пол часа. Ночная смена 8 часов, без перерыва на обед.
Номинальный годовой фонд рабочего времени оборудовании по переделам определяется по формуле:
Тг=N×n×t (1.1)
где N – количество рабочих дней в году; n – количество рабочих смен в су- тки; t – продолжительность рабочей смены в часах.
Тг=335*3*8=8040
Расчетный фонд времени работы технологического оборудования в часах по непрерывной, на основании которого рассчитывается производственная мощность в целом и отдельных линий, определяется по формуле:
Фрас = Т ×Ч × Кт.н (1.2)
где Т – число рабочих суток в году, ч; Кт.н – среднегодовой коэффициент использования оборудования (0,8-0,95); Ч – количество рабочих часов в сутках.
Фрас =335*0.9*24=7236
Расчетное рабочее время непрерывно работающего оборудования в год:
Тр=Тг × Кт.н (1.3)
Для систематического ремонта оборудования выбран коэффициент техни- ческого использования оборудования Кт.н.= 0,8-0,95
Тр=8040*0.9=7236
Таблица 1.1
Режим работы завода
№ п.п |
Наименование цехов и отделений |
Количество |
Длительность |
Годовой фонд рабочего фонда в часах |
||
Дней в году |
Смен в сутки |
Недели, дней |
Смены, час |
|||
1 2 3 4 5 6 |
Прием сырья Дробление Смешивание Формование Обжиг Склад готовой продукции |
335 335 335 335 335 335 |
3 3 3 3 3 3 |
7 7 7 7 7 7 |
8 8 8 8 8 8 |
8040 8040 8040 8040 8040 8040 |
1.1.2 Номенклатура продукций предприятия
Согласно заданию завод предусматривает производство легкого заполнителя на основе техногенного сырья с производительностью 150000 м3 в год.
Искусственные пористые каменные материалы используют в качестве заполнителей для легких бетонов. Данные бетоны отличаются высокой пористостью до 40% и сравнительно небольшой средней плотностью (от 500 до 1800 кг/м3), широко используют для изготовления несущих и ограждающих сборных бетонных и железобетонных конструкций. Применение их вместо кирпича и тяжелого бетона дает возможность повысить теплозащитные качества ограждений, что, в свою очередь, позволяет уменьшить толщину и массу стен зданий и за счет этого сократить транспортные расходы.
Проектируемый завод планирует выпускать заполнитель двух марок 400 и 500. Деление по фракциям тоже предусмотрено . Первая марка фракции от 5 до 10 мм, вторая марка фракцией от 10 до 20 мм.
Таблица 1.2
Вид изделия |
Марка |
Фракции |
Программа выпуска изделия (м3) |
Гост |
|
Легкий заполнитель |
|
В Год |
В сутки |
ГОСТ 32496-2013 |
|
400 |
5-10мм |
75000 |
224 |
||
500 |
10-20 мм |
75000 |
224 |
||
1.1.3 Сырье и исходные материалы
1.1.3.1 Характеристика сырьевых материалов
ГОСТ 32496-2013 Настоящий стандарт распространяется на искусственные пористые заполнители, применяемый для приготовления легких бетонов по ГОСТ 25820 и силикатных бетонов по ГОСТ 25214.
По этому госту допускается использовать отходы промышленности в качестве сырья. Что и предусмотрено в данном производстве.
Сырье 1
Фосфорный шлак - побочный продукт производства фосфора термическим способом в электропечах. При температуре 1300-1500 °С фосфат кальция взаимодействует с углеродом кокса и кремнеземом, в результате чего образуются фосфор и шлаковый расплав. Шлак сливается из печей в огненно-жидком состоянии и гранулируется мокрым способом. На 1 т фосфора приходится 10-12 т шлака. На крупных химических предприятиях получают до 2 млн т шлака в год.
Химический состав фосфорных шлаков близок к составу доменных. Суммарное содержание в них оксида кальция и кремнезема достигает 95% при их соотношении 0,9-1,1.
Таблица 1.3
Химический состав фосфорного шлака
Наименование материала |
Содержание, мас. % |
||||||||
SiO2 |
CaO |
MgO |
Al2O3 + TiO2 |
Fe2O3 + FeO |
P2O5 |
F |
SO3 |
R2O |
|
Фосфорный шлак Жамбылского фосфорного завода |
35 - 45 |
44 - 50 |
3,0-6,5 |
1-4 |
0,5-2 |
0,4-3 |
0,3-1,8 |
0,2- 0,7 |
0,5-1,2 |
По содержанию двуоксида кремния, суммарному содержанию оксидов кальция и магния шлак удовлетворяет требованиями ГОСТ 3476-74 «Шлаки доменные и электротермофосфорные гранулированные для производства цемента». Петрографическими исследованиями установлено, что гранулированный электротермофосфорный шлак на 88-33% состоит из стекловидной фазы, представленный бесцветными зернами стекла с показателем оптического преломления 1,622 ± 0,002. Основным минералом, включенным в стекловидную фазу, является псевдоволластонит, представленный бесцветными призматическими либо игольчатыми кристаллами с показателями преломления Ng=1,652, Np=1,611 при рассмотрении под микроскопом. Содержание кристаллов псевдоволластонита в гранулированном шлаке 4- 7%. Сталеплавильный шлак со следующим химическим составом, масс в процентах.
SiO2 – 58; Al2O3 + TiO2 - 28; Fe2O3 +FeO – 4; CаO – 5; MgO – 0,98; SO3 – 0,7; Na2O – 0,60; п.п.п. – 1,76.
Сырье 2
Силикат глыба представляет собой твердый стеклообразный продукт, получаемый в процессе плавления песка кварцевого и кальцинированной соды или поташа, которые добавляются в зависимости от того какой силикат необходимо получить, натриевый или калиевый. Силикаты натрия или калия, получаемые после спекания, охлаждаются и кристаллизуются в виде однородных крупных, прозрачных кусков, голубовато-коричневого или слабо-зеленого оттенка, отличающиеся по составу силикатов входящих в расплав. Силикат-глыба делится на одно и двухкомпонентные (смешанные), в зависимости от количества солей входящих в состав глыбы, таких как соли натрия (сода кальцинированная) и калия (поташ). За последние годы интерес к силикатным продуктам в нашей стране возрос, в силу широкой сферы применения и экологической чистоты этих материалов, а также их высокой огнестойкости и нетоксичности. Растворимые щелочные силикаты в настоящее время находят широкое применение в различных отраслях, в том числе и в производстве строительных материалов.
Сейчас применяются разнообразные растворимые силикаты (в виде жидкости, кристаллического вещества, твердого порошка и массивного вещества), отличающиеся видом щелочи, молярным отношением, содержанием воды и др. Из большого разнообразия растворимых силикатов наиболее изучены в теоретическом плане силикаты натрия (2Na2O·SiO2; Na2O·SiO2; Na2O·2SiO2; Na2O·3SiO2). Их производят в виде силикат-глыбы или гранулята, получаемого сплавлением шихты из кварцевого песка и карбоната щелочи при температуре 1400 оС с последующим охлаждением до стеклообразного состояния, а также жидкого стекла, образующегося при растворении кремнезема различной формы в едкой щелочи. Силикат-натрия должен удовлетворять требованиям, указанным в таблице 1.4
Таблица 1.4
Технические требования к силикату натрия
Показатели |
Низкомодульный |
Высокомодульный |
Силикатный модуль M |
2,61-3 |
3,1-3,5 |
SiO2, % по массе |
70,8-73,4 |
73,5-76,2 |
Na2O, % по массе |
25,3-27,9 |
22,5-25,2 |
Fe2O3+ Al2O3,% не более |
0,6 |
0,6 |
СаО, % не более |
0,4 |
0,4 |
SO3, % не более |
0,3 |
0,3 |
Силикат-глыба (ГОСТ 13079-93 имеет модуль 2,7-3) твердая масса охлажденного расплава, полученного плавлением смеси кварцевого песка с содой или сульфатом натрия при 1300-1400 0С. Его химическая формула Na2O∙nSiO3 (n-модуль стекла). Химический состав силикат-глыбы приведен в таблице 1.5
Таблица 1.5
Химический состав силикат-глыбы
Наименование |
Содержание, мас. % |
|||||
SiO2 |
Al2O3 |
CaO |
Na2O |
SO3 |
п.п.п. |
|
Силикат-глыба |
72-72,5 |
0,6-1,5 |
0,1-0,2 |
23,5-26,1 |
0,35-0,67 |
0,5-0,7 |
Поставщиком сырья может быть ТОО "Химия и Технология" . Так как это производство является самым ближайшим и дешевым. Доставка будет реализована путем железной дороги.
Сырье 3
Жидкое стекло представляет собой водный раствор силикатов щелочных металлов общей формулы Me2О•nSiO2, где Me - натрий или калий, n - силикатный модуль (1,5-3,6 для натриевого и 4,0-4,5 - для калиевого стекла). Жидкое стекло получают либо растворением кремнеземсодержащего сырья в едких щелочах при высоких температуре и давлении в течение нескольких часов, либо растворением растворимого стекла в виде силикат-глыбы в горячей воде под давлением.
Качество жидкого стекла характеризуется модулем. Модуль показывает отношение содержащейся в жидком стекле окиси кремния к окиси натрия или к окиси калия. Чем больше модуль, тем выше качество стекла.
Одним из самых важных свойств жидкого стекла является вяжущая консистенция. Именно эта особенность продукта сделала его актуальным в разных сферах труда. Подобное свойство сделало жидкое стекло самозатвердевающим, в процессе затвердевания образуется искусственный силикатный камень. Так же было выявлено еще одно уникальное и полезное свойство жидкого стекла. Высокие адгезионные свойства. Это значит, что продукт выступает, как качественная химическая связка, которая легко и надежно склеивает различные материалы.
Таблица 1.6
Стекло жидкое натриевое, ГОСТ 13078-81
Наименование показателя |
Низкомодульные |
Стандартное |
Высокомодульные |
Силикатный модуль (молекулярное отношение SiO2к Na2O) |
1,4 – 2,6 |
2,7 – 3,3 |
3,4 – 3,6 |
Плотность при 2OC0, г/см3 |
1,36 – 1,50 |
1,36 – 1,52 |
1,30 – 1,45 |
Массовая доля нерастворимого в воде остатка, % не более |
1,8 |
1,8 |
1,0 |
Для производства легкого заполнителя применялось жидкое стекло, соответствующее ГОСТ 13078-81.
Показатели свойств жидкого стекла:
- среднее значение силикатного модуля – 2,99;
- среднее значение плотности – 1,4 г/см3;
- массовая доля SiO2 – 28,66%;
- массовая доля Na2O – 10,03%.
Доставить это сырье может ТОО "EXPOCHEM" находящееся в городе Алмата. Путем железной дороги. Этот способ является самым дешевым и быстрым, так как предприятие планирует непрерывное производство.
Одно из значимых мест, в снижении массы конструкции, принадлежит легким бетонам и основному их компоненту - пористым заполнителям. Проблема легкого заполнителя остается весьма насущной для современного строительства. Основным пористым заполнителем на сегодняшний день является керамзит. В настоящее время производство керамзита в РК осуществляется в ТОО «Строитель», который находится в Коксунском районе в с. Мукры (Алматинская обл.). Однако малая мощность завода не может обеспечить потребность казахстанских производителей легких бетонов керамзитом.
Состав шихты для легкого заполнителя с применением плотного фосфорного шлака:
48,8% фосфорный шлак
31,2% силикат - глыба
20% жидкое стекло
1.1.3.2 Расчет потребности в сырье и полуфабрикатах (материальный баланс)
Проектируемый завод предназначен для выпуска легкого заполнителя с использованием техногенного сырья
Годовая производительность завода в тоннах
П=150000м3 в год
75000*0.4=30000 тонн в год (марки 400)
75000*0.5=37500 тонн в год (марки 500)
30000+37500=67500 тонн в год
Исходные данные:
1.Состав массы, %:
Жидкое стекло 20%
Фосфорный шлак 48.8%
Силикат глыба 31.2%
2. Влажность сырья, %
Влажность жидкого стекла, W = 45 %;
Влажность фосфорного шлака, W = 4 %
Влажность силикат глыбы, W=2%
Средневзвешенная влажность сырья:
Wср. = 0,48*4+2*0,31+45*0,2=11,52%
3. Потери при прокаливании сырья, %
ППП жидкого стекла=45%;
ППП фосфорного шлака=0%
ППП силикат глыбы=0%
Средневзвешенные потери при прокаливании:
ППП ср =0,48*0+0*0,31+45*0,2=9 %
4. Браки и потери производства
- при обжиге - 3%;
- потери при формовке (гранцляций) – 1%
- при дозировании и транспортировке - 1 %
Для сопоставимости статей прихода и расхода материального баланса выход продукции и полуфабриката рассчитываем в тоннах в год
1.Должно выходить легкого заполнителя из печи по обожженной массе с учетом брака при обжиге:
Q1 = 67500*100/(100- 3) =69587 т/год
Брак при обжиге:
Q1 - П= 69587-67500=2087 т/г
2.Поступает легкого заполнителя в печи с учетом потерь при прокаливании по абсолютно сухой массе:
Q2 = 67500*100/(100-9) = 74175 т/г
К2 - средневзвешенные потери при прокаливании, %
ППП= Q2-Q1 =74175-67500=6675 т/год
3.Поступает легкого заполнителя в печи по фактической массе с учетом остаточной влажности:
Q3 =Q2*100/(100- W0)=74175*100/(100-11,52) =83832т/год
W0 - остаточная влажность, %
Испаряется влаги в печах:
Q3 – Q2 =83832-74175 =9657т/год
4. Должно быть приготовлено с учетом потерь при его абсолютно сухой массе:
Q4 = Q2*100/(100-К2)= 74175*100/(100-1)=74924 т/год
Потери при подготовке
Q4 – Q2= 74924-74175=749т/год
5. Должно выходить из мельницы по фактической массе с учетом остаточной влажности:
Q5 = Q4*100/(100-Wк)=74924*100/(100-10)=83248 т/год
6.Требуется сырья по абсолютно сухой массе с учетом потерь при транспортировке:
Q6 = Q4*100/(100- К3) = 74924*100/(100-1)= 75680 т/год
К3 – потери при транспортировке
Потери при транспортировке составляют:
Q6 – Q4 =75680-74924= 756 т/год
7.Требуется сырья:
Qжид.с.=Q6*Ас /(100- Wс)=75680*20/(100-45) = 27520 т/год
Qсил.г= Q6*Ас /(100- Wс)=75680*31,2/(100-20) =29515 т/год
Qф.ш= Q6*Ас /(100- Wс)=75680*48,8/(100-4)=38470 т/год
Таблица 1.7
Материальный баланс производства легкого заполнителя
Приход |
Расход |
1. Поступает на склад сырья: а) Силикат глыба 29515 т б) Жидкое стекло 27520 т в) Фосфорный шлак 38470 т
|
1. Поступает на склад готовой продукции 67500 т 2. Невозвратные потери при: - прокаливании 6675 т - обжиге 2087т - транспортировке 756т 3. Потери при подготовке 749 т 4. Испаряется влаги: 9657 т
|
Всего: 95505 |
Всего: 95510 |
Невязка баланса 95510-95505=5т/год или в процентах от прихода 0,005% что меньше 0,5%. Допустимая невязка составляет 0,5%
1.1.4 Технология производства
1.1.4.1 Обоснование выбора способа производства
Для данного производства был выбран пластический способ изготовления керамзита. Сырье по этому способу перерабатывается в увлажненном состоянии в вальцах или других агрегатах (как в производстве кирпича). Затем из пластичной глиномассы на дырчатых вальцах или ленточных шнековых прессах формуются сырцовые гранулы в виде цилиндриков, которые при дальнейшей транспортировке или при специальной обработке окатываются, округляются. Качество сырцовых гранул во многом определяет качество готового керамзита. Поэтому целесообразна тщательная переработка глинистого сырья и формование плотных гранул одинакового размера. Размер гранул задается исходя из требуемой крупности керамзитового гравия и установленного для данного сырья коэффициента вспучивания. Гранулы с влажностью примерно 20% могут сразу направляться во вращающуюся печь или, что выгоднее, предварительно подсушиваться в сушильных барабанах, в других теплообменных устройствах с использованием тепла отходящих дымовых газов вращающейся печи. При подаче в печь подсушенных гранул ее производительность может быть повышена.
Таким образом, производство керамзита по пластическому способу сложнее, чем по сухому, более энергоемко, требует значительных капиталовложений, но, с другой стороны, переработка глинистого сырья с разрушением его естественной структуры, усреднение, гомогенизация, а также возможность улучшения его добавками позволяют увеличить коэффициент вспучивания. Керамзит после обжига необходимо охладить. Установлено, что от скорости охлаждения зависят прочностные свойства керамзита. При слишком быстром охлаждении керамзита его зерна могут растрескаться или же в них сохранятся остаточные напряжения, которые могут проявиться в бетоне. С другой стороны, и при слишком медленном охлаждении керамзита сразу после вспучивания возможно снижение его качества из-за смятия размягченных гранул, а также в связи с окислительными процессами, в результате которых FeO переходит в Fe2O3, что сопровождается деструкцией и снижением прочности. Сразу после вспучивания желательно быстрое охлаждение керамзита до температуры 800—900 °С для закрепления структуры и предотвращения окисления закисного железа. Затем рекомендуется медленное охлаждение до температуры 600—700 °С в течение 20 мин для обеспечений затвердевания стеклофазы без больших термических напряжений, а также формирования в ней кристаллических минералов, повышающих прочность керамзита. Далее возможно сравнительно быстрое охлаждение керамзита в течение нескольких минут. Первый этап охлаждения керамзита осуществляется еще в пределах вращающейся печи поступающим в нее воздухом. Затем керамзит охлаждается воздухом в барабанных, слоевых холодильниках, аэрожелобах.
Для фракционирования керамзитового гравия используют грохоты, преимущественно барабанные — цилиндрические или многогранные (бураты). Внутризаводской транспорт керамзита — конвейерный (ленточные транспортеры), иногда пневматический (потоком воздуха по трубам). При пневмотранспорте возможно повреждение поверхности гранул и их дробление. Поэтому этот удобный и во многих отношениях эффективный вид транспорта керамзита не получил широкого распространения. Фракционированный керамзит поступает на склад готовой продукции бункерного или силосного типа. Технологическая схема производства заполнителя приведена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1
Технологическая схема
Фосфорный шлак Силикат глыба Жидкое стекло
Молотковая Молотковая Емкость для
Дробилка дробилка хранения
Магнитный Магнитный Дозатор
Сепаратор сепаратор жидкого стекла
Вибросито Бибросито
(0,315) (0,16 мм)
Бункер Бункер
Запаса Запаса
2-х вальный
Смеситель
Гранулятор
Бункер запаса
Сушильный барабан
Обжиг вращающаяся
Печь 900Со
Холодильник
Раздел по фракциям
Контроль качества
Складирование
1.1.4.2 Описание технологической схемы производства
Фосфорный шлак и силикат глыба по отдельности поступает в молотковую дробилке фирмы «ШИБАН» модели РС 600х800 мощностью 10 тонн сырья в час. Диаметр ротора 800 мм, длина ротора 600 мм. Мощность 45 кВт, скорость обращения 900 об/мин, количество молотков 28.
После чего сырье проходит обработку магнитным сепаратором, для того что бы удалить металлические частички с сырья. Наиболее подходящим сепаратором является модели БСМ 600х1000. Потребляемая мощность 3 кВт
Производительность 10-15 т/ч. Масса 1100 кг .Габариты 2000х1100х700.
Следующий процесс заключается в том, что сырье должно пройти виброгрохот. Размер сит для фосфорного шлака 0,315мм, для силикат глыбы 0,16мм Выбор вибросита для просева сырья, для более однородного состава по фракции. Для такого объема наиболее подходит вибросито модели YZS1237 ЗАО «ЛИМИН» китайского производства. Площадь сит 3700х1200 .Количество сит 2. Максимальный размер на входе 100 .Производтеьность 10-15 тонн в час .Мощность 11 кВт. Частота вибрации (об.мин) 750-950.
После сырье хранится в бункерах запаса, ожидая следующей операции. А ей является, смешивание всех ингредиентов в двух-вальном смесителе. Дозатором для фосфорного шлака и силикат глыбы послужит тарельчатый питатель. С помошью насоса и дозатора жидкого стекла, все три элемента смешиваются в смесителе. Хороший вариант смеситель Самарского завода «Строймашина». Смеситель типа 105. Тип смесителя двухвальный. Производительность не более 20 м3 . Габаритный размеры (длина ширина высота) 5340х1120х1260. Частота вращения валов (об.мин) 15.
Затем с помощью гранулятора выдавливаются цилиндры керамзита, которые в дальнейшем при транспортировке принимают округлый вид . Для этой операции мы выбираем тарельчатый гранулятор типа ОТ-350. Производительность которой наиболее походит для производства. Габаритные размеры 4130х3510х4170. Установленная мощность 23,5 кВт.
После гранулятора сырье помещается в бункер запаса. Для того что бы керамзит качественно прошел стадию обжига, целесообразно будет поместить сырье в сушильный барабан. Для того что бы избежать вероятность брака. Для данного производства наиболее подходящим будет сушильный аппарат типа СМЦ 429.3М (2,8х14) Длина сушилки составляет 14м, ширина и высота 4,6 и 4,4 соответственно. Мощность 55 кВт, частота вращения двигателя 1000 оборотов в минуту. Производительность 10-15 тонн в час.
Следующим процессом является обжиг. Процесс очень энергоемок. Вспучивание происходит при температурах 900-1000Со. Для производства выбрана печь Самарского завода «Строймашина» типа СМ 875Б. Характеристики печи приведены в таблице 1.8
Таблица 1.8
Производительность печи м3/час |
20 |
Размеры барабана: |
|
Внутренний диаметр первого корпуса барабана, м, не более |
2,5 |
Длина, м, не более |
20,5 |
Внутренний диаметр второго корпуса барабана, м |
3 |
Длина, м, не более |
16,5 |
Длина конуса, м, не более |
3 |
Установленная мощность - кВт, не более |
38 |
Масса (без ЗИП), т, не более |
125 |
Уклон печи, градусы (%) |
2 (3,5) |
Удельный расход электроэнергии в установившемся режиме работы печи, кВт•ч/м3, не более |
2,55 |
Удельный расход условного топлива в установившемся режиме работы печи, кг усл.топл./м3 |
55 |
Частота вращения корпуса печи: |
|
От главного привода, об/мин. |
0,8-2,52 |
От вспомогательного привода, об/час |
3,1 |
Габаритные размеры печи |
|
Длина, м |
40 |
Ширина |
5,5 |
Высотам |
7,4 |
После печи керамзит должен остыть. В самой печи температура керамзита опускается до 600-400 Со . Для дальнейшего сброса температура необходим холодильник. Выбираем слоевой холодильник фирмы «Строймашина». Холодильник предназначен для охлаждения керамзита, выходящего из вращательной печи до температуры менее 100 градусов. Технические характеристики приведены в таблице 1.9 .
Таблица 1.9
Производительность холодильника, м3/час, не более |
20 |
Требования к гранулометрическому составу охлаждаемого материала |
|
а) размеры материала, мм |
0 – 150 |
б) количество фракции менее 5 мм, %, не менее |
10 |
Толщина слоя материала на решетке, мм, не менее |
200 |
Температура керамзита, поступающего в холодильник, оС, не более |
900 |
Средняя температура керамзита, выходящего из холодильника, оС, не более |
80 |
Удельный расход воздуха на охлаждение, нм3/кг |
1,5 - 2,0 |
Площадь колосниковой решетки, м2, не менее |
14,3 |
Установленная мощность электродвигателей, кВт, не более |
23,5 |
Удельный расход электроэнергии, кВт Т-1 ч |
2,9 |
Габаритные размеры, мм, не более длина - ширина – высота |
4400х5500х7000 |
Масса, т, не более |
17,5 |
Затем изделие будет проходить виброгрохот еще раз, но только для раздела на фракции. Так как завод планирует производить керамзит 2 фракции. Первая 5-10мм, вторая 10-20 мм. Выбирем сито китайской фирмы «LIMIN». Затем следует контроль качества, дальше сырье поступает на склад.
1.1.5 Расчет производительности технологической линии завода
1.1.5.1 Выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования
В этом разделе приводится только технологический расчёт основного оборудования, т. е. определяется производительность машин и их число, необходимое для выполнения технологического процесса по каждому переделу.
Для стабильной работы производства производительность питающих агрегатов должна быть на 10-15 % выше производительности обслуживаемого ими оборудования.
Общая формула для расчёта технологического оборудования имеет вид:
Nм=Qч.п/(Qч.м.*Квн), (1.4)
где, Nм – количество машин, подлежащих установке; Qч.п. – часовая производительность по данному переделу (т или м3); Qч.м. – часовая производительность машины выбранного типоразмера (т или м3); Квн – нормативный коэффициент использования оборудования во времени (обычно принимается 0,8 - 0,9).
Для расчета оборудования необходимо знать расходы сырья на изготовление объемно-окрашенного кирпича. Расходы сырья сведем в таблицу.
Таблица 1.10
Расход сырья для производства
Наименование |
Марка |
Силикат глыба |
Жидкое стекло |
Фосфорный шлак |
||||||
Легкий заполнитель |
500
400 |
Год |
Сутки |
Час |
Год |
Сутки |
Час |
Год |
Сутки |
Час |
29515 |
88 |
3 |
27520 |
82 |
3 |
38470 |
114 |
4 |
||
Производится выбор оборудования с учетом расхода сырья, представленного в таблице 1.10.
Дробилка молотковая, т
Nм=3/(10*0,8)=0,37
Nм=4/(10*0,8)=0,5
Дробилки молотковые фирмы «Шибан» в количестве 2 штук
Магнитный сепаратор, т
Nм=3/(10*0,8)=0,37
Nм=4/(10*0,8)=0,5
Магнитный сепаратор БСМ 600х1000 в количестве 2 штук
Виброгрохот, т
Nм=3/(14*0,8)=0,2
Nм=4/(14*0,8)=0,3
Nм=8/(14*0,8)=0,7
Виброгрохот модели YZS1237 в количестве 3 штук
Тарельчатый питатель (дозатор), т
Nм=3/(12*0,8)=0,3
Nм=4/(12*0,8)=0,4
Тарельчатый питатель (дозатор) в количестве 2 штук
Двухвальный смеситель , т
Nм=10/(13*0,8)=0,96
Двухвальный смеситель типа 105 в количестве 1 штуки
Ящичный питатель, т
Nм=10/(11*0,8)=0,7
Ящичный питатель в количестве 1 штуки
Тарельчатый гранулятор, т
Nм=10/(12*0,8)=1,04
Тарельчатый гранулятор ОТ-350 в количестве 1 штуки
Сушильный барабан, т
Nм=10/(13*0,8)=0,9
Сушильный барабан СМЦ 429.3М в количестве 1 штуки
Холодильник слоевой, т
Nм=10/(15*0,8)=0,8
Холодильник слоевой ХС 125 в количестве 1 штуки
10. Вращательная печь
1) Проектом приняты 1 печь «Строймашина» (РФ) производительностью 150000 м3 со следующими характеристиками:
производительность – 150000м3 в год;
проектный срок обжига – 37 часов;
размеры обжигательного канала: длина – 40 м; ширина – 5,5 м; высота
7 м;
вид топлива – природный газ.
Таблица 1.11
Ведомость оборудования
N п/п |
Наименование оборудования |
Паспорт-ная произво-дитель-ность |
Требуемая производи-тельность |
Требуемое кол-во оборудования с учетом коэфф. использования оборудования во времени |
Принятое коли-чество оборудо-вания |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
1 |
Молотковая дробилка (Фосфорный шлак) |
10 |
4 |
0,5 |
1 |
2 |
Молотковая дробилка (Силикат глыба) |
10 |
3 |
0,37 |
1 |
3 |
Магнитный сепаратор (фосфорная шлак) |
10 |
4 |
0,5 |
1 |
4 |
Магнитный сепаратор (силикат глыба) |
10 |
3 |
0,37 |
1 |
5 |
Тарельчатый питатель Фосфорный шлак |
12 |
4 |
0,3 |
1 |
6 |
Тарельчатый питатель Силикат глыба |
12 |
3 |
0,4 |
1 |
7 |
2-х вальный смеситель |
13 |
10 |
0,96 |
1 |
8 |
Ящичный питатель |
11 |
10 |
0,7 |
2 |
9 |
Гранулятор |
12 |
10 |
1,04 |
1 |
10 |
Сушильный барабан |
13 |
10 |
0,9 |
1 |
11 |
Вращательная печь |
30 |
10 |
0,75 |
1 |
12 |
Холодильник слоевой |
15 |
10 |
0,8 |
1 |
13 |
Виброгрохот |
14 |
3 |
0,2 |
1 |
14 |
Виброгрохот |
14 |
4 |
0,3 |
1 |
15 |
Виброгрохот |
14 |
8 |
0,7 |
1 |
1.1.5.2 Расчет и выбор вспомогательных объектов
Расчет запасника
Для бесперебойно работы производства на предприятии должен быть определенный запас сырья. Поэтому на предприятиях создают склады для промежуточного запаса сырья.
Принимают крытый запасник со сроком хранения 5 суток.
Объем запасника вычисляется по формуле:
V = (Pсут * t)/pгл (1.11)
где, Pсут – суточная потребность в сырье, т; pгл – плотность;
t – срок запаса
V=(114*5)/1,9 =300м3 –фосфорного шлака
2) V=( 88*5)/2,6 =169м3 –силикат глыба
3) V=( 82* 5)/2,9 =141 м3 –жидкого стекла
1) Принят штабель шириной 7 м и высотой 4 м в здании с пролетом 12 м. Тогда длина штабеля составит:
2) Принят штабель шириной 7м и высотой 3 м в здании с пролетом 12. Тогда длина штабеля составит
3) Принят штабель шириной 7м и высотой 5м в зданий с пролетом 12 м. Тогда длина штабеля составит.
1)L = V/S (1.12)
L = V/S = 300/28=10 м (фосфорная шлака)
L = V/S = 169/21= 8 м (силикат глыба)
L = V/S=141/35=4м (жидкое стекло)
где, S – площадь сечения штабеля.
Расчет склада готовой продукции
Склад готовой продукции представляет собой крытые бетонированные плошдки. Для каждой фракции предусморен отдельный запасник. Так как в год должно выходить 30000 тонн по марке 400 и 37500 по марке 500.
V=(89*5)/0,4 =1112м3
V=(111*5)/0,5 =1110м3
Принят штабель шириной 10 м и высотой 6 м в здании с пролетом 12 м. Тогда длина штабеля составит:
L = V/S = 1112/60=18м
Принят штабель шириной 10 м и высотой 6 м в здании с пролетом 12 м. Тогда длина штабеля составит:
L = V/S = 1110/60=18,5м
1.1.6 Контроль технологического процесса и качества готовой продукции
Основной задачей отдела технического контроля является тщательный контроль качества готовой продукции. Наиболее эффективным методом статического контроля качества заполнителя в ходе процесса производства, который дает оценить состояние и нормы образца.
Существуют следуещие правила приемки по ГОСТ 32495-2013
Изделия должны быть приняты техническим контролем предприятия изготовителя.
Изделия принимают партиями. Объем партии устанавливают в количестве не более суточной выработки одной печи
При приемке изделий потребителем партией считают изделия, отгружаемые по конкретному договору (заказу) или изделия в объеме одного транспортного средства, оформленном одним документом о качестве.
Партия должна состоять из изделий одного условного обозначения.
Качество изделий обеспечивают:
входным контролем сырья и материалов
операционным производственным (технологическим) контролем
Качество изделий подтверждают приемочным контролем готовых изделий. Приемочный контроль включает в себя приемосдаточные и периодические испытания.
Предел прочности при сжатии изделий определяют со следующими дополнениями. Образец устанавливают в центре опорной плиты машины для испытаний на сжатие, совмещая геометрические оси образца и плиты, и прижимают верхней плитой машины. При испытаниях нагрузка на образец должна возрастать следующим образом: до достижения примерно половины ожидаемого значения разрушающей нагрузки - произвольно, затем поддерживают такую скорость нагружения, чтобы разрушение образца произошло не ранее чем через 1 мин. Значение разрушающей нагрузки регистрируют.
Таблица 1.12
Технический контроль качества сырья, технологического процесса и качества готовой продукции
Контрольная операция |
Место контроля |
Период контроля |
Исполнители |
Качество фосфорного шлака и силикат глыбы |
карьер, приемник, бункера |
В течении смены |
лаборант, технолог |
Влажность фосфорного шлака и силикат глыбы |
|
|
|
Наличие включений |
приемные бункера |
1 раз в смену |
лаборатория |
Шихта влажность |
ОТК |
1 раз в смену |
ОТК технолог |
Контроль процесса подготовки массы |
|||
Правильность дозировки компонентов шихты |
ящичный, ленточный питатели |
в течение смены |
мастер, технолог |
Состояние дробильного оборудования |
молотковая дробилка |
1 раз в неделю |
мастер, механик, технолог |
Состояние формовочного оборудования |
гранулятор |
1 раз в неделю |
механик, мастер |
Состояние фильтрующего оборудования |
магнитный сепаратор |
в течении смены |
мастер, технолог |
Обжиг |
|||
Качество формовки |
ОТК |
постоянно |
технолог, лаборатория |
Максимальная темп |
ОТК |
ежемесячно |
|
Режим обжига |
ОТК |
ежемесячно |
|
Работа вентилятора |
ОТК |
1 раз в квартал |
|
Готовый керамзит |
|||
Внешний вид |
выставочная площадка(ОТК) |
1 раз в сутки |
ОТК, технолог, лаборатория |
Прочность Мпа |
|||
|
|||
Водопоглощение |
1 раз в месяц или при изменении сырья в технологии |
||
Насыпная плотность |
|||
Морозостойкость |
|||
Наличие водорастворимых сернистых и сернокислых соединений |
2 раза в месяц |
||
Размеры |
в течении смены |
||
1.1.7 Штатная ведомость предприятия
Завод по производительности относится к предприятиям средней мощности. Поэтому состав работающих принимается с учетом средней мощности завода и с максимально возможным совмещением профессий.
На заводе предусмотрены:
административно-управленческий отдел;
отдел техники и безопасности ;
отдел службы безопасности;
финансово-экономический отдел;
отдел маркетинга и продаж;
отдел технического контроля;
лаборатория;
приемно-подготовительное отделение;
формовочное отделение ;
отдел автоматики
склад готовой продукции;
транспортный цех;
Таблица 1.13
Штатная ведомость предприятия
Наименование подразделений и профессий |
Численность рабочих, чел |
Всего человек |
|||||||
1 см. |
2 см. |
3 см. |
|||||||
Директор |
1 |
|
|
1 |
|||||
Начальник производства |
1 |
|
|
1 |
|||||
Главный инженер |
1 |
|
|
1 |
|||||
Главный технолог |
1 |
|
|
1 |
|||||
Офис-менеджер |
1 |
|
|
1 |
|||||
Прачка |
2 |
|
|
2 |
|||||
Дворник |
2 |
|
|
2 |
|||||
Садовник |
1 |
|
|
1 |
|||||
Кастелянша |
1 |
|
|
1 |
|||||
Технический персонал |
2 |
2 |
|
4 |
|||||
Старший юрист-начальник отдел |
1 |
|
|
1 |
|||||
Младший юрист |
1 |
|
|
1 |
|||||
Отдел техники безопасности |
|||||||||
Начальник отдела |
1 |
|
|
1 |
|||||
Менеджер по технике безопасности |
1 |
|
|
1 |
|||||
Эколог |
1 |
|
|
1 |
|||||
Мед. Работник |
1 |
|
|
1 |
|||||
Пожарный |
1 |
|
|
1 |
|||||
Отдел службы безопасности |
|||||||||
Начальник службы безопасности |
1 |
|
|
1 |
|||||
Охранник |
2 |
2 |
2 |
6 |
|||||
Финансово-экономический отдел |
|||||||||
Главный бухгалтер |
1 |
|
|
1 |
|||||
Экономист |
1 |
|
|
1 |
|||||
Отдел маркетинга и продаж |
|||||||||
Глава маркетинга и продаж |
1 |
|
|
1 |
|||||
Агент-продаж |
1 |
|
|
1 |
|||||
Отдел технического контроля |
|||||||||
Начальник отдела - контролер качества |
1 |
|
|
1 |
|||||
Инженер по качеству |
1 |
|
|
1 |
|||||
Лаборатория |
|||||||||
Начальник лаборатории |
1 |
1 |
|
2 |
|||||
Лаборант |
1 |
1 |
1 |
3 |
|||||
Отделение приема и подготовки сырья |
|||||||||
28 |
Оператор подготовительного отделения |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
|||
29 |
Рабочий сепаратора |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
|||
30 |
Рабочий дробилки |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
|||
31 |
Оператор на дозаторах |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
|||
32 |
Оператор сита |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
|||
Формовочный отдел |
|||||||||
33 |
Рабочий гранулятора |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
|||
34 |
Рабочий печи |
2 |
2 |
2 |
6 |
|
|||
Транспортный цех |
|||||||||
35 |
Заведующий гаража-начальник отдела |
1 |
|
|
1 |
|
|||
36 |
Механик |
1 |
|
|
1 |
|
|||
37 |
Водитель |
2 |
2 |
|
4 |
|
|||
Склад готовой продукции |
|||||||||
38 |
Начальник склада |
1 |
|
|
1 |
|
|||
39 |
Электрик |
1 |
1 |
|
2 |
|
|||
40 |
Оператор технологического и транспортного оборудования |
1 |
|
|
1 |
|
|||
41 |
Рабочий по браковке |
1 |
1 |
1 |
3 |
|
|||
Отдел автоматики |
|||||||||
Начальник отдела автоматики |
1 |
|
|
1 |
|||||
Оператор пульта управления |
1 |
|
1 |
2 |
|||||
Всего численность по заводу |
49 |
18 |
13 |
80 |
|||||
Продолжение таблицы 1.13
1.1.8 Экологичность и безопасность проекта
Заводы по производству заполнителей не являются объектами повышенной опасности для окружающей среды. Мероприятия по защите окружающей среды являются общими. Все бункера, воздуховоды должны иметь систему трехстадийной очистки воздуха от пыли. Здания, в которых располагается оборудования, работающее при повышенном давлении, должны иметь легко сбрасываемые кровли.
При использовании продуктов горения в установках, работающих на разряжении, необходимо следить за плотностью каналов, подводящих и отводящих теплоносителей, за надежной вентиляцией сушильных цехов. При загрузке и разгрузке материала необходимо обращать особое внимание на то, чтобы продукты горения не попали в цех через открытые двери туннелей.
Отходящие газы от тепловых установок должен проходить обязательную очистку от пыли и возможных уносов перед выбросом их в атмосферу.
Для охраны окружающей среды в перспективе необходим переход на такие технологические процессы, которые бы полностью исключали образование сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов или позволили утилизировать их путем создания безотходных технологий, гарантирующих в условиях наращивания темпов производства сохранность экологической системы.
Вопросы охраны труда и техники безопасности
Современные заводы строительной индустрии располагают разнообразными технологическими линиями по производству различных материалов и оснащаются многими видами машин, аппаратов, трнспортирующих машин, систем автоматики, блокировки, оградительные техники. Главными требованиями к технологическим процессам и оборудования являются: обеспечение безопасности рабочих, создание комфортных условий и удобства управления машинами. Улучшение условий труда должно идти в направлении полного исключения тяжелого ручного труда и широкого использования роботов для выполнения опасных операций.
Для заводов по производству заполнителей характерно разнообразие технологических процессов при высокой степени механизации производства. Отдельные технологические линии могут быть связаны с выделением пыли, газов, вибраций, шумом и другими отрицательно воздействующими на организм факторами.
В помольных отделениях цехов должна быть приточно-вытяжной с подогревом воздуха.
Температура в обжиговой камере печи у фронта выгрузки керамзита не должна превышать 50. Для этого нужно использовать комплекс мероприятий эксплуатационного и конструктивного характера, обеспечивающих понижение температуры на рабочем месте.
При отоплении печей природным газом газопроводящие сети должны быть оборудованы противовзрывными клапанами.
Горячие газопроводы и воздуховоды печей во избежании отсосов должны иметь тепловую изоляцию, обеспечивающую температуру поверхности не выше 50˚С.
Движущиеся механизмы должны иметь исправную звуковую сигнализацию. Категорически запрещается находиться под перемещаемым грузом. Обслуживание машин и механизмов разрешается только специально обученному персоналу. Все движущиеся части машин и опасные участки технологических постов должны иметь защитные или ограждающие капсули.
Грузоподъемные механизмы, а также работающие под давлением необходимо в установленные сроки предъявлять для испытания специальными службами государственного контроля.
В производственном корпусе создается контроль состояния воздуха рабочей территории. Под рабочей территорией подразумевается пространство высотой 1,7-2 м над уровнем пола или площадки, на которой располагаются места постоянного или временного пребывания работающих лиц. Температура воздушной среды определяется с помощью термометров. Влажность воздуха (абсолютная и относительная) измеряется с помощью психрометров. Скорость движения воздуха определяется с помощью анемометров. Показания приборов снимаются постоянно и заносятся в специальные журналы. Улучшение состояния воздуха в рабочей зоне производственного корпуса снабжается путем устройства на заводе системы регулярного воздухообмена с поступлением свежего воздуха к рабочей зоне.
Промышленная пыль при транспортировке, дроблении, рыхлении, размельчении, помоле и перемешивании сырьевых материалов. Гигиеническая вредность промышленной пыли зависит от степени ее измельчения, т.е. от ее дисперсного состава. Пыль проявляет собой опасную вредность, отрицательно влияя на здоровье граждан. Она попадает в организм тремя путями: через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и кожу. Степень вредности пыли зависит от ее химического состава, концентрации в воздухе и крупности частиц. В легких человека при дыхании задерживаются частицы размером от 0,3 до 7 мкм. Пыль вызывает такие заболевания, как дерматиты, пневмокониозы, конъюнктивиты, экземы и другие. Некоторые виды пыли могут вызывать отравления и иметь отдаленные последствия влияния на человека.
Контроль концентрации пыли в воздухе производственного корпуса производится весовым методом. Метод основан на просасывании запыленного воздуха через аналитические фильтры (АФА), эффективность пылесодержания которых близка 100%. Взвешивая фильтр на аналитических весах до и после отбора проб пыли и разделив полученный результат на объем прососанного через фильтр воздуха, получают весовую концентрацию пыли (мг/м3).
Для улучшения воздуха от промышленной пыли в производственном корпусе предусмотрена приточно–вытяжная вентиляционная система. Вентилирование воздуха в рабочей зоне, в которой происходит выделение пыли, производится по схеме «сверху-вниз». Приточный воздух подается через воздухораспределяющие патрубки на высоте 3,5–7 м от пола и удаляется с помощью воздуховодов, устроенных в нижней зоне производственных помещений. При такой организации движения воздушных потоков, выделяющиеся вредности удаляются вниз, не достигая зоны дыхания рабочих. Для защиты от пыли предусмотрено использование персоналом специальной одежды, индивидуальных респираторов и защитных очков. Кроме того для предупреждения заболеваний кожи рабочим выдаются лекарства, моющие средства и специальные защитные крема
1.2 Архитектурно-строительные решения
Район строительства завода по производству легкого заполнителя находится в городе Тараз Жамбылской области. Данная климатическая зона характеризуется следующими показателями.
-среднегодовая температура 11.3 ºС
-средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца 30ºС
- барометрическое давление 720 гПа
- абсолютная минимальная температура – минус 30°С;
-абсолютная максимальная температура - 43°С;
- преобладающее направление ветра за декабрь-февраль - СЗ ;
- преобладающее направление ветра за июнь-август - С;
- среднемесячная температура января – -4.6 °С;
- среднемесячная температура июля – +32.7С;
- район по давлению ветра – IV (48кгс/см2)
Объемно–планировочные решения
На территории расположены: производственный корпус, материальный
склад, водонапорная подстанция, газовая подстанция, административно-бытовой корпус, запасники сырья, склад готовой продукции, трансформаторная подстанция, КПП, автостоянка на 20-30 машин и зона отдыха.
Конструктивные и объемно-планировочные решения при проектировании завода по производству легкого заполнителя приняты с максимальным использованием типовых сборных железобетонных конструкций заводского производства. Производственные здания проектируют в соответствии со СНиП II-90–81 "Производственные здания промышленных предприятий".
При проектировании объемно-планировочных решений были учтены средняя мощность завода, а также необходимость компактного производства.
Производственный корпус представляет собой двухпролетное здание шириной 30 м и длиной 72 м. Основные элементы каркаса железобетонные. Стеновые ограждения проектируются самонесущими. Материалом для стен выбран металл в виде стеновых панелей с эффективным утеплителем типа «Сэндвич». Высота здания от чистого пола до низа несущих конструкций составляет 12 м. Установлен мостовой кран грузоподъемностью 12 т. Установлены светоаэрационные фонари шириной 6 м, предназначены для проветривания помещений с избыточным тепловыделением и для освещения средних пролетов.
Колонны железобетонные, изготовленные из бетона марки М300 и армированные каркасами. Шаг колонн в продольном направлении принят 6 м.
Под сборные железобетонные колонны применяются железобетонные сборные фундаменты стаканного типа. Дно стакана располагается на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны, с тем, чтобы после распалубки фундамента путем подливки слоя цементного раствора (или бетона) компенсировать возможные неточности в размерах и заложении фундаментов. Фундаменты устраивают из бетона марок 150 и 200. Армируют фундаменты сварной сеткой с ячейками 200*200 мм, располагаемой в основании фундамента с защитным слоем 35–70 мм. Для рабочей арматуры применяют горячекатаную сталь периодического профиля класса А–П. Подколонники армируются аналогично соответствующим колоннам.
Производственное здание перекрыто железобетонными фермами перекрытия, плиты покрытия – ребристые. Фермы изготавливаются с предварительным напряжением нижнего пояса, марки бетона – 500.
Кровля рулонная с уклоном 10%. Преимуществом плоских рулонных кровель являются водонепроницаемость, стойкость против растрескивания в связи с применением пластичных приклеивающих мастик, стойкость против механических и атмосферных влияний. Состав кровли – гидроизоляция, стяжка из цементно-песчаного раствора М50, утеплитель керамзитовый.
Освещение осуществляется за счет окон.
0Предварительные размеры АБК в плане принимаются с учетом требований естественного освещения помещений, а также места примыкания АБК к производственному корпусу. Исходя из условий обеспечения естественным освещением помещений администрации, здравпунктов, обеденных залов, наиболее целесообразной является ширина корпуса АБК 18 м. Длина административно-бытового корпуса принимается равной 30 м. Переход из АБК в производственный корпус проектируется по подземной галерее. Стена проектируется из лицевого кирпича. Толщина стены 200 мм.
Фундамент здания – монолитный, стаканного типа. Кровля – рулонная. Состав кровли – гидроизоляция, стяжка из цементно-песчаного раствора М50, утеплитель керамзитовый, пароизоляция.
Площадка вокруг административно-бытового корпуса вымощена тротуарной плиткой. На территории, для озеленения, высажены древесно-кустарниковые деревья, с учетом их декоративных и санитарно-защитных свойств. Основным элементом озеленения площадки является газон.
.Транспортные связи осуществляются по предусмотренным внутризаводским дорогам с примыканием к существующим автомобильным дорогам населенного пункта. Ширина дороги принята равной 6 м, дороги на территории завода закольцованы. Для въезда на территорию приняты два въезда.
Обеспечение завода инженерными коммуникациями, такими как электроснабжение, теплоснабжение, водоснабжение и канализация, производится подключением к действующим сетям близлежащего населенного пункта.
Озеленение и благоустройство объекта выполнены с применением местных видов древесно-кустарниковых растений с учетом их санитарно- защитных и декоративных свойств. Дорожное покрытие предусмотрено асфальтобетонное, брусчатое.
Электроснабжение завода осуществляется от трансформаторной подстанции. Внешнее электроснабжение осуществляется от ЦРП действующих сетей населѐнного пункта.
Водоснабжение производственного корпуса предусмотрено в одну нитку от существующей сети АБК с подачей воды в одну точку на прессе. Проекты отопления и вентиляции выполнены в соответствии с действующими нормативными документами. В качестве теплоносителя для системы отопления – вода 95-70ºС. Вентиляция принята приточно-вытяжная
В связи с оптимальными гидрогеологическими условиями строительство завода является благоприятным. Для отведения поверхностных вод спланированные участки и автодороги имеют уклоны, обеспечивающие сток воды по общему ситуационному рельефу.
В соответствии с нормами строительного проектирования СН РК 3.02-24–2011 «Сооружение промышленных предприятий» предусмотрены следующие общестроительные мероприятия:
предусмотрены противопожарные мероприятия, заключающиеся в устройстве эвакуационных выходов, проходов соответствующей ширины, подъездов ко всем зданиям;
по периметру всех зданий выполняется асфальтовая отмастка шириной 1 м;
в целях улучшения условий труда и освещения, предусмотрена цветовая отделка внутреннего производственного помещения. Таким образом, рациональное цветовое оформление производственных помещений (включая оборудование) в сочетании с соответствующим освещением позволяет достичь определенных психофизиологических эффектов, например, сгладить неприятное впечатление от неправильных пропорций помещения, оказать влияние на восприятие тепла или холода, улучшить условия зрительной работы и тем самым повысить безопасность труда.
Разработанный генплан предусматривает на территории следующие объекты:
– административно-бытовой корпус;
производственный корпус;
крытые запасники сырья;
крытый материальный склад;
открытый материальный склад
склад готовой продукции;
водонапорная станция;
трансформаторная подстанция;
автостоянка;
место для отдыха;
контрольно-пропускной пункт;
дороги;
элементы озеленения и др.
Общая площадь генерального плана составляет 2,5 га, плотность застройки 45 %, озеленение 40%. Указаны условные обозначения, экспликация зданий и сооружений и роза ветров.
