Строительство цеха по производству пеностекла

 

Содержание

Введение

. Технико-экономическое обоснование строительства цеха

.1 Географическое расположение

.2 Источники сырья

.3 Источники топлива

.4 Водные ресурсы

.5 Транспорт

.6 Кадровое обеспечение

.7 Источники сбыта

2. Научно-исследовательская часть

2.1 Литературный обзор

2.1.1 Пеностекло. Современное состояние вопроса

2.1.2 Свойства пеностекла

.1.3 Методы производства пеностекла

.1.4 Применение пеностекла

.1.5 Варианты технологии

.1.6 Области использования СВЧ-излучения

.1.7 Выводы по литературному обзору

.2 Экспериментальная часть

.2.1 Цели и задачи исследования

.2.2 Материалы и методы исследования

.3 Выводы по экспериментальной части

. Технологическая часть

.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства

.2 Выбор и обоснование состава стекла

.3 Выбор сырьевых материалов

.4 Расчет состава шихты

.5 Расчёт физико-химических свойств стекла

.6 Расчет производственной программы

.7 Конструктивный расчет печи

. Теплотехническая часть

.1 Расчет горения топлива

.2 Теплотехнический расчет стекловаренной печи

.2.1 Приходная часть теплового потока

.2.2 Расходная часть теплового потока

.3 Расчет технико-экономических показателей

.4 Расчет регенераторов

.5 Аэродинамический расчет регенератора

4.5.1 Расчет площадей сечения

.5.2 Расчет потерь давления на преодоление местных сопротивлений

4.5.3 Определение геометрического давления

. Контроль производства и качества продукции

. Вспомогательные цеха

. Автоматизация

.1 Общая характеристика объекта управления и классификация переменных величин

.2 Описание работы функциональной схемы автоматизации стекловаренной печи пеностекло плитка цех печь шихта

7.3 Приборы и средства автоматизации

.4 Построение и описание обобщенной функциональной и структурной схем системы автоматизации

. Охрана труда

.1 Организация службы охраны труда на предприятии

.2 Анализ производственного травматизма, профессиональных заболеваний при существующих технологических процессах и оборудовании на предприятиях

.3 Надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда

.4 Анализ вредных и опасных производственных факторов

.5 Производственное освещение

.6 Пожарная безопасность

.7 Мероприятия по снижению шума и вибрации

.8 Мероприятия по защите рабочих и служащих от опасных и вредных производственных факторов

. Экономическая часть

.1 Конъюнктурный анализ рынка

.2 Характеристика предприятия

.3 Расчет производственной мощности предприятия

.4 Расчет инвестиций в проектируемый объект

.5 Определение численности производственных рабочих, оплата труда

.6 Расчет себестоимости продукции

.7 Оценка экономической эффективности проекта

.7.1 Экономическая оценка инвестиций статическим методом

.7.2 Экономическая оценка инвестиций динамическим методом

Заключение

Список литературы

Введение

Стекольная промышленность в значительной степени определяет уровень развития многих отраслей народного хозяйства: промышленного и жилищного строительства, автомобильной, авиационной, электронной, пищевой, медицинской, производства товаров народного потребления. При этом она является крупным потребителем сырьевых, топливно-энергетических и трудовых ресурсов [ ].

Наиболее значимое направление в стекольной промышленности - создание и совершенствование энергосберегающих технологий. Это комплексное направление должно базироваться на результатах фундаментальных исследований химических и физико-химических процессов силикато - и стеклообразования процессов теплообмена в технологических агрегатах. Создание перспективной технологии должно включать коренное совершенствование существующих и разработку принципиально новых стекловаренных агрегатов. При этом большое значение придается разработке и освоению способов активизации теплообменных процессов с учетом совершенствования способов непосредственной передачи энергии в расплав, совершенствованию составов стекол в целях снижения энергозатрат и улучшения технологических свойств стекла на всех стадиях производства, внедрению технологии активирования стекольной шихты. Все это позволит обеспечить сокращение удельных расходов топлива при варке стекла [ ].

В последнее время большую актуальность приобретает задача использования новых и нетрадиционных видов энергии. СВЧ - излучение без сомнения относится к таким видам энергии, но к сожалению, несмотря на большую распространенность малых СВЧ - аппаратов, область применения СВЧ - излучения для производства материалов изучена довольно слабо.

Выпускаемый в настоящее время ассортимент стекла весьма ограничен, производятся только несколько видов теплопоглощающего стекла, окрашенного в массе и с электрохимически окрашенным поверхностным слоем. пеностекло строительство цех печь шихта

Экономное, комплексное и экологическое использование материалов в стекольной промышленности - крупнейшем потребителе сырьевых ресурсов - важная народнохозяйственная задача. В этой связи все более ценным сырьем становятся отходы стекла - стеклобой, границы применения которого с каждым годом расширяются благодаря работам отечественных и зарубежных специалистов. В настоящее время они охватывают стекольную промышленность - использование обратного боя при варке стекла, изготовления облицовочных материалов, стекловолокна, микрошариков; промышленность строительных и теплоизоляционных материалов - производство кирпича, облицовочных плиток, пеноматериалов; дорожное строительство; герметизирующие составы; стеклобой является важнейшим компонентом многих композиционных материалов [ ].

Расширение использования композиционных материалов в строительстве дает возможность широко применять различного рода конструкции.

1. Технико-экономическое обоснование строительства цеха

Данным дипломным проектом предусмотрено строительство цеха по производству стеклокомпозитной плитки в Ставропольском крае в городе Новоалександровск.

Для функционирования любого предприятия необходимо: наличие сырья, топлива, электрической энергии, водных ресурсов, транспортных систем, трудовых ресурсов, климатические условия должны удовлетворять предъявляемым к ним требованиям.

1.1Географическое расположение

Ставропольский край расположен в центральной части Предкавказья у северных склонов Большого Кавказа, а также на западе Прикаспийской низменности. Граничит с Краснодарским краем. Ростовской областью, Калмыкией. Дагестаном, Чечней, Северной Осетией, Кабардино-Балкарией и Карачаево-Черкесией. Расстояние от Ставрополя до Москвы - 1621 км.

Край состоит из 26 районов; 19 городов, в том числе, 10 городов - краевого значения; 7 поселков городского типа; 736 сельских населенных пунктов [ ].

Рельеф территории меняется от равнинного на севере и северо-востоке до предгорного и горного на юге и юго-западе. Большую часть края занимает Ставропольская возвышенность (до 832 м над уровнем моря), к которой прилегают части Кумо-Манычской впадины. Прикаспийской и Терско-Кумской низменностей. Склоны Большого Кавказа занимают юго-запад края.

Большая часть Ставропольского края входит в степную и полупустынную природные зоны. Широколиственные и хвойные леса занимают всего 4% территории и произрастают в основном в горах. Степи в естественном состоянии покрыты либо разнотравно-ковыльной растительностью (северо-запад края), либо полынно-типчаково-ковыльной (северо-восток и восток). На крайнем востоке, в районе Прикаспийской низменности, степи переходят в пустыни со злаково-полынной и полынной растительностью [ ].

Строительная площадка стекольного завода расположена на левобережном склоне долины реки Расшеватки. Проектируемый цех будет расположен на территории Новоалександровского стеклотарного завода ОАО "ЮгРосПродукт".

Район строительства расположен в третьем климатическом поясе "Б". Средняя годовая температура окружающего воздуха - 9.1 0С, средняя температура января - - 6,8 0С, средняя температура июля - 30,9 0С. Наибольшая глубина промерзания грунта - 0,80 м. Преобладающие ветры в январе - западного направления, средняя скорость - 7,4 м/c; в июле северо-западного направления, средняя скорость - 5,8 м/с. В год выпадает осадков порядка 715 мм. Поверхность площадки ровная со средним уклоном в северо-восточном направлении с абсолютными отметками от 128,3 до 130,4 м, уровень подземных вод на глубинах - 4,10 - 4,60 м.

1.2 Источники сырья

Минерально-сырьевые ресурсы края достаточно разнообразны. Основные из них: природный газ, нефть, медь, полиметаллы, каменный уголь, минеральные строительные материалы (доломиты, известняки, гипс, разнообразные глины, ракушечник, стекольные пески и пр.). Обнаружены залежи барита, асбеста, глауберовой и поваренной соли

Крупнейшие месторождения края следует рассматривать как крупные сочетания природных ресурсов и осваивать их комплексно, давая народному хозяйству более дешевые строительные материалы. В настоящее время используется не более 45 - 50 % пород, остальное идет в отвалы.

Запасы разведанного сырья для производства кирпича и черепицы - 90 млн. м3, керамзита - 12 млн. м3, силикатных изделий - 125 млн. м3, песчано-гравийных материалов - 290 млн. м3, строительного камня - 170 млн. м3, стекла - 4, 6 млн. т.

Ставропольский край богат месторождениями стекольных песков. Интенсивно разрабатываются месторождения в Благодарненском районе: Спасское и Благодарненское месторождения. Разработка данных месторождений актуальна в настоящее время, тем более, что существующие месторождения стекольных песков, такие как, Ташлинское и Раменское, находятся на пределе добычи, а песок, как известно, составляет порядка 70% сырьевых материалов, требующихся для производства стеклянного изделия.

1.3 Источники топлива

С середины шестидесятых годов в крае интенсивно ведется строительство трубопроводного транспорта.

По территории края проходят нефтепровод Затеречный - Грозный и газопровод Ставрополь - Украина - Москва - Санкт-Петербург. В соответствии с краевой программой газификация района завершилась в 2000 году.

В крае ведется добыча природного газа, нефти (на востоке).

Наиболее крупные месторождения:

-газа - Мирненское, Сенгилеевское, Северо-Ставропольско-Пелагиадинское;

-нефти - Прасковейское.

Ресурсная база Ставрополья по нефти и газу освоена только наполовину. К промышленной разработке готовы примерно 66 млн. т. запасов нефти и 43 млрд. куб. м. газа; еще 168 млн. т нефти и 22 млрд. куб. м газа составляют так называемые потенциальные запасы. По некоторым оценкам, добычу нефти в ближайшие годы можно будет довести до 1 млн. т. Разрабатываются 13 месторождений природного газа, его добыча в среднем за год составляет 345 - 360 млн. куб. м и также может быть увеличена.

Уже подготовлены к разработке промышленные запасы газа на Тахта-Кугультинском и Мирненском месторождениях. На Сенгилеевско-Надзорненском участке, помимо газа, предположительно существуют залежи нефти.

В городе Нововоалекандровске на 100 % проведена газификация, сбои в подаче газа отсутствуют.

К территории стеклотарного завода подведен газопровод, обеспечивающий непрерывную работу стекловаренных печей и дополнительного оборудования завода, использующего природный газ.

1.4 Водные ресурсы

Реки края принадлежат к бассейнам Азовского и Каспийского морей. Наиболее крупные из них - Кубань, Егорлык, Кума и Калаус.

Край исключительно богат лечебными минеральными водами. От их суммарных запасов, пригодных для промышленного освоения и составляющих 12 450 куб. м3/сут., в настоящее время используется всего 11%, а в районе Кавказских Минеральных Вод - только половина.

.5 Транспорт

На территории края существует довольно плотная транспортная сеть, включающая все основные виды транспорта, такие как: железнодорожный, автомобильный, авиационный.

Эксплуатируемая длина железнодорожных путей общего пользования - 928 км, протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием (включая ведомственные) - 14 тыс. км. Есть три аэропорта, в том числе два международных - в Ставрополе и Минеральных Водах.

Через город Новоалександровск проходит железнодорожная магистраль Юго-Восточной железной дороги, железнодорожные пути: Ставрополь - Кавказская, Ставрополь - Краснодар. К стеклотарному заводу ОАО "ЮгРосПродукт" подведены две железнодорожные ветки, обеспечивающие бесперебойный подвоз сырьевых материалов и других ресурсов.

1.6 Кадровое обеспечение

Необходимые трудовые ресурсы будут подбираться из жителей района и края. Край обладает развитой сетью профессионального образования. В нее входят 82 учебных заведений, из них 9 ВУЗов, 11 филиалов различных технических и гуманитарных институтов, 23 средних специальных заведений, 39 профессионально-технических училища. На инженерно-технические должности приглашаются выпускники кафедры Стекла и ситаллов Белгородского Государственного Технологического Университета и других высших и среднетехнических учебных заведений.

.7 Источники сбыта

Существующие рыночные отношения предполагают создание экономических предпосылок, для эффективного действия производства, как с точки зрения рационального использования ресурсов, так и с точки зрения неуклонного роста научно технического прогресса и полного удовлетворения потребностей производителей и потребителей.

Для этого создается оптимальная система сбыта, способствующая достижению следующих целей:

-увеличение оборота и рыночной доли потребителя;

-сокращение сбытовых издержек;

оптимизация количества торговых посредников;

обеспечение контроля над продвижением товара;

создание длительных связей внутри каналов распределения.

Участники каналов распределения собирают информацию о спросе и предложении, налаживают контакты с покупателем и торговыми посредниками, занимаются стимулированием сбыта, проводят переговоры по согласованию цен, организовывают товародвижение, перевозку, хранение. При этом должен постоянно обновляться производственный процесс на базе передовой техники, широко внедряться новые технологии и гибкие автоматизированные производства.

Ближайшими аналогами выпускаемому изделию являются различные композиционные изделия и керамическая плитка. Эта ниша рынка еще далека от заполнения, поскольку в Ставропольском крае нет успешно работающих заводов-производителей. Ко всему прочему предполагаемая цена стеклокомпозитной плитки будет в полтора - два раза меньше средней керамической [ ].

Исходя из вышесказанного, можно с уверенностью предполагать, что проектируемый цех будет экономически выгоден.

2.Научно-исследовательская часть

2.1Литературный обзор

2.1.1Пеностекло. Современное состояние вопроса

Современное состояние промышленного и гражданского строительства подразумевает широкое использование теплоизоляционных материалов. Проблема энергосбережения при эксплуатации зданий выдвигает жесткие требования к стеновым строительным материалам с точки зрения эффективности их теплоизоляционных свойств. Поэтому перед промышленностью стоит задача обеспечить народное хозяйство высокоэффективными теплоизоляционными материалами.

Одним из таких материалов является пеностекло, в котором удачно сочетается огнестойкость, биологическая устойчивость, экологическая чистота и долговечность с хорошими теплофизическими характеристиками. Пеностеклом называется ячеистый строительный материал, получаемый путем спекания тонко измельченного порошка, образующего стенки открытых или закрытых пор, полученных введением в состав пенообразователя [ ]. Пеностекло - легкий, экологически чистый материал, представляющий собой затвердевшую стеклянную пену. Оно по комплексу технических свойств превосходит практически все теплоизоляционные материалы.

Низкая теплопроводность (0,06 Вт/м2К), высокие морозостойкость, химическая и биологическая устойчивость, механическая прочность при относительно невысокой себестоимости производства обеспечивают ему широкое применение для теплоизоляции жилых и промышленных зданий, тепловых агрегатов, холодильных установок, звукоизоляции помещений.

Пеностекло является грубодисперсной системой, газообразная дисперсная фаза которой распределена в меньшей по объему дисперсной среде - стекломассе. Газовая фаза в пеностекле занимает 80 - 95%, а стекловидная - соответственно 5 - 20% объема. В зависимости от химического состава применяемых газообразователей в газовой фазе пеностекла могут содержаться: углекислый газ, оксид углерода, сернистый газ, сероводород, пары воды, кислород, азот. Химический состав стекловидной фазы практически тот же, что и исходного стекольного порошка [ ].

В зависимости от технологического режима обработки шихты, пеностекло может иметь замкнутые несообшающиеся, сообщающиеся или частично сообщающиеся газы. Видимые невооруженным глазом макропоры имеют приблизительно одинаковые размеры. Однако стенки, разделяющие поры, в свою очередь содержат большое количество микропор, различимых лишь при большом увеличении. Равномерная мелкопористая структура пеностекла обуславливает его сравнительного высокую механическую прочность и, что особенно важно малую теплопроводность, т.к. передача тепла конвекцией становится менее интенсивной со снижением диаметра пор изоляционного материала.

Теплоизоляционное пеностекло имеет преимущественно замкнутые поры, а декоративно-акустическое - открытые поры. Пеностекло, предназначенное для наружной облицовки зданий, получают нанесением на лицевую поверхность пеностекла декоративных защитных покрытий либо непосредственным вспениванием специально подготовленных пенообразующих смесей, обеспечивающих мелкопористую структура и повышенную морозостойкость пеностекла. Пеностекло - это полностью неорганический теплоизоляционный материал, подвергнутый термообработке при 700 - 800оС. Он не горит, не поддерживает горение и относится к группе негорючих материалов. Таким образом, этот материал может значительно снизить пожароопасность зданий и сооружений, построенных с его применением, а в случае пожара будет препятствовать его распространению, что позволит значительно снизить ущерб. Положительным

свойством пеностекла является его высокая водостойкость. При использовании цветной стекломассы получают декоративно-теплоизоляционное стекло. Этот материал легко поддаётся обработке. Недостатком ячеистого стекла является высокая стоимость. При его производстве больше удельные затраты труда, электроэнергии и топлива, чем при производстве других теплоизоляционных материалов. При распиловке и оправке пеностекла существенно уменьшается выход готовой продукции. Основным препятствием широкой организации производства пеностекла в России, является отсутствие технологии, обеспечивающей получение дешевого материала со свойствами, удовлетворяющими современным требовании.

2.1.2 Свойства пеностекла

Обладая выигрышным сочетанием уникальных технических характеристик и широкой сферой применения, пеностекло удовлетворяет всем основным требованиям мирового строительного рынка.

·Экологическая безопасность.

Пеностекло является экологически чистыми и пожаробезопасным (негорючим) материалом (не выделяет токсичных веществ в силу своего неорганического состава, а температурный интервал колеблется от -30 С до +500 С), тогда как минераловатные плиты, пенополистирол, пенополиуритан, плиты на основе формальдегидных смол содержат в своём составе органическое связующее, вызывающее выделение токсичных веществ при нагревании.

·Качественная теплоизоляция.

Является превосходным теплоизоляционным материалом. Так, например, блок толщиной 120 мм обладает такими же теплоизоляционными свойствами, как кирпичная кладка толщиной 950 мм. Кроме того, пеностекло обладает коэффициентом теплоплопроводности равным 0,07 Вт/м.К. Температура изолируемой поверхности до +500°С в условиях относительной влажности до 97%.

Теплоизоляция из пеностекла в сравнении с другими материалами более эффективна, экономична и не требует частых ремонтов. Применяется для изоляции тепловых агрегатов, изотермических емкостей, холодильных установок, трубопроводов.

·Негигроскопичность.

При низкой плотности (190 кг/куб. м.), водопоглощение составляет 2-4% объема, что облегчает хранение и транспортировку данного продукта, а также повышает качество утепления.

·Долговечность.

Герметичная замкнутость стеклянных ячеек материала обуславливает его непроницаемость для пара и влаги, постоянство теплопроводности и прочности, высокую сопротивляемость выдуванию ветром в течение многих десятков лет. Кроме того, прочная ячеистая структура пеностекла делает его пригодным для изоляции поверхностей, находящихся под нагрузкой, предотвращая расслоение, усадку и набухание материала. Пеностекло не подвержено коррозии, гниению, разрушению грибком, вредителями, грызунами.

·Универсальность в использовании.

Используется как теплоизоляционный материал для строительства и реконструкции жилых и общественных зданий и сооружений. С помощью данного материала можно изолировать:

-внутренние и внешние стены;

-фасады зданий методом "сухого" крепления - фасадные панели;

полы с повышенными нагрузками;

чердаки и чердачные перекрытия из бетонных плит;

террасы "Зелёная крыша", паркинги на крышах, крыши сложной формы - скатные;

макеты для выставок внутри и снаружи зданий, а также реконструировать исторические памятники.

Используется как тепло- и пароизоляционный материал для производственных зданий и оборудования, находя своё применение в следующих направлениях:

-промышленное строительство и реконструкция;

-промышленное оборудование, трубопроводы, тепловые агрегаты;

камины, дымовые каналы, резервуары;

холодильные и кондиционирующие устройства;

корабли, нефтеплатформы, понтонные мосты, спасательные приспособления;

предприятия продукции животноводства и фармацевтики.

Пеностекло легко связывается с прочими строительными материалами, как-то: цемент, алебастр, бетон, камень, кирпич строительная керамика, железо, железобетон. Исходя из этого, пеностекло можно применять в качестве заполнителя. Это позволяет резко снизить вес наружных стен и нагрузку на фундамент, удешевить строительство.

·Звукоизоляционный материал.

Исследования подтвердили, что пеностекло обладает высокими звукоизоляционными свойствами. Оно поглощает звуковые колебания разных частот. Его использование увеличивает комфортность жилых помещений.

·Строительный материал.

Обладая в полной мере комплексом термо- и звукоизоляционных свойств при высокой прочности, а также совместимостью с другими строительными материалами (цементом, алебастром, бетоном, природным камнем, строительной керамикой, металлами и др.), пеностекло применяется как эффективный строительный материал:

-для тепло- и звукоизоляции наружных стен жилых и промышленных зданий;

-для тепло- и звукоизоляции перекрытий и внутренних перегородок;

в качестве легкого стенового материала (плотностью 180 кг/м3) при малоэтажном строительстве.

Использование пеностекла в строительстве зданий позволит снизить потери тепла в 2,5-3 раза.

Основные качества пеностекла:

-несгораемость - относится к классу НГ - негорючий (высшая категория). При нагреве не выделяет токсичных веществ;

-низкое поглощение воды, гигроскопичность, водопроницаемость. Это позволяет увеличить надежность всех систем;

стабильность размеров и характеристик - они не изменяются в период эксплуатации, т.е. срок службы неограничен (исчезает необходимость ремонта и замены утеплителя в течении всего срока службы здания или сооружения);

предельная стойкость ко всем обычно применяемым кислотам, не подвержен поражению бактериями и грибками, не проходим для грызунов;

абсолютная экологическая чистота;

предел прочности на сжатие при Т=300К, не менее 0,7 МПа;

теплопроводность при Т=300К, не более 0,08 Вт/м*К;

плотность, не более 250 кг/м3 ;

водопоглощение, не более 5%;

морозостойкость, не менее 50 циклов;

диапазон температур применения -260 о С +485оС;

шумопоглoщение - до 56 дБ, в зависимости от конструкции.

Рассмотрим свойства пеностекла подробнее.

·Негорючий материал.

Пеностекло - это полностью неорганический теплоизоляционный материал, подвергнутый термообработке при 700-800 градусах по Цельсию. Согласно ПРОТОКОЛА № 23 т/ф от 03.04.2000 г. Испытательной пожарной лаборатории он не горит, не поддерживает горение и относится к группе негорючих материалов (НГ). Таким образом, этот материал может значительно снизить пожароопасность зданий и сооружений, построенных с его применением, а в случае пожара будет препятствовать его распространению, что позволит значительно снизить ущерб.

·Водонепроницаемый материал.

Пеностекло - это закрыто ячеистый водонепроницаемый материал с плотностью 150-600 кг/м, состоящий из большого количества стеклянных ячеек, механическое разрушение даже некоторой части которых не приводит к потери его плавучести. Этот материал может применяться как для одновременной гидро- и теплоизоляции (кровли, парковки, пандусы и др.), так и для создания плавучих конструкций различного назначения.

·Жесткий и легкообрабатываемый материал.

Пеностекло - это материал, который благодаря своей ячеистой структуре и свойств стекла является достаточно жестким и упругим материалом. Предел прочности на сжатие зависит от плотности материала, и изменяется в пределах от 10 до 120 кгс/см. Наряду с этим, пеностекло легко обрабатывается, что позволяет создавать изделия любой формы.

·Химически инертный материал.

Пеностекло - это стеклянная пена. Именно поэтому, его химическая стойкость будет соответствовать стойкости стекла, т.е. оно будет инертно во всех средах за исключением растворов сильных щелочей и плавиковой кислоты. Химическая стойкость материала наряду с его жесткостью, негорючестью, легкостью, паро- и водонепроницаемостью делает его

незаменимым для использования в качестве теплоизоляции в агрессивных средах.

·Экологически чистый материал.

Пеностекло - это стеклянная пена, т.е. монолитный ячеистый неорганический материал. Экологическая чистота пеностекла позволяет его широко использовать в пищевой и фармацевтической промышленности. Кроме того, само производство пеностекла имеет экологическую направленность, т.к. позволяет использовать любой стеклобой и отходы стекольного производства, а применение пеностекла позволит отказаться от экологически опасных теплоизоляционных материалов, например, асбестосодержащих, или экологически вредного и пожароопасного пенопласта и др.

·Неприступен для грызунов.

Пеностекло - это экологически чистая закрыто ячеистая стеклянная пена, не содержащая органических соединений. Именно поэтому, этот материал недоступен для грызунов и не может являться укрытием для насекомых. Таким образом, пеностекло может быть достаточно эффективным при строительстве складов, хранилищ пищевых продуктов, изоляции холодильных камер и т.п. [ ].

.1.3 Методы производства пеностекла

Физико-технические свойства пеностекла в значительной степени обусловлены способом его производства, составом стекла и пенообразующей смеси, природой, количеством газообразователя, режимом вспенивания и отжига. Изменяя эти факторы можно получить пеностекло с различной объемной массой, прочностью, структурой, водопоглощением, проницаемостью, теплопроводностью и морозостойкостью. Для изготовления пеностекла используют отходы стекольного производства и специально навариваемое стекло. При организации большого производства пеностекла, стекломассу наваривают в ванных печах любого типа и затем гранулируют мокрым или сухим способом [ ].

Пеностекло представляет собой ячеистый теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка с одновременным вспучиванием его под действием газообразователя.

В качестве сырья при получении пеностекла используют те же материалы, что и при производстве обычного стекла: кварцевый песок, известняк, соду или сульфат натрия. Применяют с этой целью отходы обычного стекла или легко спекающиеся горные породы с повышенным содержанием щелочей - трахит, сиенит, нефелин, обсидиан, вулканический туф. В качестве газообразователей применяют каменноугольный кокс, антрацит, известняк, мрамор. Углеродсодержащие газообразователи создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты - сообщающиеся. Температура разложения газообразователя должна быть на 50-70 °С выше температуры размягчения стеклянного порошка.

Технологический процесс производства пеностекла складывается из следующих основных операций. Кварцевый песок и измельчённый известняк сушат, размалывают в порошок, смешивают с содой и в ванных печах получают стекломассу, которую подают в бассейн с водой для грануляции. Полученный гранулят размалывают в смеси с газообразователем (1-5%) в тонкий порошок и загружают в формы из жароупорного материала с меловой обмазкой. Формы на вагонетках или по роликовому конвейеру подают в туннельную печь [ ].

Максимальная температура отжига - в зависимости от вида сырья - составляет 600-1000°С. Характерной особенностью режима отжига пеностекла является быстрый, за 2-3 часа, подъём температуры до максимальной с последующим медленным охлаждением до 20 ч. Под действием высокой температуры происходит размягчение частиц стеклянного порошка и его спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании или разложении газообразователя, вспучивают вязкую стекломассу. При охлаждении образуется материал с ячеистой структурой. Медленное охлаждение способствует равномерному остыванию изделий по всему объёму. Поэтому в них не возникают внутренние напряжения, и не образуется трещин. Охлаждённые изделия распиливают и оправляют на циркульных пилах. При использовании в качестве сырья стеклянного боя или стекловидных горных пород в технологии производства пеностекла отсутствуют варка стекломассы и грануляция. Основным способом получения пеностекла во всем мире является порошковый метод, суть которого заключается в спекании смеси стекольного порошка с газообразователями: антрацитом, коксом, ламповой сажей, древесным углем.

При производстве звукоизоляционного пеностекла применяют мрамор, известняк.

В промышленных условиях производят преимущественно теплоизоляционное пеностекло. В этом случае в качестве газообразователей целесообразно использовать углеродсодержащие газообразователи; чаще всего применяется сажа, при этом качество получаемого теплоизоляционного пеностекла значительно выше, чем при использовании карбонатных газообразователей. Это объясняется тем, что частицы углерода, являясь поверхностно-активными, плохо смачиваются расплавом, прилипают к стенкам ячеек пеностекла, понижая свободную энергию системы. Это способствует устойчивости пены и растяжению тонких стеклянных перегородок, предотвращающему их перфорирование. В противоположность этому карбонатные газообразователи не являются поверхностно-активными веществами и характеризуются значительным химическим сходством со стеклом. Поэтому ни сами карбонатные газообразователи, ни продукты их диссоциации не могут оказывать на стекольную пену стабилизирующего действия. Карбонатные газообразователи снижают температуру вспенивания на 80 - 100 0С, но получаемое пеностекло является губчатым, с перфорированными перегородками.

Производство пеностекла осуществляется по следующей технологии: производят помол стекольного порошка в мельницах до нужной степени измельчения, после этого порошок стекла смешивают с газообразователем до получения однородной массы (пеностекольная шихта).

Для проведения вспенивания пеностекольную шихту засыпают в предварительно подготовленные формы из нержавеющей стали, которые направляют в печь, где происходит термическая обработка. После этого блоки пеностекла извлекают из форм и отправляют на механическую обработку, в ходе которой блоку придают нужную форму и размер.

Для получения пеностекла с постоянными физическими свойствами: объемной массой меньше 280 кг/м3, водопоглощением меньше 5% и упорядоченной структурой необходимо применять исходное стекло постоянного химического состава, поэтому выбор исходного сырья, наряду с экономическими проблемами, имеет большое значение. Сырье для получения пеностекла должно быть пригодным с учетом экономических факторов (времени и температуры вспенивания) [ ].

При синтезе новых составов стекол особое внимание было уделено поиску составов с минимальной склонностью к кристаллизации в области температур вспенивания.

Анализ литературных данных и патентной информации показывает, что для получения пеностекла предлагается широкий спектр стекол различного химического состава. Содержание основных компонентов колеблется: SiO2 - 45-75%; Al2O3 - 1-20%; CaO + MgO - 5-30%; Na2O + K2O - 5-18%. Оксид кальция образует в стекле силикат кальция, который придает стеклу высокую химическую устойчивость, являясь одновременно хорошим плавнем. Значительное увеличение СаО повышает кристаллизационную способность стекол, повышает вязкость стекол и температуру вспенивания, одновременно введение в состав основного стекла СаО до 16% расширяет интервал вспенивания и улучшает структуру пеностекла. Замена СаО на MgО снижает способность стекла к кристаллизации, но повышает температуру и продолжительность вспенивания [ ].

Подбирая состав стекла и газообразователей, способы их подготовки и другие меры, получают конечный продукт со строго заданными свойствами: малой средней плотностью, равномерно распределенными мелкими порами, малым коэффициентом теплопроводности и др.

Очень важным аспектом при получении пеностекла является возможность утилизации стеклобоя различных видов стекла. В настоящее время разработана технология производства пеностекла на основе невозвратного стеклобоя, получаемого при производстве листового, тарного, электротехнического стекла, а также боя, образующегося при производстве хрустальных изделий (в частности цветного хрусталя), отходов, получаемых при алмазной обработке изделий (алмазная крошка), и т.д. Тем самым использование различных видов отходов решает немаловажную в последнее время экологическую проблему [ ].

.1.4 Применение пеностекла

Совокупность рассмотренных выше свойств пеностекла позволяет применять этот материал достаточно широко. Однако основное применение пеностекло находит в качестве универсального теплоизолятора, т.е. кроме обычных условий этот материал может эффективно применяться в тех случаях, когда применение других теплоизоляционных материалов затруднено или малоэффективно.

При применении разборных скорлуп из пеностекла появится возможность производить осмотр и ремонт трубопроводов без существенных расходов на последующее восстановление теплоизоляции, исключить разрушение изоляции из-за хищений металла кожуха, избежать влияния погодных условий (осадки) на качество поставляемого тепла или холода, избежать дополнительных затрат на просушку изоляции и др.

Так как пеностекло практически паронепроницаемо, то одновременно с решением проблемы теплоизоляции исчезнет проблема обмерзания трубопроводов и аппаратов.

Так как пеностекло одновременно является тепло- и гидроизолятором, то его возможно использовать как для внутренней, так и для наружной теплоизоляции стен зданий и сооружений (теплопроводность пеностекла в 5-8 раз меньше, чем у кирпича). Причем, так как поверхность материала состоит из множества открытых (разрезанных) ячеек, то пеностекло легко клеится мастиками, соединяется цементным раствором, штукатурится. Жесткость и упругость пеностекла позволяют использовать этот материал для теплоизоляции кровель, при создании обогреваемого пола, тротуаров, автостоянок и др.

Область применения пеностекла очень велика. Так, теплоизоляционное пеностекло, сочетающее такие ценные качества, как малый объемный вес, низкий коэффициент теплопроводности, сравнительно высокую строительную прочность, морозостойкость и негорючесть, является одним из лучших утеплителей стен и перекрытий в различного рода строительных сооружениях.

Жесткость плит пеностекла и легкость их распиливания и обработки создают благоприятные условия для монтажа в строительных конструкциях. Пеностекло хорошо сцепляется с другими строительными материалами в конструкциях с помощью обычных вяжущих веществ. Возможно и даже целесообразно склеивание пеностекла асфальтовым и битумным вяжущими веществами. Особенно эффективно используют пеностекло в качестве утеплителя стен уникальных зданий. Например, в Москве им утеплены стены таких зданий, как гостиницы "Россия" и "Националь", институт "Гидропроект" и многие другие.

Пеностекло широко используется для изоляции чердачных и междуэтажных и железобетонных перекрытий промышленных зданий. Особенно эффективно использование такой засыпки для тепловой изоляции железобетонных перекрытий.

Пеностеклом изолируют полы, потолки, междуэтажные бетонные перекрытия. Крошку пеностекла используют для теплоизоляции кровли зданий. Блоки пеностекла могут применяться для изоляции холодильных камер и других низкотемпературных емкостей и хранилищ. За рубежом пеностекло широко применяют для изоляции промышленных холодильников.

Достаточная прочность блоков пеностекла позволяет, в отличие от других теплоизоляционных материалов, производить теплозащитную кладку стен без применения специальных креплений и металлической сетки. Пеностекло в качестве тепловой изоляции можно применять от температур глубокого холода до 450 0С. Образующиеся при распиловке плит и блоков отходы в виде кусков и крошки пригодны в качестве теплоизоляционной засыпки, легкого пористого заполнителя, абразивного материала. Пеностекло успешно применяют для теплоизоляции высоко- и низкотемпературных трубопроводов.

Гранулированное пеностекло может использоваться как насыпной теплоизоляционный материал, так и в качестве наполнителя в легкие бетоны. В таком случае требования к пеностеклу не одинаковы. Поэтому при выборе направления исследования учитывалось то, что в качестве насыпного материала желательно иметь гранулы не только с небольшим объемным весом, но и с гладкой остеклованной поверхностью. Тогда как в случае использования пеностекла в качестве наполнителя в бетоне желательно, чтобы поверхность гранул была шероховатой, для лучшего сцепления с цементным раствором, а так же важны прочностные характеристики гранул пеностекла.

Кроме блоков из пеностекла есть пенокрошка.

Пенокрошка - сопутствующий материал, получаемый при опиловке пеностекла, а значит и обладающий теми же техническими характеристиками. Единственное отличие - сфера применения: пенокрошка насыпается на горизонтальные перекрытия (крыши, полы).

Вследствие уникальных физико-химических, теплофизических и конструкционных свойств пеностекла оно находит широчайшее применение в:

-промышленном, гражданском, муниципальном и частном строительстве;

-химии и нефтехимии;

добывающей промышленности;

бумажной промышленности;

сельском хозяйстве;

металлургии и машиностроении;

пищевой промышленности.

Другие области применения пеностекла:

-плавучий материал;

-эффективный материал для изоляции холодильных камер и других низкотемпературных емкостей, для строительства складов и хранилищ пищевых хранилищ от грызунов;

декоративный тепло- и звукоизоляционный облицовочный материал.

Технические характеристики пеностекла в таблице 1.

Таблица 1

Краткая техническая характеристика блоков из пеностекла

ХарактеристикиЗначенияПлотность, кг/м3, от180Предел прочности при сжатии, МПа, не менее1Водопоглощение, % по объему , не более3Теплопроводность, Вт/(м .К) При температуре 300 К, не более0,06

Технические характеристики.

Пеностекло выпускают в виде плит размерами 400500 мм при толщине 80, 100, 120, и 140 мм.

Пористость обычно применяющегося пеностекла составляет 80-95 %. Размеры пор - от 0.1 до 2-3 мм. Выпускают пеностекло и с большей средней плотностью - до 700 кг/см2, при прочности на сжатие до 15.0 МПа. По прочности пеностекло превосходит все другие минеральные теплоизоляционные материалы. Ячеистое стекло обладает малым водопоглощением, очень низкой гигроскопичностью. Изделия с замкнутыми порами выдерживают до 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Предельная температура применения обычного пеностекла 300-400°С. Из стекла особого состава возможно получение изделий с температуростойкостью до 800-1000°С.

Предлагаемое различными заводами пеностекло может быть следующих размеров:

длина - от 200 до 475 мм (с интервалом 25 мм)

ширина - от 125 до 400 мм (с интервалом 25 мм)

толщина - 80, 100, 120 мм

Блоки теплоизоляционные из пеностекла пакуются в термоусадочную плёнку и ставятся на деревянные поддоны. Объём упаковки равен 1 м. куб. Пенокрошка транспортируется навалом.

2.1.5 Варианты технологии

Монолитные сооружения из пенобетона.

На заранее подготовленной площадке (фундамент, перекрытие, подведенные коммуникации) укладывается и закрепляется по периметру надувная модель и накачивается воздушным насосом. На модель устанавливаются закладные элементы, дверные косяки, оконные рамы, каркас, арматура (согласно проекта). Затем все это обливается строительным раствором. После затвердения, форма-модель удаляется. Останется только вставить двери, окна, обставить и разукрасить готовый дом на любой вкус. За несколько дней возводятся огромные ангары, складские помещения, дачи и дома (По материалам зарубежной печати...)

Многослойные сооружения.

В условиях Сибири придется доводить стены до необходимой толщины, покрывая их в несколько слоев. Наружный слой должен быть прочным и водостойким, средний - пористым, внутренний - декоративным.

Строительство из кирпичей.

Потребуется приблизительно 150 штук, (1 х 1 метр) Кирпичам придается трапециевидная форма. Сборка по кондуктору. По мере необходимости, вставляются прозрачные окна, матовый потолок, выпиливаются двери, закладываются перекрытия. (Можно вставить потом)

В заключение хочется отметить, что наступивший век должен по достоинству оценить этот замечательный материал, способный успешно служить людям.

2.1.6 Области использования СВЧ-излучения

СВЧ - разряд, или более точно - воздействие высокоинтенсивных СВЧ- полей может оказывать обрабатывающее действие на диэлектрические материалы. Концепция СВЧ - обработки основана на эффекте локального поглощения СВЧ - мощности диэлектриком с последующим его разрушением благодаря интенсивному нагреву.

Известно о возникновении СВЧ - разрядов на локальных включениях посторонних материалов в приповерхностном слое металлических стенок волноводов. Это объясняется результатом поглощения СВЧ - мощности включением, его нагревом и испарением, ведущим к возникновению пробоя. Очевидно, что локализация разряда и размер области разряда определяются размерами включения и коэффициентом поглощения мощности [ ].

В целях сильной локализации поглощения СВЧ - излучения необходимо обеспечить узкое температурное распределение Т на некотором временном интервале. Зависимость коэффициента поглощения СВЧ - излучением от температуры диэлектрика должна быть достаточно сильной.

Сочетание СВЧ - и конвективного способов сушки теплоизоляционных плит позволило на порядок уменьшить продолжительность их высушивания при меньших энергетических затратах, более высоком качестве и экологической чистоте технологического процесса.

Это объясняется объемным характером СВЧ - нагрева, который обеспечивает во время сушки положительные градиенты температуры, давления и влажность внутри плиты несколько выше, чем на ее поверхности, что и поддерживает высокую скорость диффузии влаги из толщи плиты к ее поверхности во время всего процесса сушки [ ].

Линия для сушки материала состоит из следующих систем:

пяти последовательно соединенных СВЧ - модулей, с помощью которых осуществляется объемный нагрев материала. Две крайние камеры имеют отверстия для ввода и вывода сушильного агента (воздуха);

двух шлюзов, предназначенных для предотвращения утечек СВЧ - энергии и сушильного агента из линии. Это достигается с помощью двух поочередно опускающихся гибких штор, экранов-отражателей и поглотителей СВЧ - энергии;

системы подготовки и переработки агента сушки.

Эта система состоит: из вентилятора, теплового насоса, осуществляемого отработавший воздух путем разделения паровоздушной смеси на воду в виде конденсата и осушенный воздух, а затем подогревающего осушенный воздух теплом, полученным ранее при конденсации водяного пара; калорифера, подогревающего осушенный воздух перед его поступлением в СВЧ - камеру;

системы сбора теплового воздуха из системы охлаждения источников

СВЧ - энергии для нужд отопления помещения сушильного цеха [ ].

Линия работает следующим образом. Плиты укладываются в штабели и на тележках по рельсам, через загрузочный шлюз поступают в СВЧ - камеры. В камерах происходит комбинированная СВЧ - конвективная сушка с использованием СВЧ - энергии от источников СВЧ - энергии и тепловой энергии от агента сушки. Испаренная влага образует с воздухом паровоздушную смесь, которая через вентиляционное отверстие поступает для осушения и последующего подогрева в систему. Теплый воздух из системы воздушного охлаждения источников СВЧ - энергии собирается в сборнике и направляется в отопительную вентиляционную систему цеха. Конденсат из трубы поступает в цех подготовки сырьевой массы. Высушенные плиты через разгрузочный шлюз по рельсам отправляется на отделку, упаковку и складирование [ ].

Рассмотрим подробнее устройство и работу СВЧ- камеры, которая при наличии торцевой стенки, двери и вентиляционных отверстий может самостоятельно использоваться как сушильная камера. В этом случае на боковых стенках камеры выполнены отверстия для подвода СВЧ - энергии к плитам и отверстия для ввода теплого воздуха из системы охлаждения источников СВЧ - энергии. На потолке камеры для выхода влажного воздуха имеется продольная щель. Отверстия для ввода СВЧ - энергии расположены таким образом, чтобы электромагнитные волны из облучающих антенн, интерферируя, давали на боковых поверхностях штабеля равномерное распределение энергии электромагнитного поля. На одной камере устанавливается 48 источников СВЧ - энергии мощностью 0,85 кВт каждый.

2.1.7 Выводы по литературному обзору

Анализ литературных данных показал, что для создания энергоэкономичных зданий необходимо применять новые высокоэффективные материалы. Однако ситуация с ними является весьма непроста. С одной стороны, ужесточение требований к ограждающим конструкциям и заказчики, вполне справедливо не желающие отапливать наружный воздух, обязывают использовать теплоизоляционные материалы с низким коэффициентом теплопроводности. С другой стороны, реальный рынок этих материалов практически ограничен всего тремя типами таких изделий: пенопластами, газобетонами, минеральными ватами. Но этим материалам присуще существенные недостатки. Поэтому применение пеностекла в качестве теплоизоляционного материала позволяет сократить тепловые потери через ограждающие конструкции зданий, экономит топливно-энергетические ресурсы. Уникальное сочетание прочности, теплопроводности и высокой экологичности находит широчайшее применение.

Обычно используется термический нагрев для получения теплоизоляционного материала (пеностекла), но образующийся в зоне контакта с источником тепла теплоизолятор препятствует проникновению тепла в более глубокие материалы. При более длительном нагреве, когда достигается равномерный нагрев всего материала, возникает внутреннее напряжение из-за разницы во времени вспенивания наружных и внутренних слоев плиты, что приводит к поломке плит уже на стадии изготовления. К тому же термический нагрев разорителен с точки зрения затрат. Поэтому очевидна необходимость нагрева материала за короткий (несколько секунд) промежуток времени по всему объему, что возможно только при использовании сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний (СВЧ).

Использование СВЧ - излучения при получении теплоизоляционного материала (пеностекла) позволяет:

-производить экологически безопасный продукт;

-использовать широкую сырьевую базу;

снизить производственные отходы;

расширить технологические модификации состава и структуры получаемого продукта;

увеличить экономическую эффективность, обеспечивающую практическую реализацию производства.

.2 Экспериментальная часть

2.2.1 Цели и задачи исследования

Исследование возможности получения пористого стекольного композита при воздействии СВЧ - излучения.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

-подобрать состав стеклокомпозита;

-подобрать пенообразователь;

подобрать соотношение между стеклокомпозитами и пенообразователем для получения максимального вспенивания;

подобрать режим СВЧ - вспенивания;

исследовать свойства полученного стеклокомпозита.

2.2.2 Материалы и методы исследования

В качестве исходных компонентов для производства пеностекла используется бой тарного стекла со следующим химическим составом, мас.%:

SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OSO372,52,50,097,04,014,00,2

Также используется жидкое стекло с влагосодержанием 13,5 %.

В качестве вспенивателя использовались различные материалы.

Тарное стекло вначале подвергалось дроблению вручную, затем производили дробление в шаровой мельнице до фракции пудрового состояния (удельная поверхность 6000 см2/г). Пенообразователь измельчали вручную до порошка с удельной поверхностью 6000 см2/г.

Взвешивание компонентов производили на чашечных весах марки "NAGEMA", с точностью взвешивания ± 0,1 г.

Для вспенивания пеностекла служила форма, изготовленная из бумаги. Вспенивание и отжиг производили СВЧ - излучением в микроволновой печи марки "SAMSUNG", частотой 2450 Гц, мощностью 800 Вт.

Микроволны представляют собой высокочастотные электромагнитные волны. Микроволны, генерируемые, магнетроном равномерно распределяются по всему объему образца, в то время как он вращается на стеклянном подносе.

Микроволны поглощаются материалом до глубины приблизительно 1 дюйма (2,5 см).

На первом этапе работы внимание было сосредоточено на получении вспененного стеклокомпозита.

В качестве исходных компонентов брали жидкое стекло и бой тарного стекла, а в качестве пенообразователя поочередно брали вещества представленные в таблице 2. Жидкое стекло, молотый стеклобой и пенообразователь смешивали до образования вязкой массы - "стекольного теста", термин принят авторами по аналогии с цементным тестом, использующимся в промышленности вяжущих материалов.

Вспенивание производили при варьировании мощности от 10 до 60 % и времени выдержки от 5 до 15 мин. Опытным путем установлено, что при мощности выше 30% происходило бурное вспенивание, но при раскалывании образцов обнаружились неравномерные открытые поры по всему объему материала. Материал получился не прочным, легко разламывался. Аналогичный материал получался при содержании жидкой фазы более 50%.

Таблица 2

Характеристика полученного материала при сочетании стекло бой/жидкое стекло 60/40

ПенообразовательКоличество пенообразователя, %Внешний видУглерод3Вспенивание с образованием центрального пузыря, занимающего треть объема и многочисленных микро порДоломит3Спекание черепка с образованием малого количества микро порМел3Спекание черепка--Образование небольших пор, растрескивание верхних слоевОксид магния1Образование пор диаметром 1-3 мм в основном в верхних слояхОксид магния3Образование пор диаметром 5-6 мм, большое количество сообщающих порСода3Спекание черепка с образованием микро пор, растрескивание верхних слоевПри составе 60/40 замечено оседание стекольной массы, что говорит о большом содержание жидкой фазы. Испробован состав 65/35, результаты в таблице 3.

Таблица 3

Характеристика полученного материала при сочетании стекло бой/жидкое стекло 65/35

ПенообразовательКоличество пенообразователя, %Внешний видУглерод3Вспенивание с образованием и многочисленных пор, неправильных по форме в верхних и центральных слояхДоломит3Спекание черепка с образованием малого количества микро порМел3Спекание черепка--Образование небольших пор, рваный характер, растрескивание верхних слоевОксид магния3Образование пор диаметром 2-4 мм, большое количество сообщающих порСода3Спекание черепка с образованием микро пор, растрескивание верхних слоевОксид кальция6Образование пор неправильной формы в верхних и средних слояхСера3Образование большого количества пор неправильной формы во всех слоях размером 1-15ммОксид кальция, углерод3 3Образование пор неправильной формы в верхних слоях, спекание черепкаСера, Нитрат натрия, Углерод3 3 3Образование пор неправильной формы в основном в верхних слоях, в нижнем слое образование комплексов сообщающихся пор шириной и длиной до 1,5 см

Опытным путем было подобрано количество пенообразователя - 3%.

На втором этапе испытаний были опробованы сложные пенообразователи, действующие по принципу реакции ионного обмена, когда соль образованная остатком слабой кислоты и сильного основания (карбонаты, сульфиты) реагирует с солью, образованной остатком сильной кислоты и слабого основания (сульфаты, хлориды, нитраты), в результате гидролиза.

Реакция сульфатов и карбонатов идет по схеме:

RnCO3 + R1 mSO4 + H2O = RnSO4+ R(OH)m + CO2; где

- Na, K, Ca и другие ионы щелочных и щелочноземельных металлов;

R1 - Fe, Cu, Mn и другие ионы металлов слабых оснований.

Комплекс R(OH)m может окрашивать материал в различные цвета.

Практически при смешивании карбонатов с жидким стеклом отмечалось быстрое связывание компонентов, и как следствие сложность с равномерным перемешиванием.

Для достижения консистенции стекольного теста, как при составе 65/35, требуется почти вдвое увеличить расход жидкого стекла, что соответствует составу 48/52.

Результаты испытаний в таблице 4.

Таблица 4

Характеристика полученного материала

Состав пенообразователяЦвет материалаВнешний видСульфат никеля, содаСветло-зеленыйОбразование больших пор диаметром до 1,7см в верхних и средних слоях, многочисленных пор диаметром 1 - 3 мм в нижних слояхСульфат никеля, карбонат кальцияСветло-зеленыйОбразование пор диаметром до 1,5см в верхних и средних слоях, пор диаметром 1 - 3 мм в нижних слояхСульфат марганца, содаБледно-розовыйОбразование центральной поры диаметром до 2см в верхних и средних слоях, многочисленных пор диаметром 2 - 4 мм в нижних слояхСульфат марганца, Карбонат калияБледно-розовыйОбразование центральной поры диаметром до 2см в верхних и средних слоях, многочисленных пор диаметром 1 - 3 мм в нижних слояхСульфат меди, содаСветло- голубойОбразование пор диаметром до 1,5 см в верхних и средних слоях, пор диаметром 1 - 3 мм в нижних слояхСульфат железа(3) Сода Хлорид кобальтаСинийОбразование пор диаметром до 1,5см в верхних и средних слоях, пор диаметром 1 - 3 мм в нижних слоях

Из таблицы видно, что материал при воздействии СВЧ-излучения ведет себя как состав с содержанием жидкой фазы более 50%.

В результате проведенной работы был получен материал представляющий собой стеклокомпозит, с частичной пористостью и твердым спеченным черепком по всему объему.

Получить более равномерное распределение пор по объему материала и однородность пор по размеру не удалось по следующим причинам:

-отсутствие в микроволновой печи возможности измерения температуры образца и ее регулирования;

-неравномерный температурный режим (образец многократно вспенивался и оседал в результате дискретной генерации СВЧ-волн магнетроном);

невозможности составления на данном этапе испытаний температурной характеристики вязкости стекольного теста под воздействием СВЧ-излучения.

На третьем этапе испытаний было получить спеченный стеклокомпозит. Были внесены коррективы в процесс изготовления:

-изменено соотношение стеклобой / жидкое стекло до 83/17;

-стекольное тесто перед спеканием подвергалось прессованию.

Спекание стеклокомпозита происходило в два этапа. На первом - сушка и частичное спекание при мощности излучения 20%. На втором - окончательное спекание при мощности излучения 50%. Время выдержки в обоих случаях - 7 минут.

Полученный стеклокомпозит подвергли испытаниям на прочность, водопоглощение, измерили его плотность. Прочность образцов определили по их сопротивлению сжатию. Испытаниям на сжатие подвергалось 8 образцов, результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5

Прочность на сжатие полученных образцов

№Прочность на сжатие , МПа, при мощности излучения205010,749,1820,668,3430,4810,1240,864,32Среднее значение0,759,2

Испытаниям на водопоглощение подвергалось 4 образца, результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6

Водопоглощение полученных образцов

Мощность излучения, %№Масса, гВодопоглощение,%НачальнаяКонечная20159,71--251,62--50153,4754,361,64257,3258,542,08

Средние характеристики стеклокомпозитного материала представлены в таблице 7.

Таблица 7

Характеристики полученного стеклокомпозита

ХарактеристикиЗначенияПлотность, т/м32,0Прочность на сжатие, МПа9,0 - 9,5Водопоглощение, %1,8 - 2,0

2.3Выводы по экспериментальной части

В результате эксперимента установлена принципиальная возможность получения стеклокомпозиционного материала при воздействии СВЧ - излучения.

Подобраны соотношения между составляющими шихты и пенообразователем.

Определены оптимальные параметры спекания в СВЧ - печи. При этом установлено, что 90 % влаги теряется в первые 3 минуты обработки.

Исследованы свойства полученного материала: плотность, прочность и водопоглощение. Полученный материал можно отнести к акустическому III гидролитическому классу.

3. Технологическая часть

3.1 Выбор и обоснование технологической схемы производства

Технологическая схема производства стеклокомпозитной плитки

Рис 1.

Для производства стеклокомпозитной плитки используются следующие компоненты: стеклогранулят, жидкое стекло, бой цветного стекла.

Получение стеклогранулята.

Доставленные на завод сырьевые материалы отвешивают по заданному рецепту и направляют в смеситель для приготовления шихты. Из составного цеха приготовленная шихта завозится трактором в контейнерах и подаётся на загрузочную площадку электротельфером. Загрузка шихты в печь осуществляется дискретным плунжерным загрузчиком. Загрузчики связаны с уровнемером и включаются автоматически, в зависимости от уровня стекломассы. Варка стекла осуществляется в ванной печи с подковообразным направлением пламени. Данная печь более экономична и стекломасса получается более качественной, расход огнеупоров уменьшается. Ванная печь непрерывного действия, это позволяет установить стабильный температурный и газовый режим. Шихта загружается в загрузочные карманы, постепенно проходит зоны бассейна с различными температурными условиями и переходит в однородную гомогенную стекломассу. В каждой зоне необходимо поддерживать постоянный температурный режим. Контроль за режимами ванной печи осуществляется дистанционно. К контролируемым параметрам относятся: уровень стекломассы, давление, разряжение печи, температура варки. Газовый режим печи имеет большое значение для нормального хода варки стекла. Атмосферу в печи необходимо постоянно контролировать, анализируя дымовые газы горелок. Наиболее часто в варочной части печи поддерживают слабоположительное давление. Измеряют давление на уровне заклинка. Варка стекла должна производиться при температуре 1530 0С [ ].

Сваренная стекломасса подается в гранулятор. Горячая стекломасса в виде струи лотком вместе с водой поступает в барабан, где происходит ее термодробление и перемещение винтовой поверхностью к разгрузочному отверстию конуса - бутары барабана. Излишки воды вытекают из загрузочного окна и отверстия конуса - бутары в баки. Приемное устройство, сам барабан, винтовая поверхность, конус - бутара и баки выполнены из нержавеющей стали. Вращение барабана осуществляется посредством шестерни, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом от электромотора через редуктор [ ]. Технические характеристики гранулятора приведены в таблице 8.

Таблица 8

Технические характеристики гранулятора

Техническая характеристикаЗначения Диаметр барабана, мм820Число оборотов, об/мин4,85Производительность, м 3/ч, т/ч14; 20Привод гранулятора Электродвигатель, тип Мощность, кВт; об/мин Редуктор, тип Передаточное отношение А-02-42-8 3; 710 РМ350-1-1Ц 48,57Габаритные размеры, мм длинна ширина высота 4228 1660 1600

Гранулят подается элеватором в бункер хранения гранулята. Из бункера хранения стеклогранулят посредством лотка-самотека поступает в шаровую мельницу. Шаровая мельница периодического действия, имеет барабан, вал которого вращается на двух подшипниках. Привод мельницы осуществляется от электродвигателя через редуктор, фрикционную муфту и зубчатую передачу. Барабан шаровой мельницы заполнен примерно на 1/3 высоты мелющими телами и измельченным материалом. При вращении шары увлекаются стенками и поднимаются на определенную высоту. Затем шары вместе с материалом падают и ударами измельчают материал. Мельница загружается мелющими телами и материалом через люк, а по окончании помола разгружается через этот же люк [ ]. Характеристики мельницы в таблице 9.

Таблица 9

Техническая характеристика трубной многокамерной мельницы СМ - 14

Техническая характеристикаЗначения Диаметр барабана, мм1500Длина барабана, мм5445Число оборотов, об/сек.0,45Производительность, т/ч7 - 8Мощность электродвигателя, кВт Масса мелющих тел, т Масса мельницы без мелющих тел, т130 12,25 39,4

Дозирование молотого стекла осуществляется в объемных весах-дозаторах. После дозирования молотое стекло поступает на смешивание.

Жидкое стекло покупается у заводов-производителей, поступает на завод в вагонах-цистернах. Из вагонов-цистерн жидкое стекло разгружается в промежуточные емкости-контейнеры, которые с помощью автомобильного транспорта и кран балки транспортируются к емкости для хранения жидкого стекла, где происходит разгрузка промежуточных емкостей.

Из емкости для хранения жидкое стекло поступает на дозирование в весы - дозатор и отвешенная порция жидкого стекла поступает на смешивание.

Подготовка цветного стеклобоя.

Данное производство предусматривает использование цветного стеклобоя собираемого у населения и закупаемого у стекольных заводов. Цветной стеклобой может быть зеленым, коричневым или других цветов, он добавляется при смешивании компонентов стеклокомпозитной плитки для придания декоративного эффекта. Технологическая схема обработки представлена на рис 2.

Технологическая схема обработки цветного стеклобоя.

Рис 2.

Цветной стеклобой поступает в вагонах и разгружается грейферным краном в контейнеры. Контейнеры со стеклобоем подаются кран балкой на дробление в щековую дробилку, после дробления стеклобой ленточным конвейером в промывочный барабан, корпус которого исполнен из коррозионно-устойчивого материала. После промывки стеклобой ленточным транспортером и элеватором подается в бункер хранения стеклобоя. На ленточном транспортере происходит ручная отсортировка больших инородных включений. Стадии обработки стеклобоя происходят последовательно во времени на одной технологической линии для разных сортов стеклобоя [ ].

Компоненты отвешиваются на весах автоматах и смешиваются в лопастном смесителе. Соотношение жидкого стекла и молотого гранулята 20 : 100. Соотношение цветного стеклобоя и стеклогранулята варьируется в зависимости от нужды в том или ином декоративном эффекте.

Чаша смесителя вращается вокруг вертикальной оси на четырех роликах, установленных на станине. В нижней части чаши с наружной стороны закреплен зубчатый венец, через который чаша приводится во вращение. Привод валов осуществляется от электродвигателя через ременную передачу. Компоненты загружаются в бункеры, а из бункеров они согласно рецепту поступают в чашу смесителя.

Для попадания компонентов в чашу включают электродвигатель, чаша и два вертикальных вала, несущий каждый по три лопасти вращаются в противоположных направлениях. Технические характеристики смесителя представлены в таблице 10.

Таблица 10

Технические характеристики лопастного смесителя

Техническая характеристикаЗначения Тип смесителяСБ - 138 БОбъем загрузки сухими составляющими, л1500Объем готового замеса, л1200Число циклов работы в час58Продолжительность перемешивания, с65Крупность заполнителя, мм не более70Частота вращения ротора, об/мин22,7Установленная мощность электродвигателя, кВт37Масса, кг3500Габаритные размеры, мм длинна ширина высота 2850 2700 1860

После смешивания стекольное тесто дискретным плунжерным загрузчиком загружается в пластиковые формы установленные на вибростоле. Перед загрузкой теста внутреннюю поверхность формы покрывают каолиновой пастой, предотвращающей прилипание пластичной массы к стенкам формы в процессе спекания[ ].

Спекание и отжиг пеностекла осуществляется в СВЧ - модуле, который состоит из следующих систем:

• двух последовательно соединенных СВЧ - камер, с помощью которых осуществляется объемный нагрев материала. Камеры имеют отверстие для ввода и вывода сушильного агента (воздуха);
• двух шлюзов, предназначенных для предотвращения утечек СВЧ - энергии;
• системы сбора теплого воздуха из системы охлаждения источников СВЧ - энергии.

Линия работает следующим образом. Формы укладываются в штабели и на тележках по рельсам, через загрузочный шлюз поступает в СВЧ - модуля. В камерах происходит спекание и отжиг стеклокомпозитной плитки с использованием СВЧ - энергии. Технические характеристики СВЧ - модуля представлены в таблице 11.

Таблица 11

Техническая характеристика СВЧ - модуля

ХарактеристикиЗначения12Максимальный объем загрузки, м31,5Общая потребляемая мощность, кВт41Загрузкаручная, кассетнаяОхлаждение установкивоздушноеВнешние условия работы установки+10…40° С (закрытое помещение)Питание установкитрехфазная сеть 220/380 ВЧастота, Гц50Эвакуация паров водыпринудительная, с помощью вентилятораРабочая частота, МГц2450 Габариты рабочей камеры, мм длина ширина высота 3500 1200 1400Габариты установки, мм длина ширина высота 5500 1500 1700

Форма представляют собой пластиковый каркас, разбитый на ячейки, каждая из которых снабжена незакрепленным дном. Продолжительность сушки и предварительного спекания при мощности излучения 20 % порядка 5 - 7 минут, далее мощность излучения увеличивается до 50 %, время спекания и отжига при этой мощности - 10 минут. После спекания и отжига тележка с формами толкателем извлекается из СВЧ - модуля, автоматическим укладчиком формы подаются на пластинчатый транспортер. По обеим сторонам транспортера расположены воздушные сопла для более быстрого охлаждения стеклокомпозитной плитки.

В конце транспортера плитка извлекателем автоматически извлекается и поступает на шлифовальные машины, где шлифуется для придания товарного вида.

Формы поступают на обратный транспортер для обработки каолиновой суспензией и дальнейшей загрузки стекольного теста.

Шлифовальные машины снабжены системой аспирации и обратным транспортером. Пыль после шлифовки откачивается и подается в лопастной смеситель. Крупные остатки обратным транспортером подаются в шаровую мельницу для смешивания при помоле гранулята.

Ошлифованная стеклокомпозитная плитка укладчиком послойно укладывается на деревянные поддоны и, вручную упаковывается в бумагу. Объем упаковки равен 1 м3.

После упаковки в бумагу и перетяжки пластиковой упаковочной лентой поддоны с плиткой с помощью грузового лифта и электропогрузчика доставляются на склад готовой продукции.

3.2 Выбор и обоснование состава стекла

Поскольку данный проект предусматривает строительство цеха стеклокомпозитной плитки на Новоалександровском стеклотарном заводе, было бы нецелесообразно отклоняться от состава стекла производимого заводом, поэтому выбран состав стекла БТ - 1, при этом, в отличие, от заводской технологии навариваемое стекло не будет обесцвечиваться химическими обесцвечивателями.

Состав стекла БТ - 1 по ОСТ 21 - 51 - 82, мас. % :

SiO2Al2O3Fe2O3CaO + MgONa2OSO372,0 + 0,52,5 + 0,30,111,0 + 0,414,0 + 0,4<0,5К такому типу стекла предъявляется ряд требований:

-высокая скорость варки, позволяющая достичь максимальных удельных съемов стекломассы на ванных печах непрерывного действия при температуре 1530 0 С;

-придание стеклу необходимых физико-механических свойств и химической устойчивости соответствующей 2 - 3 гидролитическим классам.

Остановились на следующем составе стекла мас. % :

SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OSO372,52,50,17,04,014,00,2

Входящий в состав стекла Na2O уменьшает температуру варки, снижает поверхностное натяжение, в результате быстрее происходят диффузионные процессы и массообмен.

Количество MgO - 4%, так как при более высоком его содержании резко увеличивается вязкость стекломассы и уменьшается химическая устойчивость стекла.

Поскольку химическая устойчивость изделия должна быть на уровне 2 -3 гидролитического класса в составе стекла присутствуют Al2O3, SiO2 и CaO.

3.3 Выбор сырьевых материалов

Состав стекла для производства стеклокомпозитной плитки позволяет использовать сырьевые материалы, применяемые на ОАО "ЮгРосПродукт". Это экономически выгодно, поскольку поставки сырья отлажены, нет необходимости расходов на доставку каких-либо новых видов сырья. Нет необходимости в строительстве нового составного цеха, а используются мощности уже действующего. Все это позволяет сделать вывод о правильности использования заводского сырья для производства стеклокомпозитной плитки.

Сырьевые материалы следующие: песок кварцевый, доломитовая мука, сода, сульфат. Селитра, селен и оксид кобальта, применяемые для химического обесцвечивания тарного стекла применяться не будут из-за нецелесообразности их введения в состав стеклогранулята.

Кремнезем является главной составной частью промышленных стекол. Около 95 % всех производимых стеклоизделий получают на основе силикатных стекол, концентрация кремнезема в которых составляет 53 - 75 % и более. Оксид кремния повышает вязкость стекломассы, понижает ТКЛР, плотность. Для ввода SiO2 в стекло применяем кварцевый песок Спасского месторождения Благодарненского района марки С - 70. Применение этого песка обусловлено близостью месторождения и полной пригодностью для производства стеклокомпозитной плитки. Химический состав песка, по ГОСТ 22551 - 77, мас. %:

SiO2Al2O3Fe2O3Влага98,50,390,067до 5

Оксиды кальция и магния вводятся в состав стекла доломитом. Доломит - твердая светло-серая, плотного строения осадочная горная порода, окрашиваемая примесями в желто-коричневый цвет. Доломит снижает термический коэффициент линейного расширения, повышает механическую прочность. Применяется доломитовая мука Владикавказского месторождения поступающая с ООО "ТИС", имеющая следующий химический состав, мас. %:

CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O331,719,61,060,460,054

Na2CO3NaClFe2O397,50,80,008Оксид натрия в состав стекла вводится через кальцинированную соду. Сода представляет собой белый пылевидный порошок низкой насыпной плотности. Она хорошо растворяется в воде и при этом выделяет теплоту. Легко расслаивается в шихте, а также при транспортировке и загрузке в печь сильно распыляется. В связи с этим соду уплотняют. Применяют на заводах в основном два способа уплотнения: механическое уплотнение и перекристаллизацию. Оксид натрия вводят в состав стекла для снижения температуры варки стекла. Используется кальцинированная сода с Березниковского содового завода Пермской области, имеющая химический состав, по ГОСТ 5100 - 85, мас. %:

Сульфат натрия в стеклоделии используется для осветления стекломассы, а также для частичной замены соды при введении оксида натрия. Используется сульфат натрия, поступающий на завод с ОАО "Волжский Оргсинтез" город Волгоград, имеющий химический состав по ГОСТ 6318 - 77, мас. %:

Na2SO4NaClВлага97,50,30,1

Оксид алюминия входящий в состав стекла увеличивает температуру варки стекломассы, повышает химическую устойчивость, поверхностное натяжение и температуру размягчения, повышает термический коэффициент линейного расширения. Оксид алюминия вводится техническим глиноземом, поступающим с ОАО "Металлург" город Пикалевск, имеющим химический состав, мас. %:

Al2O3Na2OFe2O398,50,60,1

3.4 Расчет состава шихты

Шихтой называется однородная смесь предварительно подготовленных и отвешенных по рассчитанному рецепту сырьевых материалов.

При расчете шихты принимают, что в стекло переходят оксиды и фториды, а влага и газы улетучиваются. Исходными данными для расчета шихты служат: заданный химический состав стекла, химические составы выбранных сырьевых материалов, поправочные коэффициенты на улетучивание компонентов стекла при варке [ ].

Химический состав стекла, мас. %:

SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OSO372,52,50,17,04,014,00,2

Для введения этих элементов используются сырьевые материалы:

SiO2 - кварцевый песок;

Al2O3 - технический глинозем;

CaO и MgO - доломитовая мука;

Na2O - кальцинированная сода, сульфат натрия.

Пересчитаем кальцинированную соду на оксиды:

Na2CO3 = Na2O + CO2

г/моль - 62 г/моль

,5 мас.% - Х ; Х = 57,03 мас.%

Пересчитаем сульфат натрия на оксиды:

Na2SO4 = Na2O + SO3

г/моль - 62 г/моль

,5 мас.% - Х ; Х = 43,43 мас.%

Пересчитаем хлорид натрия на оксиды, учитывая, что в кальцинированной соде его насчитывается - 0,8 мас.%, а в сульфате - 0,3 мас.%:

NaCl = Na2O

г/моль - 62 г/моль

,8 мас.% - Х1; Х1 = 0,42 мас.%

,3 мас.% - Х2; Х2 = 0,42 мас.%

Итого содержание оксида натрия в соде: 57,03 + 0,42 = 57,45;

в сульфате: 43,43 + 0,16 = 43,59.

Состав сырьевых материалов представлен в таблице 12

Таблица 12

Химический состав сырьевых материалов

Сырьевые материалыСодержание оксидов, мас.%SiO2Al2O3CaOMgONa2OFe2O3Песок98,50,39---0,067Доломит1.060,4631,719,6-0,054Сода----57,450,008Сульфат----43,59-Глинозем-98,5--0,60,1

Для определения количества сырьевых материалов в шихте составляем систему уравнений, вводя следующие обозначения:

Х1 - содержание песка;

Х2 - содержание доломита;

Х3 - содержание соды;

Х4 - содержание сульфата;

Х5 - содержание глинозема, мас. ч. на 100 мас. ч. стекла.

Учитывая, что сульфата вводится 10% от количества соды, получим:

98,5 Х1 + 1,06 Х2 = 72,5

,39 Х1 + 0,46 Х2 + 98,5 Х5 = 2,5

,7 Х2 = 7,0

,6 Х2 = 4,0

,45 Х3 + 43,59 Х4 = 0,6 Х5 = 14,0

,59 Х4 = 1,4

Полученную систему уравнений решаем на ЭВМ по программе Shihta, получаем решения, мас. ч. стекла:

С учетом потерь соды на улетучивание (3,2 мас.%) ее содержание в шихте составит: 21,91 х 1,032 = 22,16 мас. ч.

С учетом потерь сульфата на улетучивание (5 мас.%) его содержание в шихте составит: 3,21 х 1,05 = 3,27 мас. ч.

Определим содержание оксидов, вводимых в стекло сырьевыми материалами, мас.%:

С песком:

SiO2 - 73,37 х 0,985 = 72,27

Al2O3 - 73,37 х 0,0039 = 0,29

Fe2O3 - 73,37 х 0,00067 = 0,049

С доломитом:

SiO2 - 21,45 х 0,0106 = 0,23

Al2O3 - 21,45 х 0,0046 = 0,099

CaO - 21,45 х 0,317 = 7,00

MgO - 21,45 х 0,196 = 4,00

Fe2O3 - 21,45 х 0,00054 = 0,012

С содой:

Na2O - 22,16 х 0,5745 = 12,73

Fe2O3 - 22,16 х 0,00008 = 0,002

С сульфатом:

Na2O - 3,27 х 0,4359 = 1,425

С глиноземом:

Al2O3 - 2,15 х 0,985 = 2,12

Na2O - 2,15 х 0,006 = 0,0129

Fe2O3 - 2,15 х 0,001 = 0,002

Составляем сводную таблицу 13 и вычисляем расчетный состав стекла

Таблица 13

Сводная таблица расчета шихты

Сырьевые материалыПереходят в стекло оксиды, мас. чSiO2Al2O3CaOMgONa2OFe2O3Песок72,270,29---0,049Доломит0,230,0997,04,0-0,012Сода----12,730,002Сульфат----1,425-Глинозем-2,12--0,01290,02Расчетный состав стекла72,52,5097,04,014,170,0652Сумма оксидов в расчетном составе стекла, мас. ч. 100,24

Содержание железа в стекле: 0,049 + 0,002 + 0,12 + 0,002 = 0,0652.

Сопоставим расчетный, теоретический и заданный составы в таблице 14.

Таблица 14

Химический состав стекла

СоставСодержание оксидов, мас.%SiO2Al2O3CaOMgONa2OFe2O3СуммаРасчетный72,52,5097,04,014,170,0652100,24Теоретический72,322,5026,983,9914,1350,065100Заданный72,52,57,04,014,00,1100

"Выход стекла" из шихты - это то количество стекла, которое получится из 100 кг шихты и определяется по уравнению:

,5 кг шихты - 100 кг стекла

кг шихты - кг стекла

= 100 х 100/122,5 = 81,63 кг стекла.

"Угар шихты" - это количество летучих газообразных компонентов шихты удаляющихся при варке. кг.

3.5 Расчёт физико-химических свойств стекла

Расчет физико-химических свойств стёкол - важная часть исследований химии стекла.

Наиболее распространённым и точным методом расчёта свойств, учитывающим реальную структуру стёкол, является метод А.А. Аппена. Метод позволяет рассчитать: плотность (?), показатель преломления (nД), среднюю дисперсию (?n), ТКЛР (?), модуль упругости (Е), модуль сдвига (Gi), диэлектрическую проницаемость (?).

Плотность стекла (?) находим по уравнению:

;

где ?Рi - сумма содержания в стекле оксидов, мас.%;i - содержание в стекле каждого оксида в мольных долях;i - усреднённый парциальный коэффициент удельного объёма соответствующего оксида [ ].

Для расчёта остальных свойств используем уравнение:

;

где g - расчетная величина свойства;

gi - усредненный парциальный коэффициент этого свойства для каждого оксида [ ].

Выбранный состав стекла в массовых и мольных процентах представлен в таблице 15.

Таблица 15

Состав стекла в массовых и мольных процентах

КонцентрацияSiO2CaOMgONa2OAl2O3Мас.%72,57,04,014,02,5Мольные доли1,2060,1250,09930,22580,0245Мол.%71,757,445,9113,441.46

Парциальные величины элементов берем из таблицы 16.

Таблица 16

Парциальные величины компонентов

Компо-нентМоляр-ная масса Mi, Кг/мольМоляр-ный объем Vi, м3/мольСредняя дисперсия ?n х 105Средний ТКЛР ? х 107, КМодуль упругости Ei х1010, Н/м3Модуль сдвига Gi х 1010, Н/м3Поверх-ностное натяжение ? х 10-3, Н/мAl2O3101,940,4850-3011,24,8580CaO56,114,4148013010,94,8510MgO40,312,51110609,03,7520Na2O62,020,214203955,81,7295Расчет плотности стекла.

Так как содержание SiO2 составляет более 67 мол.%, рассчитываем его парциальный молярный объем:

,

Расчёт показателя преломления.

Вычислим для SiO2 парциальное число показателя преломления:

,

Расчет ТКЛР.

Вычислим для SiO2 парциальное число ТКЛР:

,

К-1

Расчет модуля упругости.

Рассчитаем парциальное число для модуля упругости SiO2:

,

Расчет диэлектрической проницаемости.

Расчет вязкости.

Расчёт вязкости стекла выбранного состава проводим по методу Охотина. Охотин представляет зависимость температуры при определённой вязкости от состава стекла в следующем виде:

,

где х - содержание Na2O;

у - содержание СаО + 3% МgO;

z - содержание Al2O3;

А, В, С, D - постоянные, соответствующие определенной вязкости [ ].

На основании полученных данных можно построить кривую lg ? = f(t) (рис. 3).

Определяем характеристические интервалы и соответствующие им температуры.

Верхняя температура отжига ? = 1012 Па?с, Тв.о. = 5560С.

Нижняя температура отжига на 100 - 1500С ниже Тв.о., Тн.о.= 4500С

Интервал стеклования ? = 108 - 1012 Па?с, ?t = 662 - 5560С.

Интервал спекания ? = 103 - 106 Па?с, ?t = 1042 - 7640С

Интервал формования: ? = 102 - 107 Па?с, ?t = 1220 - 712 = 5080С.

Данный состав относится к "длинным стеклам".

Интервал варки ? = 10 - 102 Па?с, ?t = 1433 - 1220 = 2130С.

Температурная зависимость вязкости стекла состава (мас. %)

,5 SiO2, 7,0 CaO, 4,0 MgO, 14,0 Na2O, 2,5 Al2O3

Рис. 3

3.6 Расчет производственной программы

Принимаем производительность печи стеклогранулята Q = 90 т/сут.

Эффективный фонд рабочего времени, принимая непрерывный процесс производства, трехсменный график работы и учитывая дни простоя по причине ремонта, составляет Т = 357 дней.

Определим количество отходов на каждой стадии производства стеклокомпозитной плитки, учитывая процент отходов на каждой стадии производства, данные об отходах, представлены в таблице 17.

Таблица 17

Процент отходов на каждой стадии производства секллокомпозитной плитки

Стадии производстваУстановленный процент отхода, %Помол гранулята2Взвешивание0,5Загрузка стекольного теста1,5Спекание и отжиг плитки0,5Извлечение плитки из форм3,5Обработка6Дозировка жидкого стекла2,5

Определим количество потерь на всех стадиях производства стеклокомпозитной плитки.

При стадии помола: 90 (100 - 2) / 100 = 88,2 т/сут., Х1 = 0,8 т/сут.;

При стадии взвешивания: 88,2 (100 - 0,5) / 100 = 87,76 т/сут., Х2 = 0,44 т/сут.;

После стадии взвешивания идет смешивание компонентов стеклокомпозитной плитки, к молотому грануляту добавляется 20 % жидкого стекла и цветной стеклобой. Для расчета производственной программы принимаем количество цветного стеклобоя равным 15%.

Количество жидкого стекла идущего на смешивание составляет:

(87,76 20) / 100 = 17,55 т/сут.;

Количество цветного стеклобоя идущего на смешивание составляет:

(87,76 15) / 100 = 13,16 т/сут.;

Количество стекольного теста на стадии смешивания составляет:

,76 + 17,55 + 13,16 = 118,5 т/сут.

Далее потери распределяются следующим образом.

При стадии порционного взвешивания:

,5 (100 - 0,5) / 100 = 117,9 т/сут., Х3 = 0,6 т/сут.;

При стадии загрузки стекольного теста:

,9 (100 - 1,5) / 100 = 116,1 т/сут., Х4 = 1,8 т/сут.;

При стадии спекания и отжига:

,1 (100 - 0,5) / 100 = 115,5 т/сут., Х5= 0,6 т/сут.;

При стадии извлечения плитки из форм:

,5 (100 - 3,5) / 100 = 111,5 т/сут., Х6 = 4 т/сут.;

При стадии обработки:

,5 (100 - 6) /100 = 104,8 т/сут., Х7 = 6,7 т/сут.

Определим количество жидкого стекла, необходимого для производства стеклокомпозитной плитки, учитывая процент отходов:

(17,55 100) / (100 - 2,5) = 18 т/сут.

Определим количество цветного стеклобоя, необходимого для производства стеклокомпозитной плитки, учитывая процент отходов.

При стадии взвешивания: (13,16 100) / (100 - 0,5) = 13,23 т/сут.;

При стадии дробления: (13,23 100) / (100 - 2,0) = 13,5 т/сут.

Общее количество потерь на всех стадиях производства составляет:

(90 + 18 + 13,5) - 104,8 = 16,7 т/сут.;

(16,7 100) / 121,5 = 13,7 %.

Безвозвратными являются потери на стадиях взвешивания, помола и дробления.

Возвратными - потери на стадиях извлечения плитки из форм и обработки. Таким образом, в производство возвращаются 10,7 т/сут., то есть:

(10,7 100) / 121,5 = 8,8 %.

Масса выпускаемой плитки в год составляет: 104,8 357 = 37414 т/год.

Объемная масса выпускаемого изделия составляет Р = 2000 кг/м3 = 2 г/см3. Масса 1 м2 плитки составляет: 100 100 1 2 = 20 кг. Количество м2 выпускаемой плитки в год составляет: 37414000 / 20 = 1870700 м2. Размер стеклокомпозитной плитки, мм: 200 200 10. Масса одной плитки: 20 20 1 2 = 800 г = 0,8 кг. Количество выпускаемой плитки в год: 37414000 / 0,8 = 46767500 штук. Рассчитаем количество необходимых СВЧ - модулей. Размер формы, мм: 1000 1000 15. В камере за один цикл пребывает две тележки с установленными на них сорока пятью формами. Один цикл составляет 30 минут. При массе 1 м2 плитки 20кг масса изделий на одной тележке составит 900 кг. Общая масса изделий пребывающих в СВЧ - камере составляет, таким образом 1,8 т. Производительность одной камеры в сутки при двухсменной работе составляет: 1,8 32 = 57,6 т/сут.

Рассчитываем число камер СВЧ - модуля: n = 104,8 / 57,6 = 1,8 2 камеры.

3.7 Конструктивный расчет печи

Определяем размеры варочного бассейна печи - длину, ширину и глубину, отдельные размеры пламенного пространства, площадь и конфигурацию студочной и варочной частей.

Площадь варочной части печи, м2:

где I - производительность по стекломассе, кг/сут;

К - удельный съем стекломассы, кг/м2сут., принимаем К = 2400 кг/м2сут.

Выбираем ширину варочной части печи, b = 4,5 м.

Длина варочной части печи определяется по формуле:

Соотношение длины и ширины 8,33/4,5 = 1,76:1.

Это соотношение укладывается в необходимое соотношение для печей с подковообразным направлением пламени (2 - 1,5): 1.

Глубина варочного бассейна зависит от свойств стекломассы, качества огнеупоров, технологических условий. Глубина варочного бассейна 0,7 м.

Устанавливаем два загрузочных кармана. Длина загрузочного кармана

lз.к. = 1,2 м, ширина bз.к. =0,4 м.

Пламенное пространство.

Ширину пламенного пространства принимаем на 100 - 300 мм шире бассейна для вынесения наружу металлических опор:

Высота пламенного пространства:

Длина пламенного пространства:

Радиус свода печи:

Печи с подковообразным направлением пламени имеют одну пару горелок.

4. Теплотехническая часть

4.1 Расчет горения топлива

В качестве топлива для проектируемого цеха используется природный газ Ставропольского месторождения.

Состав газа в об.%:

СН4С2Н6С3Н8С4Н10N2СО298,00,30,10,11,20,3

Газ сжигается с коэффициентом расхода воздуха ? = 1,2.

Воздух идущий на горение, нагревается до температуры 1100оС.

Принимаем содержание влаги в газе 1,0%.

Пересчитаем состав сухого газа на влажный рабочий газ:

где WВ - содержание влаги в газе, %.

Состав влажного рабочего газа, об.%:

СН4С2Н6С3Н8С4Н10N2СО2WВd97,020,2950,10,11,190,295110

Определяем теплоту сгорания газа по формуле:

Теоретически необходимое количество сухого воздуха находим по формуле:

Приняв влагосодержание атмосферного воздуха d =10г/кг, находим теоретически необходимое количество атмосферного воздуха с учетом влажности по формуле: действительное количество воздуха при коэффициенте расхода воздуха? = 1,2 находим по формулам:

сухого воздуха ;

атмосферного

Определяем количество и состав продуктов горения при ? = 1,2 по формулам:

Общее количество продуктов горения составляет:

Определяем процентный состав продуктов горения:

Материальный баланс процесса горения на 100 нм3 газа при ? = 1,2 приведен в таблице 18.

Таблица 18

ПриходкгРасходкгПриродный газ СН4 = 97,02?0,717 С2Н6 = 0,295?1,356 С3Н8 = 0,1?1,995 С4Н10 = 0,1? 2,631 СО2 = 0,295?1,977 Н2О = 1?0,804 N2 = 1,19?1,251 Воздух О2 = 11,208?100?0,21?1,429 ?2 = 11,206?100?0,79?1,251 Н2О = 0,01(336,341?1107,675) 69,5633 0,40 0,199 0,263 0,5832 0,804 1,488 336,341 1107,675 14,47Продукты горения СО2 = VСО2?100?1,977 Н2О = VН2О?100?0,804 N2 = VN2?100?1,251 О2 = VО2?100?1,429 194,339 172,699 1109,137 67,306Итого1531,475Итого1543,481

Невязка баланса составляет:

Расчет теоретической и действительной температуры горения.

Общее число продуктов сгорания равно:

где iх - тепло, получаемое в результате сгорания топлива;t - тепло, получаемое в результате подогрева топлива (т.к. топливо не подогреваем it = 0);в-х - тепло, получаемое в результате подогрева воздуха.

где Св - теплоемкость сухого воздуха, кДж/м3?Со;

tВ - температура подогрева воздуха, оС.

Таким образом,

По i - t диаграмме определяем теоретическую температуру горения,теор = 2270оС

Для определения действительной температуры сгорания рассчитаем:

где ?Т - коэффициент учитывающий потери в окружающую среду, принимаем равным 0,67.

По i - t диаграмме определяем действительную температуру горения,действ.= 1920оС

.2 Теплотехнический расчет стекловаренной печи

Конечная цель этого расчета - определение количества топлива, которое необходимо сжигать для поддержания заданного технологического режима. Расход топлива определяется из уравнения теплового баланса для варочной части печи.

.2.1 Приходная часть теплового потока

Приходный поток, поступающий при сгорании топлива:

где Х - удельный расход топлива, м3/с.

Тепловой поток, поступающий с воздухом, нагретым в регенераторе:

где V? - расход воздуха для горения 1м3 топлива, м3;

Св - удельная теплоемкость воздуха при температуре нагрева, кДж/(м3?с);в - температура нагрева воздуха, оС.

Общий тепловой поток:

4.2.2 Расходная часть теплового потока

Тепловой поток, расходуемый на процессы стеклообразования:

где n - теоретический расход теплоты на варку 1 кг стекломассы, кДж/кг;

g - съем стекломассы, кг/с;

g = 90 т/сут.= 1,042 кг/с.

Тепловой поток, уходящий из рабочей камеры с дымовыми газами:

где Vд - объем дымовых газов, образующихся при сгорании 1 м3 (или 1 кг) топлива, м3 Vд = 12,468 м3;

tд - температура уходящих из рабочей камеры дымовых газов, оС;

Сд - удельная теплоемкость дымовых газов при температуре tд, кДж/(м3оС), Сд = 1,60 кДж/(м3оС).

Тепловой поток, теряемый при излучении:

где Со - коэффициент излучения, Со = 5,7 Вт/(м2К4);

? - коэффициент диафрагмирования зависит от формы отверстия и толщины стенки;- площадь отверстия через которое происходит излучение, м2;

Т1 и Т2 - абсолютные температуры соответствующие температурам излучающей среды и среды воспринимающей излучение К.

Излучение через загрузочный карман происходит в щели между аркой загрузочного кармана и верхним обрезом бассейна. Отверстие принимаем прямоугольное, и толщину арки равной 0,425 м. Тогда Н/? = 0,3/0,425 = 0,7, ? = 0,6.

Принимаем температуру в зоне засыпки шихты t1 = 1320 0С и температуру окружающей среды t2 = 20 0С

Площадь излучения:

Для двух влетов 1,2?2 = 2,4 м2. Высота влетов 0,6 м, толщина арки 0,3:

Н/? = 0,6/0,3 = 2, тогда ? = 0,7, t1 = 1530оС, t2 = 1400оС.

Тогда:

Определяем тепловой поток, теряемый при излучении:

Общий тепловой поток, теряемый на излучение из зоны варки равен:

Тепловой поток, теряемый на нагрев обратных потоков стекломассы:

где n - коэффициент потока, представляющий собой отношение количества стекломассы поступившей в выработочную часть к вырабатываемой. Принимаем n = 1, поскольку вырабатывается посредством грануляции вся стекломасса.

Тепловой поток, теряемый в окружающую среду через огнеупорную кладку:

где

tвн - температура внутренней поверхности кладки, оС;

tокр - температура окружающей среды, оС;

? - толщина кладки;

? - коэффициент теплопроводности огнеупора данного участка;

?г - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности стенки окружающему воздуху.

Принимаем размеры варочной части печи:

длина бассейна lв.ч. = 8,33 + 0,25 = 8,58 м;

ширина бассейна bв.ч. = 4,5 + 0,25 = 4,75 м;

длина пламенного пространства lпл.пр. = 8,53 + 0,5 = 9,03 м;

ширина пламенного пространства bпл.пр. = 4,6 +0,25 = 4,85 м.

Площадь варки определяем по формуле:

Площадь загрузки:

Площадь дна:

Площадь стен бассейна:

Площадь пламенного пространства:

Площадь свода определяем по эскизу.

где lв.ч. - длина варочной части, м;

L - длина дуги ас, м.

Эскиз свода представлен на рис.4.

Эскиз свода

Рис. 4.

Определяем потери тепла через дно.

Плотность теплового потока зависит от температуры внутренней поверхности кладки и термического сопротивления r.

где ?1 - толщина шамотного бруса, ? = 0,3 м;

?1 - коэффициент теплопроводности шамота,

температура дна Т = 1530 - 70.2 = 1390 0 С.

Тогда g = 3,92 кВт/м2 [ ].

Рассчитаем тепловой поток, теряемый в окружающую среду через стены бассейна.

Стены выполнены из бакорового бруса ?2 = 0,4 м, в качестве теплоизоляции используем алюмохромофосфатный огнеупор: ?3 = 0,125 м и ?3 = 0,541 Вт/моС.

Теплопроводность бакорового бруса определим по уравнению:

Средняя температура стен бассейна равна: (1530 +1390) / 2 = 1460 0С.

2 = 4,35 кВт/м2 (приложение 3) [ ].

Определяем тепловой поток, теряемый в окружающую среду через стены пламенного пространства, выполненные из динаса, ?2 = 0,5 м. Теплопроводность динаса определим по уравнению:

r4 = 0,249, g4 = 4,5 кВт/м2 (приложение 3) [ ].

Определяем тепловой поток, теряемый в окружающую среду через свод, выложенный из динаса (?5 = 0,3м и ?5 = 2,011 Вт/моС), легковесного шамота (?7 = 0,3 м). Теплопроводность легковесного шамота определим по уравнению:

g5 = 2,59 кВт/м2;

Потери теплового потока с выбивающимися газами:

Неучтенные потери (связанные с износом печи):

Составляем уравнение теплового баланса:

,384Х = 2585,97 + 31519,1Х + 340,95 + 514,02 + 1588,87Х + 5296,238Х

,18Х = 3440,94

Х = 0,236.

Тепловой баланс в таблице 19.

Таблица 19

Тепловой баланс печи

ПриходкгРасходкг1. Химическая теплота горения топлива 2. Физическая теплота воздуха Итого8295,5 4203,6 12499,1На реакции стеклообразования; Унос с дымовыми газами; Потери с излучением; На нагрев обратных потоков стекломассы; Потери в окружающую среду; С выбивающимися газами; Неучтенные потери Итого 2585,97 7438,5 340,95 0 514,06 374,97 829,55 12451,1

Невязка:

4.3 Расчет технико-экономических показателей

Общий КПД печи:

КПД по химической теплоте топлива:

Расход теплоты на варку 1 кг стекломассы:

Расход условного топлива:

Топливный эквивалент природного газа:

На 1 кг стекломассы расходуется топлива: 0,227?1,2 = 0,272м3, следовательно, на 1 т стекломассы расходуется 272 м3 условного топлива.

4.4 Расчет регенераторов

Регенераторы относятся к теплообменным устройствам периодического действия. Насадки поочередно нагреваются и охлаждаются горячими дымовыми газами или холодным воздухом (периодичность 20 - 30 мин.).

Для ванных стекловаренных печей на 1 м поверхности зеркала варочной части печи поверхность нагрева насадки должна составлять 25 - 35 м2. Таким образом, общая площадь нагрева регенератора:

Удельная поверхность нагрева насадки:

Объем насадки регенератора:

Поскольку имеется две горелки, будет две камеры регенератора и две насадки. Объем каждой насадки:

Принимаем следующие размеры насадки:

Длина насадки lнас. = 2,3 м;

Ширина насадки bнас. = 2,55 м.

Находим высоту регенератора:

Высота подсводного пространства:

Общая высота регенератора:

Объем сводного пространства над насадкой:

Сечение поднасадочного канала:

Скорость воздуха принимаем за 1,5 м/с.

Стрела подъема свода канала:

Площадь прямоугольного сечения:

Высота прямоугольной части поднасадочного канала:

4.5 Аэродинамический расчет регенератора

4.5.1Расчет площадей сечения

Расчет площади сечения клапана производится по формуле:

; где

Vв - объем воздуха, Vв = 2,645 м

W - допустимая скорость воздуха на данном участке, W = 3,3 м/с.

Принял размеры прямоугольного клапана: ширина - 1 м, высота - 0,8 м.

Канал между клапаном и регенератором рассчитывают при скорости движения воздуха 2,3 м/с.

Размер канала: ширина - 1,15; высота - 1м.

Сечение поднасадочного канала F3 = 1,76 м2; ширина канала - 1,4 м; высота - 1,25 м.

При расчете площади сечения шахты горелок принимают температуру воздуха 1125 0С.

Скорость воздуха - 2,3 м/с. Площадь сечения шахты горелки составит:

При расчете площади сечения горизонтальных каналов горелок принимают повышение температуры воздуха на 250С, то есть 11500С и скорость воздуха 3,3 м/с, тогда

а площадь сечения горизонтальных каналов горелок

При расчете площади сечения влетов горелок принимают температуру воздуха 12000С; скорость воздуха должна соответствовать длине факела, то есть длине пламенного пространства печи. Она равна 8,33 м/с, тогда

Определим площадь сечения влетов.

Сечение канала отводящего дымовые газы на дымовую трубу, рассчитывают по скорости 2,3 м/с и объему дымовых газов 2,94 м3/с:

Схема движения воздуха и распределения температур

Рис. 5

4.5.2Расчет потерь давления на преодоление местных сопротивлений

Вход в клапан Vв = 2,645 м3/с;

Воздух входит в клапан при температуре 200С

Площадь сечения клапана F = 0,8 м2.

Скорость на участке (действительная)

Плотность воздуха при температуре 200С

Коэффициент местного сопротивления - 0,5 по приложению 1 [ ], тогда потеря давления на преодоление местного сопротивления равна:

Поворот в клапан:

= 2 (приложение 1) [ ].

Поворот канала к регенератору:

F = 1,15м2;

= 1,2 (приложение 1) [ ].

Поворот в поднасадочный канал:

F = 1,76 м2;

= 0,2 (приложение 1) [ ].

Поворот и вход в насадку:

F = 1,15 м2;

= 2 (приложение 1) [ ].

Насадка:

Рассчитывают среднюю температуру воздуха в насадке регенератора:

Площадь свободного сечения насадки

где

Fн - площадь свободного сечения насадки, м2;

f - площадь свободного сечения 1 м2 насадки(м2/м2);

lн и bн - соответственно длина и ширина насадки, м.

Площадь свободного сечения насадки типа Лихте равна

Коэффициент местного сопротивления насадки определяют по уравнению (приложение 1) [ ]:

Выход из насадки:

F = 2,47 м2;

= 2 (приложение 1) [ ].

Вход в шахту горелки:

= 0,1 (приложение 1) [ ].

Поворот в горизонтальный канал горелок:

= 0,3 (приложение 1) [ ].

Влет в печь:

= 1 (приложение 1) [ ].

Сумма местных сопротивлений на пути движения воздуха равна:

Р1 = 3,78 + 15,12 + 4,7 + 0,35 + 8,6 + 10,2 + 5,5 + 0,07 + 0,41 + 8,33 =57,1 Па.

4.5.3 Определение геометрического давления

Геометрическое давление определяют по формуле:

где

H - высота участка;

- плотность воздуха при температуре, средней на данном участке.

Всю высоту подъема воздуха разбивают на два участка высотой H1 и H2и рассчитывают геометрическое давление на этих участках.

Высота поднасадочного канала

Высоту от насадки до оси влета принимают равной 1,35 м, тогда:

Запас давления

Вывод: запас давления вполне достаточен для нормальной работы печи.

5. Контроль производства и качества продукции

Под качеством готовой продукции понимают технический уровень изделия и качества его изготовления. Организация контроля качества - это система технических и административных мероприятий, направленных на обеспечение производства продукции полностью соответствующей требованиям нормативно-технической документации[ ].

На предприятии должно быть организовано активное повседневное наблюдение за качеством шихты стекломассы и готовой продукции.

Для наблюдения за качеством изделий на предприятии должен быть установлен следующий контроль:

-химического состава стеклогранулята не реже одного раза в 15 дней

-постоянство состава;

качество спекания и отжига стеклокомпозитной плитки;

механическая прочность;

плотность плитки;

водопоглощение;

внешнего вида.

В соответствии с этими требованиями проектом предусмотрены следующие службы по контролю качества производства: цеховая лаборатория, центральная заводская лаборатория (ЦЗЛ) и отдел технического контроля (ОТК).

Обязанностью работников цеховой лаборатории является проверка:

-внешнего вида, цвета, качества и линейных размеров изделий;

-объемного веса.

ЦЗЛ является самостоятельным структурным подразделением предприятия.

Основными задачами центральной заводской лаборатории является:

-проведение химических анализов поступающих на завод сырьевых материалов;

-организация контроля состава сырья для составления шихты, с целью расчета и уточнения рецепта шихты;

-проведение испытаний изделий на водопоглощение;

определение объемного веса изделия.

Технический контроль производства осуществляет ОТК. Он является самостоятельным подразделением предприятия. Отдел осуществляет контроль качества выпускаемой продукции в строгом соответствии с требованиями ГОСТ, ТУ, а также с чертежами и спецификациями. ОТК ведет контроль за хранением готовой продукции, качеством упаковки, а также за состоянием железнодорожных вагонов и других транспортных средств предназначенных для погрузки изделий [ ].

Вся выпускаемая продукция может поставляться потребителю только после приема ОТК и оформления в установленном порядке сертификата, удостоверяющего его качество.

Основными задачами отдела технического контроля являются:

-контроль за качеством продукции выпускаемой основными и вспомогательными цехами, оформление технической документации на принятую и забракованную продукцию;

-контроль за хранением готовой продукции, качеством упаковки изделий, правильностью маркировки;

контроль за соблюдением установленного технологического режима на всех стадиях производственного процесса;

контроль за состоянием измерительных инструментов, приборов и всех видов производственной оснастки, находящихся в эксплуатации;

контроль за осуществлением начальниками цехов и отделов систематической проверки состояния технологического оборудования;

участие в разработке мероприятий по улучшения методов контроля и испытаний продукции для их усовершенствования и модернизации;

организация отправки готовой продукции с сопровождающими документами, удостоверяющими ее качество и соответствие требованиям ГОСТа [ ].

Контролю качества подвергается вся выпущенная продукция. При несоответствии отдельных показателей качества требованиям ГОСТов отгрузка продукции на складах прекращается, и принимаются соответствующие меры для устранения брака, после чего проводятся повторные проверки до тех пор, пока изделия не будут удовлетворять требованиям ГОСТов.

Контроль производства осуществляется исходя из следующих параметров:

-автоматизация и контроль стекловаренной печи;

теплотехнический контроль;

-контроль за подготовкой компонентов стеклокомпозитной плитки к смешиванию;

контроль работы СВЧ - модуля;

автоматизация и контроль за обработкой стеклокомпозитной плитки.

Автоматизация стекловаренной печи состоит из следующих пунктов:

-производительность ванной печи;

-расход газа;

данные в газовой магистрали;

расход воздуха;

расход отходящих газов;

производительность ванной печи по готовому изделию;

температура отходящих газов;

температура печи;

-уровень стекломассы.

Автоматический перевод пламени стекловаренной печи трех режимов:

-автоматический по времени - команда на перевод дается по реле времени;

-импульсный - команда на перевод дается стекловаром;

наладочный - используется для опробования работы механизмов или ремонтных работах, управление каждым механизмом дистанционно по отдельности.

Теплотехнический контроль предусматривает контроль температуры печи, температуры верха и низа регенераторов, отходящих газов.

Температура в печи, верха регенераторов измеряется термопреобразователем ТПР - 0679, низа регенераторов, отходящих газов ТХА - 238, Преобразователи работают в комплекте с электронным потенциометром ТХА А683. Показания потенциометров, преобразованные в показания температуры, выводятся на мониторы компьютеров, находящихся в стекловарке.

Контроль разряжения перед дымовой трубой осуществляется тягомерами ТММП - 53.

6. Вспомогательные цеха

Для организации бесперебойной работы основного производства на предприятии имеются следующие вспомогательные цеха: энергоцех, котельный цех, компрессорный цех, ремонтно-механический, транспортный цех, газовая служба, КИПиА. Влияние энергоцеха на производственную деятельность основных цехов заключается в бесперебойной, стабильной подаче электроэнергии в заданных параметрах для обеспечения основных технологических процессов, текущий средний ремонт энергетического оборудования основных и вспомогательных цехов, обеспечение освещенности производственных участков на территории предприятия.

Основной задачей котельного цеха является обеспечение технологических процессов теплоэнергией в заданных параметрах по технологическому регламенту, отопление и горячее водоснабжение основных, вспомогательных производств и административных зданий, создание установленного регламентов микроклимата в течении года.

Компрессорный цех - самостоятельная производственная единица в структуре предприятия по обеспечению основного производства сжатым воздухом. Он снабжает основные производственные участки сжатым воздухом, в параметрах определенных технологическим регламентом для каждого производства. В функции компрессорного цеха входит:

• контроль за работой оборудования;
• поддержание бесперебойной работы оборудования и коммуникации компрессорного цеха;
• контроль за состоянием воздухопроводов и запорной арматурой к производственным участкам по территории предприятия.
• Ремонтно-механический цех имеет следующее функциональное назначение:
• изготовление нестандартного оборудования по обеспечению работы основного производства;
• обеспечение запчастями и комплектующими для бесперебойного ведения технологического процесса в основном производстве;
• капитальный ремонт технологического оборудования, монтаж, пуско-наладочные работы вновь устанавливаемого оборудования.
• В состав ремонтно-механического цеха входят:
• токарный отдел;
• вентиляционный отдел;
• ремонтно-монтажный отдел;
• сварочный отдел.
• В функции транспортного цеха входит своевременная отгрузка продукции согласно отправным документам отдела сбыта, обеспечение транспортными средствами для поддержания бесперебойного цикла работы всех структурных подразделений предприятия, выполнение услуг для населения. Газовая служба обеспечивает бесперебойное обеспечение газопотребляющих агрегатов и оборудования газовым топливом в заданных технологическими нормами параметрах, поддержание газораспределяющего оборудования в работоспособном состоянии, ремонт и контроль газовых коммуникаций, проверка безопасности работы оборудования и агрегатов, потребляющих газовое топливо.
• В обязанности цеха КИПиА входит:
• обеспечение требуемой точности измерения, повышение качественного уровня и совершенствование техники измерения;
• проведение работ по подготовке и совершенствованию метрологического обеспечения во всех областях деятельности предприятия;
• разработка планов внедрения новой измерительной техники;
• поддержание в надёжном состоянии образцовых средств измерения и их эксплуатации.

7. Автоматизация

7.1 Общая характеристика объекта управления и классификация переменных величин

Объектом управления является процесс варки стекла, характеризуемый следующими входными и выходными параметрами:

Входные:1 - производительность ванной печи, т/сут;2 - расход газа, м3/с;3 - данные в газовой магистрали, Па;4 - расход воздуха, м3/с;5 - расход отходящих газов, м3/с.

Выходные:

х1 - производительность ванной печи по готовому изделию, м2;

х2 - температура отходящих газов, оС;

х3 - температура печи, оС;

х4 - уровень стекломассы, мм.

Рассмотрим управление процессом варки по каналу регулирования "температура - расход газа".

Регулирующим (входным) параметром при стабилизации температуры в ванной печи является расход газа y2.

Для других контуров стабилизации управляющими воздействиями могут служить расход воздуха y4, температура воздуха y5, расход отходящих газов y6.

Регулируемыми могут быть (выходные) параметры: температура отходящих газов, температура в печи, производительность печи.

Помехами являются изменение теплоемкости газа и материала [ ].

7.2 Описание работы функциональной схемы автоматизации стекловаренной печи

Функциональная схема автоматизации уровня стекломассы и расхода газа с коррекцией по температуре и соотношению "газ - воздух" представлена в приложении 3.

Уровень стекломассы измеряется и преобразуется в электрический сигнал поплавковым уровнемером 1б, установленным в студочной части - в выработочном канале. Сигнал с уровнемера 1б, пропорциональный изменению уровня стекломассы, поступает на изодромный регулятор уровня 1г. При рассогласовании уровня расплава срабатывают магнитные пускатели КМ1, обеспечивающие включение электродвигателей загрузчиков шихты М2. Для равномерного покрытия зеркала стекломассы шихтой желательно, чтобы загрузка шихты в печь была непрерывной. При позиционном регулировании колеблется не только уровень стекломассы, но и граница шихты и плотной пены. Поэтому для реализации САР уровня расплава применяется изодромный регулятор, который позволяет уменьшить амплитуду колебаний и тем самым повысить эффективность данной схемы. Вторичный прибор дифференциально-трансформаторной системы 1в установлен на щите, предназначенном для контроля уровня стекломассы, за отклонением которого следит лампочка HL. Ключ управления SA служит для выбора режима работы. Ключ SA1 служит для ручного управления многоприводным загрузчиком [ ].

В системе автоматического регулирования расхода газа с коррекцией по температуре регулирующая заслонка 3к приводится в движение исполнительным механизмом 1м, управляемым электронным регулятором 3в с помощью магнитного усилителя КМ3.

Регулятор 3в суммирует сигналы расхода газа, состоящего из диаграммы 3а и дифмонометра 3б, с сигналом задатчика 3г. При самопроизвольных изменениях параметров, определяющих расход газа, сигнал снимаемый с дифмонометра 3б, изменяется по сравнению с сигналом задания, устанавливаемым задатчиком 3г. Вследствие этого регулятор 3в посредством исполнительного механизма ЗМ представляет заслонку 3к в новое положение, восстанавливая прежний расход. Контроль газа осуществляется вторичным прибором дифференцианально-трансформаторной системы 3д. Если ставится задача стабилизации расхода газа, то задание регулятору 3в устанавливается задатчиком 3г [ ].

При необходимости управления температурным режимом включается второй каскад системы, состоящий из термопары 2а, потенциометра 2б, изодромного регулятора 2в и задатчика ручного управления 2г. Температура измеряется термопарой 2а, соединённой с вторичным показывающим самопишущим потенциометром 2б и изодромным регулятором 2в. Если температура отклоняется от задания, регулятор 2в корректирует задание регулятору 3в на поддержание новой величины расхода газа.

Качество горения регулируется путём автоматического поддержания определённого соотношения, между расходом поступающего в печь газа и расходом воздуха. При изменении расхода поступающего в печь газа регулятор соотношения "газ-воздух"4в автоматически посредством магнитного усилителя и исполнительного механизма 4м, переставляет в новое положение заслонку 4к, изменяя расход воздуха в соответствии с заданным соотношением. Задание на коэффициент соотношения устанавливается задатчиком 4г. Расход воздуха измеряется комплектом прибором, в состав которого входят измерительная диафрагма 4а, дифманометр 4б и вторичный прибор дифференциально-трансформаторной системы 4д. Ключи SA1 и SA2 служат для выбора режимов управления [ ].

7.3 Приборы и средства автоматизации

Контроль и измерение уровня различных веществ связано с безопасностью и надёжностью работы основного оборудования, с предупреждением аварийных ситуаций. Приборы, измеряющие уровень стекломассы называют уровнемерами.

В качестве датчика уровня будет использоваться поплавковый уровнемер УРК-2 клюющего типа, который устанавливается по месту измерения.

Действие датчика уровня стекломассы типа УРК-2 основано на слежении за изменением уровня контактного электрода, укреплённого на поворотной штанге, перемещаемой реверсивным электродвигателем. Цепь электрода управляет работой электронного реле состоящего из триода и

реле [ ].

При касании электрода поверхности стекломассы реле срабатывает, включая промежуточное реле, и раскрывает цепь электронного реле времени, собранного на лампе и реле.

Уровнемер типа УРК-2 наиболее часто применяется в практике стекловарения.

Первичный преобразователь устанавливается на резервуаре с измеряемой средой, а промежуточный и передающий монтируются по месту, либо в шкафах.

В качестве регулирующих приборов выбрана система "Контур-2". Регулирующие приборы РС-29 осуществляют масштабирование и суммирование различных входных сигналов, и приём сигнала задания. Они обеспечивают усиление, индикацию сигнала рассогласования. Регуляторы также позволяют осуществлять ручное управление исполнительного механизма.

В качестве вторичных приборов сходящего уравновешивания применяем потенциометр типа КСП, который имеет повышенный класс точности и работает по принципу сходящего уравновешивания вторичного сигнала сигналом обратного преобразователя реостатного типа. Сравнение осуществляется на входе прибора [ ].

Для приведения в действие регулирующих органов необходимы исполнительные электрические моторные механизмы. Выбираем механизмы типа МЭО. Управление механизмами осуществляется контактными и бесконтактными устройствами.

При контактном управлении используют реверсивные электромагнитные пускатели или реле. Бесконтактное управление механизмами реализуется бесконтактными реверсивными пускателями типа ПБР-2М.

В качестве датчика температуры (ДТ) для указанного интервала температур применяем термопару типа ТХА с учётом того, что в одном защитном корпусе будут размещены два датчика, один из которых используется в системе контроля, а другой - непосредственно в системе автоматического регулирования. Функциональное назначение ДТ - преобразование контролируемого технологического параметра в электрический сигнал.

Для сопряжения ДТ с вторичным прибором используем нормирующий преобразователь типа ПТ-ТП-68, осуществляющий преобразование термо-ЭДС в унифицированный сигнал постоянного тока. В качестве вторичного прибора применяем потенциометр автоматический самопишущий и показывающий типа КСП-2.

Для контроля расхода газа применяем расходомер танометрический турбинный "ТУР-ГАС" [ ].

7.4 Построение и описание обобщенной функциональной и структурной схем системы автоматизации

Обобщенная функциональная схема системы стабилизации температуры газов на входе в горелку приведена на рис.

Рис. 6

На схеме приняты следующие обозначения: З - задатчик; БФзР - блок формирования закона регулирования; УМ - усилитель мощности; ИМ - исполнительный механизм; РУ - регулирующее устройство; РО - регулирующий орган; ОУ - объект управления; ДТ - датчик температуры.

РО, КД и ДТ образуют регулирования. Блоки БФзР, УМ, ИМ составляют регулирующее устройство. В соответствии с исходными данными для проектирования РУ должно быть ПИ-регулятором. ПИ-закон регулирования формируется блоком БФзР. Динамические свойства УМ соответствуют усилительному звену, благодаря чему усилитель мощности не вносит искажений в закон регулирования. Блок ИМ в динамическом отношении является интегрирующим звеном. Для исключения влияния исполнительного механизма на закон регулирования последовательно соединённые блоки УМ и ИМ следует охватить отрицательной обратной связью. Динамические свойства РО характеризуются усилительным звеном, ДТ - апериодическим звеном, а ОУ - апериодическим звеном запаздывания.

С учётом вышеизложенного структурная схема системы автоматизации, реализирующий ПИ-закон регулирования, имеет вид, показанный на рис.

Рис. 7 Структурная схема системы стабилизации температуры газов на входе в горелку

На схеме приняты следующие обозначения:

Wр(Р) = Кр - передаточная функция (ПФ) усилительного звена;

Wи(Р) = 1/рТи - ПФ интегрирующего звена БФзР;

Wум(Р) = Кум - ПФ усилителя мощности;

Wим(Р) = 1/рТим - ПФ исполнительного механизма;

Wро(Р) = Кро - ПФ регулирующего органа;

Wоу(Р) = Коу ? е -РТ/1+РТоу - ПФ печи; (1)

Wдт(Р) = Кдт /(1+рТдт) - ПФ датчика температуры;

Wос(Р) = Кос - ПФ звена обратной связи.

Используя принципы преобразования структурных схем, получим ПФ системы автоматизации в следующей последовательности.

Передаточная функция БФзР:

WБФзР (Р) = W(Р) [1+Wи (Р)]

ПФ регулирующего устройства:

Wру(Р) =WБФзР(Р) Wум(Р) Wим(Р) / [1+Wум(Р)Wим(Р)Wос(Р)

ПФ объекта:

ПФ системы автоматического регулирования:

Соотношение (2) является искомым аналитическим выражением ПФ системы автоматизации, укрупнённая структурная схема которой представлена на рис.

Укрупненная структурная схема ПФ системы автоматизации

Рис. 8

8. Охрана труда

Охрана труда изучает условия возникновения и причины производственных травм и заболеваний работающих, аварий, взрывов, пожаров, разрабатывает мероприятия по их предупреждению, созданию здоровых и безопасных условий труда [ ].

Научно-технический прогресс неоднозначно влияет на условия труда. К сожалению, наряду с облегчением труда он зачастую повышает потенциальную опасность травм и заболеваний. Это связано в первую очередь с появлением более сложной и мощной техники, повышением рабочих скоростей производственных процессов, внедрением интенсивных технологий, применением новых химических препаратов, возрастанием технологической нагрузки на организм работающих и другими факторами. В связи с этим важно разрабатывать и внедрять в производство более надёжные средства защиты человека от вредных и опасных факторов производственной среды, научно обоснованные режимы труда и отдыха, мероприятия по снижению эмоциональных нагрузок, повышать качество квалифицированного обучения рабочих [ ].

Улучшение условий труда важная социальная и экономическая проблема, решение которой требует от руководителей и специалистов глубоких теоретических знаний и практических навыков в области охраны труда.

Стекольная промышленность ежегодно выпускает миллионы изделий различных видов.

Предприятия стекольной промышленности осуществляют переход на интенсивный путь развития.

Стекольное производство идёт по пути механизации и автоматизации, повышение производительности труда, применения новых энерго- и ресурсосберегающих технологий и оборудования. Главной задачей стекольного производства в аспекте обеспечения жизнедеятельности является улучшение условий труда, сведение к минимуму вероятности поражения и заболевания трудящихся.

8.1 Организация службы охраны труда на предприятии

Для проведения организаторской работы по созданию безопасных и здоровых условий труда на производстве создаются службы охраны труда, как самостоятельные подразделения предприятия, которые подчиняются главному инженеру завода. На заводе создан отдел охраны труда, который возглавляет главный инженер по охране труда. Основной задачей работников данной службы является проведение предупредительных, рекомендательных и контрольных мер, способствующих решению вопросов охраны труда. Они имеют право проверить все объекты предприятия в любое время суток, давать начальникам производств, цехов, лабораторий предложения и указания об устранении имеющихся недостатков и нарушений правил охраны труда, приостанавливать работу цехов в связи с появлением угрозы для жизни или здоровья работающих. Предложения руководителя по охране труда или инженера по охране труда могут быть отменены только главным инженером предприятия [ ].

Административно-общественный контроль за состоянием техники безопасности проводится в три ступени в соответствии с ОСТ 21.1120.006-87 ССБТ. СМ. "Организация контроля за состоянием безопасности охраны труда на предприятии".

На первой ступени контроля участвуют: руководитель производственного участка и общественный инспектор по охране труда, которые ежемесячно проверяют безопасность оборудования, соблюдением правил безопасности рабочими и т.д.

На второй ступени в контроле участвует руководитель цеха и старший общественный инспектор, которые осматривают цех еженедельно.

На третьей ступени участвуют руководитель предприятия и председатель комиссии по охране труда. Комиссия предприятия проводит проверку состояния безопасности труда по цехам завода по программе в соответствии с отраслевым стандартом ежемесячно.

В целях обучения работающих проводят инструктаж: вводный, первичный на рабочем месте, повторный, внеплановый и целевой [ ].

Рабочие могут повышать свои знания по охране труда на курсах повышения квалификации и на специальных курсах по охране труда ИТР повышают свои знания по безопасности труда, обучаясь на специальных курсах, в институтах, на курсах и факультетах повышения квалификации.

8.2 Анализ производственного травматизма, профессиональных заболеваний при существующих технологических процессах и оборудовании на предприятиях

Задачей анализа травматизма и профессиональных заболеваний является установление причин и закономерностей, которые вызвали появление несчастных случаев и заболеваний. Несчастному случаю всегда предшествуют отклонения от нормального хода производственного процесса. С этой точки зрения большое значение имеет непосредственное участие службы техники безопасности в разработке и осуществлении планов номенклатурных мероприятий по охране труда [ ].

Служба техники безопасности принимает активное участие в рассмотрении проектов строительства новых и реконструкции действующих производств и отдельных производственных объектов, в разработке технологических регламентов, производственных инструкций, модернизации производственного оборудования с целью отражения в них более безопасных условий труда, при проведении конкретных производственных процессов и операций.

В настоящее время может быть предложена следующая условная классификация причин травматизма:

-организационные причины;

-технологические причины (конструкторские, технологические, неудовлетворительное обслуживание, причины неудовлетворительного состояния производственной сферы) [].

8.3 Надзор и контроль за соблюдением законодательства об охране труда

Главой 211 Трудового кодекса РФ определены основные органы надзора и контроля за соблюдением законодательства о труде. Государственный надзор и контроль на предприятиях, в учреждениях, организациях не зависимо от формы собственности и подчинённости осуществляют специально уполномоченные на то государственные органы и инспекции в соответствии с федеральным законом "Об основах охраны труда в Российской Федерации".

Государственный надзор за соблюдением правил по безопасному ведению работ в отдельных отраслях промышленности и на некоторых объектах осуществляется Федеральным горным и промышленным надзором России (Госгортехнадзор России) и его местными органами. Положение о Федеральном горном и промышленном надзоре России, утвержденное Указом Президента РФ от 18 февраля 1993 г. №234 [ ].

Государственный надзор за проведением мероприятий, обеспечивающих безопасное обслуживание электрических и теплоиспользующих установок,

осуществляется органами Государственного энергетического надзора РФ (статья 246 КЗОТ РФ). Положение о Государственном энергетическом надзоре в РФ утверждено постановлением Правительства РФ от 12 мая 1993 года №447 [ ].

Государственный санитарно-эпидемиологический надзор за соблюдением предприятиями, учреждениями, организациями гигиенических норм, санитарно гигиенических и санитарно - противоэпидемиологических правил осуществляется Государственным комитетом санитарно-эпидемиологического надзора РФ и территориальными учреждениями государственной санитарно-эпидемиологической службы (статья 247 КЗОТ РФ). Положение о Государственном комитете санитарно-эпидемиологического надзора РФ утверждено Указом Президента РФ от 19 ноября 1993 года №1965.

Государственный надзор за соблюдением правил по ядерной и радиационной безопасности осуществляется Государственным комитетом по надзору за ядерной и радиационной безопасностью при Президенте РФ (статья 247 КЗОТ РФ).

Общественный контроль за соблюдением законных прав и интересов работников в области охраны труда осуществляют в соответствии со статьей 25 Основ законодательства РФ об охране труда, профессиональные союзы в лице их соответствующих органов и иные уполномоченные работниками представительные органы, которые могут создавать в этих целях собственные инспекции.

Уполномоченные лица по охране труда профессиональных союзов или трудового коллектива действуют в соответствии с рекомендациями по организации работы уполномоченного лица по охране труда профессионального союза или коллектива, утвержденными постановлением Министерства труда РФ от 8 апреля 1994 года №30 [ ].

За нарушение трудового законодательства виновные должностные лица несут ответственность.

8.4 Анализ вредных и опасных производственных факторов

АО "ЮгРосПродукт" расположен по отношению к городу с подветренной стороны для ветров преобладающего направления и отделен от жилых районов санитарно - защитными зонами. Для завода характерно сочетание ряда вредных производственных факторов: высокой температуры, лучистого тепла, загрязнения воздуха пылью, производственного шума [ ].

На здоровье, самочувствие, работоспособность человека оказывают существенное влияние погодные условия производственной среды.

Метеорологические условия в рабочей зоне производственных помещений регламентируются ГОСТ 12.1005 - 88 и представлены в таблице19

Таблица 20

Метеорологические условия в рабочей зоне производственных помещений

Период годаКатегория работТемпература, 0СВлажность, %Скорость воздуха, м/сХолодный2а18 - 20 40 - 60 0,22б17 - 19 40 - 600,2Теплый2а21 - 23 40 - 600,32б20 - 22 40 - 600,3

Фактические значения температур, влажности и скорости движения воздуха соответствуют нормам.

В проектируемом цехе предусмотрены работы 2а и 2б категории - физические работы средней тяжести, выполняемые стоя и сидя, но не требующие перемещения тяжести (2а) или связанные с ходьбой и переносом небольших тяжестей(2б).

Источниками выделения лучистого и конвективного тепла в цехе являются ванная печь и камера СВЧ - нагрева. Для защиты от теплового и лучистого излучения рабочих, проектом предусматриваются следующие мероприятия:

-изоляция ванной печи;

-применение воздушного охлаждения - системы вентиляции по ГОСТ 12.4.01 - ССБТ.

Источниками промышленных выделений могут быть дробильно-помольное отделение и участок шлифовки стеклокомпозитной плитки.

Для улавливания пыли непосредственно в зоне ее выделения, предусмотрены встроенные местные отсосы с последующим объединением их в аспирационные вытяжные вентиляционные системы [ ].

С целью охраны воздушного бассейна, выделяющиеся вредные вещества от аспирационных систем перед выбросом в атмосферу проходят очистку в рукавных фильтрах типа ФРКН и циклонах (СЦН - 40).

В технологических процессах используются низкотемпературные камера СВЧ - нагрева и печь отжига.

Низкая температура отходящих газов указывает на отсутствие оксидов азота.

Учитывая, небольшое количество и низкие температуры не предусматривается защитных сооружений для очистки дымовых газов, так как они укладываются в нормы ПДВ.

Применение в качестве технологического топлива природного газа позволяет в отличие от случая использования мазута избежать загрязнения атмосферы сернистыми соединениями.

Использование в рабочем проекте современных эффективных технических решений, а именно:

-подбор соответствующих сырьевых материалов и рациональные методы их обработки;

-применение эффективной технологии измельчения сырьевых материалов и приготовления стекольного теста;

рациональные режимы сжигания топлива и эксплуатации СВЧ - камеры и печи отжига.

Обеспечивают, как показывает опыт эксплуатации современных аналогичных производств, высокий уровень экологической чистоты производства.

Обеспечение мероприятий по технике безопасности предусматривается в соответствии с "Правилами техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов" [ ].

8.5 Производственное освещение

Рациональное освещение помещений и рабочих мест - одних из важнейших элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточной освещенности рабочие плохо видят окружающие предметы и плохо ориентируются в производственной обстановке. Успешное выполнение рабочими операций требует от них дополнительных усилий и большого зрительного напряжения. Недостаточное и неправильное освещение может привести к созданию опасных ситуаций.

На предприятии предусмотрено естественное освещение промышленных зданий, нормирование КЕО представлены в СНиП 11-4-79. Все зрительные работы по степени точности делятся на восемь разрядов [ ].

На предприятие предусмотрено искусственное освещение, применяемое в ночное время суток, когда естественное освещение отсутствует или недостаточно.

На проектируемом предприятии используется комбинированное освещение, кроме того, аварийное, эвакуационное и охранное. Для искусственного освещения нормируемый параметр - освещенность. СНиП 11 - 4 - 79 устанавливают минимальные уровни освещенности рабочих поверхностей в зависимости от точности зрительной работы, контраста объекта и фона, яркости фона, система освещения и типа используемых ламп. Согласно СНиП 11 - 4 - 79 выбираем разряд зрительной работы - VII, освещенность 150 Лм [ ].

8.6 Пожарная безопасность

В зависимости от количества пожаро - и взрывоопасных свойств обращающихся в производстве веществ и материалов, а также с учетом особенностей технологических особенностей технологических производств ОНТП - 24 - 86 "Общесоюзными нормами технологического проектирования" установлена методика определения категории помещений и зданий. Все производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной обстановке подразделяются в соответствии со СНиП 2.09.02 - 85 на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е. Проектируемый цех относится к Д категории [].

Правильный выбор степени огнестойкости элементов конструкции обеспечивает ограничение распространения огня в случае возникновения очага пожара. Огнестойкость регламентируется СНиП 2.09.02 - 85 и делится на восемь степеней огнестойкости.

Степень огнестойкости элементов конструкции проектируемого предприятия - 3 (железобетонная конструкция).

ГОСТ 12.1.004 - 85 ССБТ и ГОСТ 12.1.010 - 76 ССБТ определяют требования к системам предотвращения пожара и взрыва, требования к системам пожарной взрывозащиты, организационные и технические мероприятия для обеспечения пожарной безопасности и взрывоопасности [ ].

При выборе электрооборудования учитывают условия окружающей среды. Поэтому "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ) определяются требования, предъявляемые к электроустановкам, размещенным во взрывоопасных зонах внутри и вне помещений.

Совокупность выше изложенных мероприятий позволяет эффективно организовать охрану труда и окружающей среды.

8.7 Мероприятия по снижению шума и вибрации

Источниками шума и вибрации являются дробилки, грохоты, конвейеры, течки.

Непосредственно в цехе проблема снижения шума и вибрации решается следующим образом:

-замена изнашиваемых деталей;

-регулируемый осмотр оборудования;

звукоизоляция источников повышенного шума с помощью местных покрытий;

средства индивидуальной защиты.

Для снижения шума вентиляционные агрегаты устанавливаются на виброизоляторах и присоединены к воздуховодам через гибкие вставки.

8.8 Мероприятия по защите рабочих и служащих от опасных и вредных производственных факторов

Безопасные условия труда и санитарное состояние производства обеспечиваются:

-комплексной механизацией и автоматизацией производственных процессов;

-непрерывностью производственного процесса;

механизацией погрузочно-разгрузочных работ;

ограждающими устройствами оборудования и его вращающихся частей;

блокировкой оборудования;

нормативными проходами между оборудованием, а также между оборудованием и строительными конструкциями.

Для улучшения условий туда и предупреждения травматизма предусматривается всем работникам спецодежда, перчатки, респираторы, защитные очки.

В цехе эксплуатируется электрическое оборудование. Для исключения электротравматизма предусматривается:

-ограждение токоведущих частей в местах свободного доступа к ним;

-все электрическое оборудование предусмотрено заменить в соответствии с ПУЗ [ ].

9. Экономическая часть

.1 Конъюнктурный анализ рынка

На настоящее время в экономике определяющим для любого вида промышленности является знание товарного рынка, то есть изучение маркетинговой среды или конъюнктуры рынка, которая изучает положение дел по одному или группе товаров на рынке.

В данном разделе будет рассмотрен конъюнктурный анализ рынка композиционных материалов и керамической плитки, как ближайшего аналога выпускаемому изделию. Для этого в первую очередь нужно выяснить требования предъявляемые рынком, то есть необходимо учесть потребительские свойства товара [ ].

Ситуация с рынком композитов является весьма непростой. Довольно небольшое количество заводов в России вообще и ни одного в Ставропольском крае в частности не выпускают подобных изделий. Рынок керамической плитки напротив является практически заполненным, поскольку есть как успешно работающие отечественные заводы-производители, так многочисленные посредники, заполняющие рынок качественной, но довольно дорогой импортной плиткой. В Ставропольском крае, а также прилегающих к нему областях и краях эта ниша рынка еще далека от заполнения, поскольку нет успешно работающих заводов-производителей, и строительные организации вынуждены сами доставлять плитку из других регионов России или прибегать к услугам посредников, что существенно увеличивает ее стоимость.

Предполагаемая цена стеклокомпозитной плитки будет в полтора - два раза меньше средней керамической, поскольку в производстве будут сочетаться преимущества стекольной и керамической технологии, и по возможности устранены характерные недостатки, такие как большие энергозатраты на отжиг или обжиг изделия, и значительное количество времени, затрачиваемое на изготовление.

Предполагаемая ниша товарного рынка - это гражданское, муниципальное, промышленное и частное строительство, сегментация по отраслям представлена на рис. 9.

Сегментация потребления продукции

- Промышленное строительство;

- Гражданское строительство;

- Муниципальное строительство;

- Частное строительство.

Рис. 9

.2 Характеристика предприятия

ОАО "ЮгРосПродукт" является акционерным обществом. Открытым акционерным обществом признается, если его капитал разделен на определенное количество акций и участники ОАО не отвечают по его обязательствам и не несут риск убытков, связанных с деятельностью общества, в пределах стоимости принадлежащих акций.

Преимущества ОАО:

-имеет право выпускать акции. Организация капитала с помощью отчужденных ценных бумаг дает возможность сконцентрировать большой капитал, первоначально распределенный между мелкими вкладчиками, а также возможность быстрого отчуждения и приобретения акций, то есть возможность быстрого перехода капитала из одной сферы деятельности в другую;

-являются проводниками научно-технического прогресса, поскольку им под силу осуществить весь цикл " наука - производство";

акционер несет ограниченную (в пределах своих акций) ответственность в случае банкротства ОАО.

Предприятие имеет централизованное снабжение сырьевыми материалами. Электроэнергией завод снабжают местные электростанции. В качестве топлива используется природный газ, поступающий из центрального газопровода. Предприятие имеет на своей территории железную дорогу, по которой осуществляется отправка готовой продукции потребителю и получение сырьевых материалов.

На предприятии действует линейно - функциональная структура управления, в которой управляющее место отведено линейной организации, а назначение функциональных служб - подготовка данных, решение возникающих производственных задач[ ]. Структура управления в приложении 4.

.3 Расчет производственной мощности предприятия

Под производственной мощностью понимается максимально возможный годовой (суточный, сменный и т.д.) выпуск продукции.

Расчет производственной мощности ведется на основе производственной программы[ ].

Производственная мощность определяется по формуле:

М = Qн ? Тэф ? N,

где Qн - нормативная (паспортная) производительность оборудования;

Тэф - эффективный фонд времени работы оборудования;

N - количество оборудования на каждом участке.

Эффективный фонд времени работы единицы оборудования рассчитывается как максимально возможный при заданном режиме сменности, за вычетом времени выполнения ремонтных операций и межремонтного техобслуживания. Это время устанавливается в процентах к номинальному фонду времени Тном в пределах 2…12%.

Тэф = Тном?(1 - ?/100),

где ? - процент потерь рабочего времени на ремонт оборудования.

Номинальный фонд времени Тном определяется как произведение количества рабочих дней в расчетном периоде на количество рабочих часов в сутки соответственно принятому режиму работы, из которого вычитается количество рабочих часов в предпраздничные дни:

Тном = ((Ткал - Дв - Дп)?? - tн? Д?п)? S,

где Ткал - календарный фонд времени (365 дней);

Дв, Дп - количество выходных и праздничных дней;

? - длительность рабочей смены;н - количество нерабочих часов в предпраздничные дни;

Д?п - количество предпраздничных дней;- число смен[ ].

Тном = 365?8?3 = 8760 ч

Тэф = 8760?(1 - 5/100) = 8322 ч

Количество единиц ведущего технологического оборудования, по которому рассчитывается мощность цеха, определяется исходя из производственной программы, производительности данного оборудования по паспорту и эффективного годового фонда времени работы оборудования :

= В/ Q? Тэф, шт.;

= 1870700 /(220?8322) = 1,02 = 1 шт.

Отсюда производственная мощность предприятия:

М = 220?8322?1 = 1830840 м2/год

В › М, 1870700 › 1830840 м2/год.

9.4 Расчет инвестиций в проектируемый объект

При строительстве линии по производству стеклокомпозитной плитки на АО "ЮгРосПродукт" капитальные вложения состоят из покупки (изготовления), доставки и монтажа оборудования, предусмотренного по технологии. Не требуется затрат на строительство зданий, так как будут заниматься пустующие площади предприятия.

Капитальные затраты на приобретаемое оборудование определяют по формуле:

Коб = Зо + Зтр + Зм,

Где Зо - отпускная стоимость оборудования;

Зтр - затраты, связанные с доставкой оборудования (7…10% от отпускной стоимости оборудования);

Зм - затраты на монтаж (15…20% от отпускной стоимости оборудования).

Расчет стоимости оборудования представлен в таблице 21.

Неучтенные затраты на оборудование можно принять в размере 8…10% от суммы учтенных затрат на оборудование.

Таблица 21

Расчет стоимости оборудования и амортизационных отчислений

Наименование обору- дованияКол-во, штОтпускная стои- мость, тыс. руб.Стоимость, Тыс. руб.Полная сметная стоимость тыс. руб.Норма Амор-тиза-ции, %Годовая сумма аморт. отчисле-ний, тыс. руб.единицывсегодоставкимонтажаВесы 4351409,821170,81220,5Ванная печь190009000450270012600202520Гранулятор 11000100070100117015175,5Шаровая мельница142042030635131262Смеситель 120020014302441230СВЧ - модуль212002400168360292820586Шлифовальный станок11501501522,5187,51019Итого 17813,33413Неучтенные затраты 10%1782342Итого 19595,33755

Коб = 19595,3 тыс. руб.

9.5 Определение численности производственных рабочих, оплата труда

Промышленно-производственный персонал подразделяется на категории: рабочие, инженерно-технические работники (ИТР), служащие, младший обслуживающий персонал (МОП).

Исходными данными для расчета необходимой численности рабочих являются нормы выработки, нормы обслуживания, нормы численности.

Явочную численность рабочих по нормам численности для однотипного оборудования определяют по формуле:

Чяв = n ?Нч? S,

где n - количество однотипного оборудования;

Нч - норматив численности рабочих по обслуживанию единицы оборудования в смену, чел.;- количество рабочих смен в сутки.

Чяв =31 чел.

Списочная численность Чсп:

Чсп = Чяв? kсп,

где kсп - коэффициент списочный, равный:

при непрерывном характере производства

сп = Ткал/Тэф,

где Ткал, Тэф - календарный и эффективный фонды времени работы рабочего соответственно, дни (определяются из баланса рабочего времени рабочего, таблица 22).

Таблица 22

Баланс рабочего времени одного работающего

Состав рабочего времениДниЧасы 123Число календарных дней365Выходные и праздничные дни114Номинальный фонд рабочего времени251Невыходы на работу: Очередные и учебные отпуска Выполнение государственных поручений По болезни По неуважительным причинам 24 0,3 4 0,3Итого2201760Явочное рабочее времяСредняя продолжительность рабочего дня8Полный фонд рабочего времени1760сп = 365/220 = 1,55

Чсп = 31?1,55 = 48 чел.

Определение численности рабочих и фонда оплаты труда приведены в приложении 5.

Общий годовой фонд заработной платы (ФЗП) складывается из основного фонда заработной платы и дополнительного фонда заработной платы.

Расчет фонда оплаты труда ИТР, служащих и МОП производится на основании штатного расписания, должностных окладов, режима работы в таблице 23.

Таблица 23

Расчет фонда заработной платы ИТР, служащих и МОП

ДолжностьКол-воДолжост-ной окладГодовой ФЗП, руб.ДоплатыПремии из годо- вого ФЗП, рубФЗП, руб.ОбщийСменность, руб.Праздники, руб.ОсновнойДополни- тельныйНачальник цеха1650078000--234007800023400101400Технолог 1560067200--20160672002016087360Механик 1500060000--18000600001800078000Энергетик 1500060000--18000600001800078000Мастер смены347001692001100037305076016920065500234700Зам. нач. цеха1600072000--21600720002160093600Нормировщик 33500126000820028003780012600048800174800Уборщица322007920051501750237607920030660109860Итого 14957720

Результаты расчета по данному разделу сводятся в таблице 24.

Таблица 24

Фонд оплаты труда

Категории работниковЧисленность, чел.Среднегодовая з/п, руб.Годовой фонд оплаты, руб.Рабочие48494352372910ИТР770980496860Служащие487750351000МОП336620109860Итого623330630

9.6 Расчет себестоимости продукции

Для составления калькуляции предварительно определяют:

• смету расходов на содержание и эксплуатацию оборудования;
• смету цеховых расходов.
• Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования приведены в таблице 25.
• Таблица 25
• Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

№Наименование статейСумма, тыс. руб.1Капитальный ремонт оборудования и транспортных средств1371,672Текущий ремонт оборудования и транспортных средств979,773Эксплуатация оборудования391,914Внутрицеховое перемещение грузов31,355Износ малоценных и быстро изнашивающихся инструментов391,916Прочие расходы63,33Итого3229,94

• Расчеты, связанные с цеховыми расходами сводим в таблице 26.
• Таблица 26
• Смета цеховых расходов

№Наименование статейСумма, тыс. руб.1Содержание цехового персонала: а) питание цехового персонала б) отчисления на социальные нужды 665 11652Охрана труда3333Прочие расходы242Итого2405

• На основании выше произведенных расчетов составляется проектная калькуляция себестоимости годового производства и единицы продукции по статьям расходов таблице 27.
• Таблица 27

Калькуляция себестоимости продукции: стеклокомпозитная плитка;

Годовой выпуск продукции:0700 м2/год;

• Калькуляционная единица: м2

№Статья расходаПланово- Заготови- тельная цена, руб/т.ЗатратыНа ед. продукцииНа весь выпускКол-во, кгСумма, руб.Кол-во, тСумма, тыс. руб.12345671Сырье жидкое стекло цветной стеклобой песок доломит сода сульфат глинозем 2500 1500 252,3 524 3253 2057 2925 3,44 2,58 10,4 3,03 3,1 0,45 0,31 8,6 3,86 2,62 1,59 10,1 0,92 0,91 6426,0 4819,5 19525,8 5677,5 5799,25 849,65 569,1 16065 7229,25 4926,36 2975,01 18864,96 1747,73 1664,622Каолин21000,10,21187,1392,83Топливо - газ, м31,033,874,072935007512,34Энергия, кВт/ч Вода, м30,96 3,60,49 0,0270,47 0,01920000 50000883,2 1805Основная и дополнительная ЗП производственных рабочих1,783330,636Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования1,743229,947Цеховые расходы1,2924058Амортизационные расходы2,0137559Итого полная производственная стоимость40,17516110Прочие производственные расходы0,8150011Итого полная коммерческая стоимость40,976561

9.7 Оценка экономической эффективности проекта

9.7.1 Экономическая оценка инвестиций статическим методом

Основной целью предпринимательской деятельности является получение прибыли:

• П = Ц - С, тыс. руб.;
• где Ц - годовой выпуск продукции в оптовых ценах предприятия (без налога с оборота) по проекту;
• С - издержки производства (себестоимость) годового выпуска продукции после осуществления строительства и освоения введенных мощностей [ ].
• Ц = 40,9 + 12,3 + 8,1 = 61,3 руб.
• Цбез НДС = 40,9 + 12,3 = 53,2 руб.
• П = (53,2 - 40,9) ? 1870700 = 23010 тыс. руб.
• Показатель эффективности определяется как отношение планируемой прибыли к капитальным вложениям (сметной стоимости):
• Э = (Ц - С)/К,
• где К - полная сметная стоимость строящегося цеха.
• Э = (53,2 - 40,9) ? 1870700 / 19595,3 = 1,17
• Срок окупаемости:
• Тр = К/П;
• Т р = 19595,3/23010 = 0,85 года
• Фондоотдача:
• ФО = Т/Коб, руб./руб.
• где Т - выпуск продукции в стоимостном выражении,
• Т = Ц?Vгод = 53,2?1870700 = 99147,1 тыс. руб.
• ФО = 99147,1 /19595,3 = 5,06 руб./руб.
• Фондоемкость:
• ФЕ = 1/ФО, руб./руб.;
• ФЕ = 1/5,06 = 0,2 руб./руб.
• Для сравнения и оценки эффективности работы предприятия используют относительный показатель прибыли, называемый рентабельностью.
• Показатель рентабельности продукции отражает зависимость между прибылью от реализации продукции и ее себестоимостью, показывает относительный размер прибыли на каждый рубль текущих затрат:
• Рп = (Ц - С)/С?100, %;
• где Рп - рентабельность продукции;
• Ц - отпускная цена предприятия (без НДС и акциза) единицы продукции;
• С - полная себестоимость единицы продукции.
• Рп = (53,2 - 40,9)/40,9 ?100 = 30 %.
• Основные технико-экономические показатели проектируемого цеха представлены в таблице 28.
• Таблица 28
• Технико-экономические показатели проекта

Показатель Величины Годовой выпуск продукции в натуральном выражении, м2/год1870700Численность производственного персонала, чел.61Годовой выпуск продукции в стоимостном выражении, тыс. руб.114299,8Капитальные вложения, тыс. руб.19595,3Себестоимость единицы продукции, руб.40,9Прибыль, тыс. руб.23010Рентабельность продукции, %30Срок окупаемости капитальных вложений, лет0,85

9.7.2 Экономическая оценка инвестиций динамическим методом

Основными экономическими показателями эффективности инвестиций, учитывающими фактор времени, являются:

• чистый дисконтированный доход NPV - разность совокупного дохода от реализации продукции, рассчитанного за период реализации проекта и величины инвестиций:

• где Р - годовые доходы руб.;
• r - дисконтная ставка, r = 19 %;
• IC - величина инвестиций (капитальных вложений), тыс. руб.
• индекс рентабельности инвестиций PI показывает отношение совокупного дохода к величине инвестиций:

Денежные потоки проекта указаны в таблице 29.

Таблица 29

Денежные потоки проекта

Показатель, тыс.руб.Годы20032004200520062007Объем реализации в натуральном выражении,м318707001964250205000020000001950000Объем реализации в денежном выражении, тыс. руб.99147,1104105108650106000103350Текущие расходы без амортизации, тыс. руб. 7251476140794647752675588Амортизация, тыс. руб.37553755375537553755Налогооблагаемая прибыль, тыс. руб.22878,124210254312471924007Налог на прибыль, тыс. руб.8007,38473,58900,858651,658402,45Чистая прибыль, тыс. руб.14870,515736,516530,1516067,3515604,55Дисконтный множитель0,840,710,590,50,42Дисконтный денежный поток, тыс. руб.12491,2211172,929752,788033,676553,91= 48004,5 - 19595,3 = 28409,2.

PI = 48004,5 /19595,3 = 2,45

Так как NPV ? 0 и PI ? 1, следовательно, проект эффективен и экономически выгоден.

Финансовый профиль проекта и график точки безубыточности представлены на рис. 10, 11.

Финансовый профиль проекта

Рис. 10

График точки безубыточности

Рис.11

Основные технико-экономические показатели, такие как себестоимость продукции, прибыль, рентабельность производства и срок окупаемости капитальных вложений показывают, что внедрение новой линии производства стеклокомпозитной плитки СВЧ - нагревом на ОАО "ЮгРосПродукт" целесообразно.

Заключение

В данном дипломном проекте рассмотрен проект строительства цеха по производству стеклокомпозитной плитки в СВЧ - печах на предприятии ОАО "ЮгРосПродукт".

Использование СВЧ - излучения при производстве позволяет:

производить экологически безопасный продукт;

снизить производственные отходы;

расширить технологические модификации состава и структуры получаемого продукта;

увеличить экономическую эффективность, обеспечивающую практическую реализацию производства.

В результате эксперимента установлена принципиальная возможность получения спеченного материала при воздействии СВЧ - излучения. Подобраны соотношения между составляющими шихты. Определены оптимальные параметры вспенивания в СВЧ - печи. Исследованы основные свойства полученного материала.

Приведена технологическая схема производства и дано ее описание. Представлены технологические характеристики оборудования.

Выбран состав матричного стекла и рассчитаны основные его физико-химические свойства. Произведен расчет состава шихты и производственной программы.

Организация производства стеклокомпозитной плитки в СВЧ - печах предусматривалась на существующих площадях производственных зданий ОАО "ЮгРосПродукт". Был спроектирован цех с применением СВЧ - модуля, состоящего из двух камер.

В качестве теплового агрегата установлена ванная печь с подковообразным направлением пламени, с рациональной раскладкой огнеупоров. Проведена изоляция печи.

При этом проектом соблюдены нормы по охране труда и пожарной безопасности, организация службы охраны труда на предприятии. Предусмотрены мероприятия по защите рабочих и служащих от вредных производственных факторов.

Уделено внимание контролю производства и качества готовой продукции.

Указана работа вспомогательных цехов предприятия.

В разделе автоматизация приведена и описана функциональная схема системы стабилизации уровня стекломассы, расхода газа с коррекцией по температуре и соотношение "газ - воздух" ванной печи.

Проведенные экономические расчеты подтвердили целесообразность организации производства.

Затраты вложенные в организацию производства, окупаются за 0,85 года, что позволяет сделать вывод о целесообразности организации производства стеклокомпозитной плитки в СВЧ - печах в условиях ОАО "ЮгРосПродукт".

Список литературы

1.Дроздов В.А. Применение стекла в строительстве. - М.: Стройиздат. - 1983. - 79 с.

2.Матвеев Г.М. Современные строительные материалы. Строительное и техническое стекло // Стекло и керамика. - 1998 . - № 8. - С.6 - 8.

.Минько Н.И., Болотин В.Н., Жерновая Н.Ф. Технологические, энергетические и экологические аспекты сбора и использования стеклобоя (обзор) // Стекло мира. - 1999. - № 5. - С. 3 -5.

.Морозова Т.Г. Экономическая география России. - М.: Наука. - 2000 - 250 с.

.Гребцова В.Е. Экономическая и социальная география России. - Ростов-на-Дону: Феникс. - 1999. - 285 с.

.Китайгородский И.И. Технология стекла. - М.: Стройиздат. - 1967. - 490 с.

.Дроздов В.А. Применение стекла в строительстве. - М.: Стройиздат. - 1983. - 79 с.

.Кетов А.А. Пеностекло - незаслуженно забытый материал будущего // Стекло и керамика. - 2001. - № 5. - С. 5 - 7.

.Саркисов П.Д., Овсяников Р.В., Спиридонов Ю.Л. Есть такой материал // СтройПРОФИль. - 2002. - № 4. - С.46.

.Нагибин Г.Е., Кирко В.И., Колосова М.М., Резинкина О.А., Мазалова А.А., Помилуйков О.В. Перспективы использования промышленных отходов в производстве изделий из пеностекла. Научно-исследовательский физико-технический институт КГУ. - 2001. - 120с.

.Демидович Б.К. Пеностекло. - Минск: Наука и техника. - 1975. - 248с.

.Китайгородский И.И. Пеностекло. - М.: Промстройиздат. - 1953. - 260с.

.Карпенко Ю.В. Линия для СВЧ - конвективной сушки теплоизоляционного материала ТИШСОМ // Строительные материалы. - 1996. - № 6. - С. 23 - 25.

.Бойков Ю.А. Источник мощного микроволнового излучения для высоко градиентных линейных коллайдеров // Реферативный журнал. Физика. Часть 1. - М. - 1992. - 19М 25.

.Валеев Г.Г. Способ сушки картона и устройство для его осуществления // Строительные материалы. - 1999. - № 10. - С. 8 - 10.

.Пат. 6 F26В 3/347, 9/06 РФ. Способ сушки картона и устройство для его осуществления /Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. № 2101632 /С1; Заявлено 07.03.96; Опубл. 10.01.98. - 12 с.

.Пат. 6 F26В 3/347, РФ. Устройство для электромагнитной обработки материалов / Редькин С.В., Аристов В.В. № 2101631 /С1; Заявлено 10.07.95; Опубл. 10.01.98. - 4 с.

.Пчельников Ю.Н., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н., Елизаров А.А. Применение СВЧ - энергии для интенсификации технологических процессов тепловой обработки бетона // Реферативный сборник. - 1992. - № 2. - С. 1 - 4.

.Валеев Г.Г., Карпенко Ю.В., Нефедов В.Н. СВЧ - печь конвейерного типа // Строительные материалы. - 1999. - № 8. - С. 8 - 10.

.Волгина Ю.М. Теплотехническое оборудование стекольных заводов. - М.: Машиностроение. - 1984. - 368 с.

.Коваленко А.И. Малогабаритный гранулятор стекломассы // Стекло мира - 2002. - № 1. - С. 39.

.Сапожников М.Я., Дроздов Н.Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. -3-е изд. перераб. и доп. - М.: Издательство литературы по строительству. - 1970. - 488 с.

.Архипов А.Н. Смеситель для приготовления стекольной шихты // Стекло мира - 2002. - № 1. - С. 38.

.Зубанов В.А., Чугунов Е.А., Юдин Н.А. Механическое оборудование стекольных и ситалловых заводов: Учебник для техникумов промышленности строительных материалов.2-е изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение. - 1984. - 368 с.

.Минько Н.И., Жерновая Н.Ф., Онищук В.И., Билинский Р.Л. Иллюстративный и проблемный материал по курсу "Химическая технология секла и ситаллов". Ч. 2 Сырьевые материалы и шихта: Учебное пособие. - Белгород: Изд. БелГТАСМ.- 1997. - 84 с.

.Павлушкин Н.М. и др. Химическая технология стекла и ситаллов: Учебник для вузов - М.: Стройиздат. - 1983. - 432 с.

.Жерновая Н.Ф., Онищук В.И., Минько Н.И. Физико-химические основы технологии стекла и стеклокристаллических материалов: Учебно-практическое пособие. - Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 2001. - 101 с.

.Жерновая Н.Ф. Химия стекла. Методические указания к практическим занятиям по химии твердого тела для студентов специальности 25.08.10. - Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 1993. - 34 с.

.Мазурин О.В., Николина Г.П., Петровская М.П. Расчет вязкости стекол: Учебное пособие. - Л.: ЛТИ им. Ленсовета - 1988. - 48 с.

.Белоусов Ю.Л. Руководство по технологическим расчетам в дипломном и курсовом проектировании стекольных заводов для студентов специальности 0831 "Химическая технология стекла и ситаллов". - Белгород: Изд. - БТИСМ. - 1981. - 44 с.

.Крохин В.П. Тепловые процессы силикатной технологии. Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 25. 08. 10. - Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 1990. - 24с.

.Левченко П.В. Расчет печей и сушил силикатной промышленности. - М.: Высшая школа. - 1968. - 367 с.

.Крохин В.П. Теплотехнический расчет варочной части стекловаренной печи. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине "Технология стекла и ситаллов" для студентов специальности 0831. - Белгород: Изд. БТИСМ. - 1981. - 22с.

.Крохин В.П. Аэродинамический расчет стекловаренной печи. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине "Технология стекла и ситаллов" для студентов специальности 0831. - Белгород: Изд. БТИСМ. - 1983. - 28 с.

.Гончаров Э.Н., Козлов В.В., Круглова Е.Д. Контроль качества продукции. - М.: Издательство стандартов. - 1987. - 120 с.

.Кочетов В.С., Кубанцев В.И., Ларченко А.А. Автоматизация производственных процессов в промышленности строительных материалов: Учебник для техникумов. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - Л.: Стройиздат. Ленинградское отделение. - 1986. - 392 с.

.Вирков Д.П., Одновалова Е.Н. Методические указания по выполнению раздела дипломного проекта. Автоматизация производственных процессов. - Белгород: Изд. БТИСМ. - 1980. - 42с.

.Макаров Г.В., Васин А.Я., Маринина Л.К. Охрана труда в химической промышленности. - М.: Химия. - 1989. - 496 с.

.Пчелинцев В.А. Охрана труда в производстве строительных изделий и конструкций. - М.: Стройиздат. - 1989. - 450 с.

.Орлов Г.Г. Охрана труда в строительстве. - М.: Высшая школа. - 1984. - 346 с.

.Залаева С.Ш., Юрина Н.М. Методические указания к выполнению раздела "Безопасность жизнедеятельности" дипломного проекта. - Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 1998. - 22 с.

.Табугарк П.П. Экономика химического предприятия и предпринимательство: Учебное пособие. - С-Пб.: Химия. - 1995 - 216 с.

.Выборнова В.В., Долгак Н.Д. Методические указания к выполнению экономической части дипломного проекта для студентов специальности 25. 08. 00. - Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 1995. - 58 с.

.Никифорова Е.П., Мукаев Ю.Ф. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине "Экономика и организация производства". - Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 1999. - 26 с.

.Минько Н.И., Павленко З.В. Методические указания по оформлению пояснительных записок к дипломным проектам для студентов специальности 25.08. - Белгород: Изд. БелГТАСМ. - 1993. - 24 с.

Содержание Введение . Технико-экономическое обоснование строительства цеха .1 Географическое расположение .2 Источники сырья .3 Источники топ

Больше работ по теме: