Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Плиты минераловатные повышенной жёсткости на синтетическом связующем методом формования из гидромасс

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 27.05.13. Сдан: 2013. Страниц: 25. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 

Министерство образования  и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Пермский  национальный исследовательский 

политехнический университет» - ПНИПУ

Кафедра строительных материалов и специальных конструкций

 

 

 

 

Плиты минераловатные повышенной жёсткости на синтетическом связующем

 методом формования из гидромасс.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

 

 

Руководитель                                                     ______________Семейных Н.С.

Студент группы ПСКз-08-01                                _____________Залеев Н..В.

 

 

 

 

 

                                                                               Пермь 2012

                                                           Содержание

 

  1. Введение
  2. Технологическая часть:
    1. Характеристика и номенклатура продукции
    2. Выбор, обоснование и описание принятой схемы технологического процесса
    3. Режим работы и производственная программа предприятия
    4. Сырье и полуфабрикаты
    5. Выбор и расчет количества основного технологического оборудования
    6. Расчет потребности в энергетических ресурсах
    7. Контроль производства и качества готовой продукции
  3. Техника безопасности и охрана труда
  4. Список использованной литературы
  5.  
  6. Введение

 

Теплоизоляционными называют материалы, характеризуемые низкой теплопроводностью и применяемые  для тепловой изоляции строительных конструкций, примышленного оборудования и трубопроводов.

Производство теплоизоляционных  материалов возникло в связи с  развитием тепловой и холодильной  техники. Начало применения теплоизоляции  относится к XVIII веку, когда в промышленности стали использовать паровые машины. Первый завод по производству теплоизоляционных материалов на основе обожженного диатомита был построен в Германии в 1855 году. Минеральная вата из горных пород впервые получена в 1905 году в США.

До революции в России по существу не было промышленности теплоизоляционных материалов. В СССР в 1925 году началось их изготовление  из диатомитов с добавкой асбесто-шиферных отходов, далее стали изготовлять асботермит, в 1928 году – асбослюду. В первой пятилетке (1928-1932 гг.) был организован выпуск минеральной ваты, стеклянного волокна, вулканита, фибролита и других материалов. Во второй пятилетке были реконструированы старые и построены новые предприятия, выпускающие теплоизоляционные материалы, расширен ассортимент и улучшено качество теплоизоляции. Значительное увеличение производства теплоизоляционных материалов и расширение их ассортимента были достигнуты после Великой Отечественной войны.

В настоящее время  изготовляются следующие минераловатные материалы и изделия:

  1. Штучные изделия (плиты, цилиндры, полуцилиндры, сегменты):
  • мягкие;
  • полужесткие;
  • жесткие;
  • повышенной жесткости.
  1. Рулонные и шнуровые изделия:
  • маты в рулонах;
  • шнуры.
  1. Рыхлые материалы:
  • минеральная вата (сырая);
  • минеральная вата гранулированная;
  • минераловатная смесь для мастичной изоляции.

Теплоизоляционные материалы  способствуют снижению материалоемкости строительства, сокращению расхода  топлива на отопление здания и  производство различных промышленных продуктов. Изоляция поверхностей оборудования на тепловых электростанциях снижает потери теплоты в 25 раз. Во многих случаях тепловая изоляция способствует интенсификации технологических процессов. При этом создаются нормальные температурные условия труда и комфортабельный микроклимат в помещениях.

Общим признаком всех теплоизоляционных материалов является высокая пористость, которая достигается различными технологическими приемами: образованием волокнистого каркаса, вспучиванием массы в процессе формования или тепловой обработки, поризации массы при смешивании с пеной, введением пористых заполнителей и др.

Сырьевые материалы, необходимые  для изготовления теплоизоляции, имеются  практически во всех районах, что  создает благоприятные условия  для развития производства теплоизоляционных  материалов.

 

  1. Технологическая часть
    1. Характеристика и номенклатура продукции

Плиты повышенной жесткости на синтетическом  связующем выпускаются по ГОСТ 22955-78.

Плиты  по ГОСТ 22955-78 в  зависимости от способа производства подразделяют на два типа:

ППЖ - плиты, изготовленные  из гидромассы по технологии мокрого  формования;

ППЖ-ГС - плиты гофрированной структуры, изготовленные по технологии сухого формования.

Плиты в зависимости  от плотности подразделяют на марки. Плиты ППЖ выпускают марки 200, плиты ППЖ-ГС - марок 175 и 200.

Таблица 1

                    Характеристика плит на синтетическом связующем

Наимен-е

плиты

Марка

по

плотности

Размеры, мм

Объём,

м3

Средняя

плотность,

кг/м3

Теплопровод-

ность при 

25?С, Вт/(м*?К)

Проч-

ность

на сж,

МПа

l

b

h

1

ППЖ

200

1000

500

40;50;60;70;80

0,04

200

0,052

0,1

2

ППЖ-ГС

175

1000

500

50;60

0,03

175

0,051

0,045

3

ППЖ-ГС

200

1000

500

70;80;90;100

0,05

200

0,053

0,06


 

 

    1. Выбор, обоснование и описание схемы технологического процесса

 

Технологический процесс производства плит повышенной жесткости состоит  из следующих основных переделов:

  1. Подготовка сырья
  2. Плавление сырья в вагранке
  3. Узел подготовки связующего
  4. Узел подготовки пенообразователя
  5. Узел волокнообразования
  6. Камера волокноосаждения
  7. Разрыхление минеральной ваты в трепальном устройстве
  8. Смешивание гидромассы в смесителе
  9. Камера термообработки минераловатного ковра
  10. Узел разрезки ковра на отдельные изделия
  11. Склад готовой продукции.

Схема подготовки сырья для получения  силикатных расплавов определяется видом сырья и типом плавильного  агрегата. Основным типом плавильных печей в производстве минеральной ваты являются вагранки. При плавлении в вагранках применяются сырьевые материалы: легкоплавкий компонент - кусками размером 40-100 мм, тугоплавкий – 20-40 мм; куски до 20 мм из шихты отсеивают для обеспечения нормального аэродинамического режима в вагранке.

Вагранка представляет собой шахтную  печь непрерывного действия. Твердое  топливо – кокс и минеральное  сырье периодически загружается  в верхнюю часть вагранки слоями, а воздух подают снизу. В нижней части  вагранки происходит горение кокса и плавление сырья, продукты горения идут вверх и попутно нагревают свежие порции сырья и кокса. Расплав из вагранки выпускается через летку непрерывно и идет на волокно. Производительность вагранки характеризует удельный съем расплава – количество получаемого расплава с 1 м2 площади поперечного сечения вагранки в плоскости фурм в единицу времени. Этот удельный съем в силу различных причин колеблется и составляет 1200-3000 кг/(м2*ч). Применение вагранки объясняется ее высокой производительностью, простотой в обслуживании, малыми габаритами.

Способы переработки расплава в  волокно основаны на расщеплении  струи расплава, вытекающей из печи, на тончайшие струи и их вытягивании  в волокна. Известно несколько разновидностей способов переработки силикатных расплавов в волокно. По принципу воздействия энергоносителя на струю расплава, вытекающего из плавильного агрегата, их можно разделить на три основные способа: дутьевой, центробежный, комбинированный. Наибольшее распространение в мировой практике получил центробежно-валковый способ. В этом случае рабочим органом являются последовательно расположенные валки, вращающиеся вокруг горизонтальных осей. Рабочей частью валков является боковая поверхность. Расплав с температурой около 1400?С стекает через лоток на верхний распределительный валок, попадая в строго определенную точку его поверхности, находящуюся под углом 30-40? к горизонтальной плоскости, проходящей через ось валка. Затем расплав последовательно обрабатывается всеми валками, окружная скорость которых увеличивается по мере удаления валков от места поступления расплава. Процесс волокнообразования может идти только в случае прилипания расплава к поверхности валков, которое обеспечивается при нагревании валков до 500-600?С и увеличивается с повышением их температуры. Нормальная работа многовалковых центрифуг обеспечивается при подаче расплава с температурой 1360-1380?С в количестве 1700-3500 кг/ч.

Для производства качественных изделий  из минерального волокна необходимо получать равноплотный по длине и  ширине ковер ваты. Формирование волокнистого ковра происходит в камерах волокноосаждения. В зависимости от направления струи энергоносителя при раздуве минерального расплава камеры волокноосаждения могут быть горизонтальными или вертикальными. Так как используется центробежный способ волокнообразования, целесообразнее выбрать горизонтальную камеру волокноосаждения. Камера выполняется прямоугольного сечения, из металлического каркаса, обшитого листовой сталью с тепловой изоляцией. В нижней части камеры по всей ее длине проходит сетчатый конвейер, на котором происходит сбор минеральных волокон, формирование ковра и удаление его из камеры. Для уплотнения слоя ваты, выходящего из камеры, в конце ее устанавливается подпрессовочный ролик. Скорость движения конвейера зависит от толщины ковра и от производительности узла волокнообразования.

С конвейера камеры волокноосаждения минеральная вата поступает в  трепальное устройство, в котором  она освобождается от корольков.

В производстве изделий из минеральной  ваты используют главным образом органические связующие вещества. Связующее – основной компонент в производстве, посредством которого закрепляется пористо-волокнистая структура и обеспечивается заданная прочность изделия. Фенолоспирты отвечают большинству требований, предъявляемым к связующим (хорошо растворяются в воде и других растворителях,обладают хорошей адгезией к волокну, термореактивны). Приготовление связующего сводится к дозировке концентрированной смолы и воды, обеспечивающей заданное соотношение между ними, и смешиванию этих компонентов до получения водного раствора. На предприятиях применяются три метода нанесения связующего: распыление связующего в минераловатный ковер, метод пролива с вакуумированием плоской струей, мокрый способ – изготовление гидромасс. Выбор метода определяется видом изготовляемого изделия.

Производство минераловатных плит повышенной жесткости осуществляется методом формования из гидромасс.

Физико-механические свойства минераловатных изделий во многом зависят от ориентации волокон по отношению к действующей нагрузке, от количества введенного в материал связующего, от степени уплотнения материала в процессе изготовления изделий, от способа формования.

 Мокрый способ изготовления  плит состоит из трех основных  операций: приготовление гидромассы, формование из нее непрерывного минераловатного ковра и его тепловой обработки. Приготовление гидромассы производят в смесителях непрерывного или периодического действия роторного и валкового типов. Минеральную вату перед подачей в смеситель разрыхляют в трепальном устройстве. Смешивание волокна с рабочим раствором связующего существенно облегчается при введении пенообразователя. В этом случае образовавшиеся пузырьки пены играют роль шарниров и снижают трение между волокнами, способствуя образованию однородной гидромассы без наличия в ней комков ваты. Гидромасса поступает в бункер формовочного устройства. Формование ППЖ производят способом подпрессовки.

 

                                        

 

                      Рис. 1. Схема формования ППЖ способом подпрессовки

 

При формовании ковра способом подпрессовки  верхний конвейер 4 вплотную примыкает  к расходному бункеру 2. Угол наклона  конвейера к горизонтальной оси  может меняться от 4 до 15?С в сторону  выхода ковра. Гидромасса захватывается  нижней и верхней ветвями конвейеров 4 и 1, которые движутся синхронно. Дозирование гидромассы осуществляется поворотом шибера 3. По мере прохождения между ветвями конвейеров она подпрессовывается, из нее удаляется избыток раствора связующего, чему способствует наличие вакуум-ящика 6. Остаточная влажность ковра находится в пределах 35-100% и зависит от свойств гидромассы, степени подпрессовки, режима вакуумирования. Окончательная калибровка ковра по толщине осуществляется при его прохождении под валком 5 и в камере тепловой обработки.

Камера тепловой обработки (ТО) служит для сушки и отверждения связующего за короткое время (меньше 20 мин.), изделия  приобретают жесткость и несжимаемость (w<1%). Длительность тепловой обработки зависит от вида связующего. Для фенолоспиртов: температура отверждения 180-250?С; длительность должна обеспечить 90% поликонденсации, но без деструкции полимера. Камера ТО представляет собой 2 конвейера: нижний – несущий, верхний – прижимной – может подниматься и опускаться для обеспечения требуемой толщины ковра; он ведет подпрессовку ковра под усилием < 4 кПа.

Далее происходит разрезка ковра на отдельные изделия. Нож продольной резки состоит из  дисков. Нож  поперечной резки устанавливают  для резки непрерывно движущегося  ковра, который разрезан на полосы. Он движется вдоль прорези переходного стола от одного конвейера к другому.

Плиты упаковывают в  деревянные ящики, обрешетки, щиты. При  формировании технологических пакетов  для упаковки плит применяют:

- пленку полиэтиленовую;

- пленку полиэтиленовую термоусадочную;

- бумагу упаковочную  битумированную и дегтевую;

  • бумагу мешочную.

Допускается применять другие виды упаковочных материалов, обеспечивающих влагостойкую и прочную упаковку.

Способ подпрессовки позволяет  использовать исходные гидромассы с  отношением «твердая фаза : жидкость» от 1:3 до 1:10. Это обеспечивает получение изделий с однородной структурой из пространственно ориентированных волокон. Расход связующего составляет 8-9% , средняя плотность получаемых плит не превышает 200 кг/м3, а прочность на сжатие при 10%-ной деформации составляет 0,08-0,1 МПа.

 

 

 

2.3 Режим работы и  производственная программа предприятия

Производительность цеха – 50000 м3/год.

Таблица 2

                                            Режим работы 

 

Цех

Рабочих дней в году, Iф

Рабочих смен в сутки

Длительность смены, ч

Коэф. исполь-зования  оборуд-я, Ки

Годовой фонд времени  работы оборуд-я, Iф сут

ППЖ

345

3

8

0,8

292


Время капитального ремонта  – 20 суток.

Расчетное число рабочих  суток в году – 365.

Возможный брак – 2% от объема выпускаемой продукции.

Таблица 3

                                    Производственная программа предприятия

 

Вид продукции

Единица измерения

Выпуск продукции

В год

В сутки

В смену

В час

Без брака

м3

50000

171

86

10

С учетом брака

51000

175

88

11

Без брака

т

10000

34

17

2

С учетом брака

10100

35

18

3


 

 

2.4. Сырье и полуфабрикаты

Требования к сырью и материалам по ГОСТ 22950-78.

  1. Для изготовления плит должна применяться минеральная вата типов А и Б по ГОСТ 4640:

А ? Мк> 1,6; Б ? Мк: 1,4 - 1,6.

Таблица 4

                 Требования к минеральной вате

 

Требования

А

Б

Водостойкость, рН, не более

4

5

Средний диаметр волокна, мкм, не более

6

8

Содержание неволокнистых  включений размером св. 0,25 мм, % по массе, не более

12

20

Плотность, кг/м3, не более

80

90

Теплопроводность, Вт/(м·К), не более, при температуре:

   

(298±5) К

0,045

0,045

(398±5) К

0,064

0,065

(573±5) К

0,110

0,112

Влажность, % по массе, не более

1

1

Содержание органических веществ, % по массе, не более

2

2


Для изготовления минеральной ваты применяют в основном горные породы. К сырью для производства предъявляют следующие основные требования: оно должно иметь определенный химический состав, обеспечивающий стойкость волокна против действия эксплуатационных факторов; невысокую температуру получения расплава, достижимую в применяющихся для этих целей плавильных агрегатах; образовывать силикатные расплавы, характеризующиеся необходимыми для волокнообразования реологическими показателями.

Перечисленные требования обычно обеспечиваются составлением соответствующей смеси (шихты), включающей 2 или более компонентов.

Расчет состава шихты методом  решения алгебраических уравнений

Таблица 5

                                                    Химический состав, %

 

Сырье

Содержание оксидов по массе, %

Влажность, %

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

Fe2O3

SO3

nnn

Mk

1.Доломитизирован-ный  мергель

41,5

6,7

31,1

15,5

5,0

0,2

-

1,7

5

2. Глинистый сланец

53,82

18,82

2,32

4,8

11,02

0,81

7,41

7


Принимаем количество сырья 1 за x, а сырья 2 – за y и решаем систему уравнений:

 

Сырье 1 – 66,1% ; Сырье 2 – 33,9%.

Таблица 6

                                 Содержание оксидов в расплаве, %

 

Составные части расплава

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

Fe2O3

SO3

Сумма

1 компонент

27,43

4,43

20,56

10,24

3,30

0,13

66,09

2 компонент

18,24

6,38

0,79

1,63

3,74

0,27

33,60

Сумма

45,67

10,81

21,26

11,87

7,04

0,40

99,69


Состав шихты:

  • доломитизированный мергель – 66,1=66%;
  • глинистый сланец – 33,9=34%.

Расчет модуля вязкости

Зная молекулярные количества всех оксидов, вычисляем Мв:

При ваграночном способе производства минеральной ваты без подогрева воздуха верхний предел Мв, при котором сохраняется достаточная производительность плавильного агрегата, не должен превышать 1,2. Таким образом, из исходного сырья можно производить минераловатные плиты повышенной жесткости.

  1. Наибольшее распространение в производстве изделий из минеральной ваты в качестве связующих получили фенолоспирты – водорастворимые фенолоформальдегидные смолы. Они отвечают большинству требований, предъявляемым к связующим для минераловатных изделий.
  2. Смешивание волокна с рабочим раствором связующего существенно облегчается при введении пенообразователя.

Таблица 7

                                               Материальный баланс

 

Наименование передела

Потери, %

Потребность сырья, т

 

мех.

физ-мех.

хим

в год

в сутки

в смену

в час

СГП (w=1%)

     

10201,00

34,93

17,467

2,183

резка

2

   

10405,02

35,63

17,817

2,227

термообработка

     

10405,02

35,63

17,817

2,227

удаление воды

 

26

 

13110,33

44,90

22,449

2,806

формовочный конвейер

0,5

   

10457,05

35,81

17,906

2,238

удаление воды

 

74

 

22811,97

78,12

39,062

4,883

смеситель

 

125

 

23528,35

80,58

40,288

5,036

линия волокнообразования

     

2941,04

10,07

5,036

0,630

трепальное устройство

7

   

3146,92

10,78

5,389

0,674

камера волокноосаждения

4

   

3272,79

11,21

5,604

0,701

узел волокнообразования

     

3272,79

11,21

5,604

0,701

вагранка

     

3272,79

11,21

5,604

0,701

ппп

   

7,41

4704,41

16,11

8,055

1,007

линия мергеля – 66%

     

2160,04

7,40

3,699

0,462

дробилка

0,25

   

2165,44

7,42

3,708

0,463

склад сырья

0,5

   

2176,27

7,45

3,726

0,466

линия сланца – 34%

     

2544,36

8,71

4,357

0,545

дробилка

0,25

   

2550,72

8,74

4,368

0,546

склад сырья

0,5

   

2563,48

8,78

4,390

0,549

линия связующего

(9% от Mваты)

     

283,22

0,97

0,485

0,061

емкость

 

94

 

549,45

1,88

0,941

0,118

склад сырья

0,5

   

552,20

1,89

0,946

0,118

линия пенообразователя (1% от Mваты)

     

29,41

0,10

0,050

0,006

емкость

 

13

 

33,23

0,11

0,057

0,007

склад сырья

0,5

   

33,40

0,11

0,057

0,007


 

Таблица 8

                     Сводная таблица расхода сырья и полуфабрикатов

 

Наименование сырья  и полуфабрикатов

Ед. измер

Расходы сырья

В час

В смену

В сутки

В год

Мергель

т

0,462

3,699

7,40

2160,04

Мергель с учетом Кнп

0,601

4,439

8,14

2160,04

Сланец

т

0,545

4,357

8,71

2544,36

Сланец с учетом Кнп

0,709

5,228

9,58

2544,36

Связующее

т

0,061

0,485

0,97

283,22

Связующее с учетом Кнп

0,079

0,582

1,07

283,22

Пенообразователь

т

0,006

0,050

0,10

29,41

Пенообразователь  с  учетом Кнп

0,008

0,060

0,11

29,41


 

2.5. Выбор и расчет  количества основного технологического оборудования

 

Расчет производится в порядке, предусмотренном технологической  схемой.

Количество машин определяется по формуле:

Км – количество машин, подлежащих установке;

Пт – требуемая производительность машин для данной операции в единицу времени – в час;

Пч – паспортная производительность машин выбранного типа в час;

Ки – коэффициент использования оборудования по времени.

  1. Дробилка доломитизированного мергеля, глинистого сланца, кокса зубчатая валковая СМ-438

Производительность дробилки мергеля (требуемая) – 463 кг/ч; фр. 40-100 мм.

Производительность дробилки сланца(требуемая) – 546 кг/ч; фр. 20-40 мм.

К=(546+463)/(20000*0,9)=1.

Характеристика

Показатели

Производительность, кг/ч

20000

Максимальный размер кусков, поступающих на дробление, мм

1000

Мощность, квт

28

Габаритные размеры, м

4*3,57*1,215

Масса, т

6,83

Количество

1 шт.


 

  1. Дозатор доломитизированного мергеля, глинистого сланца, кокса АВДИ-2400

Производительность дозатора мергеля (требуемая) – 0,463 т/ч; фр. 40-100 мм.

Производительность дозатора мергеля (требуемая) – 0,546 т/ч; фр. 20-40 мм.

Характеристика

Показатели

Нагрузка, кг:

Максимальная

Минимальная

 

1000

400

Погрешность отвеса, %

+3

Габаритные размеры, м

1,51*1,14*2,14

Масса, т

0,586

Количество

3 шт.


  1. Вагранка СМ-5232А

Производительность вагранки (требуемая) – 1007 кг/ч.

Характеристика

Показатели

Основные размеры, мм:

Внутренний диаметр шахты в  зоне фурм

Диаметр кожуха

Высота водяной рубашки

Рабочая высота

Габаритная высота

 

750

 

1000

2400

3040

12800

Количество фурм в ряду:

первом

втором

третьем

 

8

-

-

Общая площадь сечения  фурм в ряду, м2:

первом

втором

третьем

 

 

0,0628

-

-

Количество

1 шт.


  1. Центрифуга Ц-6

Производительность (требуемая) – 701 кг/ч.

К=701/(1000*0,9)=1.

Характеристика

Показатели

Количество валков

4

Диаметры валков, мм:

1 пары

2 пары

 

200

250

Частота  вращения валков, об/мин:

1 валок

2 валок

3 валок

4 валок

 

 

3400

4760

5540

5950

Производительность по расплаву, кг/ч

700-2000

Мощность, квт

40

Габаритные размеры, мм

1800*3350*2100

Масса, т

5,5

Количество

1 шт.


  1. Камера волокноосаждения СМТ-093 – часть установки СМТ-126

  2. и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.