Технология керамзита

2. скорость движения слоя в сушильном барабане - частота вращения барабана;

3. скорость движения при обжиге - частота вращения печи;

4. скорость движения слоя при сортировке - частота вращения барабана сортировки.

Заключение по 4 главе

1. Получен легкий керамзитовый заполнитель с низкой энергоемкостью производства, позволяющий производить керамзитобетон объемным весом 400 - 600 кг/м³ используемый в наружных стеновых композициях, а также теплоизоляционных засыпках с коэффициентом теплопроводности 0,1 - 0,11 Вт/мєС.

2. Конструкционные изменения сушильного барабана, а также изменения в части интенсификации теплообмена в барабане позволили сэкономить до 500 тысяч м³ газа в год.

3. Использование наружных теплообменников на горячем конце печи позволяет получить более 800 Гкал тепловой энергии в год и обеспечить горячим водоснабжением и на 50% отоплением основные производственные здания предприятия.

4. Определены направления энергосберегающих мероприятий предприятия .

5. Использование вторичного тепла от охлаждения керамзита путем подачи горячего воздуха на форсунку печи позволяет сэкономить 195 т.у.т. в год.

6. Разработанные инструкции и технологический регламент позволяют использовать результаты проведенных исследований с целью дальнейшего снижения энергоемкости производства керамзита и уменьшения его насыпной плотности.

5.ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

5.1 Охрана труда и техника безопасности

Охрана труда на предприятиях обеспечена и защищена актами, законами, нормативно-технической документацией, утвержденной и принятой на территории РК, ведомственными и отраслевыми правилами, а также надзором и контролем государственных органов РК и непосредственно службами охраны труда и техники безопасности предприятий.

Служба охраны труда и техники безопасности в работает непосредственно под руководством руководителя предприятия и подчиняется в методическом отношении службе охраны труда производственного объединения.

Служба охраны труда и техники безопасности предприятия выполняет:

Осуществление контроля за безопасным ведением работ, условиями труда на рабочих местах, обеспеченностью рабочих спецодеждой и средствами индивидуальной защиты, внедрением в производство безопасных машин, приемов и методов труда, за соблюдение законодательства по охране труда;

Организует разработку планов по охране труда всеми звеньями предприятия и контролирует выполнение этих планов и расходование средств на охрану труда;

Проводит вводный инструктаж рабочих и ИТР, контролирует качество всех видов пропаганды и обучения безопасному ведению работ, организует комиссии по проверке знаний и участвует в их работе;

Участвует в расследовании аварий и несчастных случаев, проводит анализ и ведет документацию по их расследованию и учету, участвует в разработке мероприятий по устранению и предупреждению причин травматизма и профзаболеваний.

Служба охраны труда наделена большими правам, в том числе правом остановки объекта или отдельного механизма, запрета ввода их в эксплуатацию при угрозе здоровью обслуживающего персонала, с правом отстранять от работы(через руководителей подразделений) лиц, нарушающих нормы охраны труда, и, лиц, квалификация которых не соответствует выполняемой работе.

Отменить названные решения службы охраны труда и техники безопасности могут только руководитель предприятия или главный инженер, несущие согласно законодательства персональную ответственность за создание безопасных и здоровых условий труда.

5.1.1Планирование работ службы охраны труда и техники безопасности

Долговременная и целенаправленная деятельность предприятия по охране труда не может осуществляться периодически, непланово. Поэтому в ежегодно разрабатываемый план организационно-технических мероприятий включают мероприятия, улучшающие охрану труда и условия труда.

В план организационно-технических мероприятий входят: общая рационализация производства, внедрение новых технологических процессов, усовершенствование оборудования, благоустройство территории, уменьшение загрязнения водного и воздушного бассейнов, ремонт и содержание различных защитных средств и приспособлений, приобретение индивидуальных средств защиты, спецобуви, спецмыла и др..

Дополнительно на предприятии действуют комплексные планы улучшения условий, охраны труда и санитарно-оздоровительных мероприятий:

Основные мероприятия по улучшению условий труда;

Капитальный ремонт, реконструкция или закрытие неудовлетворяющих требованиям правил и нормам техники безопасности предприятий и цехов;

Строительство и реконструкция санитарно-бытовых помещений, медицинских и оздоровительных учреждений;

Ввод в действие вентиляционных систем, очистных сооружений и устройств, кабинетов по технике безопасности, промышленно-санитарных лабораторий;

Мероприятия по механизации и автоматизации тяжелых и трудоемких процессов;

Сокращение численности женщин, работающих в ночную смену, и рабочих, занятых на тяжелых и трудоемких ручных работах;

Переквалификация женщин с целью перевода их с тяжелых и вредных работ;

Освоение средств, выделенных на предупреждение несчастных случаев.

5.1.2 Мероприятия по охране труда и технике безопасности

В типовой номенклатуре предусматриваются три вида мероприятий по охране труда.

Мероприятия по предупреждению несчастных случаев. К ним относятся: модернизация в соответствие с правилами безопасности оборудования и инструмента, устройство дополнительных защитных приспособлений, рациональная расстановка оборудования, приобретение контрольных приборов для обеспечения электро- и взрывобезопасности, осуществление двусторонней светозвуковой сигнализации, изготовление знаков безопасности, механизация процесса розлива и подачи к рабочим местам ядовитых и горючих жидкостей.

Мероприятия по предупреждению заболеваний на производстве. К ним относятся: приобретение или изготовление устройств и приспособлений, защищающих от различных излучений и других факторов производственной среды, усовершенствование герметичности оборудования, устройство и реконструкция вентиляционных систем, приобретение и монтаж средств контроля и сигнализации об условиях внешней среды, устройство приспособлений, снижающих производственный шум и вибрацию.

Мероприятия по общему улучшению условий труда. К ним относятся: рационализация естественного и искусственного освещения, реконструкция и переоборудование различных санитарно-бытовых помещений и мест отдыха, приобретение и монтаж установок для подачи утоляющих жажду напитков, оборудование кабинетов и выставок по охране труда, издание инструкций по технике безопасности, приобретение инвентаря, оплата инструкторов по физкультурно-оздоровительной работе и др.

5.1.3 Мероприятия по взрывобезопасности

Для обеспечения взрывобезопасности на предприятиях эксплуатирующих газотурбинные установки предпринимаются ряд мер:

введение пропускного режима на объект;

обеспечение мер безопасности при проведениях огневых и газоопасных работ - инструктаж, выдача разрешений на проведение, определение содержания загазованности рабочего места и т.д..

обеспечение средствами индивидуальной защиты персонала и взрывобезопасным инструментом;

содержание оборудования электрообеспечения и теплоснабжения в исправном техническом состоянии;

своевременные проведения испытаний электрооборудования, в частности замеры сопротивления изоляций кабелей и проводов;

своевременные проведения замеров контуров заземлений по растеканию тока;

оборудование объектов охранно-пожарной сигнализацией;

наличие на предприятии средств пожаротушения.

5.1.4 Мероприятия по электробезопасности

Проектирование и сооружение установок связано с применением электроэнергии для привода машин как грузоподъемных, так и переносных.

Предупреждение электротравматизма связано с использованием большого числа защитных мероприятий, проектирование и выбор которых ведут на основе знания законов поражения человека электрическим током.

Факторы, определяющие степень опасности поражения человека электрическим током, весьма разнообразны. Чаще всего опасность характеризуется не одним, а несколькими факторами в определенном сочетании: сила тока, время воздействия, путь тока через организм, параметры электрической цепи и электрическое сопротивление тела человека. При снижении сопротивления кожного покрова общее сопротивление тела человека резко падает, поэтому расчетную величину при анализе и разработке защитных мер принимают сопротивление 1000Ом. Окружающая среда уменьшает сопротивлении тела человека за счет влияния внешних факторов. В связи с этим согласно «Правил устройства электроустановок» производственные помещения по степени опасности поражения электрическим током подразделяются на следующие группы:

Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием:

относительной влажностью близкой к 100%;

химически активной среды;

не менее двух признаков опасности, характеризующих помещение с повышенной опасностью

Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием:

сырости (относительная влажность воздуха более 75%);

температуры, длительное время превышающей 30 градусов Цельсия;

токопроводящих полов (металлических, земляных, железобетонных и др.);

токопроводящей пыли;

возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам оборудования с другой стороны.

Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, характеризующие помещения по группам 1 и 2.

Действие электрического тока на организм человека.

При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением проводками электрического тока. В результате прохождения тока через человека может произойти нарушение его жизнедеятельных функций.

Опасность поражения электрическим током усугубляется тем, что, во первых, ток не имеет внешних признаков и как правило человек без специальных приборов не может заблаговременно обнаружить грозящую ему опасность; во вторых, воздействия тока на человека в большинстве случаев приводит к серьезным нарушениям наиболее важных жизнедеятельных систем, таких как центральная нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная, что увеличивает тяжесть поражения; в третьих, переменный ток способен вызвать интенсивные судороги мышц, приводящие к не отпускающему эффекту, при котором человек самостоятельно не может освободиться от воздействия тока; в четвертых, воздействие тока вызывает у человека резкую реакцию отдергивания, а в ряде случаев и потерю сознания, что при работе на высоте может привести к травмированию в результате падения.

Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать биологическое, тепловое, механическое и химическое действия. Биологическое действие заключается в способности электрического тока раздражать и возбуждать живые ткани организма, тепловое - в способности вызывать ожоги тела, механическое - приводить к разрыву тканей, а химическое - к электролизу крови.

Воздействие электрического тока на организм человека может явиться причиной электротравмы. Электротравма - это травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Условно электротравмы делят на местные и общие. При местных электротравмах возникает местное повреждение организма, выражающиеся в появлении электрических ожогов, электрических знаков, в металлизации кожи, механических повреждениях и электроофтальмии (воспаление наружных оболочек глаз). Общие электротравмы, или электрические удары, приводят к поражению всего организма, выражающемуся в нарушении или полном прекращении деятельности наиболее жизненно важных органов и систем - легких (дыхания), сердца (кровообращения).

Характер воздействия электрического тока на человека и тяжесть поражения пострадавшего зависит от многих факторов.

Оценивать опасность воздействия электрического тока на человека можно по ответным реакциям организма. С увеличением тока четко проявляются три качественно отличные ответные реакции. Это прежде всего ощущение, более судорожное сокращение мышц (неотпускание для переменного тока и болевой эффект постоянного) и, наконец, фибрилляция сердца. Электрические токи, вызывающие соответствующую ответную реакцию, подразделяют на ощутимые, неотпускающие и фибрилляционные.

К факторам, влияющим на исход поражения электрическим током, относят:

величину тока, величину напряжения, время действия, род и частоту тока, путь замыкания, сопротивление человека, окружающую среду, фактор внимания.

По величине тока, токи подразделяются на:

неощущаемые (0,6 - 1,6мА);

ощущаемые (3мА);

отпускающие (6мА);

неотпускающие (10-15мА);

удушающие (25-50мА);

фибрилляционные (100-200мА);

тепловые воздействия (5А и выше).

По ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ «Предельно допустимые величины напряжений и токов. Электробезопасность». Факторы величины напряжения и время воздействия электрического тока, приведены в табл.7.

Таблица 7

Факторы величины напряжения и время воздействия электрического тока

Время действия, сек.	Длител	До 30	1	0,5	0,2	0,1
Величина тока, мА.	1	6	50	100	250	500
Величина напряжения, В.	6	36	50	100	250	500

При кратковременном воздействии (0,1-0,5с) ток порядка 100мА не вызывает фибрилляции сердца. Если увеличить длительность воздействия до 1с, то этот же ток может привести к смертельному исходу. С уменьшением длительности воздействия значение допустимых для человека токов существенно увеличивается. При изменении времени воздействия от 1 до 0,1с допустимый ток возрастает в 16 раз.

Кроме того, сокращение длительности воздействия электрического тока уменьшает опасность поражения человека исходя из некоторых особенностей работы сердца. Продолжительность одного периода кардиоцикла (рис. 5.1.) составляет 0075-0,85с.



В каждом кардиоцикле наблюдается период систолы, когда желудочки сердца сокращаются (пик QRS) и выталкивают кровь в артериальные сосуды.

Фаза Т соответствует окончанию сокращения желудочков и они переходят в расслабленное состояние. В период диастола желудочки наполняются кровью. Фаза Р соответствует сокращению предсердий. Установлено, что сердце наиболее чувствительно к воздействию электрического тока во время фазы Т кардиоцикла. Для того чтобы возникла фибрилляция сердца, необходимо совпадение по времени воздействия тока с фазой Т, продолжительность которой 0,15-0,2с. С сокращением длительности воздействия электрического тока вероятность такового совпадения становится меньше, а следовательно, уменьшается опасность фибрилляции сердца. В случае несовпадения времени прохождения тока через человека с фазой Т токи, значительно превышающие пороговые значения, не вызовут фибрилляции сердца.

Постоянный и переменный токи оказывают различные воздействия на организм главным образом при напряжениях до 500 В. При таких напряжениях степень поражения постоянным током меньше, чем переменным той же величины. Считают, что напряжение 120 В постоянного тока при одинаковых условиях эквивалентно по опасности напряжению 40 В переменного тока промышленной частоты. При напряжении 500В и выше различий в воздействии постоянного и переменного токов практически не наблюдаются.

Исследования показали, что самыми неблагоприятными для человека являются токи промышленной частоты (50Гц). При увеличении частоты (более 50Гц) значения неотпускающего тока возрастает. С уменьшением частоты (от 50Гц до 0) значения неотпускающего тока тоже возрастает и при частоте, равной нулю (постоянный ток - болевой эффект), они становятся больше примерно в три раза.

Значения фибрилляционного тока при частотах 50-100Гц равны, с повышением частоты до 200Гц этот ток возрастает примерно в 2 раза, а при частоте 400Гц - почти в 3,5 раза.

При прикосновении человека к токоведущим частям путь тока может быть различным. Всего существует 18 вариантов путей замыкания тока через человека. Основные из них:

голова - ноги;

рука - рука;

правая рука - ноги;

левая рука - ноги;

нога - нога.

Степень поражения в этих случаях зависит от того, какие органы человека подвергаются воздействию тока, и от величины тока, проходящего непосредственно через сердце. Так при протекании тока по пути «рука - рука» через сердце проходит 3,3% общего тока, по пути «левая рука - ноги» 3,7%, «правая рука - ноги» 6,7%, «нога - нога» - 0,4%. Величена неотпускающего тока по пути «рука - рука» приблизительно в два раза меньше, чем по пути «рука - ноги».

Величина тока походящего через какой-либо участок тела человека, зависит от приложенного напряжения (напряжения прикосновения) и электрического сопротивления оказываемого току данным участком тела.

Между воздействующим током и напряжением существует нелинейная зависимость: с увеличением напряжения ток растет быстрее. Это объясняется главным образом нелинейностью электрического сопротивления тела человека. На участке между двумя электродами электрическое сопротивление тела человека в основном состоит из сопротивлений двух тонких наружных слоев кожи, касающихся электродов, и внутреннего сопротивления остальной части тела. Плохо проводящий ток наружный слой кожи, прилегающий к электроду, и внутренняя ткань, находящаяся под плохо проводящим слоем, как бы образуют обкладки конденсатора емкостью С и сопротивлением его изоляции V_н .

С увеличением частоты тока сопротивление тела человека уменьшается и при больших частотах практически становится равным внутреннему сопротивлению.

При напряжении на электродах 40-45В в наружном слое кожи возникают значительные напряженности поля, которые полностью или частично нарушают полупроводящие свойства этого слоя. При увеличении напряжения сопротивление тела уменьшается и при напряжении 100-200В падает до значения внутреннего сопротивления тела. Это сопротивление для практических расчетов может быть принято равным 1000 Ом.

Влажность и температура воздуха, наличие заземленных металлических конструкций и полов, токопроводящая пыль и другие факторы окружающей среды оказывают дополнительное влияние на условие электробезопасности. Во влажных помещениях с высокой температурой или наружных электроустановках складываются неблагоприятные условия, при которых обеспечивается наилучший контакт с токоведущими частями. Наличие заземленных металлических конструкций и полов создает повышенную опасность поражения вследствие того, что человек практически постоянно связан с одним полюсом (землей) электроустановки. Токопроводящая пыль также улучшает условия для электрического контакта человека как с токоведущими частями, так и с землей.

5.1.5 Обеспечение электробезопасности

Электробезопасность обеспечивается комплексом мероприятий:

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ;

Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ.

Организационные мероприятия, обеспечивающие безопасность работ включают:

оформление работы нарядо-допуском, распоряжением или перечнем работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

допуск к работе;

надзор во время работы;

оформление перерыва в работе, переводов на другое рабочее место, окончание работы.

Технические мероприятия, обеспечивающие безопасность работ включают:

выполнение необходимых отключений и предотвращения самопроизвольного включения и подачи напряжения на рабочее место;

вывешивание запрещающих плакатов на приводах и ключах дистанционного управления коммутационной аппаратуры;

проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях рабочего места и включение или наложение переносного заземления;

вывешивание предупреждающих плакатов в местах оставшихся под напряжением, а также установка ограждений мест оставшихся под напряжением.

Электрозащитные средства и предохранительные приспособления.

Средства защиты по характеру их применения подразделяются на две категории: средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты(ГОСТ 12.4..011-75).

Части конструкции электроустановки(постоянные ограждения, стационарные заземляющие ит.д.), выполняющие защитные функции в понятие средств защиты не входят.

К электрозащитным средствам относятся:

изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи, указатели напряжения, указатели напряжения для фазировки и т.д..

изолирующие устройства и приспособления для ремонтных работ под напряжением выше 1000 Вольт и слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками для работы в электроустановках напряжением до 1000 Вольт;

диэлектрические перчатки, боты, галоши, изолирующие накладки и подставки;

индивидуальные экранирующие комплекты;

переносные заземления;

плакаты и знаки безопасности.

Кроме перечисленных электрозащитных средств при рпаботах в электроустановках следует при необходимости применять такие средства индивидуальной защиты, как очки, каски, противогазы, рукавицы, предохранительные пояса и страховочные канаты.

Изолирующие части средств защиты должны быть выполнены из электроизоляционных материалов с устойчивыми диэлектрическими свойствами. Материалы поглощающие влагу, должны быть покрыты влагостойким лаком и иметь гладкую поверхность без трещин, расслоений и царапин.

5.1.6 Оказание первой доврачебной помощи пораженному электрическим током

Первая медицинская помощь - это комплекс мероприятий, направленных на восстановление или сохранение жизни и здоровья пострадавшего, осуществляемых не медицинскими работниками(взаимопомощь) или самим пострадавшим(самопомощь). Одним из важнейших положений оказания первой помощи является ее срочность: чем быстрее она будет подана, тем больше надежды на благоприятный исход. Поэтому такую помощь своевременно может и должен оказать тот, кто находится рядом с пострадавшим.

При поражении электрическим током необходимо как можно скорее освободить пострадавшего от действия тока, так как от продолжительности воздействия зависит тяжесть электротравмы.

Первым действием оказывающего помощь должно быть немедленное отключение той части электроустановки, которой касается пострадавший, путем отключения коммутационной аппаратуры, снятия предохранителей или разъема штепсельного соединения.

Если пострадавший находится на высоте, то отключение установки и тем самым освобождение от тока может вызвать падение, необходимо принять все меры для предотвращения и обеспечит безопасность пострадавшему.

Во всех случаях оказывающий помощь не должен прикасаться к пострадавшему без надлежащих мер предосторожности, так как это опасно для жизни

После освобождения пострадавшего от действия электрического тока необходимо оценить его состояние. Признаки, по которым можно быстро определить состояние пострадавшего, следующие: а)сознание: ясное, отсутствует, нарушено(пострадавший заторможен), возбужден; б) цвет кожных покровов и видимых слизистых: розовые, синюшние, бледные; в) дыхание: нормальное, отсутствует, нарушенное(неправильное, поверхностное, хрипящее); г) пульс на сонных артериях: хорошо определяется(ритм правильный или неправильный), плохо определяется, отсутствует; д) зрачки: узкие, широкие.

При определенных навыках, владея собой, оказывающий помощь в течении 1 минуты способен оценить состояние пострадавшего и решить, в каком объеме и порядке следует оказывать ему помощь.

Цвет кожных покровов и наличие дыхания (по подъему и опусканию грудной клетки) оцениваются визуально. Пульс на сонной артерии прощупывается подушечками второго, третьего и четвертого пальцев руки, располагая их вдоль шеи между кадыком(адамово яблоко) и кивательной мышцей, и слегка прижимая к позвоночнику. Ширину зрачков при закрытых глазах определяют следующим образом: подушечки указательных пальцев кладут на верхние веки обеих глаз, и слегка придавливая их к глазному яблоку, поднимают вверх. При этом глазная щель открывается и на белом фоне видна округлая радужка, а в центре ее округлой формы зрачки, состояние которых оценивают по тому, какую площадь радужки они занимают.

Если у пострадавшего отсутствуют сознание, дыхание, пульс, кожный покров синюшний, а зрачки широкие(0,5 см в диаметре), можно считать, что он находится в состоянии клинической смерти и немедленно приступить к оживлению организма с помощью искусственного дыхания по способу «изо рта в рот» или «изо рта в нос» и наружного массажа сердца.

Если пострадавший дышит очень редко и судорожно, но у него прощупывается пульс, необходимо сразу же начать делать искусственное дыхание. Не обязательно, чтобы при проведении искусственного дыхания пострадавший находился в горизонтальном положении.

Приступив к оживлению необходимо позаботиться о вызове врача или скорой медицинской помощи, через лиц не участвующих в реанимации пострадавшего.

Если пострадавший в сознании, но до этого был в обмороке или находился в бессознательном состоянии, но с сохранившимся устойчивым дыханием и пульсом, его следует уложить, расстегнуть одежду, создать приток воздуха, обеспечит прохладу или тепло в зависимости от состояния и создать полный покой с контролем за дыханием и пульсом.

Если пострадавший находится в бессознательном состоянии, необходимо наблюдать за его дыханием и в случае нарушения дыхания из-за западания языка выдвинуть нижнюю челюсть вперед, взявшись пальцами за ее углы, и поддержать ее в таком положении, пока не прекратится западание языка.

При возникновении у пострадавшего рвоты необходимо повернуть его голову и плечи налево для удаления рвотных масс. Ни в коем случае нельзя позволять пострадавшему двигаться и тем более продолжать работу.

Переносить пострадавшего в другое место следует только в тех случаях, когда ему или лицу оказывающему помощь, продолжает угрожать опасность.

В случае невозможности вызова врача на место происшествия необходимо обеспечить транспортировку пострадавшего в ближайшее лечебное учреждение. Перевозить пострадавшего можно только при удовлетворительном дыхании и устойчивом пульсе. Если состояние пострадавшего не позволяет его транспортировать, необходимо продолжать оказывать помощь.

5.2 Охрана окружающей среды

Мероприятия по охране окружающей среды.

Проблемы охраны окружающей среды является одной из актуальнейших на современном этапе развития общества. В целях предотвращения недопустимого загрязнения окружающей среды организуют учет и нормирование выбросов вредных веществ.

Барабанные обжиговые печи (БОП) предопределяют выбросы в атмосферу токсичных оксидов азота, оксида углерода, углеводородов, этилмеркаптана, поэтому для них должны устанавливаться предельно допустимые выбросы вредных веществ в атмосферу(ПДВ).

При работах БОП предусмотрены следующие операции, связанные с выбросом вредных веществ в атмосферу:

работа БОП, при которой через выхлопные трубы выбрасываются в атмосферу продукты сгорания, содержащие окиси азота и окись углерода;

пуск БОП, при котором через свечу в атмосферу выбрасывается природный газ(углеводороды);

останов БОП, при котором через свечу нагнетателя в атмосферу выбрасывается природный газ(углеводороды);

продувка пылеуловителей, при котором также происходит выброс углеводородов

Основными мероприятиями по снижению окислов азота являются:

Вывод на консервацию БОП вследствии изменения режима работы или техперевооружения предприятия, в частности замены или модернизации БОП;

Внедрение микрофакельной камеры сгорания на БОП. В камере за счет образования равномерного температурного поля уменьшается образование окислов азота на 30-40%;

6.ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМЗИТА

6.1 Теплотехнические расчеты и тепловая экономичность вращающейся печи

Производительность вращающейся печи при нормальном режиме обжига керамзита зависит от ее размеров, главным образом, от диаметра ,угла наклона, частоты вращения, коэффициента заполнения печи, мощности тяговых устройств, коэффициента вспучивания сырья, температуры и времени, необходимых для тепловой подготовки и вспучивания данного материала, влажности загружаемого полуфабриката, количества сжигаемого топлива и т.д.

Производительность же вращающейся печи данных размеров при нормализации и равенстве всех других указанных параметров в основном определяется ее тепловой мощностью, измеряемой количеством условного топлива, которое может быть сожжено в ней в течение 1 ч и удельным расходом топлива на 1 кг керамзита. При этом чем больше может быть сожжено топлива в печи при нормальных условиях ее работы, а также чем меньше расход топлива на обжиг 1 кг керамзита, тем выше производительность печи. Для данных размеров вращающейся печи и заданной ее производительности тепловая мощность, а следовательно, объем топочного пространства и длина зоны горения, в основном его определяющая, должны быть вполне определенными.

При укорочении факела горения тепловую мощность можно сохранить лишь за счет повышения температуры факела горения, что приведет к концентрированному» нагреву материала и футеровки на узком отрезке длины печи и свариванию керамзита. Удлинение факела горения при сохранении его температуры и прежней загрузки приводит к повышению тепловой мощности печи изменениям в распределении зон печи, нарушению кривой обжига керамзита и может иметь следствием преждевременный пережог материала в керамический черепок до его вспучивания на керамзит.

Тепловая мощность печи определяется произведением объема топочного пространства на его тепловое напряжение, выражаемое, например, в тоннах условного топлива, сжигаемого в 1 м3 топочного объема в 1 ч.

Нами установлено, что чем больше коэффициент вспучивания сырья и меньше плотность получаемого керамзита, тем больше по объему выход готовой продукции и выше производительность теплового агрегата. Следует, однако, заметить, что такая прямо пропорциональная зависимость наблюдается лишь при производстве особо легкого и легкого керамзита, используемого в основном для теплоизоляции и стеновых ограждающих конструкций. При производстве же керамзита повышенных плотности и прочности для конструктивных, особенно высокопрочных легких бетонов из сырья с малым коэффициентом вспучивания производительность теплового агрегата и экономика производства в решающей степени зависят от температуры, скорости обжига и коэффициента заполнения печи, который может быть повышен при этом в несколько раз.

Для наиболее эффективного использования теплоты и выполнения условий, обеспечивающих обжиг керамзита по специфической кривой (см. рис. 33), зона вспучивания должна располагаться в пределах зоны горения топлива и развития максимальных температур факела. При этом эффективное вспучивание достигается тогда, когда скорость продвижения материала тесно взаимосвязана с длиной зоны горения и обеспечивается требуемая длительность пребывания материала при температуре его вспучивания.

Коэффициент заполнения печи на действующих керамзитовых предприятиях, составляющий обычно 4 - 6 % ее сечения, должен строго соответствовать тепловое мощности печи. При перегрузке печи материалом, так же как и при недогрузке, нельзя достигнуть требуемой кривой обжига керамзита.

Увеличение производительности печи за счет сжигания большего количества топлива должно сопровождаться эквивалентным увеличением пространства, где материал наиболее интенсивно поглощает теплоту. Это пространство можно увеличить либо путем увеличения толщины слоя материала, либо за счет распространения пламени на более длинный участок печи. Первое может быть рекомендовано лишь при использовании примерно однородного по размерам полуфабриката без примеси мелких фракций. Если полуфабрикат содержит наряду с более крупными большое количество мелких фракции, то мелкие препятствуют перемешиванию и перекатыванию крупных фракций, а также закрывают их от непосредственного воздействия лучистого тепла. Кроме того, совместный обжиг крупных и мелких фракций приводит к пережогу одних, недожогу других и свариванию материала в целом.

При ограниченных возможностях изменения факела горения теплопередачу улучшают, увеличивая до известного предела частоту вращения печи в сочетании с меньшим шагом, следствием чего будет лучшее перемешивание материала и увеличение частоты появления отдельных гранул на поверхности слоя загрузки, а также в местах соприкосновения с раскаленной футеровкой.

При выборе размеров печи руководствуются главным образом двумя факторами: задаваемой производительностью печи и влажностью исходного полуфабриката. Чем суше полуфабрикат, подаваемый в печь, тем более короткой может быть вращающаяся печь, и наоборот, чем выше задаваемая производительность печи, тем больших размеров должен быть ее диаметр при надлежащем соблюдении соотношения между длиной и диаметром.

Производительность печи как транспортирующего аппарата, по Е.И.Ходорову, определяется формулой

где V_М - объемная производительность лечи, м³/ч (по насыпному объему); D - внутренний диаметр печи, м; L - длина печи, м; ц - коэффициент заполнения печи материалом; t - время пребывания материала в печи, мин;

здесь n - число оборотов печи, мин; i - угол наклона печи, град., н - угол естественного откоса материала, %.

Достаточных данных для вычисления действительной производительности различных по размеру вращающихся печей, работающих на разнотипном керамзитовом сырье, все еще нет.

Значительный опыт по применению и уточнению различных эмпирических формул для определения производительности различных по размеру вращающихся печей, работающих на различном сырье, накоплен в цементной промышленности. Вместе с тем наиболее часто используют метод определения производительности вращающихся печей по формуле А.Н.Иванова, учитывающий тепловую мощность теплового агрегата и удельный расход топлива на обжиг данного материала

где G - производительность печи, т/ч; Q - тепловая мощность печи, т условного топлива в 1 ч; q₁ - удельный расход условного топлива, т/ч.

Важнейшее достоинство формулы А.Н.Иванова состоит в том, что она как бы суммирует и обобщает множество причин, влияющих на производительность печи в простейшем выражении соотношения трех решающих взаимозависимых факторов. Кроме того, она нормирует производительность печи в весовых единицах, что согласуется с нормированием теплопотребления. При необходимости значения производительности печи могут быть переведены в объемные единицы путем деления на насыпную плотность керамзита.

В среднем тепловая мощность вращающейся печи Q кДж/ч, по А.Н.Иванову, составит

Тогда формула А.Н.Иванова для расчета производительности вращающихся печей G, кг/ч, принимает вид

Где q₂ - удельный расход теплоты на обжиг, кДж/кг, или (в м³/ч)

Где с_Н - насыпная плотность материала, кг/м³

Тепловой баланс двухбарабанной вращающейся печи. Тепловые балансы печи позволяют оценить достоинства и недостатки теплотехнического оборудований и эффективность его использования. При этом полезно выявить возможные показатели работы вращающихся печей при оптимальных условиях, сопоставить их с данными работы действующих печей и наметить пути рационализации режима обжига керамзита.

При правильной организации работы печи выдерживаются следующие условия: часовая производительность печи равна расчетной; сжигание необходимого для обжига керамзита топлива производится при расчетном коэффициенте избытка воздуха; теплота отходящих из печи газов используется для сушки и подогрева сырца перед обжигом (физически связанная и свободная вода при этом полностью удаляется за счет указанной теплоты, а температура отходящих газов не превышает 250°С); теплота остывающего керамзита используется для подогрева первичного и вторичного воздуха, поступающего в печь для сжигания топлива.

Отклонения от рационального режима работы печи: недостаточное использование теплоты отходящих из печи газов для сушки и подогрева материала, обусловленное, как правило, несовершенством конструкции обжигового агрегата (однобарабанных печей), температура отходящих газов при этом 400 - 700 °С; существенное превышение коэффициента избытка воздуха сверх расчетного; недостаточное использование теплоты остывающего керамзита для подогрева воздуха, поступающего в печь; отклонение часовой производительности печи от расчетной.

Исходные данные для теплотехнического расчета двухбарабанной печи:

1. Способ производства - пластический.

2. Формовочная влажность сырца W = 25%.

3. Топливо -- природный газ с элементарным составом, %: СН₄ - 94, С₂Н₆ -1,2, С₃Н₈ - 9,7, С₄Н₁₀ - 0,4, С₅Н₁₂ - 0,2, N₂ - 3,3, СО₂ - 0,2.

Теплота сгорания топлива Q^H_P = 8560 ккал/(н·м³), или 35 952 кДж/( н·м³).

4. Химический состав сырья в пересчете на сухую массу, %: SiО₂ - 54, Аl₂О₃ - 22, Fe₂О₃ - 8, MgO - 2, CaO - 2, Na₂О + K₂О_-4, ППП - 8.

5. Температура вспучивания сырья 1180°С.

6. Температура керамзита на выходе из печи 900°С.

7. Температура газов, отходящих из вращающейся печи, 250°С

8. Температура материала на выходе из зоны подогрева 350°С.

9. Температура материала на выходе из холодильника 80°С.

10. Производительность двухбарабанной печи 200 тыс. м³ в год или 24,8 м³/ч, или 12 400 кг/ч при насыпной плотности с_Н = 500 кг/м³.

11. Безвозвратный пылеунос и технологические потери сырья i = 3%

12. Уклон печи 3,5%

13. Температура воздуха 15°С

14. Температура сырья 10°С

Расчет горения топлива. 1. Теоретический расход сухого V₀= 9,51 нм³/нм³ газа.

2. Выход продуктов сгорания топлива при коэффициенте избытка воздуха б = 1

Общий выход топочных газов при б = 1

3. Фактическая температура горения при температуре вспучивания t = 1180°С.

Теоретическая температура горения при избытке воздуха t^Т_Г = t^Ф_Г/з, где з - пирометрический коэффициент печи, учитывающий теплообмен между газом и материалом и потери теплоты в зоне горения через корпус печи: для вращающейся печи з = 0,9. Тогда t^Т_Г = 1230/0,9 = 1365°С.

Теоретическая температура горения находится по формуле

Где Q_В - теплосодержание воздуха, входящего в зону горения на холодильнике; при охлаждении керамзита от 900°С до 80°С Q_В ? 155 ккал/кг, или 651 кДж/кг; УV - сумма продуктов сгорания; с_р - средняя теплоемкость продуктов сгорания.

Из этого соотношения находим требуемый коэффициент избытка воздуха в зоне вспучивания:

Принимаем б в зоне вспучивания б₁ = 1,6; с учетом подсоса на стыках барабанов, в барабане термоподковки б₂ = 1,8, в холодильнике б₃ = 2.

4. Действительный расход воздуха в барабане вспучивания (б = 1,6)

В барабане термоподготовки (б = 1,8)

В холодильнике (б = 2)

5. Общий выход топочных газов при б = 1,8 (барабан термоподготовки)

При б = 1,6

Расчет материального баланса производства керамзита. 1. Удельный расход сырца

Или 0,746/0,5 = 1,492 кг/кг керамзита

2. Удельный расход сухого сырца

3. Выход физической влаги из сырья

Или

Где с_Н2О - плотность водяных паров

4. Выход химический связанной воды

5. Общее количество испаряемой влаги

6. Выход СО₂ или СаСО₃ и МgСО₃, содержащихся в глине. Количество содержащегося в глине СаСО₃:

Количество СО₂ из СаСО₃:

Количество содержащегося в глине МgСО₃:

Количество СО₂ из МgСО₃:

Общий выход СО₂:

Или

Или

Расчет теплового эффекта керамзитообразования. Расход теплоты. 1. Расход теплоты на нагрев сухой части сырья до 450^ОС.



2. Расход теплоты на дегидрацию глинистых минералов сырья

3. Расход теплоты на дегидратированного сырья от 450 до 900^ОС

4. Расход теплоты на декарбонизацию СаСО₃ и МgСО₃, содержащихся в глине

5. Расход теплоты на декарбонизацию сырья от 900 до 1180^ОС

6. Расход теплоты на образование жидкой фазы при 900 - 1180 ^ОС , или 168 кДж/кг.

Расход теплоты. 1. Потери теплоты с материалом, уходящим из зоны испарения в зону подогрева, 40,4 ккал/кг, или 169,1 кДж/кг.

2. Расход теплоты на испарение влаги 222 ккал/кг, или 929,5 кДж/кг.

3. Потери теплоты в окружающую среду 9,2 ккал/кг, или 38,5 кДж/кг.

4. Расход теплоты на нагрев влаги сырья 37,2 ккал/кг, или 155,7 кДж/кг.

5. Потери теплоты с отходящими газами 189,25 ккал/кг, или 792,3 кДж/кг.

6. Невязка баланса 1,45 ккал/кг, или 6 кДж/кг. Сумма расходных статей УQ_р = 499,5 ккал/кг, или 2091,3 кДж/кг.

Сопоставлены расчетные показатели расхода теплоты на обжиг керамзита при нормальных условиях с температурой отходящих из печи газов 200^оС и избытке воздуха б = 1,05 и при отклонениях - температуре отходящих газов 500 - 700^оС и избытке воздуха б, равного 1,65 и 2.

Из данных расчета теплового баланса видно, что теоретически потребная теплота для обжига составляет всего около 800 - 950 ккал/кг, или 3350 - 3977,5 кДж/кг. Вместе с тем результаты расчетов (см. табл. 21) показывают как могут возрастать расходы теплоты только при увеличении избытка воздуха и температуры отходящих из печи газов. Так, если при температуре отходящих газов 200 °С и избытке воздуха б = 1,05 расход топлива составляет 791 ккал/кг (3312 кДж/кг), то при температуре отходящих из печи газов 600 °С и избытке воздуха б = 2, как это нередко бывает на плохо работающих вращающихся печах, расход теплоты возрастает до 1500 ккал/кг (6280 кДж/кг), т.е. более чем в 2 раза. Если к тому же и другие потери теплоты завышены, например в окружающую среду при недостаточной изоляции корпуса печи, с горячим керамзитом и т. д., то расходы теплоты иногда увеличиваются в 2,5 - 4 раза и достигают 2500 - 2900 ккал/кг (10647 - 12142 кДж/кг).

Сравнение основных показателей тепловых балансов показывает большой перерасход топлива. Так, хотя расход теплоты из печи завода снижен до 1516 ккал/кг (6347 кДж/кг), все же имеются большие резервы для дальнейшего улучшения ее работы. И это убедительно подтверждается опытом завода. Достаточно было снабдить вращающиеся печи теплообменным устройством, устроить пороги и улучшить конструкцию горелки, как расход топлива на тех же печах был доведен до 1350 - 1410 ккал/кг (5652 - 5903 кДж/кг). К сожалению, теплообменники и другие устройства, резко улучшающие экономические показатели обжига керамзита, еще не получили массового применения.

Анализ тепловых балансов и передовой опыт керамзитовых предприятий позволяют наметить основные пути рационализации обжига керамзита.

Основной источник экономии топлива - снижение теплопотерь с отходящими из печи газами и в окружающую среду, все еще составляющих около 1000 - 1300 ккал/кг (4187 - 5443 кДж/кг).

6.2 Технико-экономические показатели производства керамзита

Для оценки технико-экономических показателей производства керамзитового гравия произведены расчеты применительно к заводу мощностью 100 тыс.м³ керамзита в год.

Расчет технико-экономических показателей выполнен в сравнении с проектом-аналогом, где в качестве сырьевой базы используются глины Погодаевского месторождения верхнего и нижнего горизонтов залегания в соотношении 1:1.

Размещение завода керамзитового гравия предусмотрено на промышленной базе ТОО «СТРОЙКОМБИНАТ» расположенной на расстоянии 35 км от Погодаевского месторождения. Перевозка сырья осуществляется автомобильным транспортом.

Глина Погодаевского месторождения является перспективной сырьевой базой для производства не только керамзита, но и других строительных материалов. В частности,планируется крупномасштабное производство на их основе эффективной стеновой керамики /103/. Таким образом, при расчете экономической эффективности производства керамзита в стоимости сырья и основных материалов учтены дополнительные затраты на дробление и помол по новому варианту технологии.

Процессы последующей переработки сырья и изготовления полуфабриката являются схожими для сравниваемых вариантов. В связи с этим и учитывая, что в данном случае определяется экономическая эффективность замены основной массы глинистого сырья вскрышной породой, другие затраты на производство керамзитового гравия для сравниваемых вариантов в первом приближении приняты одинаковыми .

Себестоимость продукции определена сметой затрат на производство керамзитового гравия.

Эксплуатационные расходы рассчитаны с учетом потребности в сырьевых, материальных, энергетических и трудовых ресурсах на годовую программу, а также уровня оптовых цен, тарифов, окладов и норм,

действующих применительно к условиям Западно-Казахстанской области

для аналогичных предприятий. Калькуляция затрат на производство единицы продукции из различных сырьевых смесей приведена в табл. 8

Таблица 8

Затраты на производство 1 м3 керамзита,тыс.тенге

Наименование затрат	По базовому варианту	По новому варианту
1.Сырье и основные материалы	4.57	4.33
2.Вспомогательные материалы	0.05	0.04
3.Водоснабжение	0.09	0.06
4.Тепло- и электроснабжение	2.09	2.09
5.Основная зарплата с отчислениями	2.25	2.25
6.Дополнительная зарплата	0.24	0.24
7.Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	1.39	1.39
8.Цеховые расходы	1.14	1.14
9.Общезаводские расходы	0.92	0.92
10.Внепроизводственные расходы	0.13	0.13
ВСЕГО:	12.87	12.56

Товарной продукцией завода при работе по базовой технологии является керамзитовый гравий, по насыпной плотности соответствующий марке 500. Внедрение новой технологии позволяет получить керамзит марки 400. Стоимость товарной продукции определена из оптовой цены на I м³ керамзитового гравия для условий Западно-Казахстанской области по прейскуранту № 06-13-05--1980/4 (табл. 9).

Таблица 9

Определение стоимости товарной продукции

Наименование затрат	По базовому варианту керамзит марки 500	По новому варианту керамзит Марки 400
Годовой выпуск продукции, мз в год	100 000	100 000
2.Оптово-отпускная цена 1 мз керамзита	1490	1610
3.Стоимость годового выпуска продукции, тыс.тен.	1490000	1610000

Критериями абсолютной экономической эффективности капитальных вложений в строительство завода керамзитового гравия являются прибыль, рентабельность и срок окупаемости.

В табл. 10 приведены основные технико-экономические показатели производства керамзита по сравниваемым вариантам.

Таблица 10

Основные технико-экономические показатели производства керамзита по сравниваемым вариантам.

.Наименование затрат	По базовому варианту	По новому варианту
1.Проектная мощность завода, мз в год	100 000	100 000
2.Годовой выпуск продукции ,млн.тенге	1490	1640
3.Себестоимость годового выпуска това-рной продукции, млн.тен.	1287	1256
4.Удельные капвложения, тыс.тенге	21.27	21.27
5.Прибыль, млн.тен.	203	384
6.Рентабельность, %	10.0	18.1
7.Срок окупаемости, лет	10.5	5.5

Экономическая эффективность производства керамзитового гравия рассчитана в соответствии с методикой /9/ по формуле:

Э . [С Cj ¦ Е_н) - ( С_{2 +} Е/2 )] * А_г

где Cj и Cg - себестоимость единицы продукции по базовому и новому вариантам, тен;

Kj и Kg - удельные капитальные вложения в производство продукции по базовому и новому вариантам, тен;

Е_н - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный С,15;

Aг - годовой объем производства продукции по новому варианту, м³.

При принятии в качестве базового варианта технологии производства керамзита из Погодаевских глин годовой экономический эффект от перехода на новую сырьевую базу составляет:

Э =[(12,87+0,15-21,27) - (I2,56+0,I5-2I,27)]x I0000C = 31000 тыс. тен.

Кроме того, внедрение новой технологии позволит получить дополнительную прибыль в размере 181 млн.тен. за счет повышения качества выпускаемой продукции. Общий экономический эффект составит 212 млн.тен..

Таким образом, принимая во внимание экономическую эффективность применения новой технологии, возрастающую при этом величину прибыли и рентабельности, а также значительное сокращение срока окупаемости капитальных вложений, можно сделать вывод о целесообразности внедрения разработанной технологии производства керамзитового гравия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полузаводские испытания подтвердили возможность получения на основе глин Погодаевского месторождения по новой технологии керамзитового гравия марки 400 первой категории качества.

Доказана возможность получения на данном заполнителе конструкционно-теплоизоляционного керамзитобетона по прочности классов В 3,5; В 5; В 7,5 и конструкционного керамзитобетона по прочности классов В 12,5 и В 15.

По результатам проведенных исследований разработаны технические условия для производства керамзита (ТУ 390 Каз.ССР 02-90) и технологический регламент производства керамзитового гравия порошково-пластическим способом, предназначенные для организации промышленного производства.

Рассчитаны основные технико-экономические показатели производства керамзита применительно к ТОО «Стройкомбинат» мощностью 100 тыс.м³ керамзита в год.

Годовой экономический эффект от внедрения новой технологии составил 31000 тыс.тенге.

Внедрение разработанной технологии в производство позволит ежегодно получать дополнительную прибыль в размере 181000 тыс.тенге за счет повышения качества продукции, повысить рентабельность производства на 8,1 %, сократить срок окупаемости капитальных вложений на 5 лет.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Швандер, В.А. , Купряков, В.П. Стандартизация и управление качеством продукции- М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2000 г.

2. Лифиц, И.М., Основы стандартизации, метрологии и сертификации- М: Юрайт, 1999 г.

3. Мырзабай, М.М.,Основы стандартизации, сертификации

4. Ильенкова, Д. , Мхитарян, В.С.., Управление качеством продукции - М: Банки и биржи, ЮНИТИ, 1999 г.

5. Полховская., Т.М. ,Т.Н. Воробьева, Г.А. Ртищева Стандартизация. Часть 1. Организационно-правовое регулирование работ по стандартизации. - М.: МИСИС, 1999 г.

6.М. Полховская., Т.Н. Воробьева, Г.А. Ртищева Стандартизация. Часть 2. Правила и порядок разработки нормативной документации в отечественной и зарубежной стандартизации. - М.: МИСИС, 1999 г.

7.В.В. Окрепилов. Управление качеством: Наука, 2000 г.

8.Единая система конструкторской документации: Справочное пособие. - М: Изд-во стандартов, 1986 г.

9.СТ РК 1.0-2000, СТ РК 1.2-98, СТ РК 1.3-2000, СТ РК 1.4-99, СТ РК 1.5.-2000. Государственной системы стандартизации РК

10.Крылова, Г.Д. , Основы стандартизации, метрологии и сертификации М: ЮНИТИ - Дана, -2001г.

11.СТ РК 1.0. - 2000. ГСС РК. Основные положения

12.СТ РК 1.2. - 98. ГСС РК. Порядок разработки государственных стандартов.

13.СТ РК 1.7. - 98. ГСС РК. Порядок планирования работ по стандартизации

14.СТ РК 1.10. - 99. ГСС РК. Каталогизация продукции

15.Закон РК «О стандартизации»

16.Закон РК «О сертификации»

17.Закон «Об обеспечении единства измерений»

18.СТ РК 1.0-2000, СТ РК 1.2-98, СТ РК 1.3-2000, СТ РК 1.4-99, СТ РК 1.5.-2000. Государственной системы стандартизации РК

19.СТ РК 2.0-2001, СТ РК 2.3-2001, СТ РК 2.4-2000, СТ РК 2.9-2001, СТ РК 2.11-2000, СТ РК 2.12-2000, СТ РК 2.15-2000, СТ РК 2.30-2000, СТ РК 2.6-99 Государственной системы обеспечения единства измерений Республики Казахстан.