Завод по производству шлакокерамических кирпичей

 

 

 

5. Материальный баланс

 

Завод по производству шлакокерамических кирпичей методом пластического прессования. Номенклатура продукции: из 15 млн. шт. – 10 млн. шт. полнотелых, 5 млн. шт. пустотелых.

 

Производительность завода:

П=15 млн. шт. в год. = 3,2х10 млн. шт. + 2,4х5 млн. шт. = 44000 т/г

 

Масса кирпича полнотелого 3,2 кг.

Масса кирпича пустотелого 2,4 кг.

 

Исходные данные:

Состав массы, %:

Глина – 45, фосфорные  шлаки – 55.

 

Влажность сырья, %:

 W_ш = 4, W_г = 12.

Средневзвешенная влажность  сырья:

12х0,45+4х0,55=7,6%

 

Потери при прокаливании сырья,%:

ППП_г=5,55; ППП_ш=0.

Средневзвешенные потери при прокаливании:

ПППс.в.=5,55х0,45+0х0,55=2,5%.

 

4. Технологические параметры производства:

Браки и потери производства, %:

-при обжиге - 2;

-при сушки - 3;

-при дозировании и  транспортировке - 1;

Формовочная влажность  шихты - 20%;

Влажность изделий после  сушки - 6%;

Средняя плотность суглинка и глины - 1110 кг/м³.

 

1. Должны выходить кирпичи из печей готовой продукции по обожженной массе с учётом брака при обжиге:

Q₁=Пх100/(100-К₁)=44000х100/(100-2)=44898 т/г

П – мощность завода

К₁ – брак при обжиге

 

Брак при обжиге:

Q₁-П=44898-44000=898 т/г

 

2. Поступление кирпичей в печь с учётом потерь при прокаливании по абсолютно сухой массе:

Q₂=Q₁х100/(100-К₂)=44898х100/(100-2,5)=46049 т/г

 

Средневзвешенные потери при прокаливании:

ППП=Q₁-Q₂=46049-44898=1151 т/г

 

3. Поступает кирпичей  в печи по фактической массе  с учётом остаточной влажности:

Q₃=Q₂х100/(100-W0)= 46049х100/(100-6)= 48988,3 т/г

 

Испаряется влаги в  печах:

Q₃-Q₂=48988,3-46049=2939,3 т/г

 

4. Должно выходить  кирпича из сушил по абсолютно  сухой массе с учётом брака  при сушке:

Q₄=Q₂х100(100-К₃)= 46049х100/(100-3)= 47473,2 т/г

 

Брак при сушке:

Q₄-Q₂=47473,2-46049=1424,2 т/г

 

5. Должно выходить кирпичей из  сушил по фактической массе  с учётом остаточной влажности:

Q₅=Q₄х100/100(100-W₀)= 47473,2х100/100(100-6)= 50503,4 т/г

 

6. Поступает в сушила по фактической  массе:

Q₆=Q4х100/(100-W_ф)=47473,2х100/(100-20)= 59341,5т/г

 

Испаряется влаги в сушилах:

Q₆-Q₅=59341,5-50503,4=8838,1 т/г

 

7. Потребность в технической  воде при приготовлении шихты:

Q₇=Q₆-(Q₄х100/(100-W_c.в.)=59341,5-(47473,2х100/(100-7,6))=59341,5-51378=7963,5 т/г

 

Потребность в технологической воде с учётом потерь 10%:

Q₇=7963,5+796,3=8759,9 т/г

 

8. Требуется сырья для стабильной  работы дозаторов по абсолютно  сухой массе с учётом потерь  при транспортировке:

Q₈=Q₄х100/(100-К₄)= 47473,2х100/(100-1)= 47953 т/г

К₄ – потери при транспортировке

 

Потери при транспортировке  составляют:

Q₈-Q₄=47953-47473,2 =498,8 т/г

 

9. Требуется сырья по фактической  массе:

Фосфорные шлаки:

Q_ш=Q₈ х а_ш/(100-W_ш)= 47953х55/(100-4)= 27473 т/г

 

Глина:

Q_г=Q₈ х а_г/(100-Wг)= 47953х45/(100-12)= 24521,4 т/г

 

Таблица 1.2. Материальный баланс

Приход		Расход
1.поступает на склад  сырья: глины фосфорный шлак   2.Поступает технологической  воды	24521,4 т 27473 т     8759,9 т	1.Поступает на склад  готовой продукции 2.Потери при: обжиге прокаливании сушке транспортировке 3.Ипаряется влаги в: печах сушилах 4.Потери технологической  воды	44000 т     898 т 1151 т 1424,2 498,8 т   2939,3 т 8839,1 т 796,3 т
Всего	60754,3		60546,7

 

 

Неувязка баланса составляет:

 

60754,3-60546,7=207,6 т/г, т.е. 0,34%

 

Доступная невязка составляет 0,5%

 

 

6. Выбор 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 питательных агрегатов  должна быть на 5-10% выше производительности обслуживающего ими оборудования.

Общая формула для  расчёта технологического оборудования имеет вид:

 

N_м=Q_ч.п./(Q_ч.м.* K_вн.)

с

N_м – Количество машин подлежащих установке;

 

Q_ч.п. – часовая производительность по данному переделу

Q_ч.м. - часовая производительность машины выбранного типа размера

K_вн. – нормативный коэффициент использования оборудования во времени (обычно принимается 0,8-0,9)

Для расчёта оборудования необходимо знать расходы сырья, поэтому сведём все расходы 

 

Таблица 2.1. Расход сырья.

Наименование	Марка	Глина,т			Шлак,т (м3)			Выпуск продукции,т
		год	Сутки	час	год	сутки	час	год	сут
Кирпич полнотелый	125-150	24521,4 19617,	80,4 64,3	10 8	27473 21978,4	90 72	11,3 9	44000 (15 млн. шт.)	144,3 (49180,3)шт)
Кирпич путотелый	125-150	157500	51639	6455	462200	151,5	19

 

 

1. Помол (шаровая мельница):

N_м=11,3/(13х0,9)=0,97

Применяется шаровая  мельница типа Ф2200×5500 в количестве 1шт. (для шлака)

 

2. Тарельчатый питатель 

N_м=9/(10х0,9)=1

Применяется тарельчатый  питатель СМ-274А в количестве 1шт. (для шлака)

 

3. Глинорыхлитель

N_м=8/(15х0,9)=0,6

Применяется глинорыхлитель СМК-225 в количестве 1шт. (для глины)

 

4. Ящичный питатель

N_м=10/(12х0,9)=0,93

Применяется ящичный  питатель СМК – 214 в количестве 1шт. (для глины)

 

5. Камневыделительные вальцы грубого помола

N_м=10/(17х0,9)=0,7

Применяется камневыделительные вальцы СМК-150 в количестве 1шт. (для глины)

 

6. Смеситель двухвальный

N_м=21,3/(32х0,9)= 0,74

Применяется Смеситель  двухвальный УСМ – 49 в количестве 1шт. (для глины)

 

7. Бегуны мокрого помола:

N_м=21,3/(29х0,9)=0,8

Применяется Бегуны мокрого помола СМК-268 в количестве 1шт.

 

8. Вальцы тонкого помола

N_м=21,3/(25х0,9)=0,97

Применяется Вальцы тонкого помола ИАПД- И20 в количестве 1шт.

 

9. Вакуум-пресс с фильтр-смесителем:

N_м=6455/(10000х0,9)=0,72

Применяется ленточный  вакуум-пресс УСМ – 50 в количестве 1шт.

 

10. Автомат-резчик:

N_м=6455/(8000х0,9)=0,9

Принимается автомат-резчик РКБ – 8 в количестве 1 шт.

 

11. Автомат укладчик:

N_м=6455/(10000x0,9)=0,72

Применяется автомат-укладчик ТО235-2 в количестве 1шт.

 

12. Расчёт туннельной сушилки:

а) Годовая производительность сушильных камер:

15млн*1,05= 15,75млн.шт

 

где: 15млн – годовая  производительность завода

1,05 – коэффициент,  учитывающий количественные потери  при сушке и обжиге;

 При длине сушилки  30 м

 

б) производительность одного туннельного канала

20 х 280=5600 шт.

 

в) Годовая производительность одного туннельного канала:

5600 х 350 х 24 х 0,9 х 0,9 / 20 = 2352000 шт/г

где 0,9 – коэффициент, учитывающий использование тепловых агрегатов;

0,9 – коэффициент учитывающий  потери при сушке и обжиге;

20 – срок сушки шлакокерамического  кирпича.

 

г) Количество сушильных  каналов:

15750000/2352000=6,9

где 15750000 – годовое  количество кирпичей подлежащих сушке;

Принимаем к строительству семиканальную туннельную сушилку.

 

 

 

 2.1. Расчет туннельной печи

Характеристика туннельной печи для кирпича пластического  формования:

- длина туннеля – 90 м

- ширина туннеля – 2,4 м

- высота от пола  вагонетки до замка свода – 1,7 м

- сечение обжигового  канала – 4,08 м²

- объём обжигового  канала –  424 м³

- размеры печной вагонетки:

а) длина – 2800 мм

б) ширина – 2400 мм

- производительность  годовая – 15 млн шт./год

- продолжительность цикла  36 часов

- ёмкость печного канала  по вагонетка – 30 шт.

- единовременная ёмкость печи по кирпичу – 106560 шт.

- плотность загрузки  печного канала – 251 шт./м

 

Расчёт количества печей:

N=(n₁ х n₂/T)х24х350хК_гхК_ти

 

где: n₁ – количесво вагонеток в печи (30)

n₂  – количесво изделий на одной вагонетки (2880)

T – срок обжига (36)

К_г  – коэффициент выхода готовой продукции - 0,98

К_ти  – количесво вагонеток в печи – 0,95

N=(30 х 2880/T)х24х350х0,98х0,95=18768960 шт/год

 

N_м=15000000/18768960=0,8

Используем 1 печь.

 

При заданной годовой  производительности печи Pr, расчетную часовую производительность Pч, определяют по формуле:

Р_ч=Р_г/24-Z_p-К_в, шт/час

 

где: Р_ч – число рабочих дней в году - 350

К_в – коэффициет использования рабочего времени печи – 0,8

 

Р_ч=15000000/24х350х0,8=2232 шт/час

 

Таблица 2.2. Ведомость оборудования.

N п/п	Наименование оборудования	Пост. произ.,м3/г	Треб. час. произв., м3/час	Тре. кол. обор. с уч. коэф.	Прим. кол. обор.
1	Шаровая мельница Ф2200×5500	13	11,3т	0,97	1
2	Тарельчатый питатель СМ-274А	10	9	1	1
3	Глинорыхлитель, 8 СМ -225	15	8	0,6	1
4	Ящичеый питатель СМК  – 214	12	10	0,93	1
5	Камневыделительные вальцы СМК-150	17	10т	0,7	1
6	Двухвальный смеситель УСМ – 49	32т	21,3т	0,74	1
7	Бегуны мокрого помола СМК-268	29т	21,3т	0,8	1
8	Вальцы тонкого помола ИАПД- И20	25т	21,3т	0,97	1
9	Вакуум-пресс  УСМ – 50	10000	6455	0,72	1
10	Автомат-резчик РКБ–8	8000	6455	0,9	1
11	Автомат-укладчик ТО235-1	10000	6455	0,72	1
12	Туннельная сушила	2352000	15750000	6,9	7
13	Туннельная печь	18768960	15000000	0,8	1