коксовая Вагранка. Вагранка коксовая. Минераловатные теплоизоляционные изделия являются наиболее распространёнными. По некоторым данным их доля в среди всех применяемых тим составляет около 80%
 Скачать 1.6 Mb.
|
|
2.3 Выбор способа волокнообразования Существует три основных разновидности промышленных способов переработки расплава в волокно: дутьевой, центробежный и комбинированный. При этом способ получения оказывает влияние на количество корольков, диаметр волокон, среднюю плотность и другие свойства, что, в целом определяет качество минеральной ваты. Дутьевой способ характеризуется отсутствием контакта элементов волокнообразующих установок с высокотемпературным расплавом. В зависимости от вида энергоносителя, применяемого для волокнообразования, различают пародутьевой и газоструйный способы. Энергоносителем в первом способе является пар давлением 0,6... 1,2 МПа, а во втором - сжатый воздух или газы, получаемые при сжатии природного газа или нефтепродуктов. Каждый из способов может быть одноступенчатым или двухступенчатым в зависимости от числа ступеней воздействия на струю расплава энергоносителей. Достоинством дутьевых способов является простота установок, обеспечивающих высокую производительность и надежность в работе. Недостатки - большой расход энергоносителя и в связи с этим повышенная стоимость ваты. Кроме того, при раздуве образуется значительное количество отходов, вата получается низкого качества вследствие большого значения средней плотности. Центробежный способ волокнообразования основан на использовании динамического взаимодействия при встрече струи расплава с поверхностью быстровращающегося называемой центрифугой. По количеству волокнообразующих валков центрифуги могут быть одно-, двух- и многовалковыми. Преимущества цетробежного способа - большая производительность и возможность более качественного волокна (по сравнению с дутьевыми способами). Недостаток этих способов в том, что значительная часть расплава (20.. .30%) превращается в отходы.[7] Комбинированный способ волокнообразования наиболее распространен при производстве минеральной ваты. Струя расплава при комбинированном способе обрабатывается последовательно динамическим воздействием нескольких видов. В зависимости от конструктивного оформления и вида воздействия на расплав применяются следующие комбинированные способы: центробежно-дуговой; центробежно-фильерно-газоструйный (фильерно-центробежный); При всех способах первоначально струя расплава разделяется на частицы (струйки) центробежными или гравитационными силами, а окончательно волокна образуются действием одного из видов энергоносителя. Комбинированные способы обеспечивают получение волокон высокого качества, допускают переработку более вязких расплавов снижают расход относительно дорогого энергоносителя, а следовательно, более экономичны.[7] Способ волокнообразования в данной курсовой работе- центробежный,так как он обеспечивает получение качественного волокна и наибольшую производительность. 2.4 Описание технологической схемы производства минераловатных прошивных матов марки 125 С карьера исходное сырьё –известняк и гранит крупностью 150 мм железнодорожным транспортом поступает в бункер складирования сырья, откуда пластинчатым питателем П-804 поступает на дробление в щековую дробилку со сложным движением щеки (для гранита дробилка СМД-116А,для известняка- ЩДС-400).Затем раздробленное сырье ленточным конвейером ЛК-500 поступает на сортировку на инерционный грохот ,откуда крупная фракция известняка > 40 мм и гранита > 100мм поступает на повторное дробление, мелкая фракция известняка <20мм и гранита <40 мм удаляется. Средняя фракция сырья( известняк 20-40мм, гранит 40-100мм) элеватором ЛД-160 подается в промежуточный бункер складирования с запасом сырья на 4 часа, откуда ленточным конвейером ЛК-500 подается в загрузочное окно вагранки СМТ-156. Вагранка представляет собой вертикальную печь, состоящую из двух основных частей —горновой и шахтной. В горновой, нижней, части вагранки происходит горение топлива и плавление сырья. Здесь развиваются наиболее высокие температуры, поэтому горновая часть защищена водяной рубашкой — ватержакетом . Выше ватержакета шахта защищена от воздействия высоких температур футеровкой из шамотного кирпича. Воздух, необходимый для горения топлива, подается в вагранку через специальные устройства — фурмы , которые симметрично расположены по окружности вагранки в один ряд на высоте, равной 0,5.. .0,8 диаметра вагранки, от ее днища. В каждом ряду находится 20 фурм диаметром 100м. высота рабочей зоны вагранки равна 4...5 ее диаметрам. Расход топлива (кокса) в вагранках, зависящий в основном от применяемых сырьевых материалов, составляет 8.3 т/ч. В приемочную воронку вагранки загружается топливо- кокс КЛ с размером кусков 40…100мм. Волокна минеральной ваты, образовавшиеся в результате переработки расплава, осаждаются в виде ковра в камере волокноосаждения СМТ-093А,способ волокнообразования- центробежный. После минераловатный ковер ленточным питателем подается на прошивной станок СМТ-249,на котором происходит прошивание металлической сеткой с двух сторон, после чего маты разрезаются. Затем прошитые маты ленточным конвейером подаются на формовочный станок СМТ-289,отбраковываются, упаковываются в пакеты и транспортируются на склад готовой продукции. Отделение приготовления связующего Синтетические связующие — фенолоспирты — поставляют на завод в железнодорожных цистернах. Из цистерн связующие поступают в приемный бак хранилища, снабженного специальным оборудованием для поддержания требуемой температуры. Перед сливом емкость тщательно очищают или промывают от остатков предыдущей партии. Если связующие поступают в замерзшем состоянии, разогревать их можно только в теплом помещении, не допуская местных перегревов и применения пара или других источников теплоты. При повышении температуры до 40... 45 °С начинается реакция поликонденсации с выделением теплоты, в результате чего фенолоспирты могут перейти в нерастворимое состояние и стать непригодными к употреблению. Связующие не должны находиться в контакте с маслами и другими продуктами нефтепереработки. В процессе хранения необходимо контролировать их растворимость в воде. Связующее приготовляют обычно в специальном отделении, в котором находятся емкости, баки-смесители, насосы для перекачивания, трубопроводы с арматурой, дозаторы и т. д. Основные процессы приготовления синтетического связующего автоматизированы. Со склада фенолоспирты перекачиваются насосом в расходный бак концентрированной смолы, а оттуда через дозатор поступают в бак-смеситель. В бак-смеситель через дозатор подается также вода температурой 50.. .6О°С для получения связующего необходимой концентрации. Фенолоспирты перемешивают с водой в течение 3.. .5 мин. В этот же бак-смеситель из расходных подают водные растворы нейтрализующих веществ (борной кислоты, сернокислого аммония, аммиачной воды). В отделении приготовления связующего обычно установлены два или более баков смесителей, с тем чтобы из одного бака связующее подавалось в производство, в то время как в другом баке приготовлялась новая партия связующего. [6] Материальный баланс Таблица 4
Исходя из того, что производительность цеха составляет 325000 м3 в год, учитывая известную плотность готового изделия (которая равна марки изделия) находим производительность цеха, выраженная в тоннах и штуках готовых изделий. mобщ=V*ρ=325000*225=40625000 кг = 40625 т. в год После чего, зная массу одной плиты находим количество плит производимых за год: n=mобщ/mизд=10833333 штук в год Учитывая потери при отбраковке и упаковке (0,1%) составляем пропорцию и находим: 40626 – 99,9% х = 40625*0,999= 40665т х - 100% Определяем количество известняка, оставшегося в расплаве 61802*0,53=32755 т Потери при получении расплава составляют 0,5%+ППП= 0,5+43,82=44,32% 32755 – 55,68% х=32755,02*0,5568=58827 т х - 100% Определяем количество гранита, оставшегося в расплаве 61802*0,47=29046,9 т Потери при получении расплава составляют 0,5%+ППП= 0,5+2,7=3,2% 29046,9– 96,8% х = 30007 т х - 100% При пересчете полученного значения в кубометры необходимо обратить внимание, что плотность расплава равняется 2600 кг/м3 , а плотность каждого сырьевого компонента различна. Далее расчет ведется отдельно по каждому компоненту. Определяем расход топлива для вагранки, исходя из того, что на 1 тонну расплава необходимо взять 0,75 тонны кокса литейного [2] В год получаем расплав в количестве 88834 т, а значит, в год необходимо затратить топлива в количестве 88834*0,75=66625,5 т. Расход воды и воздуха определяется, учитывая технические характеристики выбранной вагранки. Для приготовления 1 тонны расплава необходима вода на подпитку испарительной системы охлаждения в количестве 1,65 м3/ч и воду для прочих охлаждаемых контурах 3,5 м3/ч. (Всего 4,15 м3/ч) Воздуха берется в количестве 2900 м3 в час. Расход эмульсола определяется как 1% от массы волокна [2] Получаем, что доставлять сырьевые материалы нужно в количестве: Гранит: Ггод=34099 т Известняк: Игод=70032т. Гсут=102т Исут=209,6 т Гсм= 34т Исм=69,86 т Гч=4,3 т Ич = 8,73 т. 2.6 Технологическое и транспортное оборудование В данном разделе приводятся перечень основного технологического и транспортного оборудования и технические сведения о нем (тип, размеры, масса, производительность, мощность электродвигателя и пр.). Выбор оборудования производится по установленной производительности (часовой, суточной) с учетом коэффициента использования рабочего времени. Заданная производительность проектируемого производства составляет 325000 м3 в год, поэтому необходимо рассчитать количество вагранок, как наиболее загруженного оборудования. Расчет количества вагранок Выбираем вагранку СМТ-156,имеющая диаметр в сечении фурм 1400мм.Производительность такой вагранки достигает 3600 кг/ч*м2, в сечении фурм, с учетом повышения давления воздуха и подогрева [3]. Определяем площадь поперечного сечения в зоне фурм: S=πr2=3,14*0,72=1,54 м2 Значит, максимальная производительность этой вагранки равна: П= 3600*1,54=5544 кг/ч=5,544 т/ч Из расчета материального баланса видно, что необходимо получать 11000 кг/ч расплава. Значит, в данном производстве необходимо задействовать 2 вагранки: Вагранка СМТ-156. Из расчета вагранок получаем, что в данном цехе необходимо ввести 2 параллельные технологические линии. Характеристики вагранки: [4] Производительность, т/ч………........................... 2,0-3,6 Диаметр, мм............................................................ 1400 Количество рядов фурм, шт........................................1 Количество фурм, шт.................................................. 20 Диаметр фурм, мм.................................................... 100 Расход, м3/ч: газа на дожигание СО ........................................... 30 воздуха.................................................................... 2900 химически очищенной воды на подпитку испарительной системы охлаждения ........................................................... 1,65 воды в прочих охлаждаемых контурах.................... 3,5 Давление газа в горелках, Па................................... 5000 Габаритные размеры, мм............................. 4140*4720*21700 Масса, кг: без футеровки .................................................... 26000 с футеровкой......................................................... 36000 Камера волокноосаждения СМТ-093А предназначена для приема и осаждения минерального волокна (образования минераловатного ковра). Для периодической чистки короба на его боковой поверхности предусмотрены плотно закрываемые дверки и съемные крышки. Для регулирования интенсивности отсоса по ширине короб разделен на три отсека. Количество воздуха, отсасываемого из каждого отсека, регулируется шибером. Минеральное волокно поступает в шахту камеры волокноосаждения через проем в ее торцовой стенке. Волокна минеральной ваты, поступив в камеру волокноосаждения, обволакиваются распыленным через форсунки раствором замасливателя, применение которого предупреждает пыление ваты. Волокна оседают на сетке транспортера. Под действием дымососа, отсасывающего газовоздушную смесь и создающего разрежение в нижних коробах камеры, минеральная вата прижимается к сетке транспортера и остается на ней. Система шиберов позволяет регулировать отсос воздуха по ширине и длине камеры, обеспечивая равномерность распределения осаждаемого слоя. Сетка транспортера непрерывно движется и выносит слой ваты из камеры волокноосаждения. При выходе из камеры слой ваты попадает под прижимной барабан, который обжимает вату до необходимой плотности, образуя ковер. [5] Характеристики камеры волокноосаждения СМТ-093А: 1.Производительность (по волокну), кг/ч не менее2300 2.Потребляемая мощность, кВт не более210 3.Удельный расход электроэнергии, кВт.ч.кг-1 не более 0,091 4.Габаритные размеры, мм не более Длина 15900 Ширина 3800 Высота 6420 5.Масса не более 25000кг 6.Удельная масса, кг.кг-1ч.10,9 Станок прошивной СМТ-248 предназначен для прошивки минераловатного ковра: 1Шаг стежка, мм76 ± 10 2Расстояние между иглами в пределах 70 ... 900мм 3Габаритные размеры, мм не более Длина 2000 Ширина4500 Высота2700 4.Масса, кг не более3400 Маты прошивают иглами особой конструкции с защелками, закрепленными на траверсе станка. Траверса совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости и перемещается в горизонтальном направлении вместе с прошиваемым ковром, когда в него погружены иглы. По опускании иглы (при проколе ковра иглой снизу вверх) траверса возвращается в первоначальное положение, совершая шаг стежков установленного размера. Верхняя нить через нитяной тормоз опускается на движущийся минераловатный ковер . При проколе ковра иглами (снизу вверх) нижняя обкладка отбрасывает защелки, нить от предыдущего стежка выходит из зева и обхватывает иглу ниже защелки. После прохода иглы через мат нитенаправитель заводит верхнюю нить в зев иглы. При обратном проходе иглы через мат защелки закрываются и нижняя петля нити соскакивает с игл. Траверса возвращается в исходное положение, вытягивая стежки. Процесс повторяется.[6] Станок форматный СМТ-289 Плотность разрезаемого ковра, кг/м3 в пределах 50 ... 250 Толщина разрезаемого ковра, мм в пределах 40 ... 100 Тип ножей дисковой Скорость движения минераловатного ковра, м .мин в пределах 1.. 12 Потребляемая мощность, кВт не более 26,5 Габаритные размеры, мм не более Длина 4460 Ширина 5070 Высота3950 Масса, кг не более 5730 Щековая дробилка применяется для дробления сырьевых материалов (гранита и известняка). Рабочим раздавливающим органом щековой дробилки служат две дробящие поверхности - щеки, неподвижная и подвижная. Материал, поступая сверху через загрузочное отверстие, заклинивается между щеками и при надавливании на него подвижной щеки раздавливается. Образовавшиеся при этом мелкие куски ссыпаются в нижнюю часть дробящей полости и снова раздавливаются нажатием подвижной щеки. Так происходит до тех пор, пока размер зерен материала не окажется меньше размера нижней разгрузочной щели дробилки. Изменяя размер этой щели, можно регулировать наибольшую крупность дробленого продукта. [7] Дробилка щековая со сложным движением щеки СМД-116А для гранита Размеры кусков питания, мм210 Ширина разгрузочной щели, мм20÷80 Производительность, м/час4÷16 Мощность привода, кВт18,5 Габаритные размеры, м 1,3×1,2×1,5 Дробилка щековая со сложным движением щеки ЩДС-400 (ЩДС-1-4×9) для известняка Размеры кусков питания, мм340 Ширина разгрузочной щели, мм40÷90 Производительность, м/час23÷53 Мощность привода, кВт45 Габаритные размеры, м 2,5×2,4×2,2 Масса, кг12000 Инерционный грохот предназначен для рассева сырьевых материалов по фракциям [7]: Размер просеивающей поверхности 2000*6000 мм Число ярусов сит 3 Угол наклона 12-180 Максимальный размер исходного куска 150мм Мощность двигателя 22 Масса 9т Ленточный конвейер ЛК-500 Предназначен для транспортирования сырьевых материалов (гранита и известняка), по горизонтальным, наклонным и комбинированным трассам. Благодаря простоте конструкции, малому удельному расходу энергии, высокой производительности и надежности, в настоящее время именно ленточные конвейеры являются основным видом транспорта для самых разнообразных материалов.[7] Расчетная производительность Максимальный размер кусков, мм100 мощность, кВт1,5 ÷ 3,0 частота вращения, об/мин750÷ 1500 напряжение, В380 РедукторРЧУ-100 Пластинчатый конвейер КП-840. [7] Длина транспортирования, мм3000. Ширина полотна 600мм Мощность 3,3 кВт Элеватор ЛД-160.[7] Тип ковша-глубокий Скорость движения ковша 1,5- 2 м/с Мощность 25кВт Автокар АКД 3301 Скорость передвижения с номинальным грузом, км/ч20 Габаритные размеры: длина / ширина / высота, мм2350 / 1300 / 1500 Масса, не более, кг1330 Размеры грузовой платформы: длина / ширина, мм 1500 / 1300 Высота грузовой платформы от уровня поверхности дороги, мм 870 2.7 Склады и бункера В этом разделе определяется вместимость бункеров для хранения запасов сырьевых материалов, полуфабрикатов и топлива, а также складов для производимой продукции. Промежуточных бункеров не требуется так как любое отделение данного цеха работает по непрерывной рабочей неделе. Запас сырьевых материалов, полуфабрикатов и топлива зависит от вида транспорта и определяется по действующим общероссийским нормам технологического проектирования предприятий или по справочной литературе. Нормы запасов материалов и изделий на складе готовой продукции также определяются по справочной и нормативной литературе. Объем бункеров должен обеспечивать запас сырьевых материалов и полуфабрикатов на четыре часа работы. Все подобранные и рассчитанные бункеры изображены соответствующими рисунками с указанием их геометрических размеров. При расчете потребностей емкости бункеров учитывается неравномерность потребления материалов цехов (коэффициент неравномерности 1,12..1,15) и степень заполнения бункера, которую принимают равной 0,9. При конструировании бункера для обеспечения полного опорожнения его стенки следует располагать под углом, превышающим угол естественного откоса материала на 5... 10°, емкость бункера целесообразно увеличивать за счет увеличения его высоты. Выберем для всех переделов цеха призматически-пирамидальные бункера с углом при основании 45°. Объем бункера вычисляют по формуле: Vmp=(Q*τ*Kн)/m где Q - часовая потребность в материале, м ; τ - время обеспечения работы технологической машины; Кн - коэффициент неравномерности использования материалов цеха, принимаем для всех бункеров Кн=1,15; m - степень заполнения бункера, принимаем m = 0,9  1)Для гранита: Q=1,8 м3/ч τ=4 ч Кн=1,15 m=0,9 Vmp=(Q*τ*Kн)/m=(1,8*4*1,15)/0,9=9,2 м3 Принимаем следующие размеры: h =2 м a = 2 м l = 2 м Vбункера=9,6 м3 b = 0,3 м h’= 1 м М=  (Принимаем 1 бункер)2)Для известняка: Q=4,9 м3/ч τ=4 ч Кн=1,15 m=0,9 Vmp=(Q*τ*Kн)/m=(4,9*4*1,15)/0,9=25 м3 Принимаем следующие размеры: h =3 м a = 2 м l = 4 м Vбункера=27,7 м3 b = 0,5 м h’= 1,2 м М=  (Принимаем 1 бункер) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||