Размеры отверстий контрольных сит, мм
|
Полные остатки на контрольных ситах, % по массе
|
20
|
До 5
|
10
|
От 20 до 40
|
5
|
» 40» 75
|
2,5
|
» 90» 100
|
Менее 2,5
|
До 10
|
Среднее значение коэффициента формы частиц не должно быть
более восьми. Количество частиц с коэффициентом формы более восьми не должно
превышать 20% для остатка на сите с отверстиями размером 20 мм и 10% для
остатков на ситах 10 и 5 мм.
Натриевое жидкое стекло по ГОСТ 24211-80.
Нейтрализуют действие вредных водорастворимых веществ
древесины (сахаристые вещества, смоляные кислоты) и ускоряют процесс твердения
арболита.
Технические характеристики жидкого стекла:
двуокиси кремния 21-24%;
окиси кальция макс. 0,2%;
силикатный модуль 2,7-3,4%;
плотность 1,28-1,34 г./см3.
Хлорид кальция по ГОСТ 450-77 ХК.
Применяется как ускоритель твердения. Размер частиц
хлористого кальция, выпускаемого в виде чешуек и гранул, не должен превышать 10
мм. Допускается в жидком хлористом кальции, изготовляемом в течение года по
безупарочному способу, массовая доля хлористого кальция не менее 32%, а в
продукте, изготовляемом другими способами в период с октября по апрель (включительно),
массовая доля хлористого кальция - не менее 30%.
Химические добавки допускаются к применению только в виде
комплексных добавок (в пересчете на сухое вещество): жидкое стекло и хлорид
кальция в соотношении 2: 1 по массе в количестве 4 - 6% от массы цемента.
Вода по ГОСТ 23732-79.
Технические требования: вода не должна содержать пленки
нефтепродуктов, жиров, масел. Также в воде не должно быть окрашивающих
примесей. Окисляемость воды не должна быть более 15 мг/л. Водородный показатель
воды (pH) не должен быть менее 4 и более 12,5. Вода не должна содержать также
примесей в количествах, нарушающих сроки схватывания и твердения цементного
теста и бетона, снижающих прочность и морозостойкость бетона.
Дозирование материалов при изготовлении арболитовой смеси
должно производиться с точностью: цемента ±2% по массе; древесной дробленки
±5% по объему с контролем по массе; воды ±2% по массе или объему; растворов
химических добавок ±2% по массе или объему.
Самый высокий оптимальный показатель прочности арболита, изготовленного
на древесной дробленке, можно получить при Д/Ц=0,6.
Оптимальным В/Ц отношением при Д/Ц=0,6 является отношение
В/Ц=1,1.
3. Выбор технологической схемы производства
Технологический процесс производства арболитовых изделий и
конструкций состоит из следующих операций: дробления и подготовки заполнителя
по гранулометрическому составу, его обработки, приготовление химических
добавок, дозировки компонентов арболита, приготовления арболитовой смеси,
укладки ее в формы и уплотнения, термообработки сформованных изделий,
вызревания при положительных температурах и транспортирования изделий на склад
(рис. 3.1).
Дозирование материалов при изготовлении арболитовой смеси
должно производиться с точностью: цемента ±2% по массе; древесной дробленки ±5%
по объему с контролем по массе; воды ±2% по массе или объему; растворов
химических добавок ±2% по массе или объему.
Ускорение твердения изделий является важной технологической
операцией в производстве арболита так как при массовом его производстве,
твердение на воздухе не рационально, поскольку требует значительной площади для
склада, кроме того на процесс твердения арболита сказывается изменение погоды,
а в зимний период этот способ вообще не приемлем. Для ускорения твердения
стеновых блоков из арболита будем подвергать его тепловой обработке в течение 4
часов в камерах туннельного типа при температуре 40 - 50 0С.
Важнейшим из технологических факторов, влияющих на
физико-механические свойства арболита и экономические показатели его
производства, является способ формования и уплотнения. От него, прежде всего,
зависит макро- и микроструктура материала, средняя плотность, тепло- и
звукопроводность, влагостойкость и т.д. [7]
Выбор способа уплотнения арболитовой смеси определяется
производительностью линии, типом изделий, свойствами формуемой смеси.
Анализ отечественного и зарубежного опыта производства
арболита позволяет сформулировать основные требования, которым должна
удовлетворять эффективная технология получения этого материала:
формование изделий должно производиться в горизонтальных
формах, что позволяет получать изделия, офактуренные с двух сторон в процессе
их изготовления;
формование следует осуществлять в металлической матрице со
сменными поддонами и бортовой оснасткой из деревянных брусков; это позволяет
исключить из технологической схемы камеры тепловой обработки, последняя
происходит за счет использования теплоты, образующейся в процессе гидратации
цемента.
для уменьшения металлоемкости уплотняющего оборудования и
полного отказа от прессового оборудования рекомендуется применять способ
вибрирования с пригрузом или вибрирования при поризации арболитовой смеси. С
целью снижения уровня шума виброплощадки рекомендуется заменять ударными
установками с гашением удара.
Известные способы формования арболитовых изделий требуют
больших капиталовложений, значительных затрат на металлоформы, отличаются
сложностью технологического оборудования. Поэтому при выборе способа формования
должны быть учтены не только технические, но и экономические показатели.
3.1 Способ прессования
Принципиальная схема производства изделий из арболита методом
горизонтального прессования приведена на рис 3.1.1. Формовочная технологическая
линия представляет собой тележечный конвейер с приводом и тележкой, на которой
находится форма. Тележка с помощью привода устанавливается под бункером для
раствора и арболита. На этом посту в форму укладывают последовательно нижний
слой фактурного раствора, арболитовую смесь и верхний слой раствора. Затем
тележка с формой, в которой изделие зафиксировано съемной крышкой, перемещается
на пост уплотнения, оснащенный вибропрессом, откуда по завершении уплотнения
перемещается на пост выдержки. Изделие в форме снимается, и на тележку
устанавливается другая форма. После этого цикл повторяется. [7]
Рис. 3.1.1 - Метод прессования
3.2 Способ силового вибропроката
Процесс формования изделий на линии осуществляется следующим
образом. Смазанные формы подаются с помощью кран-балки на приемный рольганг для
укладки нижнего фактурного слоя из цементно-песчаного раствора. После укладки и
разравнивании раствора форма движется на виброплощадку под caмоходный
арболитоукладчик. В нижней его части имеется разравнивающее устройство,
состоящее из скребка и свободно вращающегося валика. В процессе движения
арболитоукладчика над формой валик разравнивает насыпаемую смесь и частично
уплотняет ее, снижая насыпную высоту, затем укладывается фактурный отделочный
слой.
После укладки и разравнивания фактурного раствора и
арболитовой смеси заполненная форма подвергается вибрации на виброплощадке в
течение 30 с, а затем по рольгангу с помощью цепного механизма подается под
калибрующий валик, подвешенный на пружинах и совершающий вибрацию в
вертикальной плоскости. Вибрирующий валик укатывает и сжимает смесь по всей
ширине изделия в условиях воздействия двусторонней вибрации с вертикально
направленными колебаниями, поскольку движущаяся форма с изделием располагается
на подпружинном упругом рольганге.
После проработки вибрирующим валиком форма с изделием
передается на вибропрокатную секцию. Основной агрегат этой секции гусеничная
лента, которая входит внутрь формы и производит плавное, постепенное сжатие и
доуплотнение арболитовой смеси под давлением не менее 0,15 МПа в течение 2,5..4
мин при скорости проката 0.67… 1,64 м/мин. В результате этой операции снижаются
упругие деформации смеси, уменьшается распрессовка до требуемых допусков,
фиксация верхней поверхности поверхности проката не требуется. Для
регулирования уплотняющего усилия и плавного перехода ленты через торцевые
борта и перегородки форм нажимные валики оборудуются специальным
контрольно-амортизирующим устройством. Вибрирующий валик и нажимные валики
прокатной секции устанавливаются после проверки высоты торцевых бортов.
Формование изделий данным способом чрезвычайно сложно,
осуществляется оно в три стадии, требующие сложную регулировку, от которой
зависит качество изделий. [7]
Рис. 3.2.1 - Способ силового вибропроката
3.3 Способ вибропрессования и способ роликового вибропроката
Существуют линии ЛВ-24, ЛВ-125М, ЛВ-129 работающие по способу
вибропрессования. Изготовление арболитовых изделий осуществляется в стальных
формах с фиксирующими крышками. Форма с уложенными фактурными слоями и
арболитом, арматурой и закладными деталями накрывается фиксирующейся крышкой и
подается на тележке в вибропрессовальную установку. Под действием вибрации и
сжатия гидродомкратов крышка утапливается в форму, уплотняя смесь, и
защелкивается. Изделие в форме с зафиксированной крышкой выдерживается в
отапливаемом цехе до достижения распалубочной прочности. Недостатки: сложность
эксплуатации оборудования, неравномерность укладки фактурного слоя, высокая
металлоемкость, ненадежность гидравлических домкратов.
Линия ЛВ-64, работающая по способу роликового вибропроката,
разработана с учетом достоинств и недостатков линий ЛВ-24, ЛВ-125М и ЛВ -129.
Технология ее работы следующая. Форма с уложенной арматурой и закладными
деталями устанавливается на конвейере и перемещается под укладчик нижнего цементно-песчаного
раствора. На следующем посту, когда форма располагается под арболитоукладчиком,
производится вибрация, в результате которой раствор растекается по днищу формы
ровным слоем. После этого форма заполняется арболитовой смесью. Смесь
укладывается и первоначально уплотняется вибрацией вровень с бортами формы.
Затем форма перемещается по конвейеру на следующий пост, где установлен
вибротрамбующий агрегат. Он уплотняет смесь в процессе движения формы на за:
данную величину ниже уровня ее бортов. Далее форма перемещается под укладчик
верхнего слоя цементно-песчаного раствора. На следующем посту верхний слой
раствора с помощью заглаживающего устройства выравнивается до уровня верха
бортов формы. На участке между постом заглаживания раствора прессом форма закрывается
крышкой, с помощью пресса крышка вдавливается и фиксируется специальными
замками. Сформированный пакет с зафиксированной крышкой снимается с конвейера и
переносится на пост вызревания и твердения. Уплотнение арболитовой смеси при
этом способе осуществляется в три стадии. На первой стадии уплотнение
происходит при усадке нижнего слоя раствора и арболитовой массы при помощи
вибрации, на второй с помощью вибропрокатного агрегата методом роликового
вибропроката (основное уплотнение), на третьей - с помощью пресса (8 форму с
изделием впрессовьшается крышка, которая, дополнительно уплотняя арболвтовую
массу и верхний слой изделий, фиксирует изделие от распрессовки и обеспечивает
получение требуемых геометрических размеров по толщине изделий. Прочность на
сжатие изделий, изготавливаемых на такой линии невысока, смесь необходимо
доуплотнять в прокатной секции. Также недостаток в ограниченности ширины
формуемого изделия длиной самого валка, что затрудняет переход на новую
номенклатуру. [7]
Рис. 3.3.1 Технологическая линия роликового вибропроката
3.4 Способ вибрирования с пригрузом
Формовочная линия состоит из виброуплотняющей установки,
укомплектованной пригрузом и стандартной вибрационной площадкой СМЖ-200А, одной
металлической формой с делительными вкладышами и комплектом щитовых поддонов,
тросовым конвейером для перемещения формы, раздатчиками арболитовой смеси и
раствора фактурного слоя.
Приготовленная арболитовая смесь из смесителя выдается в
бетонораздатчик, а затем в движущуюся форму, В которую предварительно
закладывается поддон. По мере продвижения формы смесь в ней разравнивается
ровнителем скребкового типа. Заполненная форма для уплотнения тросовым
конвейером перемещается в формовочную установку, где центрируется с помощью
конусных направляющих на виброблоках вибрационной площадки под пригрузом.
После опускания пригруза в форму на уплотняемую смесь
включается вибрационная площадка, действующая в течение 3,5..4 мин. Затем
пригруз поднимается с помощью пневмоцилиндров и форма перемещается на пост
распалубки. Сформованныу мелкоштучные изделия на поддоне переносятся
кран-балкой на пост твердения.
При виброуплотнении с пригрузом частицы древесного
заполнителя, перемещаясь относительно друг друга, занимают в структуре арболита
положение, обеспечивающее наибольшую площадь контактных зон, при этом
уменьшается величина распрессовки. При обычном же способе прессования
арболитовой смеси для получения изделий идентичной плотности частицы древесного
заполнителя в отдельных контактах сжимаются, вызывая упругие деформации, что
ведет к распрессовке сформованного изделия и в конечном результате - к снижению
прочности.
Арболитовые мелкоштучные блоки, полученные способом
вибрирования с пригрузом, имеют хороший товарный вид, высокую однородность
структуры и хорошие физико-механические свойства.
Достоинством способа виброуплотнения с пригрузом является
возможность немедленной распалубки полученных арболитовых изделий. Это
обеспечивает существенное снижение металлоемкости (на 120… 150 т) по сравнению
с действующими линиями аналогичной мощности за счет сокращения парка форм и
массы формовочной установки. Масса такой формовочной линии 9 т. [7]
Рис. 3.4.1 - Метод вибрирования с пригрузом
Примем данный метод формования, так как он является наиболее
выгодным решением с точки зрения денежных затрат на строительство цеха, а также
из-за высокой однородности структуры и хороших физико-механических свойств
получаемых с помощью этого способа формования изделий.
4. Расчет состава сырьевой смеси
Требуется подобрать Арболит класса В2,5 плотностью не более
700 кг/мі для блоков наружных стен. Расчет сырьевых материалов выполнен в
соответствии с СН 549-82. Ориентировочный расход цемента М400 на 1 мі арболита
при заполнителе - дроблёнке из отходов деревообработки хвойных пород составляет
360 кг/мі. Расход органического заполнителя на 1 мі арболита составляет 240
кг/мі. Ориентированный расход воды на 1 мі арболита составляет 400 л/мі, а
расход химической добавки (хлористого кальция) составляет 8 кг/ мі.
Расход дробленки с учетом 50% влажности по массе получаем:
Др' = 240Ч0,5 + 240 = 360 кг/ мі (4.1)
Расход раствора добавки определяют по формуле:
А= Дб/сЧ k (4.2)
где А - расход раствора добавки;
Дб - расход сухого вещества добавки;
Дб = 8 кг/мі;
с - плотность раствора; плотность 10% - ного раствора
хлористого кальция составляет 1,084 кг/мі;- концентрация
приготовленного раствора;= 10%.
А = 8/1,084Ч10 = 74 л.
В древесной дробленке содержатся воды (при влажности 50%)
240Ч 0,5 = 120 л., в растворе хлорида кальция воды содержится 74 - 8 = 66 л. С
учетом воды, содержащейся в древесной дробленке и в растворе добавки, при
приготовлении арболитовой смеси необходимо использовать воды
- 120 - 66 = 214 л.
Плотность арболита в сухом состоянии:
сс.а'= 1,15Ц + Др + Дб,
(4.3)
где Ц, Дб и Др - соответственно расход цемента, химической
добавки
и древесной дробленки.
сс.а'= 1,15Ч360 + 240 + 8 = 662 кг/ мі.
Так как полученная средняя плотность арболита превышает
заданную проектную менее чем на 5%, то определенный состав арболита принимают в
качестве исходного.
Плотность свежеуложенной арболитовой смеси:
са.см'= 360 + 240 + 400 + 8 = 1008 кг/ мі [2].
Таблица 4.1. Расход компонентов на 1 м3 арболита
Компоненты
|
Количество
|
Вода
|
400 л/м3
|
Цемент
|
360 кг/м3
|
Дробленка
|
240 кг/м3
|
Добавки
|
8 кг/м3
|
5. Расчет материального потока
Режим работы предприятия
Годовой фонд рабочего времени технического оборудования
рассчитывается по формуле:
Тф = (Тн - Тр)*n*t*Ки (5.1.1)
где Тф - годовой фонд рабочего времени, ч;
Тн - количество рабочих суток в год, Тн=260
сут.;
Тр - длительность плановых остановок в
сутках на ремонт оборудования, Тр=7;
n - количество рабочих смен, n=2;
t - продолжительность рабочей смены, t= 8 час.;
Ки - коэффициент использования технологического
оборудования, Ки=0,92.
Тф=(260-7)*2*8*0,92 = 3724 ч [3]
Для расчета материального потока уточняется деление
производного процесса на технологические зоны и нормы неизбежных потерь
материалов по зонам.
Зона 1: транспортно-сырьевой участок. Потери цемента
1%, древесины 1,5%, химических добавок 0,1%, песка 2%.
Зона 2: склады сырья, потери цемента 1%, песка 2%,
химических добавок 0,1%, древесины 1,5%.
Зона 3: бетоносмесительный узел, потери арболитовой
смеси 1%.
Зона 4: формовочная линия, потери арболитовой смеси
0,5%.
Зона 5: участок термической и доводки изделий, потери
0,5%.
Зона 6: склад готовой продукции, потери 0,5%.
Производительность технологических переделов, м3/год:
Пn=Пn+1/(1-Qn /100) (5.1)
где Пп - производительность в зоне n, м3/год;
Пп+1 - производительность в зоне, следующей за
рассчитываемой (для зоны 6: П6+1=Пзавод), м3/год;
Qп - производственные потери в зоне, %.
ЦІ= (Пз*Ц /(1-Qц/100)) + Цф;
(5.2)
ПІ= Пф*П/(1 - Qц /100); (5.3)
ДрІ= Пза * Др /(1 - Qр /100); (5.4)
ДбІ= Пза * Дб /(1 - Qб /100), (5.5)
где ЦІ, ПІ, ДрІ и ДбІ - потребности в материалах,
соответственно в цементе, песке, древесной дробленке и химической добавке;
Пз - производительность в данной зоне;
Ц, П, Др и Дб - соответственно расход цемента, песка,
древесины и химической добавки на 1 мі условного бетона, мі;
Qц, Qп, Qр, Qб - соответственно потери цемента, песка,
древесины и химической добавки (для зон 1 и 2).
Суточные (м3/сут) и часовые (м3/ч)
производительности в зонах рассчитываются по формулам:
Псут=Пп/((Тн-Тр)*Ки);
(5.6)
Пч=Пп/Тф, (5.7)
где Тн - нормальное количество рабочих суток в
гад, Тн=260 сут;
Тр - длительность плановых остановок на ремонт, Тр=7
сут;
Тф - годовой фонд рабочего времени оборудования, Тф=
3724 ч;
Ки - коэффициент использования технологического
оборудования, (для поточно-агрегатных Ки=0,92). [3]
Расчет растворной смеси для фактурного слоя
Для 1-го изделия:
Vф.слоя = (0,01 + 0,015)*0,39*0,188 = 0,0018 мі
Для всех изделий:
Vф.слоя∑ = Пза* Vф.слоя /0,39*0,19*0,188 (5.8)
Песок речной для фактурного слоя принимаем со следующими
характеристиками:
насыпная плотность песка, снп = 1,52 т/мі;
истинная плотность песка, сп= 2,51 т/мі; [4]
В соответствии с [5] ориентировочный расход портландцемента
М400 при марке раствора 75 составляет 240 кг на 1 мі раствора.
Ориентировочный расход воды, л на 1 мі растворной смеси,
определяется по формуле:
В= 0,75*Цф (5.9)
В=0,75*240= 180 л.
Расход песка на 1 мі растворной смеси рассчитывается по
формуле:
П= 1/((Vп.пЧб/снп) + 1/сп), (5.10)
где Vп.п - пустотность песка в рыхлом состоянии:
Vп.п = 1 - снп / сп; (5.11)
снп, сп - соответственно насыпная и истинная плотность песка,
т/мі;
б - коэффициент раздвижки зерен песка. Для растворных смесей
подвижностью 6-10 см б=1,2. [5, стр. 14-15]
Vп.п = 1 - 1,52/2,51 = 0,39
П =1/((0,39Ч1,2/1,52) + 1/2,51) = 1,42 т/мі
Цф / Цф: В / Цф: П / Цф = 0,24/0,24: 0,18/0,24: 1,42/0,24 =
1: 0,75: 6
Расчет 0-ой зоны:
По = 20000 мі/год;
Пєсут = 20000/(260-7)*0,92 = 72,73 мі/сут;
Пєчас = 20000/3724 = 5,37 мі/час.
Расчет 6-ой зоны:
П6 = По/(1-0,5 /100) =
20000/(1-0,5/100) = 20101 мі/год;
Пєсут = П6/((260-7)*0,92) = 20101/(260-7)*0,92 =
73,09 мі/сут;
Пєчас = П6 /3724 = 20101/3724 =5,4 мі/час.
Расчет 5-ой зоны:
П5 = П6/(1-0,5 /100) =
20101/(1-0,5/100) = 20202 мі/год;
П сут = П5/((260-7)*0,92) = 20202/(260-7)*0,92 =
73,46 мі/сут;
П час = П5 /3724 = 20202 /3724 =5,43 мі/час.
Расчет 4-ой зоны:
П4 = П5/(1-0,5 /100) = 20202
/(1-0,5/100) = 20304 мі/год;
П сут = П4/((260-7)*0,92) = 20304/(260-7)*0,92 =
73,83 мі/сут;
П час = П4 /3724 = 20304/3724 = 5,45 мі/час.
Расчет 3-ой зоны:
Для арболитовой смеси:
П3а = П4/(1-1 /100) =
20304/(1-1/100) =20509 мі/год;
Пі сут = П3а/((260-7)*0,92) = 20509/(260-7)*0,92 =
74,58 мі/сут;
Пі час = П3а /3724 = 20509/3724 = 5,51 мі/час.
Для фактурного слоя:
П3ф = 20509*0,0018/0,390*0,190*0,188 = 2650 мі/год;
Пі сут = П3ф/((260-7)*0,92) = 2650 /(260-7)*0,92 =
9,64 мі/сут;
Пі час = П3ф /3724 = 2650 /3724 = 0,72 мі/сут;
Расчет 2-ой зоны:
Древесина:
ДрІ=20509*0,24 /(1 - 1,5 /100) = 4997,1 т/год;
ДрІ = 4997,1/0,2 = 24986 мі/год;
Др, сутІ =24986/(260-7)*0,92 = 90,86 мі/сут;
Др, часІ =24986/3724 = 6,71 мі/час;
Химические добавки:
ДбІ =20509*0,008 /(1 - 0,1/100) = 164,24 т/год;
Дб, сутІ =164,24/(260-7)*0,92 = 0,61 т/сут;
Дб, часІ =164,24/3724 = 0,044 т/час;
Цемент:
ЦІ =20509*0,36 /(1 - 1/100) + 2650*0,24/(1 - 1/100) =8261
т/год;
ЦсутІ = 8261/(260-7)*0,92 = 30,1 т/сут;
ЦчасІ = 8261/3724 = 2,22 т/час;
Песок:
ПІ = 2650*1,42 /(1 - 2/100)*1,52 = 5836,5 мі/год;
ПсутІ = 5836,5 /(260-7)*0,92 = 24,22 мі/сут;
ПчасІ = 5836,5 /3724 = 1,56 мі/час.
Расчет 1-ой зоны:
Древесина:
Др№= ДрІ/(1 - 1,5 /100) = 24986/(1 - 1,5 /100) = 25366
мі/год;
Др, сут№= 25366/(260-7)*0,92 = 92,24 мі/сут;
Др, час№= 25366/3724 = 6,81 мі/час;
Химические добавки:
Дб№= ДбІ/(1 - 0,1/100) = 164,24/(1 - 0,1/100) = 164,4 т/год;
Дб, сут№= 164,4/(260-7)*0,92 = 0,61 т/сут;
Дб, час№= 164,4/3724 = 0,044 т/час;
Цемент:
Ц№= ЦІ/(1 - 1/100) =8261/(1 - 1/100) = 8344,4 т/год;
Цсут№= 8344,4/(260-7)*0,92 = 30,34 т/сут;
Цчас№= 8344,4/3724 = 2,24 т/час;
Песок:
П№ = ПІ/(1 - 2/100)= 5836,5/(1 - 2/100) = 5955 мі/год;
Псут№= 5955/(260-7)*0,92 =24,66 мі/сут;
Пчас№= 5955/3724 =1,59 мі/час.
Результаты расчетов материалов на проектную
производительность с учетом режима работы предприятия с технологическими
потерями приведены в табл. 5.1
Таблица 5.1. Материально-производственный поток
№ п/п
|
№ зоны
|
Передел
|
Потери, %
|
Ед.изм.
|
Потребность в материалах
|
|
|
|
|
|
год
|
сутки
|
час
|
1
|
0
|
Реализация завода
|
0
|
м3
|
20000
|
72,73
|
5,37
|
2
|
6
|
Склад готовой продукции
|
0,5
|
м3
|
20101
|
73,09
|
5,4
|
3
|
5
|
Термообработка
|
0,5
|
м3
|
20202
|
73,46
|
5,43
|
4
|
4
|
Формовочная линия цеха
|
0,5
|
м3
|
20304
|
73,83
|
5,45
|
5
|
3
|
Бетоносмесительный цех: - для арболитовой смеси
- для фактурного слоя
|
1,0 1,0
|
м3 м3
|
20509 2650
|
74,58 9,64
|
5,51 0,72
|
6
|
2
|
Склад сырья: - Древесины - Химических добавок -
Цемента - Песка
|
1,5 0,1 1,0 2,0
|
м3 т т м3
|
24986 164,24 8261 5836,5
|
90,86 0,61 30,1 24,22
|
6,71 0,044 2,22 1,56
|
7
|
1
|
Транспортно-сырьевой уч-ок: - Древесина -
Химические добавки - Цемент - Песок
|
1,5 0,1 1,0 2,0
|
м3 т т м3
|
25366 164,4 8344,4 5955
|
92,24 0,61 30,34 24,66
|
6,81 0,044 2,24 1,59
|
6. Расчет складов
.1 Расчет склада цемента
Цемент на проектируемом заводе хранится в силосных складах
прирельсового типа.
Требуемую вместимость склада цемента находим из формулы:
Vсут=(ЦІсут*n)/Кз (6.1.1)
где ЦІсут - суточная потребность завода в цементе,
т (см. таб. 5.1);
n - нормативный запас цемента, сут. (принимаем n=7 сут);
Кз - коэффициент заполнения емкости склада, Кз=0,9;
Vсц=(30,1*7)/0,9= 234,11 т
Выбираем типовой склад цемента 409-29-62.
Техническая характеристика типового склада
цемента 409-29-62
|
Тип
|
Притрассовый
|
Вместимость, т.
|
240
|
Силосы:
|
Вместимость. Т.
|
60
|
|
Количество. Шт.
|
4
|
Грузовой оборот, тыс. т.
|
11,5
|
Установленная мощность электродвигателя, кВт.
|
42,8
|
.2 Расчет склада заполнителей
Для хранения древесной дробленки и песка будет использоваться
прирельсовый склад закрытого типа.
Расчет склада производится исходя из потребности в сырьевых
материалах, нормативных запасов и конкретной характеристики принятого типа
склада. Расчеты сводятся к определению вместимости, площади и геометрических
размеров склада. Емкость (мі) в складе для хранения каждого вида заполнителя
рассчитывается по формуле:
Vс = Зсут*n* Кф*Кз,
(6.2.1)
где Зсут - суточная потребность предприятия в
данном виде
заполнителя (Дб, сутІ, ПсутІ) (см. табл. 5.1);
Кф - коэффициент учитывающий необходимое
увеличение емкости склада при хранении нескольких фракций заполнителей (Кф=1,
т. к. будет хранится только одна фракция заполнителя)
Кз - коэффициент загрузки (для полубункерных
складов Кз =1,2)
Vсб = 90,86*7*1*1,2 =763,22 мі
Vсп = 24,22*7*1*1,2 =203,45 мі
Общая вместимость склада заполнителей подсчитывается как
сумма емкостей для хранения каждого вида заполнителя [3].
Vс = 763,22+203,45 = 966,67 мі
Предположим, что заполнитель на складе будет храниться в
форме усеченного конуса, тогда:
Vc=Vконуса=966,67 м3
Примем h=10 м, тогда Vконуса=10,5 (R12+R1R2+ R22);
Примем R2=5 м, раскроем скобки, подставим значение Vc получим выражение 10,5*R12+52,5*R1+262,5=966,67, для
удобства расчета, поделим выражение на 10,5, получим уравнение R12 + 5R1 - 67,06 = 0.
Решив данное уравнение получим R1=11,06 м.
Площадь основания конуса, Sк=р R12 = 384,1 м2
Окончательно принимаем склад заполнителей высотой 15 м и
площадью застройки 500 м2.
6.3 Расчет склада готовой продукции
Склады готовой продукции представляет собой закрытую
прямоугольную площадку, оборудованную подъемно-транспортными механизмами,
необходимыми для ведения погрузочно-разгрузочных операций. В качестве
подъемно-транспортных механизмов будут применяться мостовые краны. Из заводских
цехов готовые изделия будут подаваться на склад самоходными тележками. Изделия
должны храниться на специально оборудованных складах рассортированными по
видам, типоразмерам и маркам в условиях, не допускающих их увлажнение. Площадь
склада готовой продукции рассчитывается по формуле:
А=Qсут*Ткр*К1*К2/Qи, (6.3.1)
Ткр - запас готовых изделий на складе, Ткр=12
сут;
К1 - коэффициент, учитывающий проходы между
штабелями, К1=1,5;
К2 - коэффициент, учитывающий проезды и площадь
под путями кранов тележек; площади под проезд автомашин и под железнодорожные
пути для складов с кранами (для мостовых кранов К2=1,3);
Qи - объем изделий, хранящихся в горизонтальном
положении, на 1 м2
площади склада (для линейных элементов правильной формы Qи=1 м3).
А=73,09*12*1,5*1,3/1=1710,31 м2
Пролет склада принимаем 12 м, тогда длина склада
определяется:
L=A/24 (6.3.2)
L=1710,31/24=71,26 м
Площадь склада принимаем кратно 6 м, следовательно
А=72*24=1728 м2.
7. Подбор оборудования
.1 Подбор оборудования для приготовления
органического заполнителя
Древесина - анизотропный материал, поэтому древесная
дробленка должна иметь игольчатую форму с коэффициентом формы 5-8 и толщину 3-5
мм. Наименьшие размеры должны быть не более 25 мм по длине. Такая форма частиц
обладает более близкими по абсолютному значению влажностными деформациями вдоль
и поперек волокон, и поэтому может снизить отрицательное воздействие
влажностных деформаций древесного заполнителя на структурообразование и
прочность арболита.
Барабанные рубительные машины используются для переработки в
щепу кусковых отходов лесопильно-деревообрабатывающих предприятий.
Примем барабанную рубительную машину ДУ-2.
Производительность, м3/час
|
12
|
Диаметр ножевого барабана, мм
|
600
|
Число режущих ножей, шт
|
4
|
Число неподвижных ножей, шт
|
1
|
Тип питателя
|
принудительный
|
Мощность электродвигателя, кВт
|
55
|
Масса, т
|
1,52
|
Габариты, мм
|
длина
|
2825
|
ширина
|
1700
|
высота
|
2260
|
Для приготовления дробленки из щепы на арболитовых
предприятиях используют модернизированные молотковые и лопастные дробилки.
Наиболее целесообразны для приготовления и гомогенизации дробленки молотковые
дробилки.
Примем молотковую дробилку ДМ-1.
Производительность (в пересчете на абсолютно
сухую древесину), кг/ч
|
1000
|
Диаметр ротора по дробящим кромкам бил, мм
|
1000
|
Частота вращения ротора, 1/мин
|
2100
|
Число бил, шт
|
32
|
Масса, кг
|
1450
|
Мощность электродвигателя, кВт
|
40
|
.2 Расчет бетоносмесительного отделения
Требуемая часовая производительность определяется по формуле:
Пбч = Пічас*К1*К2 (7.2.1)
где Пічас - часовая производительность бетоносмесительного
узла:
Пічас = Піа час + Піф час, (7.2.2)
где Піа час - часовая производительность БСУ для
арболитовой смеси (Піа час=5,51 мі) (см. таб. 5.1);
Піф час - часовая производительность БСУ для
фактурного слоя (Піф час= 0,72 м3);
Пічас = 5,51+0,72 = 6,23 мі.
К1 - коэффициент резерва производства, К1=1,2;
К2 - коэффициент неравномерности выдачи и
потребления бетонной смеси, К2=1,25.
Пбч =6,23*1,2*1,25 = 9,35 мі/ч.
Принимаем бетономешалку С-356.
Емкость барабана, л
|
1000
|
Производительность, м3/ч
|
15
|
Мощность двигателя, кВт
|
20
|
Вес, кг
|
4465
|
Завод-изготовитель
|
Челябинский завод «Строймашина»
|
Габаритные размеры, мм
|
длина
|
3170
|
ширина
|
2360
|
высота
|
1585
|
7.3 Расчет габаритов форм
Рисунок 2. Стеновой блок
V1-го изд.= 0,39*0,188*0,19 = 0,0139 м3
Ширина формы определяется по формуле:
Bф =bизд*n + (n-1)*0,05 + 2*0,14, (7.3.1)
где bизд - ширина 1-го стенового блока (bизд=0,188 м);
n - количество изделий по ширине (n=5).
Вф = 0,188*5 + (5-1)*0,05 + 2*0,14 = 1,5 м.
Высота формы определяется по формуле:
Нф= Нподд * бум+ Низд, (7.3.2)
где Нподд - высота поддона (Нподд =0,3 м);
Низд - высота изделия (Низд =0,19 м).
Нф= 0,19*1,2 + 0,3 = 0,53 м.
Длина формы определяется по формуле:
Lф= Lизд *m + (m-1)*0,02 + 2*0,14, (7.3.3)
где Lизд - длина изделия (Lизд =0,39 м);
m - количество изделий по длине формы (m=14);
Lф= 0,39 *13 + (13-1)*0,02 + 2*0,14 = 6 м.
Рис. 3. Форма для изделий
Годовая производительность технологической линии определяется
по формуле:
Р = 55,2 * С * В * Vф / Тц, (7.3.4)
где С - число рабочих дней в году (С=233);
В-число часов работы формовочного поста в сутки (В=16 ч);
Vф - объем одной формовки:
Vф = n*m*V1-го
изд. (7.3.5)
Vф = 5*14*0,0139 = 0,9 мі;
Тц - продолжительность цикла формования (Тц=15 мин);
Р = 55,2 * 233 * 16 * 0,9/15 = 12395,15 мі/год
Требуемое количество технологических линий определяют по
формуле:
Nт.л.= Пг/(Р*Ки), (7.3.6)
где Пг - годовая производительность по данной группе изделий
(20304 мі/год);
Ки - коэффициент использования оборудования (Ки=0,97).
Nт.л.= 20304/12395,15 *0,97 = 1,59
Принимаем 2 технологические линии
Потребность цеха в металлических формах:
Nф=(Пг*Крф)/(Трф*Vф*Коф*Кио) (7.3.7)
где Пг - требуемая годовая производительность
завода, м3;
Трф - фактическое рабочее время работы данной
линии,
Трф=235 сут;
Крф - коэффициент запаса форм, Крф=1,1;
Коф - коэффициент оборачиваемости форм в сутки, Коф=1;
Кио - коэффициент использования оборудования, Кио=0,97.
Nф=(20304*1,1)/(235*0,9*1*0,97)=108,87 шт.
Принимаем 110 форм. Определение требуемой грузоподъемности
виброплощадки рассчитывается по формуле:
Qв =Qф + Qб + Qщ, (7.3.8)
где Qф - масса формы, т:
Qф = Vф *Мув, (7.3.9)
где Мув - удельная металлоемкость формы (Мув=1,8 т/мі);
Qф = 0,9*1,8 = 1,62 т.
Qб - условная масса арболитовой смеси:
Qб = Vф*с, (7.3.10)
где с - плотность арболитовой смеси (с=0,7т/мі);
Qб=0,9*0,7 = 0,63 т;
Qщ - условная масса пригрузочного щита (Qщ=2 т);
Qв = 1,62 +0,63 + 2 = 4,25 т.
7.4 Расчет камеры термообработки
Высота и ширина камеры:
Вк = 2,05 м
Нк =1,49 м
Число форм, находящихся в камере тепловой обработки Nв, определяется по
формуле:
Nв = То*60/Rи, (7.4.1)
где То - продолжительность тепловой обработки (То=4 ч);
Rи - ритм работы конвейера (Rи=15 мин).
Nв = 4*60/15 = 16 форм.
Определение рабочей длины туннельной камеры осуществляется по
следующей формуле:
∑ Lк = Lф*Nв, (7.4.2)
где Lф - длина формы;
∑ Lк = 6*16 = 96 м
Необходимое количество щелевых камер рассчитывают по формуле:
Z = ∑ Lк /Lф.л - е, (7.4.3)
где е - расстояние от передаточной тележки до входа камеры,
м;
Lф.л - длина одной щелевой камеры (Lф.л=80 м).
Z = 96/78 = 1,23
Принимаем 2 сушильных камеры.
7.5 Подбор вспомогательного оборудования
Бетонораздатчик предназначен для подачи арболитовой смеси
из бетоносмесительных отделений, поэтому принимаем бетонораздатчик СМЖ-2А,
имеющий следующую техническую характеристику:
Объем, мі
|
2,4
|
Скорость передвижения, м/мин
|
14
|
Ширина колеи, мм
|
1720
|
Наличие прицепа с бадьей
|
Нет
|
Установленная мощность, кВт
|
8
|
Габаритные размеры, мм:
|
|
- длина
|
2506
|
- ширина
|
2080
|
- высота
|
1497
|
Масса, кг
|
2000
|
Принимаем бетоноукладчик СМЖ-166А для формования стеновых
материалов со следующей технологической характеристикой:
Суммарный объем бункеров, мі
|
3,5
|
Число бункеров
|
2
|
Наибольшая ширина укладки, мм
|
3300
|
Скорость движения ленты питателей бункера,
м/мин:
|
|
- большого
|
5,7
|
- малого
|
5,7
|
Скорость передвижения бетоноукладчика, м/мин
|
13,0
|
Установленная мощность, кВт
|
22,2
|
Ширина колеи рельс, мм
|
4500
|
Габаритные размеры, мм:
|
|
- длина
|
5815
|
- ширина
|
5950
|
- высота
|
3100
|
Масса, кг
|
12000
|
Принимаем виброплощадку СМЖ-200А со следующими техническими
характеристиками:
Грузоподъемность, т
|
До 25
|
Число вибраторов
|
1
|
Установленная мощность, кВт
|
22
|
Габаритные размеры, мм:
|
- длина
|
6600
|
- ширина
|
2480
|
- высота
|
-
|
Масса, кг
|
4600
|
Выбираем вывозную тележку СМЖ-151, которая предназначена для
вывоза готовых изделий, со следующей технической характеристикой:
Грузоподъемность, т
|
20
|
Предельная дальность хода, м
|
120
|
Скорость передвижения, м/мин
|
31,6
|
Установленная мощность, кВт
|
7,5
|
Габаритные размеры, мм:
|
|
- длина
|
7490
|
- ширина
|
2573
|
- высота
|
1450
|
Масса, кг
|
3700
|
Для дозировки компонентов смеси используются объемно-массовые
дозаторы. Для дозирования применяются дозаторы серии ДБ-второго класса
точности:
- для песка
|
однофракционный ДБП-800;
|
- для цемента
|
ДБЦ-630;
|
-для воды
|
ДБЖ-400;
|
- для древесины
|
Дозатор объемный ДШ
|
Техническая характеристика дозаторов
Показатель
|
ДБП-800
|
ДБЦ-630
|
ДБЖ-400
|
Предел дозирования, кг
|
200 - 800
|
200 - 630
|
80 - 400
|
Цикл дозирования, сек
|
30
|
45
|
30
|
Годовая производительность, цикл/г
|
120
|
80
|
120
|
Модель
|
Дозатор объемный ДШ
|
Тип
|
Одношнековый
|
Номинальная объемная производительность
|
0,25 - 25 м3/час
|
Для сортировки древесной дробленки примем вибрационную
установку ВГО-1.
Список литературы
бетон производство арболит вибропрокат
1. Справочник по производству и применению
арболита / Крутов П.И., Наназашвили И.Х., Склизков Н.И., Савин В.И.; Под ред.
И.Х. Наназашвили. - М.: Стройиздат, 1987. - 208 с.
. Баженов Ю.М. Технология бетона / Ю.М. Баженов -
М.: Издательство АСВ, 2003. - 500 с.
. Тимофеев А.И. Проектирование предприятий
сборного железобетона для районов Сибири и Крайнего Севера / А.И. Тимофеев,
В.А. Безбородов, В.В. Коледин. - Новосибирск: НИСИ, 1991. - 80 с.
. Коледин В.В. Сырьевая база и производственная
структура предприятий строительной индустрии Сибири и Дальнего Востока: Метод.
указания / В.В. Коледин. - Новосибирск: НГАСУ, 1996. - 32 с.
. Генцлер И.В. Строительные растворы: Метод.
указания / И.В. Генцлер, И.В. Штабной. - Новосибирск: НГАСУ, 1993. - 16 с.
. Арболит / Под ред. к.т.н Г.А. Бужевича. - М.:
Стройиздат, 1968. - 245 с.
7. Наназашвили И.Х. Строительные материалы из
древесно-цементной композиции. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Стройиздат,
1990. - 415 с.
. Завадский В.Ф. Технология стеновых материалов:
Методические указания к выполнению курсового проекта / В.Ф. Завадский, А.Ф.
Косач, О.А. Игнатова - Новосибирск: НГАСУ, 2002. - 49 с.