Файл: Проект по производству керамогранита мощностью 2 млн м 2 в год в Свердловской области.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.02.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление

Введение

1. Технико-экономическое обоснование

1.1. Выбор точки строительства завода

1.2. Выбор сырьевой базы

1.3. Классификация керамического гранита По месту примененияДля различных применений плитка должна иметь необходимые свойства, обеспечивающие ее максимальную функциональность и эстетичность, например морозостойкость, коррозийная стойкость и т. п. по месту применения модно выделить такие типы плитки как: настенная, напольная, для фасада и помещений общего пользования.По составу изделияРазличают три вида:Гомогенный керамогранит – рисунок плитки не подвергается изменению как внутри, так и снаружи за счет пигментирования полностью всей массы.Частично окрашенный керамогранит состоит, как подразумевается, из двух слоев, один из которых окрашен под необходимое дизайнерское решение, а второй выполняется в базовых тонах (светлые оттенки бежевого или коричневого).Керамогранит с дополнительными включениями – в составе его массы содержатся включения или же их добавляют на стадии вторичного прессования. Вследствие этого внешний облик может приобретать более «натуральный» вид, подражая мрамору или раковинам моллюсков.По типу поверхностиМатовый керамогранит. Для получения нужного облика нельзя использовать механическую обработку керамогранитной плитки по завершению обжига. Чтобы уменьшить влияние окружающей среды на поверхность плитки можно покрыть ее специальной глазурью – кристаллином.Полированный керамогранит. Его можно получить при помощи шлифования внешней поверхности плитки, с последующей полировкой.Лаппатированный керамогранит. Достичь нужного эффекта можно частичной полировкой матовой поверхности. Материал приобретает смешанную фактуру матового и полированного слоя.Сатинированный керамогранит. Для получения нужного вида материал обрабатывают слоем минеральных солей. Важно провести эту процедуру перед обжигом. При соблюдении технологии поверхность плитки будет иметь мягкий блеск.Глазурованный керамогранит. По фактуре не различается с обычной глазурованной плиткой, но за основу взят керамогранит, что обеспечивает большие показатели надежности.Керамогранит со структурированной поверхностью. Структуру плитки получают на стадии прессования при помощи специальных пресс-форм, т. к. это наиболее выгодно, чем проводить механическую обработку после стадии обжига.Ректифицированный керамогранит. Такую плитку подвергают механической обработке на станках, для получения точно заданных размеров. Благодаря этой технологии можно сделать нужную поверхность цельной. Швы будут незаметны по всей площади стены, пола и т. д. 1.4. Анализ рынка В результате исследования на тему “Российский рынок керамической плитки и керамогранита: итоги 2019 г., прогноз до 2022 г.», которое провела компания «NeoAnalytics», выяснилось, что на данный момент на рынке производства керамической плитки и керамогранита в Российской Федерации наблюдается застой, изменения в росте или спаде незначительны. Главным фактором влияния на рынок является развитие строительной отрасли.В 2019 году объем рынка керамической плитки и керамогранита составил 200,1 млн. кв. метров в натуральном выражении и 70,2 млрд. руб. в стоимостном выражении. Основной объем рынка составляет отечественная продукция, доля которой в 2019 г. составила 77,2%. Последние два года соотношение на рынке доли производства/импорта сохраняется примерно одинаковое.В 2019 году производство продукции составило 182,8 млн.кв. метров и снизилось на 1,8%. Импорт продукции составил 45,6 млн.кв. метров и снизился на 3,1%. Экспорт продукции составил 28,4 млн.кв. метров и вырос на 17,5%. В 2019 г. российский рынок рос в основном за счет экспорта. Средняя цена производителей составила 239,5 руб. за кв. метр и снизилась за год на 4,4% [7].Основная часть рынка, около 53%, распределена между 6 большими компаниями: ООО «Керама Марацци», ГК «Юнитайл», ООО «Церсанит Трейд», ГК «Эстима», ООО «Квадро Декор», ООО «ЗКС». Всего в России функционирует более 20 компаний по производству керамогранита. 2. Технологическая часть 2.1. Описание технологического процесса 2.1.1 Транспортировка и хранение сырья и материалов Материалы и сырье прибывают при помощи железнодорожного транспорта, затем автомобильный транспорт доставляет их на завод. Все, что поступает на территорию предприятия, проходит регистрацию, где указывается дата и сертификация сырья.Далее сырье располагается на складе. Склады разделены внутри по отделениям стенками. Каждое отделение отмечается соответственно сырью находящемуся в нем. Помещения защищают сырье от атмосферных осадков и пыли. Они классифицируются соответственно с нормами пожарной безопасности и оборудованы необходимыми противопожарными средствами.Некоторые виды сырья могут содержать большое количество примесей, которое необходимо удалить перед использованием. Такое сырье выгружают в специально отведенном месте. На склад или в производство оно может поступить лишь после того, как проведут исследования в лаборатории.Материалы могут поступать на склад в специальных упаковках, в таком случае их маркируют и помещают в сухое помещение.Основное сырье хранят на перегороженных площадках с бетонным настилом. Этот настил обеспечивает защиту сырья от грязи. 2.1.2. Приготовление суспензии пластичных материалов Посторонние породы удаляют из сырья вручную при выборке со склада. Затем глину и каолин отправляют на роспуск в резервуары с пропеллерной мешалкой. Важно наблюдать за загрузкой, т. к. необходимо не допустить, чтобы в роспускную емкость не попали примеси. Количество поступающего сырья контролируется весовым дозатором. Рецепт заносится в базу данных после разработки в лаборатории. Процесс перемешивания происходит непрерывно.Водный раствор дефлокулянта готовят в пропеллерной мешалке и подают в резервуар для роспуска мембранным насосом. Процесс контролируется расходомером.Вся стадия протекает по определенному алгоритму: Подача воды и дефлокулянта в необходимом объеме; Предварительная обработка сырья на глинорыхлителе; Подача сырья по ленточному конвейеру. Готовая суспензия сливается в подземные резервуары, где происходит перемешивание лопастными мешалками. 2.1.3. Приготовление основного шликера и ангоба Общие требования Взвешивание всех сырьевых материалов и объемную дозировку воды перед загрузкой в шаровые мельницы производят в соответствии с рецептом, откорректированным лабораторией с учетом состава и влажности сырья и занесенным в базу данных компьютера.В качестве мелющих тел в шаровых мельницах непрерывного помола используют алубитовые и уралитовые тела различного размера. Приготовление шликера а) Основной шликер приготавливают в мельнице непрерывного действия. Мельницы футерованы износостойкой резиной, в качестве мелющих тел используют уралитовые шары. Для компенсации намола шаров в непрерывных мельницах 1 раз в смену добавляют 200-300 кг мелющих тел.Ревизию шаровых мельниц производят не реже одного раза в 3 месяца. Приготовление шликера осуществляют совместным помолом непластичных материалов (кварцевый песок, полевой шпат) и суспензии пластичных материалов.Загрузка материалов и слив шликера происходят непрерывно. Скорости подачи сыпучих материалов, суспензии пластичных материалов, дефлокулянта и воды задается и регулируется программой в компьютере в мельничном отделении. Кварцевый песок и полевой шпат из весовых бункеров дозируют на горизонтальный ленточный транспортер, через воронку подают на наклонный ленточный транспортер, откуда через воронку подают на реверсивный транспортер. Далее наклонным транспортером непластичные сырьевые материалы поднимают на уровень загрузочных воронок весовых бункеров-дозаторов шаровых мельниц. Во время загрузки непластичных материалов в мельницу, оператор обязан следить за сырьем, поступающим по транспортеру, чтобы исключить попадание в мельницу посторонних материалов. Суспензию пластичных материалов из подземных емкостей отделения роспуска мембранным насосом перекачивают во взвешивающие емкости из нержавеющей стали, из которых насосом подают в приемную воронку мельницы. Воду и 10 % раствор дефлокулянта подают через расходомер в приемную воронку мельниц.Параметры шликера:• влажность шликера - 33-34 %; • плотность шликера - 1,70-1,72 г/см3; • остаток на сите 0,063 - не более 1,0 %;• текучесть через 30 с - не более 50 с (чаша Форда с отверстием 4 мм).Шликер проходит вибросито 1 стадии с сеткой из нержавеющей стали с ячейкой 2 мм, затем вибросито 2 стадии с сеткой из нержавеющей стали с ячейкой 0,5мм.Шликер используют в дальнейшее производство после заполнения бассейна и аттестации его лабораторией.Хранят шликер в подземных емкостях c лопастными мешалками.б) Мельница для переработки возвратных отходов: пресспорошок и полуфабрикат после формования.Соблюдают следующую очередность загрузки компонентов:Возвратные отходы вода триполифосфат натрия (в сухом виде).Подачу сухих компонентов осуществляют электротельфером через загрузочную воронку.Оборотную воду, после мойки БРС, из емкости под БРС закачивают мембранным насосом в загрузочную воронку через расходную емкость мельницы, согласно рецепту.Готовый шликер с разрешения лаборатории сливают в подземную емкость с мешалкой. После заполнения бассейна и его аттестации лабораторией суспензию перекачивают в расходные емкости для шликера из возвратного сырья [12]. Приготовление ангоба По рецепту, утвержденному лабораторией, производят взвешивание и дозировку сырья (магнезит, каолин, вода). Чтобы ангоб прошел контрольное сито № 0,063 его обрабатывают в шаровой мельнице в течение 24 ч. В качестве мелющих тел используют уралитовые шары. Ангоб определенной влажности переливают в резервуар с мешалкой, откуда он попадет в емкости для транспортировки к аппарату для ангобирования. 2.1.4. Приготовление пресс-порошка Пресс-порошок получают путем испарения влаги из шликера в башенной распылительной сушилке.Шликер из подземных емкостей отделения приготовления шликера мембранным насосом перекачивают в расходную мерную напольную емкость из нержавеющей стали через вибросито с двумя сетками: 1сито с размером ячеек 0,5 мм, 2 сито - 0,2мм, и магнитный сепаратор.Плотность подаваемого шликера 1,70-1,73 г/см3 для производства крупного пресс-порошка; 1,65-1,67 г/см3 для производства мелкого порошка. Рекомендуемая текучесть для шликера от 20 до 50 секунд (чаша Форда).Шликер влажностью 33-34 % из нержавеющей расходной емкости подают в БРС насосом высокого давления через фильтр с сеткой из нержавеющей стали с размером ячейки 1 мм. Распыление шликера производят с помощью механических форсунок, при давлении его перед форсунками 1-1,2 МПа. Влага удаляется в потоке теплоносителя. Порошок, состоящий из гранул сферической формы, обеспечивающих хорошую сыпучесть, падает в конусную часть башни и через отверстие в конусном днище высыпается на вибросито с сеткой из нержавеющей стали, с размером ячеек 2 мм. Влажность пресс-порошка после БРС - 4,5-5,0 %. Более мелкие фракции порошка улавливаются циклонами, направляются на роспуск и далее в бассейн с мешалкой на промежуточное хранение, предшествующее стадии получения пресс-порошка. Данная технологическая операция осуществляет частичный возврат потерь материала на БРС.Через систему транспортеров пресс-порошок подают в силос хранения. Перед использованием пресс-порошок должен вылеживаться не менее 48 ч. Из силосов хранения пресс-порошок системой транспортеров подается на линии дозировки для подачи в бункера прессов. 2.1.5. Прессование плиток Прессование плиток производят на гидравлических прессах. На прессах прессуют плитки размером 300x300х8. Прессование квазиизостатическое, двухступенчатое, «лицом вверх».Штампы для лицевой поверхности - металлические, хромированные, при производстве плитки коллекции Standart, всех размеров и металлические обрезиненные при производстве плитки коллекций Premier, Stone, Coral, Trend, Antica всех размеров.Перед началом прессования регулируют все механизмы и приспособления пресса. Штампы пресс-формы устанавливают строго горизонтально.Лицевые и боковые поверхности штампов должны быть ровными, гладкими, без выбоин и царапин, а рифления нижнего штампа четкими.На поверхности нижнего штампа нанесен товарный знак предприятия и страна-изготовитель.Верхний и нижний пуансон необходимо равномерно подогревать. Температура должна быть в пределах 45-60 °С.Давление прессования должно быть в пределах 38,3-44,6 МПа. При прессовании порошок влажностью 4,5-5,0 % загружают в пресс-форму из подающего короба. Подающий короб загружают порошком из бункера и затем равномерно выгружают его в ячейки пресс-формы. Поверхность засыпки не должна иметь неровностей, бугорков, выемок и углублений во избежание недопрессовки и других дефектов на плитке. Лицевые и боковые поверхности штампов должны быть ровными, гладкими или рельефными без выбоин и царапин. Рифления штампов для обратной поверхности плиток также должны быть четкими.Плитки необходимо прессовать с одинаковым давлением для каждого квадратного сантиметра площади поверхности. Прессование производится в два этапа. На первом этапе происходит начальное уплотнение порошка в пресс-форме. Затем на короткое время давление сбрасывают для удаления воздуха и снятия остаточных деформаций. Вторым этапом завершают полный процесс прессования. Чтобы избежать повреждения плитки при выталкивании, торцевая пластина должна быть покрыта резиной. Отпрессованные плитки должны иметь правильную геометрическую форму, четкие грани и углы, однородную структуру в изломе без посторонних включений, трещин, выбоин, а также зазубрин на кромках лицевой поверхности. Обратная сторона плитки должна иметь четкую рифленую поверхность, на которую ставят товарный знак комбината и год выпуска. За 1 минуту осуществляется 10 циклов прессования. Предел прочности при изгибе отпрессованных плиток не менее 0,55 МПа.Не допускается искривление лицевой поверхности плиток.Для обеспечения качественного полуфабриката постоянно проверяют правильность работы очищающего устройства, холодильника, наличие масла. Регулярно очищают пресс-форму и загрузочную каретку от налипшего пресс-порошка.Отпрессованные плитки по ременному транспортеру поступают на люльки вертикальной сушилки по 4 штуки в один ряд. 2.1.6. Сушка плиток Сушку плиток осуществляют в вертикальных люлечных сушилках.Температуру в сушилке поддерживают за счет воздуха, нагреваемого в тепловом генераторе. Нагрев воздуха в тепловом генераторе осуществляют с помощью газовых горелок и регулируют изменениями давления газа, подаваемого на горение.В вертикальном сушиле «Siti» сушку осуществляют при максимальной температуре 120 ºС и продолжительности 80 минут, либо - 135 ºС и продолжительностью

2.2. Технологическая схема производства

3. Расчетная часть

3.1. Исходные данные

3.2. Расчет материального баланса

3.4. Расчет количества воды на роспуск возвратного брака

3.5. Расчет количества вспомогательных материалов

3.6. Расчет необходимого количества оборудования

4. Теплотехническая часть

4.1. Исходные данные

4.2. Теплотехнический расчет печи однократного обжига

5. Охрана окружающей среды от промышленных загрязнений

Введение

5.1. Экологическое обоснование района и площадки строительства

5.2. Экологическое обоснование технологической схемы

5.3. Охрана атмосферного воздуха от загрязнений

5.4. Охрана водоемов от загрязнения сточными водами

5.5. Экологически безопасное обращение с отходами

5.6. Экономическая оценка природоохранных мероприятий

5.7. Анализ рисков чрезвычайных (аварийных) ситуаций

Заключение

6. Электротехническая часть

6.1. Общая характеристика производства

6.2. Определение расчетных нагрузок и выбор силового электрооборудования производства

6.3. Организационно-технические мероприятия по снижению потребления реактивной энергии

6.4. Расчет мощности компенсирующего устройства

6.5. Расчет оплаты за пользование электроэнергией

6.6. Определение технико-экономических показателей производства

7. Режим работы производства, эффективный фонд времени работы оборудования и система планово-предупредительного ремонта

8. Строительная часть

8.1. Географическое месторасположение объекта и основные данные о климате

8.2. Застройка объекта

8.3. Характеристика производственного корпуса

8.4. Отопление

8.5. Водоснабжение

9. Охрана труда

9.1. Краткая характеристика производства

9.2. Классификация производства

Список литературы


Разность между суммой прихода и суммой расхода, называемую невязкой, вносят в расходную часть, независимо от ее знака. Величина невязки не должна превышать 1% от суммы приходных статей, т. е. невязка составляет:

.



5. Охрана окружающей среды от промышленных загрязнений

Введение


Развитие промышленных производств и появление новых сопровождается использованием новых ресурсов и материалов или увеличением потребления ранее используемого сырья. Это приводит к тому, что количество загрязняющих веществ возрастает и на их утилизацию уходит больше средств, но что более важно: утилизация не решает экологическую проблему. Баланс экосистем нарушается, вследствие накопления чрезмерных количеств отходов как бытовых, так и промышленных, сбросов и сливов большого объема загрязняющих веществ.

В настоящее время в химической промышленности вопрос об охране окружающей среды стоит далеко не на последнем месте, и необходимость проведения различных мероприятий закреплена на законодательном уровне.

Загрязняющие вещества, поступающие от предприятий по производству керамических изделий, в зависимости от конкретных технологических процессов могут попадать с выбросами в воздух, со стоками в водные объекты и накапливаться на поверхности земли в виде отходов. Воздействие на окружающую среду также оказывают шум и неприятные запахи. Характер и уровень загрязнения воздуха, количество твердых отходов и сточных вод зависят от различных факторов, в частности, от вида используемого сырья, вспомогательных веществ, топлива, а также от способа производства:

  • выбросы в воздух: при производстве керамики могут выделяться пыль/твердые частицы, сажа, газообразные вещества (оксиды углерода, азота, серы, неорганические соединения фтора и хлора, органические соединения, тяжелые металлы)

  • сбросы сточных вод: по большей части содержат минеральные (взвешенные частицы) и иные неорганические компоненты, небольшое количество различных органических веществ, а также тяжелые металлы

  • технологические потери/отходы производства: отходы при производстве керамических изделий в основном представляют собой различные осадки, бой изделий, отработанные гипсовые формы и сорбирующие агенты, сухой остаток (пыль, зола) и отходы упаковки

  • потребление энергии/выброс CO2: все отрасли керамической промышленности потребляют значительное количество энергии, поскольку основные стадии процесса включают сушку и последующий обжиг при температуре от 800 до 2000 °C. В настоящее время в странах-членах ЕС для обжига применяют преимущественно природный и сжиженный газ (пропан и бутан), мазут марки EL, кроме этого, топливом могут служить тяжелый мазут, сжиженный природный газ, биогаз/биомасса, электричество и различные виды твердого топлива (уголь, нефтяной кокс).


Отходы производства в соответствии с требованиями производственного процесса или спецификации на готовую продукцию могут быть использованы повторно. Те материалы, которые завод не в состоянии переработать самостоятельно, передают в другие отрасли либо отправляют на сторонние предприятия по переработке отходов или на полигоны.

Проектируемое предприятие нацелено на производство с учетом наилучших доступных технологий. Предусматривается использование более совершенных технических и технологических решений, которые снизят уровень загрязнения окружающей среды и позволят рационально использовать образующиеся отходы и создать замкнутые циклы производственных процессов.

5.1. Экологическое обоснование района и площадки строительства


Строительство завода по производству керамогранита планируется в г. Каменск-Уральский.

Каменск-Уральский — город на юге Свердловской области России. Административный центр двух муниципальных образований: Каменск-Уральского и Каменского городских округов (при этом не входя в последний). Город Каменск-Уральский также образует одноимённое административно-территориальное образование и является центром Каменского района, не входя в его состав. Центр Южного управленческого округа.

Уровень загрязнения воздуха. По результатам наблюдений в 2021 г. уровень загрязнения атмосферного воздуха города был отнесён к категории «высокий». Комплексный индекс загрязнения атмосферы определялся концентрациями фторида водорода, твёрдых фторидов, взвешенных веществ, диоксида азота и марганца. СИ=2,4 и НП=13% для фторида водорода. Среднегодовые концентрации взвешенных веществ, твёрдых фторидов и фторида водорода превысили среднегодовые ПДК. Среднегодовые концентрации остальных наблюдаемых веществ не превысили соответствующих значений ПДК.

Техногенное подтопление и осушение территорий, связанное с развитием городских территорий, происходит в г. Каменск-Уральский. Возникновение локальных участков подтопления в пределах городской застройки возможно при аварийных прорывах водонесущих коммуникаций.

Промышленность Свердловской области представлена преимущественно обрабатывающим производством, которое составляет 83,3% объема промышленного производства на территории области и 43,5% объема производства в обрабатывающем производстве УФО. Профилирующие производства – металлургическое (черная и цветная металлургия), производство машин и оборудования – обладают высокой фондо- и материалоемкостью с высокой зависимостью от конъюнктуры сырьевых рынков.


Роль минерально-сырьевой базы региона значима для России по многим полезным ископаемым. Добыча железной руды в Свердловской области составляет 20,5% от общероссийской добычи, ванадия – 97%.

Горнодобывающий комплекс Свердловской области включает горнорудные предприятия, осуществляющие добычу руд различных металлов и флюсов для металлургического производства открытым и подземным способами, карьеры, в которых производится добыча полезных ископаемых для производства строительных материалов (асбест, щебни, пески, глины).

В Свердловской области Богдановичским ОАО «Огнеупоры» разрабатывается Троицко-Байновское месторождение. В 2020 году добыча составила 39 тыс. т глин огнеупорных на участках № 4 и 5 Полдневской залежи, потери составили 3 тыс. т. Огнеупорные глины месторождения являются основным источником сырья на шамот марок ША, ШБ, ШБМ для Богдановичского ОАО «Огнеупоры».

В недрах Свердловской области выявлены практически все известные виды общераспространенных полезных ископаемых (ОПИ). Обеспеченность запасами по каждому виду ОПИ при существующей производительности предприятий составляет более 100 лет. Например, обеспеченность области по строительному камню составляет 380 лет.

Климат территории умеренно континентальный. Зимой преимущественно сказывается влияние сибирского антициклона, обуславливающего устойчивую морозную погоду. Наблюдаются частые вторжения холодных воздушных масс с севера и тёплых с юга, с которыми связаны изменения погоды. Летом холодную погоду нередко приносят воздушные массы с Баренцева и Карского морей. Многолетняя среднегодовая температура +2,4 °C, средняя температура самого жаркого месяца (июля) 19,3 °C и самого холодного месяца (января) −13,5 °C. Преобладающие ветры северо-западные, западные и юго-западные. Район относится к зоне достаточного увлажнения, среднегодовое количество осадков составляет 467 мм. Большая часть осадков выпадает в тёплый период года (350 мм).

  • Среднегодовая температура воздуха — 2,4 °C

  • Относительная влажность воздуха — 69,0 %

  • Средняя скорость ветра — 3,2 м/с

Гидрография. На юго-западе от города протянулась цепочка озёр: Большой и Малый Сунгуль, Червяное, Шаблиш, Большой Куяш. Это степные водоёмы с низкими песчаными берегами, некоторые из озёр имеют солоноватую воду. Главная река города — Исеть — загрязняется сбросами промышленных предприятий по всему своему течению ещё до Каменска-Уральского (особенно в Екатеринбурге). На территории города вода реки не пригодна
даже для купания.

Территория вокруг города входит в лесостепную зону. Преобладают боры, берёзовые рощи и берёзово-осиновые колки, которые сочетаются с луговой степью. При этом весь лес молодой, легкопроходимый. Тайга, окружавшая Каменский завод в XVIII—XIX веках, была вырублена для изготовления древесного угля.