Производство силикатного кирпича

 

Крупное и среднее  дробление производятся, как правило, сухим способом, мелкое дробление и размол — сухим или мокрым способом (в водной среде). При мокром измельчении уменьшается пылеобразование и частицы получаемого продукта имеют более равномерные размеры; кроме того, облегчается выгрузка продукта. Измельчение материалов производится раздавливанием, ударом, истиранием и раскалыванием. Схематически эти виды усилий показаны на рисунке 4.

Рисунок 4.1 – Виды измельчений. а – раздавливание, б – удар, в – истирание, г – раскалывание.

 

Обычно при измельчении  материала комбинируются те или  иные усилия, например раздавливание  и удар, истирание и удар. Раздавливание  применяют главным образом при крупном и среднем дроблении, истирание — при тонком измельчении. В зависимости от физико-механических свойств материалов выбирают обычно следующие методы измельчения:

 

Таблица 4.2 – Методы измельчения

Материал	Метод измельчения
Твердый и хрупкий	Раздавливание , удар
Твердый и вязкий	Раздавливание
Хрупкий и средней твердости	Удар, раздавливание и истирание
Вязкий, средней твердости	Истирание и удар

 

При выборе метода измельчения  необходимо учитывать свойства материала, например его склонность к комкованию, влажность и др.

Измельчение производится по двум основным схемам — в открытом или замкнутом цикле. При работе по первой схеме весь материал проходит через дробилку (мельницу) только один раз, при работе по замкнутому циклу большая часть материала проходит через дробилку (мельницу) многократно, так как материал с размерами кусков больше допустимого предела возвращается на повторное дробление. Это достигается при соединении дробилки или мельницы с устройствами для разделения измельченного материала по крупности частиц — грохотами или классификаторами.

Измельчение в замкнутом  цикле позволяет значительно увеличить производительность установки и получить более равномерный по крупности продукт.

Машины для измельчения (дробления и размола) делят на дробилки и мельницы. Обычно мельницами называют машины для тонкого и сверхтонкого измельчения, дробилками — машины для крупного, среднего и мелкого дробления, но такое деление является весьма условным.

Рисунок 4.2 - Классификация машин для измельчения по конструктивным особенностям.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Устройство и принцип действия основной установки

 

В щековых дробилках  материал измельчается раздавливанием путем прижатия его движущейся щекой  машины к неподвижной. Измельченный материал выпадает из машины во время обратного хода подвижной щеки,

В щековых дробилках  приближение и удаление подвижной щеки к неподвижной совершается периодически.

В зависимости от способа укрепления подвижной щеки различают дробилки:

1) с наибольшим размахом  в шпальте (рис. 5.1, I)

2) с наибольшим размахом  в зеве (рис. 5.1, II),

3) с равномерным перемещением щеки (рис. 5.1, III).

 

 

Рисунок 5.1 – Схемы  движения щек в дробилках

 

Все части дробилки расположены внутри массивной чугунной станины 11 которая укреплена на прочном основании из кирпича или бетона, В больших дробилках станину изготовляют разборной из стального литья или сваривают из стальных плит толщиной 25 - 50 мм.

Рисунок 5.2 – Щековая  дробилка

 

1 – тяга, 2 – подвижная  щека, 3 – неподвижная щека, 4 –  ось подвижной щеки, 5 – эксцентриковый вал, 6 – шатун, 7 – распорные плиты, 8, 9 – регулировочные клапаны, 10 – пружина, 11 – станина, 12 – маховик, 13 – шкив.

 

Раздавливание материала  происходит в рабочем пространстве между подвижной 2 и неподвижной 3 щеками, снабженными съемными ребристыми плитами из специальной стали. Боковые стенки рабочего пространства также защищены съемными плитами. Подвижная щека подвешена на неподвижной оси 4 и приводится в колебательное движение от эксцентрикового вала 5 при Помощи шатуна 6 шарнирно связанного рычагами (распорными плитами) 7 с этой щекой и регулировочными клиньями 8 и 9. Путем перемещения клиньев, взаимное расположение которых может быть изменено при помощи болтов, регулируют ширину выпускной щели и, следовательно, степень измельчения материала. Тяга 1 и пружины 10 создают в движущейся системе натяжение и обеспечивают обратное движение щеки.

Куски материала измельчаются тогда, когда шатун 5 поднимается, вследствие чего подвижная щека 2 приближается к неподвижной. При опускании шатуна щель дробилки открывается, и измельченный материал выпадает из рабочего пространства. Коленчатый рычаг, образуемый шатуном и распорными плитами, является основой конструкции дробилки этого типа и дает возможность получать очень большие давления.

Щековые дробилки характеризуются  размерами зева и шпальта. Щеки этих дробилок наиболее сильно изнашиваются, а потому их делают съемными и изготовляют  из износостойкого материала. Выбор  металла для щек зависит от характера измельчаемого материала: для более мягких материалов щеки изготовляют из отбельного чугуна, для твердых - из литой марганцовистой или хромистой стали.

Щеки могут быть гладкими или ребристыми; гладкие щеки применяют  при мелком дроблении и для  хрупких материалов, а ребристые - при крупном измельчении и для твердых материалов.

Распорные плиты, работающие на сжатие, изготовляют из чугуна с  отбелкой в концах или из стали; сечение  одной из плит принимают таким, чтобы она ломалась при случайном попадании в дробилку материала чрезмерной твердости, например кусков металла, т. е. служила бы предохранителем,

Достоинствами щековых  дробилок являются надежность конструкции, открывание выходной щеки при обратном ходе подвижной щеки, простота ухода, возможность замены частей и сравнительная компактность установки.

Вместе с тем щековые  дробилки имеют и недостатки:

1) сильное сотрясение  зданий вследствие неуравновешенности  дробилки; поэтому щековые дробилки  не устанавливают на верхних  этажах зданий;

2) перебои в работе  из-за поломки некоторых деталей (распорных плит шатуна, а иногда и станины) вследствие попадания в рабочее пространство кусков металла вместе с измельчаемым материалом;

3) забивание рабочего  пространства измельчаемым материалом при неравномерной подаче кусков, чего можно избежать только при ручной загрузке.

Щековые дробилки изготовляют  разнообразных размеров и типов, начиная с небольших лабораторных, имеющих размеры зева 150x100 мм и кончая дробилками с размерами зева 2100x3000 мм. Последние могут измельчать глыбы материала объемом 1—2 м³ и обладают производительностью до 1000 - 1500 т/час при мощности привода до 300 - 400 квт.

Щековые дробилки широко применяют для крупного дробления материалов, обладающих большой твердостью.

 

6. Технико-экономическая часть

 

 

Полученные в курсовом проекте технико-экономические показатели сравниваются с показателями аналогичных предприятий. Технико-экономические показатели представлены в таблице.

 

Таблица 6.1 – Технико-экономические  показатели

Наименование показателя	Показатели
	в год	на единицу продукции	средние показатели аналогичных предприятий
1.Расход сырья и полуфабрикатов
Кварцевый песок	445 000 000	0,89
Комовая известь	35 000 000	0,7
Вода	20 000 000	0,4
2.Расход энергетических ресурсов
Электроэнергия, кДж	1367	0,000273
3.Количество рабочих
списочное	40	-
явочное	39,2	-
4.Количество календарных дней
выходные	105	-
праздники	10	-
отпуск	24	-
6.Энерговооруженность (на 1 рабочего)	34.1	-
7.Себестоимость (ориентировочная)	6874,06
8.Срок окупаемости производства	3,33

 

 

 

 

Энерговооруженность на одного рабочего рассчитывается по формуле:

где, М – сумма мощностей  всех двигателей, КВт

        n – количество рабочих в одну смену, чел.

 

 Капитальные вложения  в строительство завода рассчитываются  по формуле:

К = М [(К₁ – С) К₂ * К₃ * К₄ + С * К₅] К₆

 

К = 500 000 000 [(80 – 25)1,1 * 1 * 0,96 + 25 * 1,03] 82 = 3 437 030 000 000

 

где  М – мощность предприятия

        С – норматив удельных капиталовложений  оборудования на единицу мощности (равен 25)

        К₁ – принимаем равным 80

        К₂ – коэффициент, учитывающий изменение стоимости изготовления по территориальным районам (равен 1,1)

        К₃ – коэффициент, учитывающий изменение стоимости строительных работ в зависимости от климатических районов

        К₄ - коэффициент, учитывающий изменение стоимости строительных работ в  зависимости от сейсмичности (равен 0,96)

        К₅ – коэффициент, учитывающий изменение стоимости оборудования по зонам ( равен 1,03)

        К₆ – коэффициент инфляции (равен 82)

 

Себестоимость равна:

 

Срок окупаемости  равен: = = 3,33

 

Цена за единицу продукции  рассчитывается по формуле:

Ц = С * К_р

Ц = 6874,06 * 1,3 = 8936

 

Прибыль рассчитывается по формуле:

П_ед = Ц – С

П_ед = 8936 – 6874,06 = 2062

 

Годовая прибыль рассчитывается по формуле:

П = (Ц - С)П_год

 

П = (8936 – 6874,06) 500 000 000 = 1 030 970 000 000

 

 

7.Охрана труда и окружающей среды. Требования к экологической безопасности.

 

 

Процесс производства силикатного  кирпича сопровождается выделением пыли при работе как основного технологического оборудования (дробилок, грохотов, мельниц), та и транспортного (конвейеров, элеваторов, питателей). Потенциальный пылевыброс достигает 23 кг на 1 ты. шт. кирпича. Известково-зремниземистая пыль содержит до 70 % частиц размером менее 20 мкм.

Во время гашения  извести, силикатной смеси в воздух выделяются пары воды, теплота, повышающие температуру и влажность, а также  увеличивающие его запыленность. Все это неблагоприятно отражается на самочувствие и состояние здоровья человека и ухудшает условия труда.

Для поддержания в  помещениях нормальных параметров вохдушной  среды, удовлетворяющих санитарно-гигиеническим  и технологическим требованиям, устраивают вентиляцию. На производстве применяют несколько видов очистки  воздуха или дымовых газов от пыли.

При механической очистке  частицы осаждаются под действием  силы тяжести, инерционных или центробежных сил. Этот вид очистки осуществляют с помощью циклонов.

Эффективность работы пылеосадительного  аппарата оценивается коэффициентом полезного действия по пылеосаждению или степенью очистки газов.

Циклоны НИИОГАЗ типа ЦН-15 предназначены для улавливания  из газового потока взвешенных в них  твердых частиц. В зависимости  от требований, предъявляемых к очистке  газов, от свойств и дисперсного состава частиц циклоны можно применять самостоятельно или использовать в качестве аппаратов первой и второй ступени очистки в сочетании с другими газоочистительными аппаратами. Эффективность очистки циклонами зависит от их диаметра и типа. При увеличении диаметра циклона уменьшается центробежная сила, а следовательно,  и эффективность очистки.  КПД  пылеосаждения циклонов 45-80 %.

Циклоны можно использовать для очистки от нескольких сотен  кубометров газов в час до сотен  тысяч. В случае очистки значительного количества газов циклоны выбранного диаметра объединяют в группы по 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 элементов. Газовый поток и взвешенные в нем частицы (твердые или жидкие) со сравнительно большой скоростью вводятся через входной патрубок в циклон с винтообразной крышкой. По мере продвижения к пыле выпускному отверстию часть потока под влиянием разности давлений направляется к выпускной трубе.

Основная часть взвешенных в газах частиц (в зависимости  от крупности) по инерции отбрасывается  к стенкам циклона и вместе с газовым потоком опускается, проходя через отверстие в бункер циклона. В бункере завихренный поток меняет свое направление и теряет скорость, вследствие чего выпадают взвешенные частицы.

Очищенные газы, присоединяя  к себе части потока, отделяющиеся от нисходящей спирали, перемещаются по восходящей (внутренней) спирали к выпускной трубе, через которую выводятся из циклона. Внизу к бункеру примыкает пылевой затвор, с помощью которого из аппарата удаляются уловленные частицы. Для эффективности очистки затвор должен быть установлен герметично. В случае возникновения подсосов скорость восходящего потока в бункере увеличивается и усиливается вынос отсепарированных частиц пыли.

При соединении циклонов в группы запыленный поток входит через патрубок в общую распределительную камеру и затем в циклонные элементы. На входе каждого элемента установлен завихритель потока. Осажденная в элементах пыль собирается в бункере, а очищенные газы выходят через патрубок. В процессе установки циклонов предусматривают термоизоляцию из минеральной ваты их наружных поверхностей во избежание конденсации водяных паров очищаемых газов.