Курсовая работа (т): Цех по производству газобетонных блоков производительностью 60 тыс м3/год

Цель работы: спроектировать технологическую линию по производству газобетонных блоков производительностью 60 тыс м3/год.

2. Технологическая схема

Принципиальная технологическая схема линии по производству газобетонных блоков представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Технологическая линия по производству газобетонных блоков

Последовательность технологических операций приведена на рисунке 2 и выглядит следующим образом:

цемент подается шнековым питателем из силоса цемента или иного склада в дозатор. При достижении в дозаторе предварительно настроенной массы цемента питатель автоматически отключается;

песок подается ленточным транспортером на вибросито, где происходит отделение от основной массы песка крупных включений. Просеянный песок ссыпается на ленточный транспортер, который подает его в дозатор песка. При достижении в дозаторе предварительно настроенной массы песка транспортер автоматически отключается;

нагретая до 40-50 єС вода подается в дозатор воды. Дозирование воды осуществляется электронным дозатором с точностью 0,1 литра;

газообразователь, в качестве которого выступает алюминиевая пудра, засыпают в смеситель для суспензии с небольшим количеством синтетического моющего средства (СМС) и воды. Во время перемешивания происходит смывание парафина с частицами пудры, тем самым получается алюминиевая суспензия, пригодная для производства газобетона.

в смеситель-активатор наливают предварительно набранный объём подогретой воды, засыпают добавки и включают для образования турбулентной воронки;

загружают цемент и отмечают время начала его перемешивания;

загружают наполнитель и смесь перемешивают до получения однородного рабочего раствора;

в конце перемешивания добавляют необходимое количество алюминиевой суспензии.

смесь сливается в предварительно подготовленнную форму;

в залитой форме происходит подъем смеси и предварительный набор прочности в течение 60-120 минут, во время подъема происходит заливка следующих форм;

перед резкой, специальной ручной пилой срезается та часть массива, которая поднялась выше верхнего края бортов (горбушку);

снимаем борта и устанавливаем шаблон для резки массива;

массив разрезается на отдельные блоки;

разрезанный массив устанавливается в автоклав, происходит тепловлажностная обработка изделий в проходных автоклавах (диаметр 2,8 м, длина 32 м) при рабочем давлении - 1,2 МПа. Контроль режимов работы автоклавов и затрат энергии осуществляется с помощью централизованной ЭВМ;

блоки перекладывают на транспортный поддон, упаковывают и отправляют на склад готовой продукции;

пустая форма подготавливается к следующей заливке - очищается, устанавливаются борта, смазывается [4].

Рисунок 2 - Маршрутная карта производства газобетонных блок

. Характеристика сырья и выпускаемой продукции

Сырьевые материалы, применяемые для изготовления газобетона, принимают партиями и должны соответствовать требованиям стандартов или соответствующих технических условий.

При производстве монолитного газобетона в цеховых условиях и возможности оценивать стабильность технологических процессов результаты контроля качества материалов и некоторых производственных процессов необходимо ежемесячно подвергать статистической обработке и сопоставлять их соответствие с нормируемыми показателями таблице 5.

Таблица 5

Нормируемые показатели сырья и технологического процесса

При изменении сырья и параметров производства лаборатория обязана вносить необходимые коррективы в технологию изготовления изделий.

В качестве сырьевых компонентов применяется вода, портландцемент, наполнители, ускоритель твердения, каустическая сода и газообразователь.

Вода является важнейшим компонентом в составе смеси. Поскольку технология автоклавного газобетона связана с гидравлическим вяжущим - портландцементом, то крайне важным является определение оптимального водотвердого В/Т значения газобетонной смеси, поскольку расчет водоцементного отношения на практике менее удобный.

Вода для приготовления газобетонной смеси должна отвечать требованиям ГОСТ 23732-79. По качеству пригодна любая питьевая вода. В случае технической воды, вода поверхностных источников несоленая, мягкая средняя по жесткости предпочтительней. Допускаются следы нефтепродуктов и другой органики.

Необходимое количество воды надо определить достаточно точно. Поскольку недостаток воды приводит к недоподъему теста, т.е. нерациональному использованию порообразователя. С другой стороны излишек воды, обусловленный неоправданным большим ее количеством, приводит как правило к снижению прочности газобетона и увеличению размера пор, а также значительно увеличивает риск трещинообразования и удлиняет время отвердения смеси. Поэтому, определение необходимого количества воды в составе газобетонной смеси очень важно.

В результате производства газобетона не избежать т.н. «горбушки» и некоторых других технологических «отходов», которые, будучи влажными и свежими в течение короткого времени (1…2 часа) можно практически без измельчения вернуть обратно в миксер. Таким образом, экономится до 5…20% всевозможных обрезов газобетонного теста, чем пренебрегать нельзя. Поскольку газ - водород обрат уже практически покинул, а воздух еще не пришел, то обрат находится под небольшим вакуумом. По этой причине эти обрезы теста легко набирают воду и называются «обратом», поскольку легко возвращаются обратно в процесс подготовки газобетонного раствора, еще не потеряв в целом вяжущие свойства. Более того, экспериментально и на практике установлено, что добавление свежего обрата до 20% существенно ускоряет процесс твердения раствора и таким образом благоприятно действует на процесс становления газобетона. Кроме того, это позволяет не создавать технологические отходы и экономически целесообразно. Влажность обрата в обязательном порядке учитывается в общем балансе воды и количественно определяется при необходимости по разнице веса образца до и после высушивания в сушильном шкафу в течение 3 часов при температуре 1050 С.Обрат необходимо измельчать. Для этого применяется дробилка-дезинтегратор. Применение дезинтегратора позволяет получать технологическую крошку газобетонного обрата удобную для возвращения в миксер. При этом в процессе измельчения обреза свободная вода из газобетонной крошки не отделяется (не отпрессовывается), содержание которой достигает 55% от сухой массы газобетона. Иначе - свободная вода не должна отжиматься, иначе получится «каша». Производительность дезинтегратора должна обеспечивать переработку всего обрата. Отходы газобетонного раствора даже измельченные, но пересушенные и в возрасте более суток должны в рецептуре учитываться как обычный активный наполнитель [6].

Практически все портландцементы России по ГОСТ 10178-85 марки М500ДО и М400ДО пригодны для производства автоклавного газобетона. Несмотря на то, что для каждого цемзавода существует своя безусловная специфика состава цемента, все равно возможен подбор рецептуры и режим изготовления автоклавного газобетона с применением конкретного цемента. Исключаются только высокосульфатные, гидрофобные, сульфатостойкие и пуццолановые цементы. Как правило, марка цемента М500 отличается от марки М400 лучшим, более продолжительным помолом, поскольку исходный материал портландцементов - клинкер по составу на отдельном цемзаводе одинаковый. Разница в цене у этих цементов, в основном, сравнительно невелика. Кроме того, цемент М500 чаще более дефицитный, особенно летом. Поэтому, возможно доизмельчать низкомарочный цемент самостоятельно, лучше с добавкой 2% суперпластификатора С-3. При этом более активный цемент М500…600 позволит получить более качественный газобетон при большем проценте добавляемых наполнителей. Таким образом, применять более качественный цемент марки М500 выгодно и технологически и экономически. Начало схватывания цементов должно быть не позднее 1 часа, а окончание - не позднее 3 часов [10].

В качестве наполнителя при производстве неавтоклавного газобетона применяется песок речной или карьерный.

Основные требования к песку:

чем мельче, тем лучше;

минимальное содержание крупных включений в виде камней, веток, крупного песка с размером частиц более 2 мм;

минимальное содержание илистых и глинистых веществ.

Также в качестве наполнителя может применяться доломитовая мука, зола уноса ТЭЦ и любые другие мелкодисперсные наполнители.

Современная химическая промышленность выпускает большое количество добавок для бетона, которые повышают эффективность реакции цемента, делают её более быстрой и позволяют набрать большую прочность за меньший промежуток времени.

В качестве газообразуюшей добавки выступает алюминиевая пудра, предназначенная для производства газобетона. Наиболее распространенные марки ПАП-1, ПАП-2.

В качестве смазок для форм могут использоваться:

различные эмульсолы, которые применяются для смазки форм в производстве железобетонных изделий;

отработка моторного масла. Предпочтительно применение смеси отработки моторного масла бензиновых двигателей и трансмиссионного масла из автоматических коробок передач. Нежелательно использовать отработку масла дизельных двигателей по причине большого содержания сажи;

различные растительные масла, либо отходы их производств. Подсолнечное, рапсовое и другое подобное масло.

. Расчет производственной программы

Принимаем круглосуточную рабочую неделю при трехсменной работе. Число рабочих дней в году - 300.

 м3/сут

где Псут - производительность в сутки;

Пгод - годовая производительность;

Кгод - количество рабочих дней в году.

 м3/см

Псм - производительность в смену;

Ксм - количество смен в сутки;

 м3/ч

где Пч - часовая производительность:

Кч - количество часов в смену;

Пч = 66,67/8 = 8,33 м3

Псут = 60000/300 = 200 м3

Псм = 200/3 = 66,67 м3

Результаты расчета сведем в таблицу 6.

Таблица 6 - Производственная программа цеха

Используя данные таблицы 3 рассчитаем необходимую массу каждого компонента, входящего в бетонную смесь. Результаты расчета сырья сведем в таблицу 7.

Таблица 7 - Потребность в сырье

5. Технологический расчет оборудования

Производительность линии лимитируется автоклавным отделением, в котором установлено 5 автоклавов диаметром 2,0 м, длиной 19 м.

Разовая загрузка одного автоклава - 173 блока объемом по 0,048 м3.

Суточная производительность 5 автоклавов - 200 м3.

Количество автоклавных тележек в 1 автоклаве при Lав=32м и Dав=3,6м: принимаем 5 автоклавных тележек.

Проектирование складов

Для хранения цемента применяют силосные склады.

Запас цемента на складе составляет:

 т

где: Qсут - среднесуточный расход цемента;

Тхр - количество расчётных суток запаса материала для цемента. Принимаем 10 дней. Принимаем 4 силоса: 2 по 100т и 2 по 50т.

м

Высоту силоса принимаем 9м, диаметр - 3м.

Для хранения извести применяют силосные склады.

Запас извести на складе составляет:

т

где: Qсут - среднесуточный расход цемента;

Тхр - количество расчётных суток запаса материала для извести. Принимаем 10 дней.

Принимаем 4 силоса: 2 по 100т и 2 по 50т.

м

Высоту силоса принимаем 11м, диаметр - 3м.

Для хранения песка применяют открытые склады с навесом:

F=

L - длина склада, м;

h - высота складирования, м;

б - угол естественного откоса материалов в штабеле, 40…45ْ ;

L = ;

G - çàïàٌ ىàٍهًèàëà يà ٌêëàنه, ى3;

ت3 - êî‎ôôèِèهيٍ çàïîëيهيèے ٌêëàنà, 0,85…0,9;

h - âûٌîٍà ٌêëàنà, ى. دًèيèىàهى 10ى

`L =ى

F = ى2

دًèيèىàهى ٌêëàن ًàçىهًîى 6 ُ 22ى.

ؤëے ًُàيهيèے àë‏ىèيèهâîé ïَنًû èٌïîëüçَهى ىهٍàëëè÷هٌêèه لî÷êè ïî 200 ëèًٍîâ:

ïًèيèىàهى 4 ىهٍàëëè÷هٌêèُ لî÷êè ïî 200ë, âûٌîٍîé 0,7ى, نèàىهًٍîى 0,6ى.

دëîùàنü ٌêëàنèًîâàيèے 10ى2 يà ىàٍهًèàëüيî-ٍهُيè÷هٌêîى ٌêëàنه.

فىَëüٌîë ٌêëàنèًَهٌٍے يà ىàٍهًèàëüيî-ٍهُيè÷هٌêîى ٌêëàنه. F=40ى2

ؤëے ًُàيهيèے مîٍîâîé ïًîنَêِèè èٌïîëüçَ‏ٍ çàêًûٍûé ٌêëàن:

 = , ى2;

Q - çàïàٌ ىàٍهًèàëà يà ٌêëàنه, ٍ;

q - يîًىà ٌêëàنèًîâàيèے ىàٍهًèàëà, ٍ/ى2;

تن - êî‎ôôèِèهيٍ, َ÷èٍûâà‏ùèé نîïîëيèٍهëüيَ‏ ïëîùàنü ٌêëàنà â çàâèٌèىîٌٍè îٍ ًٌهنٌٍâ ïًèيےٍîé ىهُàيèçàِèè, 0,55…0,85;

q = h·ٌ,ٍ/ى2;h - âûٌîٍà ٌêëàنèًîâàيèے ىàٍهًèàëà â çàêًûٍîى ٌêëàنه, çàâèٌےùàے îٍ ًٌهنٌٍâ ىهُàيèçàِèè, ى;

ٌ -