42983

Производство листового стекла флоат-способом формования на расплаве олова

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Целью данного дипломного проекта было запроектировать производство листового стекла флоатспособом формования на расплаве олова и усовершенствовать его. В работе рассмотрены различные технологии производства листового стекла пути и средства его совершенствования. Технология производства стекла флоатспособом. Научнотехнический прогресс в производстве стекла позволил значительно расширить области его эффективного применения.

Русский

2013-11-01

6.62 MB

49 чел.

Реферат

 

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

 

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

 

    

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

Содержание.

Введение.

1.Оценка потребности и определение ассортимента продукции.

2. Технико-экономические обоснования развития производства.

2.1. Производительность цеха.

2.2. Потребность в сырьевых материалах и полуфабрикатах

2.3 Потребность в оборудовании

3. Технология производства стекла флоат-способом.

4. Теплотехнический расчет стекловаренной печи.

5.Архитектурно-строительная часть.

6. Расчет строительной конструкции.

7. Безопасность технологического процесса.

8. Экологическая экспертиза.

9. Экономика.

9.1. Маркетинговые исследования (введение).

9.2. Определение капитальных вложений.

9.3. Объектный сметный расчет стоимости строительства

9.4. Расчет технико-экономических показателей.

10.  Проектная проработка проекта.

11. Научно - практическая работа.

Список использованной литературы.

Введение.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

  •  улучшение экономического положения предприятия;
  •  расширение или завоевание новых рынков сбыта;
  •  достижение технического уровня продукции, превышающего уровень ведущих предприятий и фирм;
  •  ориентацию на удовлетворение требований потребителя определенных регионов;
  •  освоение изделий, функциональные возможности которых реализуются на новых принципах;
  •  улучшение важнейших показателей качества продукции;
  •  снижение уровня дефектности изготавливаемой продукции;
  •  увеличение сроков гарантии на продукцию;
  •  развитие сервиса.

  1.  Оценка потребности и определение ассортимента продукции.

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

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

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

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

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

Ассортимент выпускаемого  листового стекла

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

Таблица 1.1.

Наименование продукции

Документация

Код ОКП

Стекло листовое

ГОСТ 111-2001

592210

Стекло листовое для производства закаленного стекла для транспорта

ТУ 5922-017-51404745-2006

Стекло листовое для производства многослойного стекла и закаленного стекла для стеклоизделий

ТУ 5922-018-51404745-2006

Стекло листовое для промышленной переработки

ТУ 5922-012-51404745-2003

Стекло листовое

ТУ 5922-015-51404745-2003

   

    Конечным продуктом являются листы размером 3210×6000мм толщиной: 4, 5, 6, 8, 10мм., также запроектировано производство листов формата 3210×2500 мм.

    Стекло в соответствии с его оптическими искажениями и допускаемыми пороками подразделяют на марки М0, М1, М2, М4, М5, М6, М7.

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

2. Технико-экономические обоснования развития производства.

 

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

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

 

2.1. Производительность цеха.

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

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

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

Пфак= 1,01*Пгод,

где Пфак фактическая производительность предприятия в год по                                                                                    вытянутому стеклу;                                                                          

      1,01- коэффициент, учитывающий потери при производстве;

Пгод заданная производительность предприятия.        

Пфак= 1,01*18250000=18432500 м2 /год.

Псутки= 18432500/365=50500 м2.

Псмена=50500/2=25250 м2.

Пчас=25250/12=2104,2 м2.

Таблица 2.1

№ п/п

Наименование передела (операции)

Производительность предприятия

В год,

м2 /год

В сутки,  м2

В смену, м2

В час,

м2

1

Цех по подготовке сырьевых материалов и заготовки шихты

18432500

50500

25250

2104,2

2

Варка стекломассы (стекловаренная печь)

3

Формование ленты стекла (ванна расплава)

4

Отжиг ленты стекла

5

Концевые операции

6

Цех сортировки и упаковки

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

   Режим работы устанавливается в соответствии с трудовым законодательством РФ.

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

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

Врр*U*Ku  (час),

где Вр – расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах;

      Ср – расчетное количество рабочих суток в году;

      U – количество рабочих часов в сутки;

      Кu – среднегодовой коэффициент использования технологического оборудования.  

                                       

Вр = 365*24*0,95= 8322 часа

Гр = Врэк.в. =8322 * 0,876= 7290,1 часа

Где Гр- годовой фонд рабочего времени;

       Кэк.в.коэффициент использования эксплуатационного времени, 0.876

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

2.2. Потребность в сырьевых материалах и полуфабрикатах.

       

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

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

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

Таблица 2.2

№ п./п.

Наименование элемента

Содержание в шихте, %

1

Si02

73

2

А12О3

0,9

3

СаО

8,7

4

MgO

3,6

5

Na2O(R2O)

13,4

6

SO3

0,3

7

Fe203

0,1

Химический состав сырьевых материалов

Таблица 2.3

Материал

Оксиды, %

П.П.П.

Si02

СаО

MgO

Na20

А1203

Fe203

Песок

98,98

0,4

-

-

0,22

0,03

0,37

Мел

1,5

54

-

-

-

0,02

44,3

Доломит

3

27

19,8

-

1,6

0,02

48,4

Сода

-

-

-

56

-

-

44

Известняк

-

56

-

-

-

0,03

44

Полевой шпат

68

-

-

-

21,7

0,02

11

Сульфат

-

0,8

-

95

-

0,01

4

Стеклобой

73

8,7

3,6

13,4

0,9

0,1

-

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

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

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

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

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

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

Уголь – 0,1%=0,1кг.

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

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

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

Таблица 2.4

№ п./п.

Материал

Потребность в материале

В год,

т

В сутки,

кг

В смену,

кг

В час,

кг

1

Песок

110037,7326

301473,24

150736,68

12561,39

2

Полевой шпат

6193,4076

16968,24

8484,12

707,01

3

Известняк

10691,0544

29290,56

14645,28

1220,44

4

Сульфат натрия

1935,4344

5302,56

2651,28

220,94

5

Уголь

184,32792

505,008

252,504

21,042

6

Сода

48109,6572

131807,28

65903,64

5491,97

7

Доломит

41307,8676

113172,24

56586,12

4715,51

8

Стеклобой

32768,9262

89777,88

44888,94

3740,745

9

Готовая шихта

251228,40792

688297,008

344148,504

28679,047

Вспомогательные материалы

10

Жидкость для резки стекла, кг.

0,0175

375,95

1,03

0,515

11

Прокладочный материал, кг.

12

Гвозди, кг

25,176

96

48

4

14

Пиломатериал, кг

27,6

 

      Шихта представляет собой смесь материалов, обеспечивающих прохождение при высокой температуре химических реакций с образованием стекла.

      Для производства стекла применяют материалы, при помощи которых в состав стекла вводят окислы: Si02, Na20, СаО, MgO, А1203 и др.

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

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

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

Известняк широко распространен в природе. Это осадочная горная порода состоящая из СаСО3 и некоторых примесей Si02, А12О3, MgO в количестве до 2% эти примеси не вредны. Применяемый в стекловарении чистый известняк содержит 56% СаО и 44% СО2. Через известняк в состав стекла вводят СаО. Содержание окислов железа должно быть менее 0,3%. В последние годы известняк поступает в виде мела в готовом виде, но перед поступлением в шихту просеивается через сито с сеткой №1,2 (36 отв/см2 ).

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

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

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

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

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

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

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

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

Таблица 2.5

№ п/п

Наименование компонента

Содержание в шихте, %

1

Песок

58,9

2

Полевой шпат

3,0

3

Известняк

4,0

4

Сульфат натрия

1,0

5

Уголь

0,1

6

Сода

18,0

7

Доломит

15,0

8

Стеклобой

15

2.3. Потребность в оборудовании.

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

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

М= Пnч/(Пнн),

     где  М количество машин (установок);

            Пnчпроизводительность предприятия часовая;

            Пнпроизводительность оборудования нормативная;

            Кн – коэффициент использования оборудования, в стекольной промышленности он равен 0,98.

Подготовка шихты:

                 Взвешивание:

Песок -   М=12561,39/(7000*0,98)=12561,39/6860=1,83

                  принимаем 2 массоизмерительного устройства ДВСТ-350П.

 

Полевой шпат -  М=707,01/(900*0,98)=707,01/882=0,8

                  принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Известняк - М=1220,44/(1300*0,98)=1220,44 /1274=0,96 

                принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Сульфат натрия - М=220,94/(300*0,98)=220,94 /294=0,8

                  принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Уголь - М=21,042/(30*0,98)=21,042 /29,4=0,72

                  принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Сода - М=5491,97/(6000*0,98)=5491,97/5880=0,93

                  принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Доломит - М=4715,51/(5000*0,98)=4715,51/4900=0,96

                  принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Стеклобой - М=3740,745/(4000*0,98)=3740,745/3920=0,95

                  принимаем 1 массоизмерительное устройство ДВСТ-40.

Перемешивание:

Сульфатоугольная смесь –

М=241,982/(300*0,98)=241,982/294=0,82

принимаем 1 тарельчатый смеситель СТ-250.

Готовая шихта –

М=28679,047/(15000*0,98)=28679,047/14700=1,95

принимаем 2 тарельчатых смесителя СТ-700.

Варка стекла:

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

Формование:

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

Отжиг:

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

Концевые операции:

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

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

   Стол перереза больших размеров на меньшие форматы «Hegla»

    Весь перечень производственного оборудования приведен в ведомости оборудования таблица 11.

Ведомость производственного оборудования

Таблица 11

№ п./п.

Наименование оборудования

Характеристика оборудования

Назначение оборудования

Количество

1

Массоизмерительное устройство ДВСТ-350П

Предел взвешивания 350кг

Объем ковша 0,35 м3

Цикл взвешивания 180 сек.

Потреб.мощность 1,8 кВт.

Взвешивание сырья

2

2

Массоизмерительное устройство ДВСТ-40

Предел взвешивания 15-40 кг

Объем ковша 0,1 м3

Цикл взвешивания 90 сек.

Потреб.мощность 0,6 кВт

Взвешивание сырья

7

3

Магнитный валковый сепаратор МВС-77 на редкоземельных магнитах

Производительность, т/ч, при размере частиц, мм:

2,0……….2-3,

1,0………..до 2,

0,6………до 1,6.

Максимальная напряженность магнитного поля при зазоре 3 мм, кА/м…….1270

Обогащение и очистка слабомагнитных сырьевых материалов

5

4

Сушильный барабан с типоразмером 1200×6000

Объем сушильного пространства 6,8 м3.

Наклон 5%.

Мощность электродвигателя 3,8 кВт.

Сушка сырьевых материалов

4

5

Тарельчатый смеситель СТ-250

Производительность 3-4 т/ч.

Вместимость чаши 250 л.

Мощность электродвигателя 4,5 кВт.

Смешивание сульфата и угля

1

6

Тарельчатый смеситель СТ-700

Производительность 15 т/ч.

Вместимость чаши 700 л.

Мощность электродвигателя 20 кВт.

Смешивание всех компонентов шихты

2

7

Механический питатель МП-30

Тип питателя - стольные

Загрузка шихты в карман печи

4

8

Ванная стекловаренная печь

Тип – регенеративная с поперечным направлением пламени непрерывного действия.

Производительность – 500 т/сут готового стекла.

Кол-во пар горелок 6 шт.

Варка стекла

1

9

Регенераторы

Тип – вертикальный секционный с насадкой чашечного типа.

Утилизация тепла отходящих газов

12

10

Система разводки топлива и воздуха на раздув по горелкам

Способ подвода газа – нижний.

Тип горелочных устройств – горелка газовая ГГР-2, диффузионная.

Подача газа к горелкам и его сжигание. Возможность плавного регулирования расхода газа и подбора оптимальных параметров пламени.

11

Система вдувания воздуха в подсводное пространство студочной части печи

Вентилятор

Производительнос-тью 7200 м3/час.

Мощность эл.двигателей 40 кВт.

Интенсификация студки стекломассы, подготовка стекломассы к выработке.

12

Автоматизированная пятиканальная система технологического контроля толщины ленты флоат-стекла в режиме реального времени в горячей зоне печи отжига

Контроль толщины ленты флоат-стекла в режиме реального времени в горячей зоне печи отжига

13

Водяные холодильники

Осевой,

Боковые ограничители шихты,

Для управления положения шихты в варочной части печи.

1

2

Арочный,

Для защиты арки загрузочного кармана

2

На пережиме

Для интенсификации процесса студки стекломассы, усиления возвратного потока в варочную часть

2

14

Перемешивающее устройство

Две поперечные мешалки, установленные на пережиме стекловаренной печи за холодильником

Для повышения однородности (гомогенизации) стекломассы по химсоставу и температуре

2

15

Ванна расплава

Расход стекломассы 500 т/сут.

Габаритные размеры:

Длина-49926 мм.

Ширина-8400 мм.

Высота-3218 от 0,000.

Установочная мощность электронагревателей 4768 кВт.

Формование ленты стекла

1

16

Растягивающие (утоняющие) устройства

МС-466 «Bottero»

Для предупреждения сужения ленты, получения стекла различных номиналов.

8 раб.

2

рез.

17

Печь отжига

ПОС-350

Тип печи - туннельная, электрическая, непрерывного действия.

Длина печи отжига 89650 мм.

Длина зоны воздушного охлаждения и обдува 89650 мм.

Отжиг ленты стекла

1

18

Конвейер транспортировки ленты стекла

Скорость движения листов по конвейеру, для толстых номиналов стекла 30 м/мин; для тонких номиналов 60 м/мин.  

Транспортировка ленты стекла

1

19

Механизм раскроя ленты стекла АТ-533

Раскрой ленты стекла на форматы, отрезка бортов от ленты стекла

4 раб.

4 рез.

20

Механизм отломки бортов АТМ-533

Отломка бортов

2 лев.

2 прав.

21

Ротатор АТВ-533

Поворот листа на 90о

1

22

Автомат съемщик-укладчик листов стекла

АТК-533

Тип – с пневмоприсосками

Съем и укладка листов стекла в тарные контейнеры

1

23

Подвесной однобалочный кран

Грузоподъемность 5т.

Перемещение различных грузов в пределах цеха

3

24

Стол перереза «Hegla»

Производительность 6000 м2/смена

Перерез больших форматов на меньшие листы

1

25

Мостовой кран

Грузоподъемность 50т.

Перемещение пирамид со стеклом

1

26

Траверс типа «Краб»

Грузоподъемность 3т.

Перемещение пачки стекла на пирамиду со стеклом

2

27

Шлаковая камера

3 вала из жаропрочной легированной стали,

6 горелок с сернистым газам

Защита выходных отверстий ВР от попадания кислорода и выравнивание тем-ры перед отжигом

1

3. Технология производства плоского стекла флоат-способом.

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

      Производство листового стекла флоат-способом является непрерывным процессом.

Загрузка шихты и стеклобоя в стекловаренную печь


Стекловарение

(варка стекла в стекловаренной печи)

Формование

(формование ленты на расплаве олова)

Отжиг

(регулируемое охлаждение ленты стекла в печи отжига)

Концевые операции

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

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

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

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

Выгрузка и складирование сырьевых материалов

Обработка и хранение сырьевых материалов

Дозирование и смешивание компонентов

Подача шихты в бункера – накопители

Транспортирование шихты в бункера загрузочного кармана ванной стекловаренной печи

Схема 2. Технологическая схема производства подготовки шихты.

       

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сода ………………… 1,00%

Сульфат ………………… 1,00%

Доломит и известняк в сумме……… 1,00%

Влажность ………………… 0,50%

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

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

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

После перемешивания готовая шихта самотеком подается в расходные бункера.

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

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

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

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

Процесс варки стекла состоит из 5 стадий:

  •  силикатообразование;
  •  стеклообразование;
  •  осветление;
  •  гомогенизация;
  •  студка.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

     Процесс формования ленты стекла на расплаве металла включает следующие стадии:

  •  регулируемую подачу стекломассы на поверхность расплавленного металла;
  •  активное формование;
  •  охлаждение готовой ленты.

     По длине ванна расплава разделена на 16 технологических зон, из которых 8 широких (с 1ой по 8ую зоны), 3 средних (с 9ой по 11ую зоны) и 5 узких (с12ой по 16ую зоны).

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

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

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

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

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

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

  •  предварительное охлаждение;
  •  ответственный отжиг;
  •  ускоренное охлаждение.

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

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

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

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

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

     Концевые операции:

  •  раскрой стекла на форматы на конвейере
  •  отрезка и отломки бортов на конвейере;
  •  нанесение прокладочного материала;
  •  поворот листа стекла на 90о;
  •  контроль качества листов стекла на конвейере;
  •  упаковка листов стекла, хранение и отгрузка.

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

     

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

   

Рис.1 Бортоотломная машина.

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

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

 

Рис. 2 Ротатор

      Отрезанные листы движутся по конвейеру под кабиной напыления прокладочного материала

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

Рис. 3 Стол перереза «Hegla»

Рис. 4 Траверс типа «Краб»

Рис.5 Укладчик и промежуточная пирамида

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

Рис. 6 Автомобиль - инлоудер

Рис. 7 Погрузка пирамиды со стеклом в инлоудер.

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


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83958. ФИЛОСОФИЯ В СИСТЕМЕ КУЛЬТУРЫ 34.46 KB
  Философия как мировоззрение. По-этому уже на ранних этапах наряду с религией выработку новых знаний и ориентаций берет на себя светская культура в ее разнообразных проявлениях: искусство и литература философия и наука. Философия мировоззренческая форма сознания.
83959. Кредитные деньги и кредитные орудия 38.02 KB
  Деньги одно из величайших человеческих изобретений. В частности по форме существования деньги бывают наличные и безналичные. Наличные деньги в свою очередь подразделяются на реальные деньги это монеты из драгоценных металлов слитки кредитные деньги банкноты и казначейские билеты и разменные монеты.
83960. НЕСТАЦИОНАРНАЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ 874.45 KB
  В результате вычислений необходимо выполнить следующие задания: Определить число Nu коэффициент теплоотдачи и плотность теплового потока: при свободной конвекции в воде и воздухе; при вынужденной конвекции в воде и воздухе; и плотность теплового потока за счет теплового излучения тела.
83961. ОПИС, ПРИЗНАЧЕННЯ, БУДОВА І ПРИНЦИП ДІЇ ТРИСТУПЕНЕВОГО ЦИЛІНДРИЧНОГО РЕДУКТОРА 182.02 KB
  Редуктор класифікують за такими ознаками: за типом передачі: зубчасті за числом ступенів: триступеневий за типом зубчастих коліс: циліндричні косо зубі прямозубі шевронні за відносним розташуванням валів редуктора в просторі: горизонтальне лінійне за особливостями кінематичної...
83962. Грибы. Слизевики. Особенности строения и деления на таксоны 2.09 MB
  Среди них есть как свободноживущие в почве на разлагающихся растительных остатках и тому подобных субстратах так и паразиты водорослей водных грибов и высших водных и наземных растений. Черты строения гифохитриомикотовых и лабирунтуломикотовых грибов.
83963. Финансовая деятельность и финансовый механизм предприятия. Управление капиталом предприятия 42.38 KB
  Финансовая деятельность и финансовый механизм предприятия. Понятие финансовой деятельности и финансового механизма предприятия. Управление капиталом предприятия 3. Финансы это совокупность денежных отношений возникающих в процессе производства и реализации продукции работ услуг и включающих формирование и использование денежных доходов обеспечение кругооборота средств в воспроизводственном процессе организацию взаимоотношений с другими предприятиями бюджетом банками страховыми организациями и др.
83964. НАСЛЕДОВАНИЕ ИМУЩЕСТВА СУПРУГОВ 105.07 KB
  Как подчеркивается в современной юридической литературе, отсутствие законодательно установленного определения брака связано с тем, что брак является сложным комплексным социальным явлением, находящимся под воздействием не только правовых, но и этических, моральных норм...
83965. Создание печатной формы справочника «Сотрудники». Редактирование отчета «Продажи номенклатуры» 3.47 MB
  В форме элемента справочника «Номенклатура» создайте кнопку «Приход», по нажатии на которую выводился бы отчет о том, по каким документам и за какую стоимость покупалась данная номенклатура. Если номенклатура является услугой, то выведите сообщение о том, что данная информация выводится только для номенклатуры с видом Материал.
83966. Стратегия развития бизнеса ООО «Теплодом» 96 KB
  Одним из условий успешной экономической деятельности ООО Теплодом и максимально быстрого выхода компании на окупаемость является выстраивание безупречных взаимоотношений с клиентами. В компании работает служба качества каждому клиенту через месяц после установки звонит оператор компании чтобы выяснить наличие нареканий или замечаний к продукции данное действие направлено прежде всего на людей которые могут постесняться позвонить сами.