Проектирование и организация производства щебня

Введение

 

Щебень – неорганический зернистый сыпучий материал с  зернами крупностью свыше 5 мм (по европейским  стандартам – более 3 мм), получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих пород или некондиционных  отходов  горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких металлов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом продуктов дробления.

Щебень относится к  группе природных заполнителей. Получают дроблением каменных пород. Это наиболее качественный заполнитель для высокопрочных  бетонов.

Целью курсовой работы является проектирование и организация производства щебня с проектной мощностью 3000000 тонн в год.

Разработка курсовой работы предполагает решение следующих задач:

1.  Дать общую характеристику и детальное описание щебня;

2. Сформировать производственный план работы предприятия: описать производственные площади, оборудование, технологический процесс изготовления и материально-техническое обеспечение;

3. Разработать организационный  план предприятия: разработать  организационную структуру управления  предприятием, описать производственный  и управленческий персонал и  систему стимулирования труда  работников.

Сырьем для получения  щебня служат в основном изверженные  породы типа гранита, габбро, диабаза, бальзата, и карбонатные осадочные  породы – известняки и доломиты. Меньшее промышленное значение имеют  песчаники и метаморфические  горные породы.

По форме зерен щебень подразделяется на три группы:

1. Обычный, в котором допускается содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм до 35% по массе;

2. Улучшенный – не более 25%;

3. Кубовидный – не более 15%.

Для некоторых видов специального бетона, например бетона для напорных труб, должен применяться только кубовидный щебень (ГОСТ 8267-93).

Прочность щебня характеризуется  маркой, соответствующей пределу  прочности исходной горной породы в  насыщенном водой состоянии и  определяемой косвенно по показателю дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

1. Высокопрочный  М 1200-1400;

2. Прочный  М 800-1200;

3. Средней прочности  М 600-800;

4. Слабой прочности  М 300-600;

5. Очень слабой прочности  М 200.

По ГОСТ 8267-93 предел прочности горной породы, используемой для производства щебня, должен быть выше заданного предела прочности бетона: не менее чем в 1,5 раза – для бетона с пределом прочности ниже 30 МПа; не менее чем в 2 раза – для бетона с пределом прочности 30 МПа и выше.

Щебень из изверженных  горных пород, применяемый в качестве заполнителей для тяжелого бетона, должен иметь марку, соответствующую  пределу прочности породы не ниже 80 МПа, из метаморфических пород  – не ниже 60 МПа, из осадочных –  не ниже 30 МПа.

Для гидротехнического бетона зоны переменного уровня воды должен применяться щебень из пород, предел прочности которых превышает  предел прочности бетона не менее  чем в 3 раза (для метаморфических  и изверженных пород) или в 2,5 раза (для осадочных). Эти требования обеспечивают необходимую и достаточную для  бетона прочность заполнителей с  большим запасом.

Содержание зерен слабых пород в щебне допускается не более 10% по массе, а для бетона ряда ответственных конструкций – не более 5%. Массовая доля отмучиваемых примесей в щебне из изверженных и метаморфических пород не должна превышать 1%, а в щебне из осадочных пород в ряде случаев (в зависимости от марки бетона и вида конструкций) – 2%.

Щебень должен быть стойким  к воздействию окружающей среды. Щебень, применяемый в качестве заполнителя  для бетона, должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей  цемента. Стойкость щебня определяют по минералого-петрографическому составу  исходной горной породы и содержанию вредных компонентов и примесей, снижающих долговечность бетона и вызывающих коррозию арматуры железобетонных изделий и конструкций.

Природный и искусственный  щебень используется в строительстве, a также в качестве заполнителя бетона, в покрытиях автомобильных дорог, для балластировки ж.-д. путей, в производстве вспученных материалов (щебень перлитовый и шунгизитовый), для получения некоторых строительных материалов (минеральной ваты и др.) [1].

 

 

 

 

 

 

1. Номенклатура  выпускаемой продукции

 

 

В данной курсовой работе рассматривается цех по производству щебня с производительностью  3000000 тонн в год. Разделение идет по фракциям: 0-5 – 5%; 5-10 – 30%; 10-20 – 30%; 20-40 – 30%; 40-70 – 5 %.

Фракция 0-5 мм (отсев) - от нуля до пяти миллиметров, чаще именуемый как отсев. Наименьшая фракция щебня, которую можно получить при дроблении.

При дроблении на (отсев) идет до 20% обрабатываемой породы. Это естественно отражается на его цене: 0-5 - дешевая фракция щебня.

Несмотря на это, отсев  имеет достаточно широкую область  применения. Используется для отсыпки  разных дорожек, детских и спортивных площадок, также в декоративных целях. Для грунтовых дорог применяется  как дренаж, используется в асфальтовых  покрытиях, а также в некоторых  случаях как заменитель песка. При  производстве бетонных конструкций, не требующих высокой прочности, в  которых необходимо получить гладкость.

  Фракция 5-20 мм - щебень с размером зерен от пяти до двадцати миллиметров (мелкая фракция). Щебень фракции 5-20 в основном     используется в асфальтобетонных смесях. Данный размер зерен дает максимальное сцепление в смеси, в свою очередь делает бетон максимально крепким, а также предоставляет гладкость поверхностей бетонных блоков, в свою очередь сводит к минимуму подготовку стен, полов и потолков зданий до завершающих этапов обработки: поклейки обоев, укладке плитки и т.д. Щебень данной фракции производится из гранита марки прочности от 800 до 2200 кг на см². Данная фракция чаще используется во всех строительных работах. При дроблении породы объем получения данной фракции находится в пределах 40% от общего количества получаемой продукции. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет 10-12%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 1,5 -2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м³; влажность щебня составляет 3-4%; пористость 5,4 – 7,3%; пустотность 48,1 – 50,8%;водопоглощение 2,5%. В ценовой категории относится к дорогим.

Фракция 20-40 мм - щебень размером от двадцати до сорока миллиметров, (фракция среднего размера). Применяется при строительстве дорог как нижний слой асфальтового покрытия. Щебень фракции 20-40 изготавливается из материала прочностью не менее 2000кг на см². Щебень данной фракции используется в качестве подушки при строительстве скоростных магистралей, железных дорог, производстве бетона и массивных железобетонных конструкций. Используется при закладке фундаментов и возведении различных строительных сооружений. Применяется для отсыпки стоянок, оснований под фундаменты, при устройстве площадок для работы тяжелой строительной техники, как заполнитель в бетонах повышенной прочности. При производстве данного продукта производитель получает до 50% производимого продукта от общего количества переработанной породы. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет 11-12%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 1,6 -2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м³; влажность щебня составляет 3-4%; пористость 5,4 – 7,3%; пустотность 48,1 – 50,8%;водопоглощение 2,5%. По цене данная фракция относится к недорогим.

       Фракция 40-70 мм - щебень размером от сорока до семидесяти миллиметров, (крупная фракция). Основное применение: изготовление подушек при строительстве площадок и основания дорог, широко используется при ведении фундаментных и каркасных работ. Щебень этой фракции изготавливается из гранитов крепостью до 2200 кг на см². При производстве щебня данной фракции производитель получает до 60% необходимого продукта от общего количества переработанной массы. Также щебень фракции 40-70 используется в производстве бетона, массивных конструкций из бетона и для работ с большими объемами бетона. Применяется в дорожном строительстве, при возведении зданий и сооружений, при строительстве железнодорожных путей, в некоторых случаях использования в качестве фильтрующих элементов. Содержание зерен игловатой и лещадной формы, в % по массе составляет до 15%; содержание глинистых и пылеватых частиц в % по массе составляет 2%; марка по прочности (дробимости) М600; марка по морозостойкости F 150; Насыпная плотность 1300 кг/м³; влажность щебня составляет 3-4%. В ценовой категории относится к недорогим [2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Генеральный план

 

 

Проектирование  завода по производству силикатного  кирпича проводим в соответствии  с требованиями СниП II-99 «Генеральные планы промышленных предприятий». Взаимное расположение зданий и сооружения осуществляется с учетом выделяемых вредных веществ и розы ветров. Промышленные предприятия, выделяющие в результате своей работы газ, дым, пыль, шум по отношению к ближайшему жилому району должны располагаться с подветренной стороны для господствующих ветров, определяемых по розе ветров. Также их необходимо отделить от границ жилых районов санитарно-защитными зонами.

Для рассматриваемой  территории характерна активная ветровая деятельность. Среднемесячные скорости ветра в зимние месяцы равны 5,0 м/с, в летние они несколько ниже зимних - 3,6 м/с. Среднегодовая скорость ветра равна 4,2 м/с. Наибольшие скорости ветра приходятся на зимний период, которые способствуют образованию метелей и буранов. Метели наблюдаются с декабря по март, в среднем на месяц приходится 6 дней с метелями. Летом сильные ветры вызывают пыльные бури.

В зимний период преобладают  устойчивые восточные ветры, в летний период – юго-восточные ветры [3].

Основное направление  ветров определяется по средней  розе ветров теплого периода в результате многолетних наблюдений. Роза ветров представлена на рисунке 2.1.

Размещение зданий и сооружений при проектировании генпланов обеспечивает наилучшую  схему технологического процесса, кратчайшие транспортные связи,   экономное использование территорий, максимальную блокировку зданий и сооружений, зонирование территорий, санитарные и противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями,        а также

возможность одновременной   отгрузки готовой продукции на автомобильный и железнодорожный транспорт, возможность дальнейшего расширения предприятий без сноса построенных зданий и сооружений, целесообразную прокладку инженерных коммуникаций и удобный и безопасный подход работающих на предприятии к бытовым помещениям. Пути следования к производственным зданиям не  должны пересекаться с внутренними площадочными, автомобильными и железными дорогами, подъезд пожарных должен быть обеспечен с 3 сторон. Должно быть обеспечено архитектурное единство планирования застройки и благоустройства предприятия, с учетом транспортных связей для внутризаводского транспорта.

Генеральным планом предусмотрено строительство следующих  корпусов завода по производству силикатного  кирпича: административно-бытовой корпус, склад сырьевых материалов, главный  производственный корпус, склад готовой  продукции, автостоянка, склад ГСМ, материальный склад.

Въезд на завод осуществляется с главной дороги.

К административному - бытовому корпусу предусмотрен отдельный  подъезд, возле здания расположена  автостоянка.

Здания столовой, спортзала расположены таким  образом что бы рабочие с легкостью  могли добраться до того или иного  здания, так же здания соединены  переходом с производственным цехом. Подъезды автотранспорта к каждому  из зданий предусмотрены, таким образом, что бы едущие на встречу, друг другу  машины могли разъехаться.

Общая площадь завода составляет 2530 м²

Озеленения площади  550м²

Дорог  210 м²

Застройки 1770 м²

ГСМ склад расположен таким образом, что бы при возгорании, к нему с легкостью могла подъехать  пожарная машина.

Завоз сырья на склад  производиться как, ж/д так и  авто транспортом, вывоз готовой  продукции со склада так же производиться  авто и ж/д транспортом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Технологическая  часть

 

 

3.1 Режим работы цеха

 

Режим работы предприятия  является основой для расчета  производительности, расхода сырья  и полуфабрикатов, оборудования, состава  работающих и пр.

Режим работы завода, цеха, отделения выбирается в соответствии с «Нормами технологического проектирования предприятий», принятыми в данной отрасли промышленности.

Мы принимаем режим работы с пятидневной рабочей неделей в одну смену по 7 часов каждая – 255 рабочих дней в году.

Прием и отгрузка материалов и изделий по железной дороге производится круглосуточно 365 дней в году, в случае использования  автомобильного транспорта – в соответствии с режимом работы основного производства.

При расчете учитываем время для капитального ремонта оборудования равного 15 -25 суткам.

 

Таблица 3.2.1 – Режим  работы предприятия

Наименование цехов	Режим работы
	Количество рабочих дней в неделю	Количество смен/сутки	Длительность смены, ч.	Годовой фонд рабочей времени, ч.
1.Склад сырьевых материалов
а) ж/д транспорт	365	3	8	8760
б) автотранспорт	255	1	7	1755
в) выдача   производства	255	1	7	1755
2.Отделы основного технологического  цеха
а)дробильное отделение	255	1	7	1755
б)сортировочное отделение	255	1	7	1755
3. Склад готовой продукции
а)выдача в производства	255	1	7	1755
б)отправка автотранспортом	255	1	7	1755
в) отправка ж/д транспортом	365	3	8	8760