Проєкт цеху приготування шихти для виробництва знебарвленої тари продуктивністю 175 т шихти за добу

Abstract

Сьогодні скляна тара виконує важливу роль у забезпеченні різноманітних галузей, зокрема харчової, фармацевтичної, хімічної, а також парфумерно-косметичної промисловості. Вона є безпечним, багаторазовим пакувальним матеріалом, який можна нескінченно переробляти без втрати якості. Завдяки цим властивостям склотара відповідає сучасним вимогам сталого розвитку та сприяє реалізації політики циркулярної економіки. Актуальність проєктування полягає в тому, що у зв’язку з екологічністю та нешкідливістю, здатністю зберігати товарний вигляд при довготривалому використанні попит на знебарвлену склотару постійно зростає, у зв’язку з чим розроблено проєкт цеху приготування шихти для виробництва знебарвленої скляної тари, яка має переваги перед іншими видами тари. Проєкт передбачає вдосконалення технології приготування шихти, що включає ретельний підбір її компонентів, їх співвідношення та способи і стадії обробки і підготовки сировини. Об’єкт проєктування – процес приготування шихти для виробництва знебарвленої склотари. Предмет проєктування – фізико-хімічні властивості сировинних компонентів, їх вплив на якість шихти та скломаси; параметри дозування, змішування та транспортування шихти; методи їх оптимізації; вибір та розрахунок відповідного обладнання. Мета бакалаврської кваліфікаційної роботи – розробити проєкт цеху приготування шихти для виробництва знебарвленої скляної тари продуктивністю 175 т шихти за добу. 5 Під час виконання бакалаврської роботи особливу увагу приділено вибору та обґрунтуванню оптимального складу скла, що забезпечує необхідну прозорість, міцність, хімічну стійкість та мінімізує витрати дорогих компонентів. Кінцевий склад скла визначено з урахуванням мінімізації вмісту забарвлюючих оксидів (таких як оксиди заліза) та забезпечення ефективного знебарвлення за рахунок використання оксидів селену і кобальту у співвідношенні 2:1. Запропоновано вводити до складу скла (% мас.): SiO 2 –70,6; Al2O3 –2,2; CaO–10,0; MgO–2,5; Na 2O–13,5; К 2O–1,0; SO 3 –0,20. Невід’ємною частиною роботи є вибір сировинних матеріалів, що включає їх якісну оцінку, аналіз фізико-хімічних характеристик і пошук джерел постачання, які відповідають високим стандартам виробництва знебарвленої склотари. На підставі результатів такої роботи запропоновано розташовувати підприємство у Львівській області. Детально розроблено технологічні схеми обробки сировини та складання шихти, що охоплює всі етапи від приймання та підготовки компонентів (сушіння, подрібнення, просіювання тощо) до точного дозування та інтенсивного змішування, що гарантує високу гомогенність кінцевої шихти перед транспортуванням її до скловарильної печі. Виконано точний розрахунок шихти для забезпечення заданого хімічного складу скла. Результат розрахунку показав, що можна досягнути 82,64 % виходу скла, з втратами під час склоутворення – 17,35 %. На підставі розрахунків витрат сировини, які виконано на основі запланованої продуктивності підприємства та оптимального складу шихти, здійснено розрахунок площ складів та об’єму силосів сировинних матеріалів, що дозволило спроектувати необхідні складські потужності для безперебійного функціонування виробництва та ефективного зберігання компонентів. Виконано розрахунок та підбір технологічного обладнання з акцентом на сучасні моделі устаткування. Зокрема запропоновано турбінний змішувач для приготування шихти німецької фірми TEKA типу THZ періодичної дії з ємністю 500 л. 6 В рамках роботи розроблено карту контролю основних технологічних параметрів виробництва, що включає етапи вхідного контролю сировини, контроль вологості та гранулометричного складу шихти, а також контроль гомогенності шихти перед завантаженням у піч. Розроблено детальну карту контролю технологічних параметрів стадії підготовки доломіту . Проведено економічний розрахунок, який підтверджує економічну ефективність запропонованої технології, та розглянуто заходи з охорони праці де зроблено акцент на заходи безпеки з метою зменшення ризиків травматизму та професійних захворювань на проєктованому виробництві. Бакалаврська кваліфікаційна робота включає графічну частину.Today, glass packaging plays an important role in providing various industries, including the food, pharmaceutical, chemical, and perfume and cosmetic industries. It is a safe, reusable packaging material that can be infinitely recycled without loss of quality. Thanks to these properties, glass packaging meets the modern requirements of sustainable development and contributes to the implementation of the circular economy policy. The relevance of the designing lies in the fact that due to its environmental friendliness and harmlessness, the ability to maintain its presentation during long-term use, the demand for discolored glass packaging is constantly growing, in connection with which a project for a batch preparation shop for the production of discolored glass packaging, which has advantages over other types of packaging, has been developed. The project involves improving the batch preparation technology, which includes careful selection of its components, their ratios, and methods and stages of processing and preparation of raw materials. Study designing is the process of preparing a batch for the production of discolored glass packaging. Scope of designing is the physicochemical properties of raw materials, their influence on the quality of the charge and glass mass; parameters of dosing, mixing and transporting the charge; methods of their optimization; selection and calculation of appropriate equipment. The purpose of the bachelor's qualification work is to develop a project for a charge preparation shop for the production of discolored glass containers with a capacity of 175 tons of charge per day. During the bachelor's thesis, special attention was paid to the selection and justification of the optimal composition of glass, which provides the necessary 8 transparency, strength, chemical resistance and minimizes the cost of expensive components. The final composition of the glass was determined taking into account the minimization of the content of coloring oxides (such as iron oxides) and ensuring effective discoloration by using selenium and cobalt oxides in a ratio of 2:1. It is proposed to introduce into the glass composition (% wt.): SiO 2 –70.6; Al 2O3 –2.2; CaO–10.0; MgO–2.5; Na 2O–13.5; K 2O–1.0; SO 3 –0.20. An integral part of the work is the selection of raw materials, which includes their qualitative assessment, analysis of physicochemical characteristics and the search for sources of supply that meet the high standards of production of discolored glass containers. Based on the results of such work, it is proposed to l ocate the enterprise in the Lviv region. Detailed technological schemes for raw material processing and batch composition were developed, covering all stages from the acceptance and preparation of components (drying, grinding, sieving, etc.) to accurate dosing and intensive mixing, which guarantees high homogeneity of the final batch before transporting it to the glass melting furnace. An accurate calculation of the batch was performed to ensure the specified chemical composition of glass. The calculation result showed that it is possible to achieve 82.64% of glass yield, with losses during glass formation of 17.35%. Based on the calculations of raw material costs, which were performed on the basis of the planned productivity of the enterprise and the optimal composition of the batch, the area of warehouses and the volume of raw material silos were calculated, which allowed designing the necessary storage capacities for the uninterrupted operation of production and effective storage of components. The calculation and selection of technological equipment was performed with an emphasis on modern equipment models. In particular, a turbine mixer for preparing the charge from the German company TEKA, type THZ, of periodic action with a capacity of 500 liters, was proposed. As part of the work, a control chart of the main technological parameters of production was developed, which includes the stages of incoming control of raw 9 materials, control of humidity and granulometric composition of the charge, as well as control of the homogeneity of the charge before loading into the furnace. A detailed control chart of technological parameters of the dolomite preparation stage was developed. An economic calculation was carried out, which confirms the economic efficiency of the proposed technology, and occupational safety measures were considered, with an emphasis on safety measures to reduce the risks of injuries and occupational diseases in the designed production. The bachelor's qualification work includes a graphic part. Key words - charge, discolored glass containers, technology, mixing, glass composition, oxides, equipment.