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)

Производительность 

часовая:

(80)

суточная:

(81)

годовая:

(82)

При переходе на готовую продукцию это составит:

(83)

Производительность  по сырцу с учетом влажности 

часовая:

(84)

суточная

(85)

годовая:

(86)

Вместимость печи:

(87)

Ритм поступления  вагонеток в печь:

или 41 мин. (88)

Количество  вагонеток, выходящих из печи в сутки:

(89)

Плотность садки  плит на вагонетке 

 (90)

где Vn - объем печного канала, м3.

Полезная длина  печи при заданной производительности:

  (91)

где lваг - длина вагонетки, м;

Длина зон подогрева  и обжига:

 (92)

где τп - продолжительность нагрева и обжига изделий, ч. Принимаем из расчета продолжительности обжига;

L* - полезная длина печи, м.  Принимаем из технических характеристик назначенной к расчету печи.

Количество  вагонеток в зонах подогрева  и обжига:

(93)

Длина зоны охлаждения:

(94)

где τохл -  продолжительность охлаждения изделий, ч . Количество вагонеток в зоне охлаждения:

 (95)

4.4. Расчет теплового  баланса

Тепловой баланс печи выражается уравнением, связывающим  количество теплоты, выделяемой во время  работы печи, с количеством теплоты, израсходованной на технологические процессы (полезно используемое) и потерянные в окружающее пространство, [23], [25].

Тепловой баланс составляют для определения расхода топлива (В). При этом учитываются лишь зоны печи потребляющие тепло (зоны подогрева и обжига). Для зоны охлаждения печи составляется самостоятельный тепловой баланс, с помощью которого определяется расход воздуха Х, необходимого для охлаждения обожженных изделий. Тепловой баланс составляется в килоджоулях на 1 ч работы печи, [23], [24].

4.4.1. Тепловой  баланс зон подогрева и обжига:

Приход теплоты:

Химическая  теплота от сгорания топлива:

(96)

Физическая теплота топлива:

(97)

Физическая теплота воздуха  идушего на горение:

(98)

Физическая  теплота воздуха подсасываемого в зонах подогрева и обжига:

(99)

Физическая  теплота подвижного состава, вспомогательной  загрузки и необожённых изделий:

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)

(105)

                                                           



   Рисунок  2 Вид вагонетки 

1-рама; 2- подшипники  качения; 3-колёса; 4- ножи; 5-футеровка

(106)

(107)

(108)

 
Расход теплоты:

Расход теплоты  на испарение физической влаги из материала:

(110)

Теплота затраченая на химические реакции при нагреве материала:

(111)

(112)

Теплота унасимая обжигаемыми  изделиями в зону охлаждения:

(113)

(114)

(115)

(116)

Потери теплоты с уходящими продуктами горения:

(118)

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

(119)

Определим удельный тепловой поток через стенку:

(120)

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

(121)

(122)

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

(123)

(124)

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

(125)

(126)

(127)

Общие потери теплоты  в окружающую среду через ограждения:

(128)

Расход теплоты  на подогрев футеровки вагонетки:

 

Таблица 12

Тепловой баланс зон подогрева и обжига

Приход теплоты

%

Расход теплоты

%

1. Химическая  теплота сгорания топлива

2. Физическая  теплота топлива

3. Физическая  теплота воздуха для горения

4. Физическая  теплота подсасываемого воздуха

5.Физическая  теплота входящего состава и  садки

28314120,6

 

24479,5

 

201442,8

 

580401,6

 

 

93,9

 

0,08

 

0,668

 

1,92

 

3,432

 

 

 

 

 

 

6. Расход теплоты  на испарение физической влаги

7. Расход теплоты  на химические процессы

8. Теплота, уносимая  обжигаемыми изделиями в зону  охлаждения

9. Потери теплоты  с уходящими газами

10. Потери теплоты  через стены и свод

11. Расход теплоты  на подогрев футеровки вагонетки

12. Теплоотдача  нижней поверхности вагонетки

13. Прочие потери  и расходы

 

 

586758

 

11814222

 

 

10906323,9

 

 

 

 

 

1132375,3

0,522

 

 

1,946

 

39,2

 

 

29,2

 

7,27

 

10,19

 

 

7,9

 

3,7

Сумма

30149983

100

Сумма

30149984

100


 

36877,1В+1029539=12455В+20314744         (130)

24422,1В=19285202     В=789,662           (131)

Пересчитаем расход натурального топлива В в условное топливо  Вусл %

(132)

(133)

 

4.4.2. Тепловой  баланс зоны охлаждения:

Приход теплоты:

Физическая  теплота подвижного состава, поступающего из зоны обжига:

(134)

Физическая  теплота воздуха, поступающего в  зону охлаждения:

(135)

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

     (136)

(137)

(138)

(139)

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

(140)

(141)

(142)

(143)

(144)

Определим потери теплоты  через кладку в окружающую среду:

(145)

(146)

(147)

(148)

(149)

Определим потери теплоты  через кладку в окружающую среду:

(150)

(151)

(152)

(153)

(154)

(155)

Потери теплоты  в окружающую среду через свод:

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

(156)

(157)

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

(158)

(159)

Определим потери теплоты через кладку в окружающую среду:

(160)

(161)

 

(162)

 

Общие потери теплоты  в окружающую среду через ограждения:

(163)

Потеря теплоты  с выходящим составом:

(164)

(165)

(166)

167)

(168)

Потеря теплоты  нижней поверхности вагонетки:

(169)

(170)

Теплота нагретого  воздуха, используемого на сторону:

(171)

Прочие потери теплоты:

(172)

                 

                                                                                             

 

 

 

 

 

 

            Таблица 13

Тепловой баланс зоны охлаждения

Приход теплоты

%

Расход теплоты

 

14. Физическая  теплота состава поступающего  из зоны обжига

15. Физическая  теплота воздуха, поступающего  в зону охлаждения

 

 

1090354,9

 

 

 

93,2

 

 

6,8

 

 

16. Потери теплоты  через стены и свод

17. Потери теплоты с выходящим составом

18. Теплоотдача  нижней поверхностью вагонетки

19. Теплота нагретого  воздуха, используемого на сторону

20. Неучтённые (прочие) потери

 

 

 

10903549

 

 

1452312,9

8,9

 

3

 

10,7

 

68,3

 

 

9,1

Сумма

15975447,9

100

Сумма

15975447,9

100


 

(173)

(174)

(175)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.4.3. Сводный  тепловой баланс печи

Таблица 14

Сводный тепловой баланс печи

Приход теплоты

%

Расход теплоты

 

1.  Химическая  теплота от сгорания топлива

2. Физическая  теплота топлива

3. Физическая  теплота воздуха, подсасываемого  в зонах подогрева и обжига

4. Физическая  теплота входящего состава и  садки

5. Физическая  теплота воздуха, поступающего  в зону охлаждения

28314120,6

 

24479,5

 

580401,6

 

 

1029539

 

1090354,9

 

 

 

 

91,2

 

0,08

 

1,87

 

 

3,3

 

3,55

1. Расход теплоты  наиспорение физической влаги

2. Расход теплоты  на химические процессы 

3. Потери теплоты  с уходящими газами

4. Потери теплоты  через стены и свод

5. Потери теплоты  с выходящим составом

6. Теплоотдача  нижней поверхностью вагонеток

7. Теплота нагретого  воздуха используемого на сторону

8. Прочие потери  и расходы

 

 

586758

 

10906323,9

 

3622440

 

 

 

10903549

 

 

2584688,2

0,5

 

 

1,9

 

28,4

 

11,7

 

1,5

 

5,5

 

47,5

 

 

8,5

Сумма

31038895,6

100

Сумма

30951034,1

100


 

Невязка

(176)

 

4.5. Определение  термического коэффициента полезного  действия печи

Критерием оценки качества работы печи является коэффициент  полезного действия, представляющий собой отношение полезно затраченной  теплоты к общему количеству теплоты, полученной в результате сжигания топлива.

 Коэффициент  полезного действия печи представляет  собой условную величину и  сравнивать величины к.п.д. двух  печей можно лишь при условии  расчёта их по одной методики.

К полезно затраченной  теплоте следует относить теплоту, пошедшую на нагрев садки до максимальной температуры обжига теплоту, затраченную на испорение физической влаги , теплота, затраченная на химические процессы .

Коэффициент полезного действия печи:

(177)

(178)

 

(179)

(180)

 

Спроектированная  печь является одной из наиболее экономичных  печей огнеупорной промышленности для обжига корундоциркониевых огнеупоров, производительность печи 6,065 т/ч, расход топлива составил 789,662 нм3/ч, что в пересчете на условное топливо составляет 13,2%, расход охлаждающего воздуха составил нм3/ч. Длинна печи составила 156 м. Печь имеет коэффициент полезного действия h = 0,52 %.

 

5.  Строительная  часть

Объемно-планировочное решение здания продиктовано технологическим процессом и габаритами оборудования.

Здание одноэтажное, имеет в плане неправильную форму. Разбивка сети колонн, пролеты несущих  конструкций приняты в соответствии с типовыми схемами примышленных зданий. Пролет 18 м, шаг 6 м. Высота помещения до низа балки 6 м.

Здание имеет  один выход и один вход. Вода из поверхностного источника на стадию водоподготовки поступает по трубопроводам. Очищенная  вода для тепловых сетей также  по трубопроводу, следовательно нет  необходимости использовать краны и транспортеры, [ 26 ].

Здание одноэтажное  каркасного типа. Фундаменты под стены  и под колонны железобетонные, сборные. Колонны имеют сечение 400x800 мм. Глубина заложения подошвы фундамента 2,4 м.

Стены здания из легкобетонных панелей, толщиной 300 мм.

Покрытие здания состоит из железобетонных плит, уложенных  на железобетонные балки. Полы в помещении  цементно-бетонные.

Полы во всех производственных помещениях цементные.

Размеры оконных  проемов превышают обычные размеры, принятые исходя из необходимой освещенности и аэрации помещений. Данное производство взрыво-пожаробезопасное.

Отделочные  работы: наружная плоскость стен частично штукатурится (карнизы, цоколь, откосы дверных и оконных проемов). Изнутри  все стены производственного помещения белятся, [26].

 

6. Автоматизация и автоматизированные системы управления технологическим процессом (АСУТП)

В химической промышленности комплексной механизации и автоматизации  уделяется огромное внимание. Это  объясняется сложностью и высокой  скоростью протекания технологических процессов, а также чувствительностью их к нарушению режима, вредностью условий работы, взрыво- и пожароопасностью перерабатываемых веществ  и т.д.

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