Производство гипсостружечных плит

Размещено на http://www.allbest.ru/

4

Дипломная работа

Производство гипсостружечных плит



СОДЕРЖАНИЕ

Реферат

Введение

1. Маркетинговые исследования

2.Технологическая часть

2.1 Исходные данные для проектирования

2.2 Номенклатура и характеристика изделий

2.3 Выбор и обоснование технологического способа производства

2.4 Расчёт производственной программы

2.5 Режим работы. Годовой фонд рабочего времени

2.6 Расчёт производительноси

2.7 Выбор и расчёт потребного количества оборудования

2.8 Применяемые сырьевые материалы

2.9 Заводская технология производства

2.10 Производственно-технологические расчеты

2.10.1 Подбор состава сырьевой смеси

2.10.2 Потребность предприятия в сырьевых материалах и полуфабрикатах

2.10.3 Расчет складов сырьевых материалов и готовой продукции

2.11 Контроль производственного процесса

2.11.1 Входной контроль

2.11.2 Операционный контроль производственного процесса

2.11.3 Приемочный контроль

2.11.4 Инспекционный контроль качества

2.11.5 Система качества на предприятии

3. Архитектурно-строительная часть

3.1 Решение генерального плана предприятия

3.2 Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений

4.Теплотехническая часть

4.1 Теоретические основы процесса тепловой обработки и характеристика основного оборудования

4.2 Расчет туннельной сушилки

5. Строительные конструкции

5.1 Расчёт колонны сплошного квадратного сечения

5.1.1 Данные для проектировании

5.1.2 Расчёт центрально-нагруженной колонны

5.1.3 Конструирование колонны

6. Безопасность технологического процесса

6.1 Операции технологического процесса и опасности связанные с ним

6.2 Инженерное решение

7.Экологическая экспертиза

7.1 Основные положения

7.2 Санитарно-защитная зона

7.3 Выбросы в атмосферу

7.4 Водопотребление и очистка сточных вод

7.5 Отходы предприятия

7.6 Вывод

8. Экономическая часть

8.1 Общие положения экономической части

8.2 Определение капитальных вложений

8.3 Определение себестоимости продукции

8.4 Сводный сметный расчет стоимости строительства

8.5 Расчет технико-экономических показателей

Заключение

Список использованных источников

сушильная камера технология стружечная плита



Реферат

Темой дипломного проекта является производство гипсостружечных плит.

Пояснительная записка к дипломному проекту состоит из 102 листов печатного текста, 44 таблиц и 4 рисунков и схем. В пояснительной записке произведены все необходимые расчеты при проектировании конвейерной линии производства гипсостружечных плит.

Графическая часть дипломного проекта состоит из 7 листов формата А1. На первом листе разработан генеральный план предприятия, втором - технологическая схема производства изделий, третьем - представлены план и разрезы цеха, на четвертом - разработана технологическая карта на производство изделий, на пятом - изображен тепловой агрегат (туннельная сушилка), на шестом - строительная часть с расчетом железобетонной колонны среднего ряда, на седьмом в экономической части, изображена карта Саратовской области с указанием всех грузопотоков.

ГИПС, ПОДАЧА, ФОРМОВАНИЕ, СМЕСИТЕЛЬ, ТРАНСПОРТЕР, ИЗДЕЛИЕ, СМЕШИВАНИЕ, ПРЕССОВАНИЕ, ДОЗИРОВАНИЕ, РАСЧЕТ, ПРОИЗВОДСТВО, ПРОЧНОСТЬ, ЦЕХ, УКЛАДКА, КАМЕРА, ЭЛЕКТРОПОГРУЗЧИК, КОНВЕЙЕР, ПИТЕТЕЛЬ, ПРОЦЕСС, ТЕХНОЛОГИЯ.



Введение

В современной практике строительства благодаря развитию эффективных отделочных материалов и конструкций, а также совершенствованию технологических процессов и средств механизации произошла основательная переоценка отделочных материалов.

Это объясняется тем, что современная строительная индустрия поставляет строителям-отделочникам изделия, поверхности которых почти полностью подготовлены под окончательную отделку. Это позволило эффективнее использовать традиционный вид отделки - окрашивание различными лакокрасочными материалами, а также применять пастовые составы (тонкие штукатурки) и однослойные гипсовые штукатурки.

В жилищном строительстве окрасочными и пастовыми составами отделывают поверхности, выполненные из сухой гипсовой штукатурки и гипсоволокнистых листовых материалов, качество изготовления которых за последние годы резко повысилось за счет совершенствования технологии их производства. Широкое применение гипсовых материалов в строительстве для изготовления строительных конструкций незамедлительно повлияло на бурное их применение в производстве отделочных материалов и изделий.

Гипсовые отделочные материалы и изделия хорошо себя зарекомендовали во многих странах. Отличительной особенностью гипсовых материалов является их быстрое твердение, достижение высокой прочности за короткий промежуток времени, хорошая паропроницаемость, способствующая созданию благоприятного микроклимата в помещениях, низкая стоимость и доступность сырьевой базы. Низкую водостойкость гипса, являющуюся единственным серьезным недостатком этого материала, ликвидируют путем введения различных химических добавок.

Гипсостружечная плита (ГСП) - современный, высококачественный и высокотехнологичный материал, предназначенный для внутренней отделки помещения.

ГСП - новый материал для Российского рынка. Но изначальная концепция данного материала была разработана в Германии. Активно гипсостружечные плиты выпускались и в Финляндии. Вскоре инновационный материал, состоящий из стружки и гипсового вяжущего, стал популярен по всей Европе.

ГСП выделяют среди конкурентов ее неоспоримые преимущества - прочность и практичность, высокие показатели пожаробезопасности и огнестойкости, экологичность, биостойкость и многие другие факторы. Они позволяют назвать гипсостружечную плиту лучшим на данный момент аналогом гипсокартона. Технология производства ГСП исключает клеи и смолы в составе, этим определяется высокий класс экологичности и безопасности для здоровья человека.

Всех этих характеристик ГСП достигает путем сочетания в ней лучших свойств гипса и древесины. Формовочная масса, состоящая из гипса, равномерно армированного древесной стружкой по всему объему, и воды прессуется полусухим методом. Наружная поверхность получается при этом светлой, гладкой и уплотненной.

Кроме того, ГСП имеет также и низкую степень шумо- и теплопроводимости, поверхность материала идеально гладкая и ровная. Совокупность этих качеств делает плиты ГСП оптимальным вариантом для внутренней отделки помещения. Использовать их можно для стен, пола, потолка, а также для монтажа межкомнатных перегородок. Таким образом, гипсостружечные плиты обладают рядом неоспоримых преимуществ при использовании в сборных конструкциях, к которым предъявляются жесткие требования высокой прочности, звуконепроницаемости, пожаробезопасности, экологичности и гигиенической безвредности.

Область применения ГСП весьма разнообразна, это отделка стен и потолков, устройство полов, каркасное домостроение (внутренняя облицовка стен и потолков), основа для подоконников.



1.Маркетинговые исследования

В связи с взрывным ростом строительного рынка в России и соответствующим активным увеличением востребованности ремонтных, отделочных работ возрастает внимание к различным технологиям внутренней и внешней отделки помещений. Различают два основных типа технологий отделки: «мокрые технологии», которым соответствует традиционный процесс штукатурки, и «сухие технологии», согласно которым отделка помещений осуществляется листами (щитами), созданными из материалов на основе гипса.

Российский рынок гипса и гипсовых строительных материалов имеет высокую потенциальную емкость в среднесрочной перспективе. Продукт является базовым для всего строительного комплекса, на нем основаны новые технологии производства строительных материалов. Вслед за развитием и распространением технологий «сухого» ремонта спрос на гипс будет только расти. Отрасль обеспечена собственной сырьевой базой, технологиями добычи, внедряются современные технологии переработки.

Наиболее распространенным типом отделочных листов является гипсокартон (ГКЛ). Однако в последние годы растет популярность гипсоволоконных листов (ГВЛ) и стекломагнезитовых листов (СМЛ). Темпы роста данного сегмента рынка составляют ~ 15% в год. Общий объем потребления гипсовых отделочных листов приближается к 300 млн.кв.м. в год.

Современной альтернативой гипсокартонному и гипсоволокнистому листу является гипсостружечная плита. Гипсостружечные плиты состоят на 85% из гипса и на 15% - из заполнителя, в качестве которого выступает древесная стружка (береза, сосна). По сфере своего применения гипсостружечные плиты являются аналогом гипсокартона, а по цене они сопоставимы с гипсоволокнистыми листами, однако их потребительские качества превосходят имеющиеся аналоги.

По оценкам специалистов, основными покупателями гипсокартонных листов выступают частные лица. Эту продукцию они приобретают для ремонта в своих квартирах и домах. На их долю приходится около 40% реализации гипсокартона.

Почти 35% от объема продаж листов для отделки на основе гипса удерживают корпоративные заказчики, использующие гипсокартонные листы при ремонте офисных помещений. Реконструкция и новое строительство, в том числе и коттеджное, потребляет около 25 % реализуемого на рынке гипсовых листов и плит.

За последние несколько лет потребность в подобных материалах возросла на 30 %, это вызвано увеличением объемов строительства и необходимостью качественного ремонта и отделки помещений.

Общее количество потребителей можно разделить на две отдельные группы, исходя из их поведения на рынке, в процессе потребления товара, а также специфики их потребительских требований. К первому сегменту следует отнести юридические лица, предприятия и организации специализирующиеся на отделочных работах, на их долю, в среднем, приходится около 60 % от общего количества выпускаемой продукции.

Вторая группа - частные лица приобретающие продукцию для личного пользования и самостоятельной работы, их доля составляет примерно 40%.

Анализ российского рынка отделочных листовых материалов и изделий на основе гипса, его объем, динамика, тенденции и структура, а так же объемы производства гипсокартонных и гипсоволоконных листов в России, импорт и экспорт, спрос и конкуренция с другими видами строительных плит показывает перспективность производства гипсостружечных плит с высокими технологическими свойствами.



2.Технологическая часть

2.1 Исходные данные для проектирования

В данном дипломном проекте разрабатывается технология производства гипсостружечных плит.

Проектируемый цех рассчитан на выпуск гипсостружечных плит годовой производственной мощностью 1500000 м².

Таблица 1 Производительность предприятия по выпуску готовых изделий

Объем выпуска изделий
в год	в сутки	в смену	в час
шт.	м2	шт.	м2	шт.	м2	шт.	м2
480000	1500000	1846	5769,2	923	2884,6	115	360,5

2.2 Номенклатура и характеристика изделий

Гипсостружечные плиты ГСП-1 и ГСП-2 - толщиной 8 - 28 мм, получаемые прессованием древесной стружки с гипсовым вяжущим и химическими добавками, изготавливают по ТУ 5742-004-05292444-2010.

Таблица 2 Размеры выпускаемых гипсостружечных плит

Размеры, мм	Масса 1 листа, кг
длина	ширина	толщина
2500	1250	10	34,40
		12	41,25
3000	1250	10	41,25
		12	49,25
1500	1250	10	20,63
		12	24,75

Таблица 3 Предельные отклонения размеров плит

Наименование размера	Номинальный размер, мм	Предельные отклонения для плит марок, мм
		ГСП-1	ГСП-2
Длина	1500		±5
	3000	±3
Ширина	1250	±3	±5
Толщина	10	±0,6	±0,8
	12	±0,8	±1,0

По согласованию с потребителем, допускается изготовление плит других размеров по длине и ширине с градацией 25 мм. Предельные отклонения по толщине приведены для не шлифованных плит. Предельные отклонения для шлифованных плит ±0,2 мм. Плиты должны иметь прямые углы. Разность длин диагоналей по плоскости не должна превышать 0,2 % длины плиты. Отклонения от прямолинейности кромок плит, измеренное на отдельных отрезках длиной 1000 мм, не должно быть более 1 мм. Плиты выпускают с прямой (ПК) и фальцевой (ФК) кромкой.

Таблица 4 Физико-механические свойства плит

Наименование показателя	Норма для плит марок
	ГСП-1	ГСП-2
1	2	3
Плотность, кг/м3, не более	1250
Отпускная влажность, % (к массе сухого вещества)	2 ±0,5
Прочность при изгибе, МПа, не менее для плит следующей толщины:
10 мм	7,0	5,0
12 мм	8,0	6,0
Прочность при растяжении, перпендикулярно к плоскости плиты, МПа, не менее	0,3	0,25
Прочность на разрыв параллельно плоскости, МПа	4,0	3,0
1	2	3
Линейная прочность на сдвиг, МПа	2,5	1,5
Разбухание по толщине за 2 ч, %, не более	2,0
Водопоглощение за 2 ч, %, не более	30
Коэффициент теплопроводности, Вт/м•°С	0,3	0,2
Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее	3000	2500
Удельное сопротивление выд?ргиванию шурупов из пласти, Н/мм, не менее	60 - 110	50 - 100
Линейное расширение при изменении влажностного режима от 30 до 85% и температуре окружающей среды 20°С, %, не более	0,07	0,1
Индекс изоляции воздушного шума, Дб	35	30

Таблица 5 Пожарная безопасность плит

Наименование показателя	ГОСТ	Обозначение показателя	Значение показателя
Группа горючести	30244-94	Г 1	Слабогорючие
Группа воспламеняемости	30402-96	В 1	Трудновоспламеняемые
Группа распространения пламени	30444-97	РП 1	Нераспространяющие
Дымообразующая способность	12.1.044-89	Д 1	Малая
Класс опасности по токсичности продуктов горения	12.1.044-89	Т 1	Малоопасные

Преимущества гипсостружечных плит:

- высокая прочность во всех направлениях;

- высокая сопротивляемость выдергиванию шурупов;

- малое линейное расширение при изменении влажности;

- низкий показатель разбухания по толщине;

- высокая тепло и звукоизоляция;

- экологическая безопасность;

- огнестойкость и пожаробезопасность;

- легкость обработки при использовании.

Все технические характеристики и показателей гипсостружечных плит, подлежат контролю и определяются в процессе непрерывного производства при стабильных условиях изготовления (заготовка стружки, пропорции смешивания, качество древесного сырья, гипса и химических добавок).

Если условия производства изменятся во время проведения проверки, ее необходимо повторить. Полученные результаты следует рассматривать независимо друг от друга. Если один результат не соответствует гарантированной норме, следует сделать повторный анализ только этого показателя.

2.3 Выбор и обоснование технологического способа производства изделий

Гипсостружечные плиты изготавливаются путем полусухого прессования отформованной смеси, состоящей из стружки древесины различных пород, гипса и воды. Производство гипсостружечных плит разделяется на следующие технологические переделы и участки:

§ складирование сырья (площадка для лесоматериалов, склад гипса, склад химических добавок);

§ изготовление древесной стружки;

§ разделение на стружки на фракции (стандартная и грубая);

§ дополнительное измельчение древесной стружки;

§ сушка стружки до требуемой влажности;

§ промежуточное складирование стружки в бункерах запаса;

§ дозирование и перемешивание древесиной стружки, гипсового вяжущего и химических добавок;

§ формирование плит заданной толщины и размеров;

§ прессование плит;

§ затвердевание плит;

§ штабелирование в стопы;

§ сушка до остаточной влажности 3 %;

§ обрезка кромок;

§ упаковка и складирование готовых изделий.

Доставленный круглый лес перерабатывается с помощью рубительной машины в щепу. Далее щепа перерабатывается в стружку, проходя через стружечный станок с ножевыми кольцами. Стружка просеивается и грубая фракция доизмельчается в мельнице. В зависимости от влажности древесного сырья потребность в воде определяется автоматически, и нужное количество воды добавляется к стружке. В зависимости от особенностей состава сырьевых материалов, к воде могут добавляться химические добавки с целью регулирования процесса гидратации гипсового вяжущего.

Несмотря на то, что к стружке добавляется вода, смесь остается достаточно сухой и сыпучей, и ее можно транспортировать и перемещать с помощью обычных передвижных средств. Смесь можно также насыпать или формировать с помощью специального оборудования, построенного по принципам технологии производства древесностружечных плит, для изготовления многослойного ковра. Процесс формирования плит заключается в получении гипсовой матрицы, укрепленной древесной стружкой с целью улучшения механических свойств плиты.

Точности формирования должно уделяться особое внимание при изготовлении гипсостружечных плит, т.к. при этом контролируется разнобежность толщин и физические свойства изделий.

Ковер формируется путем насыпки смеси на транспортные поддоны, которые образуют бесконечную полосу. Если плитам следует придать структурную поверхность, на насыпанный ковер накладывается специальный шаблон, также подвергаемый прессованию.

Система пресса, должна обеспечивать длительное прессование под давлением до 25 кгс/см². На стадии прессования применяется специальное контрольное устройство обеспечивающее прессование только плит, отвечающих заданным требованиям. Для достижения высокой прочности остаточная влажность плит не должна превышать 3 %.

2.4 Расчет производственной программы

При расчете следует учитывать возможный брак и другие потери. Размеры потерь принимаются согласно действующим нормативам.

Исходя из этого, принимаем потери при транспортировке исходных материалов в размере 1%. Следовательно, чтобы обеспечить требуемый выход продукции, предприятие должно обеспечить следующую производительность:

П_сут = П_год / С_р = 1500000 / 260 = 5769,2 м²;

где, П_год - заданная производительность предприятия в год, м².

С_р - количество рабочих дней в году;

П_см = П_сут / К = 5769,2 / 2 = 2884,6 м²;

где, К - количество смен;

П_час = П_сут / Т_см = 2884,6 / 8 = 360,5 м²;

где, Т_см - продолжительность смены;

П_{год (факт)} = 1,01 Ч П_год = 1,01 Ч 1500000 = 1515000 м²;

где, П_год - заданная годовая производительность цеха;



П_{сут (факт)} = П_{год (факт)} / С_р = 1515000 / 260 = 5826,9 м²;

П_{см (факт)} = П_{сут (факт)} / К = 5826,9 / 2 = 2913,4 м²;

П_{час (факт)} = П_{см (факт)} / Т_см = 2913,4 / 8 = 364,2 м².

2.5 Режим работы. Годовой фонд рабочего времени

Режим работы устанавливают в соответствии с трудовым законодательством РФ по нормам технологического проектирования предприятий строительной индустрии.

При назначении режима работы цеха необходимо стремиться обеспечить, возможно, полное использование оборудования и принимать наибольшее количество рабочих смен в сутки. При этом для обеспечения лучших условий труда желательно, когда это не обусловлено технологической необходимостью, предусматривать в третью (ночную) смену проведение профилактического ремонта оборудования.

Расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производительная мощность предприятия в целом и отдельных линий установок, определяют по формуле:

В_р = С_р Ч К_и , час,

где В_р - расчетный годовой фонд времени работы технологического оборудования в часах;

С_р - расчетное количество рабочих суток в году;

Ч - количество рабочих часов в сутки;

К_и - среднегодовой коэффициент использования технологического оборудования. Для данного предприятия принята работа по прерывной неделе - 260 дней (365 календарных дней - 104 выходных, 8 праздничных + 7 дней компенсации неполного рабочего дня по субботам) в две смены.

Номинальное число рабочих дней в году для складов и отделений по приему сырья и материалов и отгрузке готовой продукции авто транспортом - 260 дней при односменной работе. Продолжительность рабочей смены - 8 часов.

Таблица 6 Режим работы предприятия

№ п/п	Наименование цехов, отделений, операций	Количество рабочих дней в году, Дн	Количество смен в сутки, См	Продолжительность рабочей смены, Тсм, час	Минимальный годовой фонд рабочего времени, Фн, час	Коэффициент технического использования оборудования, Кти	Коэффициент использования рабочего времени, Ксм	Годовой фонд рабочего времени, Фч, час
1	Склад готовой продукции	260	2	8	4160	0,95	0,9	3556,8
2	Транспортирование	260	2	8	4160	0,95	0,9	3556,8
3	Склад гипсового вяжущего	260	2	8	4160	0,95	0,9	3556,8
4	Приготовление стружки	260	2	8	4160	0,95	0,9	3556,8
5	Формование плит	260	2	8	4160	0,95	0,9	3556,8
6	Прессование плит	260	2	8	4160	0,95	0,9	3556,8
7	Сушка	260	2	8	4160	0,95	0,9	3556,8
8	Склад древесины	260	2	8	4160	0,95	0,9	3556,8

Коэффициент технического использования оборудования определяется с учетом времени простоя оборудования за год. Ориентировочно К_ти = 0,95. Коэффициент использования рабочего времени вычисляют по формуле:

К_см = (Т_см - Т_пэ - Т_лн - Т_отд) / Т_см,



где: Т_см - продолжительность рабочей смены, час;

Т_пз - время на подготовительно-заключительные операции, час;

Т_лн - время на личные потребности, час;

Т_отд - время на отдых, час.

2.6 Расчет производительности предприятия

Расчет производительности для каждого технологического передела производится по формуле:

П_р = П_о / ( 1 - Б / 100),

П_р - производительность рассчитываемого передела;

П_о - производительность передела, следующего (по технологическому потоку) за рассчитываемым;

Б - производственные отходы и потери от брака, %.

Производительность предприятия Таблица 7

№ п/п	Наименование передела	Единицы измерения	Производственные потери и на брак, %	Производительность
				Год	сутки	Смена	Час
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Транспортирование изделий на склад	м2	1,0	1515000,0	5826,9	2913,4	364,2
2	Упаковка изделий	м2	0,5	1522575,0	5856,0	2928,0	366,0
3	Обрезка плит	м2	1,5	1545413,6	5943,8	2971,9	371,4
4	Сушка	м2	0,5	1553140,6	5973,5	2986,7	373,2
5	Твердение и транспортирование	м2	0,5	1560906,3	6003,3	3001,6	375,0
6	Прессование плит	м2	1,0	1576515,4	6063,3	3031,6	378,8
7	Формование плит	м2	1,5	1600163,1	6154,3	3077,1	384,4
8	Приготовление смеси	м3	1,5	19490,0	75,0	37,5	4,7

2.7 Выбор и расчет потребного количества технологического оборудования

Расчет оборудования рекомендуется производить в порядке установки отдельных машин в технологическом потоке от подачи сырья до выхода готовой продукции. Если цех объединяет несколько отделений, то расчет оборудования следует производить по отделениям.

Необходимое количество машин и другого оборудования определяют по формуле:

М = П_ч^п / (П_п К_н)

М - количество машин, подлежащих установке;

П_ч^п - требуемая часовая производительность по данному технологическому переделу;

П_п - паспортная или часовая производительность машин выбранного типоразмера;

К_н - нормативный коэффициент использования оборудования во времени, равный 0,92.



Ведомость основного оборудования Таблица 8

Наименование и марка оборудования	Количество	Мощность эл/двигателя, кВт	Масса, т	Примечание
1	3	4	5	6
Окоревательный станок	1	15	1,1	-
Рубительная машина	1	18	1,2	-
Аэродинамическая сушилка	1	6	0,8	-
Ленточный конвейер	2	30	3,4	Длина 55 м
Пресс	1	5	0,2	-
Поперечный конвейер с поворотным устройством	2	10	0,8	-
Загрузочный конвейер	2	10	0,4	-
Туннельная сушилка	2	-	-	Длина 46 м
Устройство для срезки торцов	2	40	1,5	-
Устройство для совмещения плит	2	20	0,7	-
Штабелировщик	2	20	1,2	-

2.8 Применяемые сырьевые материалы

Основными сырьевыми материалами являются неделовая древесина и гипсовое вяжущее. В качестве гипсового вяжущего может применяться натуральный гипс, а так же фосфогипс. В качестве древесного сырья используются древесные отходы как горбыль и рейки, а также низкокачественный круглый лес. Лесоматериалы должны быть в значительной степени окоренными.

Древесное сырье. Древесные отходы в форме горбыля и реек, а также круглый лес диаметром до 200 мм. В производстве могут использоваться 100 % ели, пихты или осины. Древесина не должна быть подвержена процессу гниения. Применяемая древесина также должна иметь хорошую совместимость с гипсом.

Лесоматериал должен быть в значительной степени окоренным. Допустимая норма коры и луба не должна превышать 2 % используемого материала. Древесные материалы, зараженные грибками или гнилью, следует отсортировать.

Гипсовое вяжущее. В качестве гипсового вяжущего можно использовать натуральный полуводный гипс или фосфогипс, полученный в процессе производства фосфорной кислоты. Последний должен быть с минимальным содержанием примесей. Перед применением в производственном процессе следует провести лабораторный анализ гипсового вяжущего.

Гипсовое вяжущее должно соответствовать следующим требованиям:

§ содержание кристаллизационной воды: 5 - 6 % от общей массы;

§ содержание дигидрида: не более 1 %;

§ содержание ангидрида (A II S): не более 3 %;

§ содержание ангидрида (A III): не более 10 %;

§ показатель рН: 6 - 8.

При использовании гипса, полученного в результате химического производства, максимальное содержание допустимых примесей должно быть установлено отдельно после проведения лабораторного анализа.

Замедлители схватывания гипса. Путем введения добавок замедлителей схватывания можно регулировать начало затвердевания смеси, состоящей из гипса, воды и древесины, оно должно начинаться не ранее 60 минут.

Коэффициент, полученный в результате деления промежутка времени с момента за творения до окончания процесса гидратации на время с момента добавки воды до начала затвердевания смеси, не должен превышать 2,5. Идеальным считается фактор 2,0. Момент начала затвердевания и окончания процесса гидратации определяется с помощью термографа.

Для предотвращения прилипания плит и поддонов после окончания процесса гидратации используются нефтяные эмульсии (эмульсол или масло для смазки и охлаждения режущего инструмента, применяемые в металлообработке), например Esso Kutwell, Texaco Texaform C, также раствор мазеобразного мыла.

Материал, используемый для изготовления поддонов: высококачественная сталь № 1.4301, полученная в результате процесса 3С, холодного проката со стандартной поверхностью. Перед каждым запуском поддоны смазываются мыльным раствором или специальным разделительным веществом, изготовленным на основе нефтяной эмульсии. Разделительная эмульсия наносится на поверхность поддонов и внутреннюю поверхность крышек зажимных клетей с целью предотвращения прилипания плиты. Вода для приготовления смеси должна иметь следующие показатели:

§ показатель pH: 6-7

§ температура воды: 8-20 °C

§ общее состояние: без органических примесей, по качеству близкая к питьевой воде

2.9 Заводская технология изделий

Лесоматериалы доставляют на предприятие автомобильным транспортом и складируют на специально выделенную крытую площадку. Площадка для лесоматериалов служит для создания запасов древесного сырья, требуемого для производственного процесса. Древесину следует хранить так, чтобы она не была подвержена гниению.

Подготовка древесного сырья к производству плит, состоящая в приготовлении кондиционной щепы, включает следующие операции: разделку древесины на размеры, соответствующие приемному патрону рубительной машины; рубку древесины на щепу; сортировку щепы для отбора требуемого размера с доизмельчением крупной фракции и удалением мелочи; извлечение из щепы металлических предметов; сушку щепы для удаления избыточной влаги.

По мере необходимости лесоматериалы подаются в производственный цех, где складируется с учетом запаса древесины 4 часов. Разделка бревен необходима для придания исходному сырью размеров, соответствующих параметрам рубительной машины, а также для вырезки участков, сильно пораженных гнилью. Для этого круглый лес при необходимости подается на окоревательный станок.

Для приготовления щепы используют многоножевые дисковые рубительные машины, дающие хорошую форму щепы и чистый, несмятый срез, а также равномерную фракцию при высоком проценте выпуска кондиционной щепы или барабанные рубительные машины.

Полученную щепу после рубительных машин сортируют, в результате чего отбирают технологическую щепу, соответствующую предъявляемым к ней требованиям. Однородность щепы по фракционному составу имеет большое значение для создания нормальных условий работы размольного оборудования. Щепу с размерами, превышающими установленные, передают на дополнительное измельчение. Мелочь, отсеивающуюся в процессе сортирования, удаляют из цеха как отходы.

Для измельчения крупной щепы используют молотковые дезинтеграторы. Кондиционную щепу направляют в бункеры запаса или расходные бункеры в размольном отделении.

Подготовленная щепа хранится в бункере до момента ее подачи по вибрационному желобу в стружечный станок с ножевыми кольцами, где она дальше перерабатывается в плоскую тонкую стружку, отличающуюся большой гибкостью.

Стружка подается в сито и сортируется на стандартную и грубую фракцию. Накопившаяся стружка грубой фракции транспортируется в мельницу, где происходит ее доизмельчение.

С целью обеспечения равномерного уровня влажности во время производственного процесса стружка сушится в специальной аэродинамической сушилке до достижения влажности 8 % в расчете на вес в абсолютно сухом состоянии. Подготовленная стружка загружается в бункер и подается частями на весовое дозирование.

Гипсовое вяжущее подается в производственный цех посредствам винтового конвейера с разгрузкой в бункера запаса. Гипс из бункера направляется питателем в сухой шнековый смеситель. Равномерная подача из бункера гипсового вяжущего осуществляются шнековым питателем, вмонтированным в донную часть бункера. В нижней части бункера над питателем имеется днище, в котором расположены окна. Количество поступающего гипса в шнековый питатель регулируется шиберами.

Тщательное перемешивание всех сырьевых компонентов происходит в специальном смесителе, куда они подаются один за другим. Материалы взвешиваются, и дозируется строго в необходимом количестве. Базовой величиной для навески гипса служит количество древесины в абсолютно сухом состоянии. Базовой величиной для химических добавок, выполняющих роль замедлителя, служит количество гипса.

Следует отметить, что процентильное содержание гипса в основной рецептуре можно уменьшить и соответственно увеличить количество органических материалов. При этом технологические свойства строительного материала изменятся.

Качество выполнения операции формирования плит определяет наряду с другими условиями качество поверхности и прочность готовой плиты, поэтому следует тщательно контролировать точность насыпки. Так как насыпной материал относительно влажен, настилочная машина должна соответствовать данным особым условиям технологического процесса. Для этого используется система формирования ковра с применением воздушной сепарации и для данного типа материала.

Во время процесса насыпки сепарация материала происходит в зависимости от размера щепы, что дает возможность достигать оптимальное качество поверхности ковра. Установка оснащена 4 настилочными головками. Насыпка материала на транспортные поддоны происходит непрерывно. Вес контролируется с помощью специальных весов для плит. Бракованные заготовки выводятся из производственного процесса, а материал опять подается в настилочную машину.

После настилочной машины бесконечный насыпной ковер на поддонах разделяется с помощью быстрого ленточного питателя и направляется в загрузочную установку. Если требуется структурирование плит, перед подачей в загрузочную установку накладывается структурный шаблон.

После процесса формирования заготовок плит, они штабелируются в пакеты с помощью специальной установки. Формирование пакетов происходит в так называемых зажимных клетях. В прессе пакет с плитами уплотняется до размера зажима. Размер зажима соответствует сумме толщины плиты и толщины поддона и количеству плит в пакете. Процесс схватывания требует определенного времени, поэтому пакет плит должен находиться в зажимной клети в абсолютно точном положении. Зажимная клеть должна быть стабильной и соответствовать точным размерам. Запрессованные пакеты, зафиксированные в зажимных клетях, на время процесса схватывания с помощью погрузочно-транспортирующего портального манипулятора подаются на специальную площадку твердения изделий. Через 2-3 часа плиты можно начать штабелировать.

Штабелирование происходит по принципу ГСП - поддон - ГСП - поддон. Плиты перевозятся манипулятором в специальный канал для сушки. Транспортные поддоны чистятся, смазываются разделительной эмульсией и возвращаются обратно на участок формирования. Выравнивание числа поддонов (при изменении толщины плиты) происходит путем добавления или убавления количества поддонов со склада.

В случае изготовления плит со структурой шаблоны штабелируются отдельно и после чистки возвращаются через специальную транспортную секцию в производственный процесс.

Перед тем, как плиты будут транспортироваться на склад, влажность плит должна находиться в равновесии с влажностью воздуха (рекомендуется для сохранения стабильности формы). Сушка происходит в проточном канале.

Сушка производится горячим воздухом, нагреваемым паровыми калориферами. Выход листов из сушильной камеры происходит при помощи шести ярусного транспортера сушильной камеры с разной длиной рядов, откуда листы переходят на транспортер выхода сухих листов. Бракованные листы подаются вилочным погрузчиком к станку вторичной резки, на котором отрезаются бракованные части и заготовляются листы уменьшенных размеров. Температура в сушильной камере подбирается таким образом, что бы влажность листа на выходе составляла не более 5 - 7 %.

Фактическую температуру воздуха в сушильной камере можно регулировать с пульта управления горелкой. Параметры температуры воздуха в сушильной камере подбираются опытным путем (они зависят от температуры и влажность окружающей среды, химического состава и влажности сырья, время года и т. д.). Ориентировочные показатели температуры в сушильной камере:

на переходе из печи в сушильную камеру - 180-200 °С,

на выходе из сушильной камеры - 90-100 °С.

После сушки плиты извлекаются из транспортной системы и обрезаются на заданные форматы с помощью обрезной пилы. В последующей штабелирующей установке формируется пакет плит, который на специальных передвижных устройствах транспортируется на склад готовой продукции, линию шлифования или установку для разреза плит.

Транспортировка и хранение гипсостружечных плит требует соблюдения правил:

габариты транспортного пакета (с поддоном или прокладками) не должны превышать 4100Ч1300Ч800 мм, масса - не более 3000 кг;

штабель, сформированный из пакетов, при хранении должен быть не выше 3,5 метров;

при перевозке транспортных пакетов в открытых железнодорожных и автомобильных транспортных средствах пакеты должны быть защищены от увлажнения;

при погрузочно-разгрузочных, транспортно-складских и других работах не допускаются удары по листам;

хранить ГКЛ следует в закрытом сухом помещении с сухим или нормальным влажностным режимом раздельно по видам и размерам.

2.10 Производственно-технологические расчеты

2.10.1 Подбор состава гипсовой смеси

При изготовлении гипсостружечных плит возможно варьирование расхода вяжущего материала и воды в зависимости от плотности получаемого изделия, но в основном они не превышают 6 - 6,5 и 5 - 6 кг на 1 м² соответственно. В/Г = 0,85.

Основная рецептура предвидит, что в готовой плите содержатся:

ок. 69% гипса

ок. 17% древесины

ок. 12% воды, химически и физически связанной

ок. 2% конечной влажности

На данном предприятии удельный расход материалов представлен в таблице 10.

Таблица 10 Удельный расход основных материалов на изготовление 1 м² гипсостружечных плит

Гипсовое вяжущее, кг	6,75
Вода (или пульпа с содержанием 1% бумажных волокон), кг	5,75
Стружка древесная, кг	2,04
Добавки химические, кг	0,04
Расход электроэнергии, кВт/ч	0,2-0,3



2.10.2. Потребность предприятия в сырьевых материалах и полуфабрикатах

Основными сырьевыми материалами для получения гипсостружечных плит являются полуводный гипс, древесная стружка и вода.

Таблица 11 Потребность предприятия в сырье и полуфабрикатах

№ п/п	Наименование сырья и полуфабрикатов	Единицы измерения	Расход
			Год	сутки	смена	Час
1	Гипс полуводный	кг	14472742,5	55664,4	27832,2	3479,0
2	Вода	кг	12328632,5	47417,8	23708,9	2963,6
3	Древесная стружка	кг	4373984,4	16823,0	8411,5	1051,4
4	Химические добавки	кг	85764,4	329,9	164,9	20,6

2.10.3 Расчет складов сырьевых материалов и готовой продукции

При проектировании предприятия по производству гипсостружечных плит требуется предусмотреть возможные перебои с поставкой сырьевых материалов, а так же предусмотреть сухой закрытый склад для хранения готовой продукции.

Расчет складов сырьевых материалов ведется с учетом бесперебойной работы цеха в течение 7 дней. Для складов сухого материала бункер имеет прямоугольное поперечное сечение, верхняя часть бункера имеет вертикальные стенки, нижняя часть выполнена в виде усеченной пирамиды с не семеричным наклоном. Для хранения готовых гипсостружечных плит требуется закрытый сухой склад. Расчет бункеров:

Требуемый геометрический объем бункера определяется по формуле:



V_геом = V_полезн / ? , мі,

Где ? - коэффициент заполнения = 0,85

V_полезн - требуемая полезная емкость бункера, м³

V_полезн = (55664,4 / 1000)·5 = 280 м³ (в рыхлом состоянии) где р=1000 кг/м³ - насыпная плотность гипса. V_геом = 280 / 0,85 = 330 м³

По такому же принципу рассчитываем складские помещения и для других компонентовскладские помещения и для другихярусных сушилках с производительностью Полученные данные своим в таблицу 12.

Склады сырьевых материалов Таблица 12

Наименование	Вид склада	Количество	Размер
Гипс	Силос	4	85 м3
Вода	Железный бак	2	23,7 м3
Добавки	Сухой склад	1	60 м3
Готовая продукция	Сухой склад	1	420 м2

Склад готовой продукции представляет собой крытую прямоугольную площадку. Площадь (м²) склада готовой продукции определяют по формуле:

S = (Q · T) / V · K, м²,

Q - количество изделий, поступающих в сутки, м³ T - продолжительность хранения изделий, сут

V - нормативный объем изделий, допускаемый для хранения на 1 м² площади, м³ K - коэффициент, увеличивающий площадь склада на проходы, равный 1,5

S = (97,1 · 10) / 3,5 · 1,5 = 420 м²



2.11 Контроль производственного процесса

На производстве осуществляют следующие основные виды контроля качества:

* входной (контроль сырьевых материалов, полуфабрикатов, комплектующих, вспомогательных материалов и деталей и т.п.), осуществляется лабораторией предприятия;

* операционный (производственный) - проверка соблюдения нормативных требований в процессе выполнения технологических операций в соответствии с технологическими регламентами, осуществляется техническим персоналом цехов и ОТК;

* приемочный (контроль готовой продукции), осуществляется службой ОТК;

* инспекционный (включает контроль выполнения принятых на производстве мероприятий по управлению качеством продукции), осуществляется государственными или независимыми контрольно-надзорными органами.

Виды производственного контроля Таблица 13

Вид контроля	Объект контроля	Содержание контроля
Входной	Гипсовое вяжущее	Вид, марка, наличие паспорта
	Стружка древесная	Вид, наличие паспорта
	Химические добавки	Вид, наличие паспорта
Операционный	Приготовление гипсовой смеси	Дозирование, время перемешивания, консистенция
	Прессование плит	Контроль толщины, наличие дефектов, контроль размеров
	Процесс твердения	Температура и время схватывания
	Штабелирование	Наличие дефектов, ровность кромок
	Тепловая обработка	Контроль температуры, влажности и времени сушки
Приемочный (ОТК)	Правильность упаковки изделий и внешний вид	Проверка положения изделий в штабеле, форма и размеры тлит
	Физико-механические и эксплуатационные свойства изделий	Физико-механические свойства, марочная прочность

Контроль на предприятии должен осуществляться при помощи контрольных карт. Контрольная карта является основным документом по контролю промежуточной продукции и готовых изделий. В контрольной карте отражаются все операции контроля технологического процесса производства гипсостружечных плит.

2.11.1 Входной контроль

Входной контроль при производстве гипсовых изделий включает испытание поступающего гипсового вяжущего, минеральных, наполнителей, минеральных и химических добавок, комплектующих элементов и т.п.

Входной контроль осуществляют заводская лаборатория и служба ОТК. Она устанавливает соответствие поступающих материалов требованиям ГОСТ и ТУ, а также паспортам и другим документам, подтверждающим их качество. Все испытания материалов производятся в строгом соответствии с методикой, регламентированной ГОСТ и другими нормативными документами.

Таблица 14 Контрольная карта входного контроля сырья, поступающего на предприятие для производства гипсостружечных плит

№ п/п	Вид контролируемого сырья	Контролируемые параметры	Нормативное назначение	Место отбора проб	Периодичность контроля	Ответственный исполнитель
1	Гипс ГОСТ 125-79	Марка. Сроки схватывания. Тонкость помола	Г-7 Нормальнотвердеющий. Средний помол	склад гипса	Каждая партия	Лаборатория завода
2	Стружка древесная	Удельный вес. Фракция. Вид древесины		Склад	1 раз в неделю	Лаборатория завода
3	Химические добавки	Вид. Наличие документа	Консистенция раствора	Склад	1 раз в неделю	Лаборатория завода

Рабочие и персонал, осуществляющие входной контроль должны быть аттестованы в установленном порядке. Средства измерения и испытательное оборудование, используемое при входном контроле, выбирают в соответствии с требованиями НТД на контролируемую продукцию.

2.11.2 Операционный контроль технологического процесса

Операционный контроль при производстве гипсовых изделий осуществляется в соответствии с утвержденным технологическим регламентом или технологической картой на конкретное производство того или иного изделия.

Таблица 15 Контрольная карта пооперационный контроль технологического процесса

Контролируемые параметры или технологический передел	Периодичность контроля	Средство контроля	Место отбора пробы или установки контрольного прибора	Ответственный исполнитель
Соблюдение правил разгрузки и хранения на складе сырьевых материалов	От каждой партии сырья	Лабораторное оборудование	Бункеры, силосы, склады	Лаборант, химик
Дозировка составляющих	Перед приготовлением смеси, 2 раза в смену	Отбор проб для химического анализа	Дозаторы и расходные бункеры	Сменный лаборант
Прессование плит	Ведется непрерывно	Визуальный контроль	Пост формования	Оператор, технолог
Штабелирование плит и их твердение	Ведется непрерывно	Визуальный контроль. Измерительное оборудование	Пост твердения	Оператор, технолог
Режим тепловой обработки	Каждая камера 1 раз в смену	График рабочих температур	Компьютер цеха	Оператор, технолог
Упаковка изделий	Ведется непрерывно	Визуальный контроль. Приборы контроля	Пост упаковки	Лаборант цеха

2.11.3 Приемочный контроль

Приемку гипсостружечных плит следует проводить партиями. Продукция поступает на контроль партиями. Объем выборки устанавливается согласно НТД на контролируемую продукцию.

Приемочный контроль включает определение основных показателей качества гипсовых изделий: внешний вид; геометрические размеры и форму изделий; среднюю плотность; влажность; прочностные показатели и другие показатели в соответствии с требованиями стандартов на конкретное изделие.

Таблица 16 Контрольная карта приемочного контроля качества готовых изделий

№ п/п	Контролируемые параметры	Место отбора проб	Регистрация контролируемых параметров	Периодичность контроля	Ответственный исполнитель
1	Внешний вид	Склад готовой продукции	Рабочий журнал контролера	Каждая партия	ОТК
2	Форма и размеры	Склад готовой продукции	Рабочий журнал контролера	Каждая партия	ОТК
3	Масса 1 м2	Склад готовой продукции	Рабочий журнал лаборатории	Каждая партия	Центральная лаборатория
4	Разрушающая нагрузка на прочность при изгибе	Склад готовой продукции	Рабочий журнал лаборатории	Каждая партия	Центральная лаборатория
5	Водопоглощение	Склад готовой продукции	Рабочий журнал лаборатории	Каждая партия	Центральная лаборатория

2.11.4 Инспекционный контроль качества гипсовой продукции

С целью поддержания качества гипсовой продукции на уровне, соответствующем требованиям стандартов и технических условий, на предприятиях проводятся систематические инспекционные проверки качества продукции. Процедура таких проверок установлена Положением Госстроя России «Порядок проведения проверок соблюдения стандартов и технических условий на предприятиях строииндустрии и промышленности строительных материалов» (1993 г.).

Инспекционный контроль осуществляется государственными контрольно-надзорными органами.

Проверка качества сертифицированной продукции осуществляется органами по сертификации продукции и услуг.

2.11.5 Система качества на предприятии

Качество строительной продукции, в том числе и гипсовой, зависит от ряда факторов и, прежде всего, организации на производстве работы системы качества в соответствии с требованиями государственных стандартов Российской Федерации:

* ГОСТ Р ИСО 9001 Системы качества. Модель обеспечения качества при проектировании, разработке, производстве, монтаже и обслуживании;

* ГОСТ Р ИСО 9002 Системы качества. Модель обеспечения качества при производстве, монтаже и обслуживании;

* ГОСТ Р ИСО 9003 Системы качества. Модель обеспечения качества при окончательном контроле и испытаниях.

Кроме указанных стандартов необходимо также руководствоваться другими российскими и международными нормативными документами системы качества. Перечень их приведен в приложении.

На всех гипсовых предприятиях необходимо управлять качеством продукции с помощью специально разрабатываемой системы управления качеством продукции. Эта система включает в себя совокупность мероприятий, методов и средств контроля, направленных на установление, обеспечение и поддержание необходимого уровня качества продукции при ее разработке (проектировании), изготовлении, эксплуатации или потреблении. В соответствии с требованиями стандартов Российской Федерации (ГОСТ Р ИСО 9000. Система менеджмента качества. Основные принципы и словарь; ГОСТ Р ИСО 9001. Система менеджмента качества. Требования; ГОСТ Р ИСО 9004. Система менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности предприятия разрабатывают собственные системы качеств.



3. Архитектурно-строительная часть

3.1 Решение генерального плана предприятия

Согласно СНиП 11-89 и СН 245 должно быть обеспечено наиболее целесообразное решение генерального плана с минимальным числом производственных и вспомогательных зданий и сооружений путём их блокирования и наиболее компактного размещения на площадке. Это решение должно предусматривать возможность расширения и реконструкции предприятия в дальнейшем. Транспортная сеть предприятия должна быть запроектирована с учётом минимального загрязнения атмосферного воздуха выхлопными газами автотранспорта и дорожной пылью.

В проекте должен быть принят наиболее высокий технический уровень строительства на основе применения наиболее совершенных типов зданий в монолитном исполнении из прогрессивных строительных конструкций, материалов и изделий, лёгких и теплоизоляционных материалов и обеспечено максимальное применение типовых проектов зданий и сооружений, унифицированных объёмно-планировочных решений и строительных конструкций с минимальным количеством типоразмеров деталей, а также комплексной механизации строительных и монтажных работ с использованием наиболее производительных машин и механизмов.

При выборе площадки должны быть учтены:

* рациональное и наиболее полное использование природных условий для строительства и эксплуатации предприятия;

* удобные транспортные связи предприятия с сырьевой базой и основными потребителями продукции завода; источники энерго- и водоснабжения, наличие вблизи предприятия населённых пунктов;

* пожарные, санитарные и др. нормы.

Планировка и застройка промышленной площадки должны обеспечивать:

* поточность технологического процесса;

* возможность применения наиболее усовершенствованных и экономичных видов транспорта, отвечающих условиям технологического процесса и полной механизации погрузочно-разгрузочных работ при наименьшей протяжённости транспортных линий;

* возможность доставки сырья и топлива к пунктам их переработки или потребления и организации отгрузки готовой продукции и отходов производства без перегрузок;

* максимальное блокирование зданий и сооружений, применение типовых и наиболее экономичных проектов.

3.2 Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений

Объемно-планировочные и конструктивные решения приняты в соответствии с технологическим процессом и спецификой компоновки оборудования, а также сложившимися условиями производственной площадки.

Производственный корпус гипсовых изделий. В состав производственного корпуса входит двух пролетное одноэтажное здание с размерами 36Ч96 м прямоугольного очертания в плане из унифицированных типовых проектов. Производственный корпус состоит из цехов производства гипсостружечных плит и гипсокартонных листов.

Пролет рассматриваемого цеха с размерами 18Ч96 м, в котором располагается цех производства гипсостружечных плит, входящего в состав производственного корпуса оборудован подвесной кран-балкой, грузоподъемностью 5 т. По конструктивному решению промышленное здание представляет собой железобетонный каркас. Каркас одноэтажного здания с покрытием из плоских элементов состоит из поперечных рам, образованных заделанными в фундаменты колоннами и шарнирно опирающимися на колонны стропильными железобетонными решетчатыми балками для скатной кровли. В продольном направлении рамы связаны подстропильными конструкциями, жестким диском покрытия и стальными связями. Жесткий диск образуют плиты покрытия, приваренные к балкам с последующим замоноличиванием швов.

Применяются унифицированные железобетонные колонны, предназначены для одноэтажных зданий без мостовых кранов. По положению в здании колонны подразделяются на крайние, средние и фахверковые. Применяемые колонны крайнего и среднего ряда имеют сечение 400Ч400 мм и сеткой разбивочных осей 6Ч18 м. Торцовые железобетонные фахверковые колонны по площади сечения идентичны крайним основным колоннам, но укорочены на 100 мм. В уровне покрытия они надстраиваются надставками и насадками из горячекатаных профилей для крепления парапетных панелей. Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан фундамента на глубину 0,9 м. Высота колонны от уровня чистого пола до низа стропильной конструкции 7,2 м.