Технология производства корундоциркониевых огнеупоров для выстилки дна ванн стекловаренных печей

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2013 в 23:58, дипломная работа

Краткое описание

В дипломном проекте разрабатывается технология производства корундоциркониевых огнеупоров для выстилки дна ванн стекловаренных печей.
Технология основана на производстве изделий методом полусухого прессования с приготовлением гранулированного пресс - порошка с использование операции распылительной сушки.

Содержание работы

Введение 7 1.Аналитический обзор 8 1.1.Обзор рынка огнеупоров стекольной промышленности 8 1.2.Основные характеристики корундоциркониевых огнеупоров 8 1.3.Анализ службы производимых изделий 10 1.4.Теоретические основы процесса коррозии 16 1.5.Основные потребители корундоциркониевых изделий 17 2.Технологическая часть 19 2.1 Технологическая схема производства 19 2.2. Описание технологической схемы 19 2.3. Подбор необходимых компонентов 20 2.4. Материальный баланс производства 22 2.5. Подбор основного технологического оборудования 27 3. Патентный поиск 30 4. Теплотехническая часть 32 4.1. Краткое описание теплотехнического агрегата 32 4.2. Расчёт горения топлива 33 4.3. Материальный баланс туннельной печи 39 4.4. Расчет теплового баланса 41 4.4.1. Тепловой баланс зон подогрева и обжига 42 4.4.2. Тепловой баланс зоны охлаждения 46 4.4.3. Сводный тепловой баланс печи 50 4.5. Определение термического коэффициента полезного действия печи 50 5. Строительная часть 51 6. Автоматизация и автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУТП) 52 6.1. Регулирование расхода высушенного порошка на входе в пресс 54 6.2. Запуск электродвигателя смесителя 54 6.3. Датчики уровня 54
6.4. Регулирование расхода раствора ЛСТ 55
6.5. Регулирование соотношения расходов природного газа и воздуха 55
6.6. Датчики температуры 56 6.7. Заказная спецификация на приборы КИП и средства автоматизации 57 7. Охрана труда и окружающей среды 59 7.1. Введение 59 7.2. Характеристика опасных и вредных производственных факторов, присущих выбранному способу производства 64 7.3.Мероприятия, принятые в проекте для обеспечения безопасности технологического процесса 68 7. 4. Организация пожарной безопасности и взрывобезопасности проектируемого производства 70 7.5.Меропиятия обеспечивающие нормальные санитарно-гигиенические условия производственной среды 73 7.6.Охрана окружающей среды 75 8. Стандартизация 76 9.Экономическая часть 77 9.1 Организация производственного процесса 77 9.1.1 Режим работы проектируемого объекта 77 9.1.2 Расчет фонда времени работы оборудования в год 78 9.2. Расчет сметной стоимости проектируемого объекта 79 9.2.1 Расчет сметной стоимости зданий и сооружений 79 9.2.2 Расчет сметной стоимости оборудования 81 9.3. Расчет численности работающих 84 9.3.1 Составление баланса рабочего времени одного среднесписочного рабочего 85 9.3.2 Расчет численности основных производственных рабочих 85 9.3.3 Расчет численности ИТР, служащих и МОП 88 9.4. Расчет фонда оплаты труда основных и вспомогательных рабочих 89 9.5. Расчет проектной себестоимости продукции 94 9.6.Технико-экономические показатели и о

Скачать целиком (694.65 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Содержимое работы - 1 файл

диплом Якухнова.doc

— 4.29 Мб (Скачать файл)

Физико-химические показатели циркониевого концентрата:

Массовая доля	%
ZrO2	не более 65
Fe2O3	не более 0,1
TiO2	не более 0,4
Al2O3	не более 2,0
P2O5	не более 0,15
Остаток на сетках	% не более:
№ 0315	отсутствует
№ 0063	не нормируется
№ 005	не нормируется
Удельная поверхность, см²/г	не нормируется.

Глинозем – по ГОСТ 6912-87.

Представляет собой кристаллический порошок, состоящий из различных модификаций оксида алюминия, предназначен для производства алюминия, электрокорунда, электроизоляционных и электрокерамических изделий, специальных видов керамики, огнеупоров, материалов электронной промышленности и катализаторов.

Таблица 4

Физико-химические показатели глинозема:

Примесей	не более,%
SiO2	0.02
Fe2O3	0.03
Tio2+V2O5+Cr2O3+Mno	0.01
ZnO	0.01
Na2O+K2O в пересчете на Na2O	0,4
Потери при прокаливании, %,	не более 0,6

Каолин Кировоградского месторождения по ТУ 14-8-419-83.

Таблица 5

Физико-химические показатели каолина:

Марка	КК – 0
Массовая доля	%
Al2O3	Не менее 44
Fe2O3	Не более 1,3
ППП,%	Не более 16
Огнеупорность, °С	Не менее 1770
Остаток на сетке №0063, %	Не более 1
Влажность, %	Не более 25

Вещественный состав:

Глинозем – 75%, циркон – 15%, каолин – 10%.

2.4. Материальный баланс производства

Состав шихты: 75% глинозема, 15% циркона и 10% каолина.

Вначале рассчитывают количество материала, поступающего на переделы на прокаленный вес вещества (материала), то есть без учета влажности и потери при прокаливании сырья и сырца.

На склад готовой продукции должно поступить изделий после обжига:

10000*100 \ 100-0,1 = 10010 т\год. (1)

Где 0,1 % – брак на складе готовой продукции.

Брак на складе в количестве:

10010 – 10000 = 10 т\год, может быть возвращен в производство после переработки.

На сушку и обжиг на прокаленный вес должно поступать полуфабриката от прессов:

10010*100 \ 100-0,1 = 10111 т\год (2)

Где 1,0% - норма брака при обжиге и сушке.

Таким образом, брак обжига и сушки составляет:

10111 – 10010 = 101 т\год, может быть возвращен в производство после переработки.

На прессование на прокаленный вес должно поступать массы:

10111*100 \ 100-5,0 = 10643 т\год (3)

Где 5,0% - нора брака и отходов при прессовании.

На смешение на прокаленный вес должно поступить шихты:

10643*100 \ 100-0,2 = 10664 т\год, (4)

Где 0,2% - нора безвозвратных потерь.

На хранение материалы на прокаленный вес поступают в количествах, пропорциональному вещественному составу шихты – 75% глинозема, 15% циркона и 10% каолина, а именно:

Глинозема 10664*75 \ 100 = 7998 т\год (5)

Циркона 10664*15 \ 100 = 1600 т\год (6)

Каолина 10664*10 \ 100 = 1066 т\год (7)

Здесь потери при хранении не учитывают, так как они очень малы. Затем производится расчёт количества материалов, подлежащих переработки на каждом переделе производства с учетом потерь при прокаливании и влажности сырья, массы, сырца.

На хранение и смешение поступают компоненты с учетом п.п.п. (по абсолютно сухому весу):

Циркона – 1600 т\год, п.п.п. циркона равны нулю.

Глинозема – 7998*100 \ 100-2 = 8161 т\год, (8)

Где 2% – п.п.п. глинозема.

Каолина – 1066*100 \ 100-15 = 1254 т\год, (9)

Где 15% – п.п.п. каолина.

Всего смешивают абсолютно сухих материалов

8161+1600 + 1254 = 11015 т\год. (10)

П.п.п. шихты:

(11015-10664/11015)*100 = 3,19% (11)

С учетом влажности смешению подлежит:

Циркона 1600*100 \ 100-0,5 = 1608 т\год (12)

Глинозема 8161*100 \ 100-2 = 8328 т\год (13)

Каолина 1254*100 \ 100-20 = 1568 т\год (14)

Где 0,5, 2 и 20 – влажность высушенных циркона, глинозема и каолина, соответственно,%.

Всего смешению подлежит порошков шамота и глины в естественном состоянии:

8328 + 1608+1568 = 11504 т\год. (15)

Естественная влажность шихты:

W = (11504-11015 \ 11504)*100 = 4,25% (16)

Для увлажнения массы с рабочей влажностью 42% необходимо доувлажнение шихты. Количество связки, (воды) (Х, т\год), расходуемое с этой целью, определяют из уравнения:

42 =((11504-11015+Х) \ (11504+Х)) * 100 (17)

Х = 7498 т\год, необходимое количество воды.

Всего на смешение поступает шихты с влажностью 42%:

11504 + 7498 = 19002 т\год. (18)

На БРС поступает шликера:

19002*(100-35/100) = 12326 т/год (19)

Где 35,0 – потери при сушке шликера,%.

На классификацию поступает порошка:

12326*(100-0,2/100) = 12326 т/год (20)

Где 0,2 – потери при классификации, %

На прессование поступает массы:

12326 * (100-5,0\100) = 11710 т\год, (21)

Где 5,0 – потери при смешении,%.

На сушку и обжиг поступает полуфабрикат изделий в количестве:

11710 * (100-5,0\100) = 11125 т\год, (22)

Где 5,0 – норма брака и отходов при прессовании,%.

Брак прессования составляет:

11710 – 11125 = 585 т\год, (23)

В том числе возможный возврат в производство составляет:

585 * 0,95 = 556 т\год. (24)

Далее расчет ведут по отдельным компонентам шихты, согласно утвержденной схеме производства:

Таблица 6

	Глинозем, т/год	Циркон, т/год	Каолин, т/год
Совместный помол	(8328*100)/(100-0,2)= = 8345	(1608*100)/(100- -0,2) = 1611	(1568*100)/(100- -0,2) = 1668
Склад сырья	(8345*100)/(100-0,5)= =8387	(1611*100)/(100- -0,2) = 161	(1668*100)/(100- -0,2) = 1676

Коэффициент расхода сырья:

Кр = (8387-(10+101)+1676+1619-556)\10000 = 1,10 (25)

Результаты расчета материального баланса представляют в таблице:

Таблица 7 Сводная таблица материального баланса

Технологический передел	Глинозем	Циркон	каолин
Склад сырья	8387	1619	1676
Совместный помол	8345	1611	1668
Смешение и увлажнение	19002
Сушка, БРС	12351
Прессование	12326
Классификация	11710
Сушка и обжиг	11125

2.5. Подбор основного технологического оборудования

Таблица 8

Подбор основного технологического оборудования.

Наименова ние переделов и обор-ия	Потребная произ-ть т\год	Время работы обор-ия часы	Потребная произ-ть т\ч	Произ-ть по каталогу т\ч	Число машин шт.	Размеры оборудования			Коэффициент загрузки оборудования
Наименова ние переделов и обор-ия	Потребная произ-ть т\год	Время работы обор-ия часы	Потребная произ-ть т\ч	Произ-ть по каталогу т\ч	Число машин шт.	высота	длина	ширина	Коэффициент загрузки оборудования
Вибромельница	11624	1744,68	6,66	3,5	2	1,8	3,7	2,5	0,95
Смеситель лопастной	19002	1744,68	10,89	6	2				0,91
Распылительное сушило	12351	1661,6	7,43	8	1	2,3	2,5	2,0	0,93
Гидравлический пресс	11710	1703,14	6,78	3,4	2	11,2	6,8	4,75	0,99
Туннельная печь	11125	8500	1,31	4	1	1,1	156	3,2	0,33^*

* - так как печь не полностью загружена изделия обжигаются, совместно с корундовыми изделиями с соседнего цеха.

Согласно технологической схеме производства корундоциркониевых огнеупоров для футеровки дна ванн стекловаренных печей, необходимо произвести подбор оборудования для обеспечения нормальной работы предприятия.

Оборудование подбирается согласно технологической последовательности операций в необходимом для производства необходимых единиц.

Для совместного помола принимаем вибромельницу М1000. Производительностью 3,5 т\час, объем камеры 1000 дм³. Вибромельница обладает высоким коэффициентом заполнения, хорошо смешивает компоненты.

К установке принимаем две вибромельницы.

Для смешения принимаем лопастную мешалку . Емкость чаши 1 м³. Цикл смешения 15 мин.

К установке принимаем 2 мешалки.

Для приготовления гранулированного порошка принимаем распылительную сушилку с циклоном для разделения на две фракции. С помощью распылительных сушилок получаем пресс-порошок стабильного зернового состава, которые повышают сыпучесть шихты и равноплотность прессовки. Применение распылительных сушилок сокращает цикл создания пресс-порошка с 8-12 ч до 2-3 мин, позволяет совместить процессы грануляции и сушки материалов, стабилизировать свойства порошка. При работе обеспечивается постоянный контроль температуры, разрежения, давления и расхода суспензии. Температура в камере 400-450 °С, размер гранул 2-0 мм. После распылительной сушилки ставим сепаратор для разделения гранул на две фракции. К установке принимаем одно сушило и один сепаратор.

Для смешения компонентов используется лопастной смеситель.

К установке принимаем один смеситель.

Для формования изделий принимаем гидравлический пресс ПО3. Производительностью 3,4 т\час, число прессований в минуту 0,6, удельное давление по полному усилию пресса 1800 кг\см².

К установке принимаем два пресса.

Для сушки и обжига изделий принимаем туннельную печь длиной 156 м с размерами канала в свету: ширина 3,2, высота 1,1м. размер вагонетки: длина – 3м, ширина – 3,1 м. температура обжига 1700°С.

Туннельные печи относятся к печам с подвижным составом. Они представляют собой прямой канал (туннель) различных размеров. Внутри туннеля проложен рельсовый путь, ширина которого зависит от ширины печи. Вагонетки по внутрицеховому рельсовому пути подаются к печи и одна за другой, через определенные промежутки времени, проталкиваются в печь толкателем. Каждая вагонетка, пройдя всю длину туннеля, выдается из печи с другого конца при каждом проталкивании. Таким образом, создается непрерывное перемещение вагонеток в печи, постепенный подогрев, обжиг и охлаждение изделий, находящихся на поду вагонетки, [5].

К установке принимаем одну печь, так как коэффициент загрузки мал, то есть печь не догружена вместе с производимыми изделиями будут обжигаться корундовые изделия из соседнего цеха.

Информация о работе Технология производства корундоциркониевых огнеупоров для выстилки дна ванн стекловаренных печей