Реферат: Расчет стекловаренного цеха

смотреть на рефераты похожие на "Расчет стекловаренного цеха"

Міністерство освіти і науки України

Український державний хіміко – технологічний

Університет

Кафедра хімічної технології

кераміки та скла

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Тема: Проект цеху пляшкового коричневого

скла для сувенірної продукції

Виконав: студент групи 4-ТС-73 Огурцов Максим

В’ячеславович
Перевірив: доцент каф. ХТКС Максимович Світлана

Іллівна

Дніпропетровськ

2003 р.

Реферат

Аркушів 57 Таблиць 52 Рисунків 13
Курсова робота містить 7 розділів. У вступі розглянуто положення скляної тари на споживчому ринку, її переваги та недоліки. Розділ 1 містить характеристику та асортимент продукції стандарти на продукцію. В розділі
2 розглянуто сировинну базу підприємства, основні природні та штучні джерела отримання необхідних оксидів, наведені вимоги стандартів. Третій розділ присвячений опису технологічної схеми виробництва пляшок, підготовка сировини, її обробка, виготовлення шихти, вимоги до неї. У розділі 3 наведено технологічну схему виробництва пляшок. В розділі 4 детально розглянута технологія виготовлення склотари, а саме: процеси та стадії підготовки та обробки сировини, скловаріння, виробки скломаси, формування та відпалу виробів визначено необхідне для цього технологічне устаткування: - обладнання для обробки сировини, завантажувачі шихти, скловарна піч , живильники, склоформуючі машини, печі відпалу, а також контроль якості та пакування виробів. Розрахунок матеріального балансу міститься у розділі 5. Розділ 6 містить інформацію про контроль якості продукції. У 7 розділі наведено вибір, розрахунки та технічна характеристика устаткування.
КЛЮЧОВІ СЛОВА: СКЛО, ТАРА, ПЛЯШКИ, СИРОВИНА, ПІСОК, КАОЛІН, КРЕЙДА,
ДОЛОМІТ, СОДА, СУЛЬФАТ НАТРІЮ, ШИХТА, ПІЧ, ВАРІННЯ, СКЛОМАСА, ФОРМУВАННЯ,
ВИРОБИ, ВІДПАЛ, ЯКІСТЬ, СКЛАД, ГРЕЙФЕРНИЙ КРАН, БУНКЕР, СТРІЧКОВИЙ
КОНВЕЄР, ЕЛЕВАТОР, ЩОКОВА ДРОБАРКА, МОЛОТКОВА ДРОБАРКА.

Зміст
Вступ 8

1.Асортимент та характеристика виробів. Вимоги стандарту

9
2.Характеристика сировини
11

2.1. Сировинні матеріали для введення SiO2

12

2.2. Сировинні матеріали для введення Al2O3

12

2.3. Сировинні матеріали для ведення оксидів лужноземельних металів

13

2.4. Сировинні матеріали для ведення оксидів лужних металів

14

2.5. Склобій
14
3. Технологічна схема виробництва

15
4. Опис технологічного та фізико – хімічних основ процесу

16

4.1. Складування та зберігання сировини

16

4.2. Оброблення сировинних матеріалів

16

4.2.1. Лінія підготовки піску

17

4.2.2. Лінія підготовки доломіту

17

4.2.3. Лінія підготовки соди та сульфату натрію

18

4.2.4. Лінія підготовки склобою

18

4.2.5. Підготовка інших матеріалів

18

4.3. Дозування компонентів та змішування шихти

18

4.4. Завантаження шихти та склобою у скловарну піч

19

4.5. Варіння скломаси

19

4.6. Підготовка скломаси до формування

22

4.7. Формування скловиробів

23

4.8. Відпал виробів

24

4.9. Нанесення захисного покриття

25

4.10. Контроль якості виробів

26

4.11. Пакування готових виробів

26

4.12. Внутрішньозаводське транспортування готових виробів

27

4.13. Складування готових виробів

27
5. Матеріальний баланс виробництва

27

5.1. Розрахунок виробничої програми

27

5.2. Визначення загальних технологічних показників цеху, що проектується 27

5.3. Розрахунок шихти

30

5.3.1. Розрахунок необхідної кількості соди та сульфату натрію

31

5.3.2. Розрахунок необхідної кількості вугілля

31

5.3.3. Розрахунок вигоряння шихти

32
6. Контролювання якості виробів
34
7. Вибір, розрахунок, технічна характеристика устаткування

35

7.1. Розрахунок складу сировини

35

7.2. Розрахунок грейферного крану

35

7.3. Лінія піску

36

7.3.1. Розрахунок бункеру

36

7.3.2. Вибір лоткового живильника

37

7.3.3. Розрахунок стрічкового конвеєру

37

7.3.4. Розрахунок сушильного барабану

39

7.3.5. Вибір стрічкового конвеєру

40

7.3.6. Вибір сита

40

7.3.7. Розрахунок елеватора
41

7.3.8. Вибір стрічкового конвеєру

42

7.3.9. Вибір електромагнітного сепаратора

42

7.3.10. Розрахунок бункера вагової лінії

42

7.3.11. Вибір лоткового живильника

42

7.3.12. Вибір змішувача шихти

42

7.3.13. Вибір автоматичних терезів

43

7.4. Лінія каоліну

43

7.4.1. Розрахунок бункеру

43

7.4.2. Вибір лоткового живильника

43

7.4.3. Вибір стрічкового конвеєру

42

7.4.4. Вибір елеватора

44

7.4.5. Вибір сита

44

7.4.6. Розрахунок бункера вагової лінії

44

7.4.7. Вибір лоткового живильника

44

7.4.8. Вибір автоматичних терезів

44

7.5. Лінія доломіту

45

7.5.1. Вибір бункеру

45 7.5.2. Вибір лоткового живильника

45 7.5.3. Розрахунок щокової дробарки

45

7.5.4. Вибір стрічкового конвеєру

46

7.5.5. Вибір елеватора

46

7.5.6. Вибір сушильного барабану

46

7.5.7. Вибір стрічкового конвеєру

46

7.5.8. Розрахунок молоткової дробарки

47

7.5.9. Вибір стрічкового конвеєру

47

7.5.10. Вибір сита

47

7.5.11. Вибір елеватора

47

7.5.12. Вибір електромагнітного сепаратора

48

7.5.13.Розрахунок бункера вагової лінії

48

7.5.14. Вибір лоткового живильника

48

7.5.15. Вибір автоматичних терезів

48

7.6. Лінія соди

48

7.6.1. Вибір бункеру

48

7.6.2. Вибір лоткового живильника

49

7.6.3. Вибір стрічкового конвеєру

49

7.6.4. Вибір елеватора

49

7.6.5. Вибір сита

49

7.6.6. Вибір дробарки
49

7.6.7. Розрахунок бункера вагової лінії

50

7.6.8. Вибір лоткового живильника

50

7.6.9. Вибір автоматичних терезів

50

7.7. Лінія сульфату натрію

50

7.7.1. Розрахунок бункеру зберігання

50

7.7.2. Вибір лоткового живильника

50

7.7.3. Вибір стрічкового конвеєру

51

7.7.4. Вибір елеватора

51

7.7.5. Вибір сита

51

7.7.6. Вибір дробарки
51

7.7.7. Розрахунок бункера вагової лінії

5

7.7.8. Вибір лоткового живильника

52

7.7.9. Вибір автоматичних терезів

52

7.8. Лінія крейди
52

7.8.1. Розрахунок бункеру зберігання

52

7.8.2. Вибір лоткового живильника

52

7.8.3. Вибір стрічкового конвеєру

52

7.8.4. Вибір елеватора

53

7.8.5. Вибір сита

53

7.8.6. Розрахунок бункера вагової лінії

53

7.8.7. Вибір лоткового живильника

53

7.8.8. Вибір автоматичних терезів

53

7.9. Лінія вугілля

54

7.9.1. Розрахунок бункеру зберігання

54

7.9.2. Вибір лоткового живильника

54

7.9.3. Вибір стрічкового конвеєру

54

7.9.4. Вибір сита

54

7.9.5. вибір елеватора

54

7.9.6. Розрахунок бункера вагової лінії

54

7.9.7. Вибір лоткового живильника

55

7.9.8. Вибір автоматичних терезів

55

7.10.Лінія склобою

55

7.10.1. Розрахунок бункерів зберігання

55

7.10.2. Вибір лоткового живильника

55

7.10.3. Вибір щокової дробарки

55

7.10.4. Вибір стрічкового конвеєру

56

7.10.5. Вибір елеватора

56

7.10.6. Вибір електромагнітного сепаратора

56

7.10.7. Розрахунок бункера вагової лінії

56

7.10.8. Вибір лоткового живильника

56

7.10.9. Вибір мірного бункеру

56

Література

ВСТУП

„Склом називають всі аморфні тіла, одержані шляхом переохолодження розплаву, незалежно від їх хімічного складу і температурної ділянки твердіння. Внаслідок поступового підвищення в‘язкості вони набувають властивості твердих тіл, при цьому процес переходу з рідкого становища у склоподібне повинен бути зворотнім.”

Скло – штучний матеріал який має такі властивості, як прозорість.
Твердість хімічна стійкість, термостійкість. Крім того скло має властивості, які залежать від його прозорості. Завдяки цьому скло широко використовують майже у всіх галузях техніки, медицині, у наукових дослідженнях , та у побуті.

Скло отримують шляхом термічної обробки шихти, яка є сумішшю природних або штучних сировинних матеріалів. Шихту завантажують у піч, і при визначеній температурі та витримці, отримують розплав – скломасу. При охолодженні скломаси в‘язкість її зростає, що надає можливість формувати вироби шляхом видування, прокатки, витягування, пресування чи пресовидування.

В залежності від практичного використання скляних виробів змінюється хімічний склад скла, форма, розміри, та спосіб їх виготовлення.

Сучасна скляна промисловість виготовляє найрізноманітніші вироби – промислове та побутове листове скло, скляні труби і ізолятори, медичне та парфумерне скло, тарне та сортове скло, піноскло, скловолокно, ситали та інше.

Тарне скло займає досить велику частку від загального об‘єму продукції, що виготовляють скляні заводи. Це відбувається тому, що тарне скло використовується для фасування зберігання та транспортування різноманітних рідких пастоподібних та твердих продуктів.

Перевагами скляної тари, що обумовлюють широке її використання у різноманітних галузях промисловості та в побуті є: гігієнічність, прозорість, можливість виготовлення тари різноманітних розмірів та форми, можливість герметичного закривання та багаторазового використання, доступна ціна.

Скло не виділяє шкідливих речовин, не має запаху, забезпечує тривале зберігання продуктів, добре миється та дезінфікується, легко утилізується, має добрі декоративні можливості. Крім того, скляна промисловість забезпечена найбагатшими сировинними ресурсами.

1. Асортимент та характеристика виробів

Скляну тару класифікують: по розміру шийки; по кольору скла; по типу шийки; по призначенню.

По розміру шийки розрізняють вироби з вузькою шийкою ( внутрішній діаметр горличка менше ніж 30 мм ) і вироби з широкою шийкою ( внутрішній діаметр горличка більше ніж 30 мм).

Тара з вузькою шийкою використовується, як правило для розливу, зберігання і транспортування вин (в тому числі й шампанських), лікеро – горілчаної продукції, пива, безалкогольних напоїв, мінеральних вод, соків.
Виготовляють вироби з вузькою шийкою місткістю від 50 до 1000 мл. В разі виникнення потреби можливе виготовлення тари з вузькою шийкою іншої місткості, ніж вказані. Для виготовлення використовують безкольорове, напівбіле, темно – зелене, і жовтогаряче скло. В пляшках виготовлених з безкольорового скла припускається слабкі кольорові відтінки: зеленуватий, блакитний, жовтуватий та сіруватий. В пляшках виготовлених з напівбілого скла припускаються зелені, блакитні і жовтуваті відтінки. Тара з широкою шийкою використовується для розфасовування, зберігання та транспортування рідких, пастоподібних та твердих речовин. Широко використовується у харчовій та хімічній промисловості. Виготовляють вироби з широкою шийкою місткістю 500,700,1000,1500,2000,3000,5000 мл, а також місткістю 10, 15, 20 літрів. Для виготування тари з широкою шийкою використовують безкольорове та напівбіле скло.

Пляшка – це споживча тара, найчастіше - циліндричної форми, з плескуватим або увігнутим дном, зі звуженою шийкою, діаметр якої значно менше ніж діаметр корпуса

Пляшки для харчових продуктів виготовляють великими партіями, якщо виготовляються стандартні серійні вироби. Найчастіше вони є багато обертовими, тобто, багато разів проходять цикл використання: розфасовка, зберігання продукту, продаж продукту, повернення тари на повторне використання. Цей цикл проходить між підприємствами харчової промисловості та торговими організаціями. Скляні пляшки призначені для харчових рідких продуктів відповідають ДСТу 10117-91

Таблиця 1.1 – типи, основні параметри і розміри скляних пляшок для харчових рідин [1]
|тип пляшки |колір скла пляшки |номінальна |тип вінчику |
| | |місткість, см3 |горловини |
|І |Зелений, коричневий напівбілий,|700, 200 |К |
| |безкольоровий | | |
|ІІ |Зелений, безкольоровий |740, 400 |Ш або КПШ |
|ІІІ |Безкольоровий |500, |К |
| | |200, |К |
| | |100 |А або В1 |
|ІV |Безкольоровий, напівбілий |500, 250 |К |
|V |Безкольоровий |330 |КП |
|VI |Коричневий |700 |В |
|VII |Безкольоровий, напівбілий, |775 |КП або В |
| |зелений | | |
|ІХ |Безкольоровий, напівбілий, |544 |К або В |
| |зелений, коричневий | | |
|Xа |Безкольоровий, напівбілий, |500 |КП |
| |зелений, коричневий | | |
|Xб |Зелений, коричневий |330 |КП |
|XI |Безкольоровий, напівбілий, |200 |КП |
| |коричневий | | |
|XII |Безкольоровий, зелений, |750, 500 |К або В |
|XIII |Безкольоровий, |750 |В |

Таблиця 1.2 – параметри пляшки типу ІІІ [1]
|місткість, | Розміри, мм |
|см3 | |
|зелене |71,2 |1,8 |0,3 |12,2 |14,2 |0,3 |0,15 |
|оливкове |71,2 |1,8 |0,3 |12,2 |14,2 |0,3 |0,1 |
|коричневе |71,2 |2,8 |0,5 |11 |14,2 |0,3 |0 |
|відхилення|±0,5 |±0,5 |±0,04 |±0,2 |±0,2 |±0,02 |±0,02 |
|, % | | | | | | | |

Вміст лужних оксидів збільшується при виробленні на видувних автоматичних машинах дрібної склотари місткістю до 200 мл, а також склотари з дрібною різьбою на горлі під гвинтовий ковпачок.

Іноді при формуванні вузькогорлої склотари зменшують вміст MgO до 0,8 –
1,5%. Зменшення вмісту MgO до 0,8 – 1,5% у складі скла знижує схильність скломаси до кристалізації в температурному інтервалі формування, що особливо відчувається в складі скла з підвищеним вмістом Al2O3.

При варінні безкольорового скла доречно замінити частину Na2O (до 3%) на К2О, що широко використовується на провідних підприємствах. Це утворює у склі ефект двох лугів, який дозволяє отримати підвищення хімічної стійкості скла та поліпшити технологічні властивості при підвищеному вмісті лужних оксидів.

2.1. Сировинні матеріали для введення SiO2.

Кварцовий пісок.

Кварцовий пісок являється основним матеріалом для введення в скло SiO2.
Якість кварцового піска визначається вмістом в ньому кремнезему та домішок.
Кварцові піски високої якості повинні містити 99 – 99,8% кремнезему та 1 –
0,2% домішок. Звичайно в кварцовому піску міститься домішки різноманітних мінералів: магнезиту, польового шпату, каоліну, карбонатів кальцію, магнію та ін. Для безкольорового скла найбільш шкідливими домішками є сполучення заліза, які фарбують скло в зелений або жовтий колір. При температурах варіння скла стійкими є дві форми: Fe2O3 та FeO, при чому, їх вплив на колір скла різний. Fe2O3 надає склу жовтого кольору, а FeO надає синій.
Інтенсивність відтінку, який надає двохвалентне залізо у 15 більше ніж трьохвалентне, а причиною появи зеленого кольору є те, що у склі одночасно можуть існувати обидві оксидні форми. В залежності від того, яка форма переважає скло набуває відповідного жовтувато зеленого, або синювато зеленого кольору Крім сполучень заліза пісок може містити наступні фарбуючи оксиди: Cr2O3 та ТІО2.

У виробництві різноманітних видів склотари дозволяється вміст оксидів заліза в піску (в%):для безкольорової склотари до 0,1 для напівбілої склотари до 0,3. Для виробництва склотари, особливо пофарбованої в зелений колір, вміст оксидів заліза не нормується та у зв’язку з цим часто використовуються піски, видобуток яких можна організувати неподалік від скляного заводу. Розміри зерен піску, та особливо кількісне відношення зерен по розмірам, дуже важливо враховувати при варінні скла. У випадку використання однорідних за розмірами зерен піску досягається рівномірне їх розчинення з утворенням гомогенного розплаву. У виробництві склотари бажано вживати такі кварцові піски, в яких вміст фракції розміром 0,2 – 0,5мм складає 85-90%. Бажано вживати дрібний, з гострокутною формою зерен, пісок тому, що в цьому разі значно підвищується швидкість розчинення завдяки збільшенню реакційної поверхні. Це в свою чергу прискорює процес варіння.

Хімічний склад піску(мас. %):

SiO2 – 98,64;

Al2O3 – 0,44;

Fe2O3 – 0,65; в.п.п. – 0,21; важка фракція – 0,54.

Пісок відповідає ДСТу 22551-77.

2.2. Сировинні матеріали для введення Al2O3.

Додавання Al2O3 в певних кількостях у склад скла сприяє зниженню КТР скла, підвищує механічну та термічну витривалість, поліпшує кристалізаційні властивості. АІ2О3 вводять у склад скла за допомогою технічного оксиду алюмінію, гідрооксиду алюмінію, польових шпатів, каолінів та ін. Крім того можна застосовувати відходи гірничо-збагачувальних фабрик, полевошпатного та нефелінового концентратів. Для введення АІ2О3 також використовують пегматити.

Пегматити уявляють собою природну суміш польових шпатів та оксиду кременю. Вміст оксиду алюмінію в них може досягати 20-22%. У вигляді супутніх домішок у пегматитах зустрічаються оксиди заліза, лужноземельних металів, титану. На різницю від польових шпатів, в пегматитах оксиди заліза містяться у вигляді крупнокристалічних включень, і легше піддаються відділенню від основної породи. Al2O3 вводимо каоліном, що відповідає ДСТу
19609,0-89.

Каолін має наступний хімічний склад(мас. %):

Al2O3 – 36,7;

Fe2O3 – 0,52;

CaO – 1,18;

MgO – 0;

SiO2 – 46,35; в.п.п. – 14,74; волога – 0,51.

2.3. Сировинні матеріали для ведення оксидів лужноземельних металів

Матеріали, що утримують кальцій.

Оксид кальцію прискорює реакції силікатоутворення, сприяє полегшенню варіння та освітлення, поліпшує виробку скломаси, підвищує його хімічну стійкість.

Оксид кальцію вводять у скло за допомогою вуглекислих солей CaO –1,18,
MgO -0, які містять 56% СаО та 44% СО2. на підприємствах використовують мінеральні різновиди вуглекислого кальцію. Серед них крейда, вапняк, мармур та вапняковий шпат. В цих мінералах міститься до 90-98% СаСО3,а все інше
–домішки.

Оксид кальцію вводимо крейдою, хімічний склад якої відповідає ДСТу
12085-88.

Крейда Слав’янського родовища має наступний хімічний склад(мас. %):

?СаСО3*MgСО3 – 96,55;

СаСО3 – 95,51;

MgСО3 – 1,04;

Fe2O3 – 0,03; волога – 0,07.

Крейда Бєлгородського родовища:

?СаСО3*MgСО3 – 96,65;

СаСО3 – 95,65;

MgСО3 – 1,00;

Fe2O3 – 0,02; волога – 0,08.

Матеріали, що утримують магній.

Оксид магнію сприяє поліпшенню кристалізаційних властивостей скла, зниженню КТР, підвищенню механічної витривалості. При одночасному введенні
Al2O3 та MgO поліпшується вироблення скла, підвищується його хімічна стійкість. В якості сировини для введення MgO звичайно використовують доломіт - СаСО3*MgСО3– природній подвійний карбонат кальцію та магнію.
Доломіт це гірська порода, тому крім СаСО3 і MgСО3 уній містяться домішки
SiO2, Al2O3, Fe2O3. в залежності від виду та концентрації домішок, доломіт може набувати жовтого, бурого або сірого кольору. Припустимий вміст оксидів заліза, при виготовленні тарного скла, складає не більше ніж 0,05%

У чистому вигляді доломіт містить 30,4% CaO, 21,9 MgO та 47,7% СO2.
Природні доломіти завжди містять домішки піску, глинозему і заліза. Тому постійність складу та мінімальний вміст шкідливих домішок має дуже важливе значення при виготовленні безбарвної тари. У якості матеріалів за допомогою яких можна ввести MgO іноді використовують ( за умови постійності хімічного складу ) магнезит MgСО3, доломітизований вапняк та ін. MgO вводимо доломітом ДСТу23673,0-79.

Доломіт Докучаєвський(мас. %).

CaO – 34,69;

MgO – 13,64;

Al2O3 – 0,51;

Fe2O3 – 0.24;

SiO2 – 4,4.

Доломіт Новотроїцький

CaO – 37,82;

MgO – 14,75;

Al2O3 – 0,58;

Fe2O3 – 0.11;

SiO2 – 2,14.

2.4. Сировинні матеріали для ведення оксидів лужних металів

Матеріали, що містять натрій.

Основними матеріалами для введення у скло оксиду натрію є сода та сульфат. У виготовленні скла в якості основного сировинного матеріалу, що містить луги, використовують кальциновану соду, яка містить 58,5 Na2O та
41,5 СO2. температура плавлення соди 8510С. технічна сода для виготовлення скла повинна утримувати не менш ніж 95% Na2СO3 і не більш ніж 1% Na2СІ.
Сульфат натрію використовують, як замісник соди тому, що він менш дефіцитний і більш дешевий. При варінні скла сульфат важко і повільно розкладається. Сульфат, що не розклався, неповністю засвоюється скломасою, і за рахунок того, що він має меншу щільність, випливає на поверхню, утворюючи луг. Для того, щоб полегшити розкладення сульфату і попередити появу лугу, в шихту вводять відновлювач (вуглець) у вигляді вугілля, коксу, антрациту, деревинного вугілля та ін.

Na2O вводять за допомогою сульфату в кількостях, які залежать від призначення та способу виготовлення склотари. Таким чином, при виготовленні забарвлених пляшок за допомогою сульфату вводиться 30% Na2O, і виготовленні напівбілих пляшок – 25% Na2O, у виробництві безбарвних пляшок – 5% Na2O.

Оксид натрію частково можна ввести за допомогою гірничих порід, які використовуються для введення інших основних оксидів, що утворюють скло, наприклад Al2O3 (нефеліни, трахіти, польові шпати, та ін.).

Оксиди лужних металів вводимо за допомогою соди ДСТу 5100-85 та частково сульфату.

Сода має наступний хімічний склад(мас. %):

Na2СO3>99,2 (після прожарення);

СІ-

©2007—2016 Пуск!by | По вопросам сотрудничества обращайтесь в contextus@mail.ru