Производство керамзитобетонных стеновых панелей

-теория тепловлажностной обработки бетона

Тепловлажностная обработка легких бетонов на пористых заполнителях. Тепловлажностная обработка легких плотных цементных и силикатных бетонов применяется для ускорения процесса набора проектной прочности изделиями при одновременном соблюдении требований по экономии вяжущего. Тепловлажностная обработка— длительный процесс, занимающий 80—85% общей продолжительности изготовления изделий. Поэтому правильное назначение режима обработки, при котором в минимальные сроки будет достигнута отпускная прочность, имеет большое экономическое значение.

К сожалению, готовых рецептов для назначения режима тепловлажностнои обработки для всех случаев практики нет, он должен назначаться в зависимости от свойств применяемого цемента, состава бетона, габаритов изделия, времени предварительного выдерживания, требуемой прочности и т. д. Поэтому режим тепловлажностнои обработки назначается применительно к конкретному изделию и виду легкого бетона после предварительной опытной проверки.

Тепловлажностная обработка может производиться:

а) пропариванием в камерах или кассетах при нормальном давлении и температуре до 100° С;

б) запариванием в автоклавах при давлении насыщенного пара до 8—12 ат;

в) электропрогревом   при  стендовом изготовлении при температуре до 100° С;

г) обогревом  через  формы,  кассеты,  матрицы или пол стенда.

Изделия из легких цементных бетонов (шлакобетоны, золобетоны, керамзитобетоны и др.) в летнее время могут получить заданную прочность при твердении в естественных условиях. Для предохранения изделий от высыхания под действием солнца и ветра требуется в этом случае их укрывать брезентом, опилками, песком или другими материалами. В жаркое и сухое время года обязательна поливка изделий не менее 3 раз в сутки в течение 7 дней, если они изготовлены на портландцементе, и не менее 14 дней, если они изготовлены на смешанных цементах. Однако процесс твердения изделий в естественных условиях при некоторых сортах вяжущих протекает слишком медленно, требует большого количества форм и больших складских площадей для выдерживания изделий до набора ими отпускной прочности. В целях сокращения заводских площадей на современных заводах применяется тепловлажност-ная обработка.

Большие возможности сокращения сроков изготовления изделий из легких бетонов с твердением в естественных условиях появляются при использовании быстротвердеющих и вибродомолотых  цементов.

Установлено, что прочность легких бетонов на вибродомолотом цементе после одного-двухдневного твердения в естественных условиях соответствует прочности пропаренных легких бетонов на исходном цементе. Однако внедрение в производство вибродомола цемента вносит серьезные осложнения в технологический процесс изготовления изделий. В производственных условиях удобнее для изделий из легких бетонов, твердеющих в естественных условиях, применять быстро-твердеющий цемент БТЦ, при котором достигается приблизительно тот же эффект ускорения твердения, как и при домоле цемента.

2.7. Структура и режим работы предприятия.

Структура предприятия во многом зависит от вида выпускаемой продукции.

Типичными основными подразделениями предприятия при производстве минераловатных плит являются:

                  склад сырьевых материалов – предназначен для хранения нормативного запаса сырья (2-10 сут); обеспечения условий сохранения требуемого качества сырья; оснащены погрузочно-разгрузочным оборудованием;

                  производственные (основные) цехи – осуществляют переработку сырья в готовую продукцию;

                  вспомогательные цехи – осуществляют ремонт оборудования, изготовление  инструмента, приспособлений; вырабатывают энергию, необходимую для технологических целей;

                  Обслуживающие цехи – организую работу транспорта;

                  Лаборатория и отдел технического контроля (ОТК) – осуществляют контроль качества сырья и готовой продукции, технологического процесса;

                  Склад готовой продукции;

                  Административно-управленческий  аппарат – обеспечивает управление работой предприятия.

Режим работы предприятия характеризуют количеством рабочих дней в году, продолжительностью  и количеством смен в сутки.

Режим  работы производственных отделений (цехов) выбирают в соответствии с режимом работы оборудования.

Непрерывный режим работы – 365 суток при трехсменной работе 24 часа в сутки (продолжительность смены – 8 часов).

Прерывный режим работы – предполагает деятельность предприятия или его подразделения с перерывами на выходные и праздничные дни. Количество выходных дней: 54 (воскресенье) или 104 (суббота и воскресенье). Количество праздничных дней в Республике Казахстан составляет 12. Количество рабочих дней при прерывном режиме работы: 301 (для шестидневной рабочей недели) и 249 (для пятидневной рабочей недели).

Цехи предприятий, связанные с термической обработкой материалов (обжиг, сушка), работают по непрерывному режиму. Для бесперебойной работы таких цехов должны быть обеспечены необходимые запасы сырья и подразделения с учетом перерыва в работе других подразделений.

Склады сырья, материалов и готовой продукции работают по непрерывному режиму.

Другие цехи работают по прерывному режиму, при этом количество смен зависит от степени загрузки технологического оборудования.

Годовой фонд рабочего времени, Вр. Ч, рассчитывают по формуле:

                                                Вр = Ср ∙ n ∙ КИСП                                                                           (6)

где Ср – расчетное количество рабочих суток в году, сут;

                 n – количество рабочих часов в сутки, ч;

                 КИСП – коэффициент использования оборудования во времени; учитываем          время, необходимое для ремонта и вынужденных простоев; принимают 0,75-0,95.

          Коэффициент использования  КИСП может быть определен по времени фактической работы оборудования в смену к продолжительности смены.

Если определение фактического коэффициента использования затруднено, то применяют значение по следующим рекомендациям:

0,8-0,9 – для непрерывно действующих установок;

0,5-0,6 – для оборудования периодического действия;

0,8-0,9 – для транспортного оборудования.

Режим работы, принятый для предприятия представлен в таблице 4.

Таблица 4 – Режим работы предприятия

2.8. Программа выпуска продукции.

              Программа выпуска продукции – распределение во времени произведенных изделий, то есть количество продукции, отправляемое потребителю в год, в сутки, в смену, в час.

Исходными данными для расчета программы выпуска являются значения выпуска изделий в год, Пгод, м3/год; м2/год или шт./год; а также т/год; которые указаны в задании для курсового проекта.

Для расчета выпускаемой продукции используют все единицы измерения (м3, м2, шт, т).

Объем выпуска изделий в сутки, Псут; т/год, рассчитывают по формуле:

                                     .                                 (7)

Объем выпуска изделий в смену, Псм; т/год, рассчитывают по формуле:

                                               .                                  (8)

         где n – число смен в сутки (таблица 4)

Объем выпуска изделий в час, Пчас; т/год, рассчитывают по формуле:

                                             .                                   (9)

              В расчетах использованы значения Ср, Вр и n для последней стадии технологической обработки изделий.

Годовую производительность выражают в единицах массы. Для этого осуществляют перевод других исчислений, используя  сведения о массе и плотности изделий.

Если производительность выражена в м3/год, расчет ведут по формуле:

        .    (10)

Результаты расчетов представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Программа выпуска керамзитобетонных стеновых панелей:

2.9 Материальный баланс производства

Для составления аппаратурно-технологической схемы производства необходимо определить количество материалов, подлежащих переработке на каждом переделе в единицу времени для выполнения программы выпуска, т.е. необходимо составить производственную программу. Для определения материальных потоков на каждом техническом переделе в единицу времени рассчитывают материальный баланс.

              Материальный баланс рассчитывают в следующих статьях: прихода и расхода. Статьи прихода включают в себя количество сырья, которое поступает в производство, а статьи расхода представляются в виде готовой продукции, побочных продуктов и производственных потерь на каждой стадии производства. Статьи расхода и дохода должны быть равны, невязка 0,5% допустима.

Расчёт расхода сырьевых материалов для производства минераловатных плит:

1) Объем продукции, П1, т/год, с учетом потерь при складировании, (сортировке, упаковке) готовых изделий a1=2-3%:

                                                          (11)

2) Потери готовой продукции при складировании, К1, т/год:

К1 = П1 – Пгод = 45918,37 – 45000 = 918,37 т/год                                            (12)

3) Масса изделий, выходящих из щелевой камеры, П2, т/год, с учётом потерь

a2 = 0,5 – 2,5%

                                                      (13)

4) Потери изделий, К2, т/год, при тепловой обработке:

К2 = П2 – П1 = – 45918,37 = 937,11 т/год                                            (14)

5) Расход формовочной массы, П5, т/год, с учётом потерь формования изделий а3 = 1 – 3 %:

                                                       (15)

6) Потери формовочной массы, К4, т/год, при формовании изделий:

К3 = П3 – П2 = 47811,71 – 46855,48 = 956,23 т/год                                         (16)

7) Расход формовочной массы, П4, т/год, с учетом её потерь при приготовлении и транспортировании, а4 = 0,5 – 1,0 %:

                                                       (17)

8) Потери формовочной массы, К4, т/год, при приготовлении и транспортировании:

К4 = П4 – П3 = 48051,97 – 47811,71 = 240,26 т/год                                         (18)

9) Расход воды, Pв, т/год, рассчитывается по формуле:

                                                             (19)

10) Расход формовочной массы, П8, т/год, с учетом содержания воды: