---

Страницы:   1   2   3   4   5   6

---

6.4. Печное оборудование

Керамические изделия подвергают, как правило, двукратному обжигу — утельному (до глазурования) и политому (после глазурования). Применяют также однократный скоростной и бескапсельный обжиг. Фарфоровые изделия, декорированные надглазурными украшениями, подвергают третьему обжигу — муфельному.

Утильный обжиг в зависимости от состава черепка и назначения фарфоровых изделий проводят при температуре 900-1000°С, а политой — 1350-1400°С. При утельном обжиге удаляет механически и химически связанная влага, черепок приобретает необходимую прочность при достаточной для впитывания глазури пористости. Реакции взаимодействия исходных компонентов массы протекают в твердой фазе.

Узнаем, какие виды печей для обжига используются в мире.

Горн с прямым (восходящим) пламенем. Такой горн (рис. 6.4, а)неэкономичен. Дымовые газы в нем неравномерно обдают жаром изделия и еще слишком горячими уходят через тяговую трубу в ат­мосферу. Движение газов может, однако, немного контролироваться шиберами 1. Такие печи имеют два этажа и отапливаются с двух сторон 2.

Горн с оборотным пламенем. Этот горн (рис. 6.4, б) более эконо­мичен. Благодаря ширмам, находящимся близ топок 1, пламя, ударяясь о закрытый купол печи, направляется сверху вниз в подо­вые отверстия, а затем — в дымоход.

Двухэтажный горн с оборотным пламенем. Данный горн (рис. 6.4, в) весьма экономичен (В этом горне верхние отверстия нижней камеры могут перекрываться шиберами). Дымовые газы, отражаясь от свода печи, направляются в сеть подподовых каналов. Через боковые вертикальные каналы 2 газы поступают в верхнюю камеру. Сильно охлажденные, они уходят в дымовую трубу. При необходимости создания высокой температуры и в верхней камере шиберы открывают.

Муфельная печь. Такая печь (рис. 6.4, г) может быть как пламенной, так и электрической. Основным отличием первой является то, что обжигаемые в нем изделия защищены от непосредственного воздействия пламени и зольных налетов плотно смонтированными прямоугольными   плитами 1, образующими  муфель  (коробку). Пламя соприкасается лишь со стенками муфеля, через которые _;тепло передается изделиям.  Топка расположена обычно внизу муфеля. Нагревательный элемент электрических муфелей может находиться как внутри, так и снаружи.

Тигельная печь. Эта печь (рис. 6.4, д) служит для плавки фритт, синтезирования некоторых красок и пр. Газовая смесь воспламе­няется в конце трубы 1, обогревает тигель 2 и, опрокидываясь, уходит в тягу 3. Расплавленная фритта может спускаться посте­пенно через отверстие 4 и, если необходимо, — в сосуд с водой 5.

Туннельная печь. Такая печь (рис. 6.4, е) служит для непрерыв­ного обжига различных видов керамики и наиболее экономична и удобна в эксплуатации. В основном она конструируется для опре­деленного режима обжига. Продольный обжиговый канал, по кото­рому движутся вагонетки с товаром,  условно разделен на три зоны: зону подогрева 1, зону обжига (топочную зону) 2 и зону охла­ждения 3.

Движение газовых потоков в печи противоположно движению вагонеток с товаром.

Для обжига на производстве в основном применяют печи непрерывного действия — туннельные, конвейерные с шагающим подом и роликовые щелевые, а также периодического действия — горны. В печах непрерывного действия поддерживается более строгий температурный режим, сокращается время обжига и обеспечиваются нормальные условия работы при загрузке и выгрузке. В качестве топлива используют нефть, газ и электричество (в электропечах).

Продолжительность политого обжига в туннельных печах от 18-22 до 32-34ч. На некоторых предприятиях керамические изделия, в том числе и фарфоровые, подвергают однократному бескапсельному обжигу. При этом цикл производства сокращается до 3-5ч, значительно снижается расход топлива, повышается производительность труда, уменьшает себестоимость готовой продукции. Главная задача однократного обжига — обеспечение непромакаемости черепка при глазуровании изделий, высушенных до содержания влаги 1%. С этой целью в массу вводят высушенные до 4-7% трошковской глины или специальных пластифицирующих добавок, способствующих повышению водостойкости, в том числе и некоторые виды пластических масс.

При обжиге на изделиях могут образоваться следующие дефекты: искажение размеров и формы, щербины, задувка, прыщи, пузыри, засорка, желтоватый оттенок и т.д. После обжига изделия проверяют для выявления дефектов. Изделия, отвечающие предъявляемым к ним требованиям, декорируют.

6.5. Вывод

В данном разделе был произведен анализ необходимого оборудования. Изучен принцип работы и подобранные наиболее подходящее для реализации дипломного проекта. Мельница для приготовления шликера для литья должна использовать технологию мокрого помола, чтобы шликер был достаточно влажный для литья в гипсовые модели. Печи же более оптимальными являются туннельные, потому что из-за строгого температурного режима сокращается время обжига и обеспечиваются нормальные условия работы при загрузке и выгрузке.

 

РАЗДЕЛ 7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В технологическом разделе дипломного проекта был рассмотрен технологический процесс изготовления коллекционной куклы. В конструкторском разделе был проведен выбор оборудования и разработан план участка с размещением на нем оборудования и вспомогательных помещений. На участке предполагается работа от десяти до пятнадцати человек.

План производственного участка со схемой расположения оборудования представлен на рисунке 7.1.

Пояснения к рисунку:

I – участок создания форм для отливок изделия; II – участок отливания и обработки отливок; III – участок обжига изделий; IV – участок декорирования и  завершающих операций;  V – склад готовой продукции; VI —  кабинет дизайнера (в котором находится стол с компьютером и дополнительной техникой, комнатные растения, кондиционер, шкаф); VII — комната отдыха, раздевалка, санузел;

1 – стол, (используется для формования, обработки и декорирования отливок), 2 – стул, 3 – шкаф для инструментов и материалов, 4 – емкость для отходов, 5 – литейный круг, 6 – печь для обжига изделий, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 – стеллажи разных размеров для форм, отливок и изделий, 15 – раковина.

7.1. Анализ возможных опасных, вредных факторов и чрезвычайных ситуаций, возникающих при изготовлении коллекционной куклы

Анализ возможных опасных, вредных факторов и чрезвычайных ситуаций при изготовлении керамической скульптуры выполнен в соответствии с общепринитами требованиями [7.1.-7.10] и представлен в таблице 7.1.

Таблица 7.1 — Анализ возможных опасных и вредных факторов при изготовлении изделия

 

Пояснения к таблице 7.1.: условные обозначения: «-» — фактор отсутствует, «+» — фактор существует, но неярко выражен, «++» — фактор присутствует и ярко выражен.

Предварительный анализ, проведенный в таблице 7.1. показал, что наиболее опасными и вредными факторами являются: подвижные части производственного оборудования; передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; повышенный уровень шума на рабочем месте; повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека; недостаточная освещенность рабочей зоны; монотонность труда. Чрезвычайные ситуации: возможность сбоя в работе управляющих программ, возникновение пожара.

Поэтому для этих факторов и чрезвычайных ситуаций проводится более подробный анализ.

В таблице 7.2 представлен перечень основного оборудования, необходимого для производства фарфоровой посуды.

Таблица 7.2 – Оборудование и его характеристики

 

7.1.1. Передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; обжиг

Получение травм работниками от производственного оборудования возможно при перемещении изделий по территории цеха, а так же при работе с печью для обжига. Причинами поражения могут быть: поражение глаз и других частей тела от отлетающих частиц и осколков при случайной неосторожности при перемещении изделий, поражение и ожог при преждевременной выемке обожженных изделий. На участке III, где расположена печь необходимо использовать весь перечень защитных предметов из таблицы 7.2.

7.1.2. Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны

Повышенная запыленность воздуха рабочей зоны может возникнуть при формовании форм для отливок из гипса. При работе с сухим гипсом происходит отделение мелких частиц, появление пыли, которая при попадании в дыхательные пути могут вызывать раздражение слизистой оболочки и ее воспаление. Такая проблема встречается только на участке номер I и решается использованием респератора «Лепесток-200» [рисунок 7.5]

7.1.3. Повышенный уровень шума

Согласно ГОСТ 12.1.003-83 [7.2] эквивалентный уровень звука на рабочих местах не должен превышать 80 дБ. Источником повышенного уровня шума является печь для обжига с ЧПУ. Уровень шума печи  не превышает допустимый.

Повышенный уровень шума на производстве действует непосредственно  на  орган слуха человека и может его повредить,  т. е. ослабить и даже лишить человека слуха (тугоухость, глухота), может оказывать влияние  на  центральную  нервную   систему (ЦНС) человека, вызывая головные боли, бессонницу, повышенное  сердцебиение, повышение артериального давления и даже психические нарушения (ослабление внимания, нервозность и т. д.).

7.1.4. Повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека

Из таблицы 7.2. видно, что на участке III размещено оборудование, требующее электропитания. При работе этого оборудования наблюдается повышенное значение напряжения электрической цепи, замыкание, которой может привести к поражению человека электрическим током, что ведет за собой получение ожогов различной степени тяжести, электрического удара, возможность рефлекторного воздействия на организм, а также получения механических повреждений в результате падения.

Основными причинами несчастных случаев от воздействия электрического тока являются: случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением, появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования (кожухах, корпусах и т.п.) в результате повреждения изоляции и других причин, появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых работают люди, в следствие ошибочного включения установки, возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю. По стандартам повышенного уровня напряжения в электрической цепи при напряжении 250-500 В переменный ток равноопасен постоянному току. В условиях предприятия оборудование работает при напряжении 380 В с промышленной частотой 50 Гц.

Данное оборудование имеет рабочую изоляцию всех токоведущих частей, элемент для заземления, силовые провода оборудования, подключаемые к источнику питания, помимо фазных жил и нулевого проводника, расположенных внутри изоляции провода, имеют также заземляющую жилу, которая подсоединяется к вилке с заземляющим контактом.

7.1.5. Недостаточная освещенность рабочей зоны

Анализ требуемой освещенности был проведен в соответствии с СНиП 23 05-95 [7.5].

Работы на участках I, IV, VI можно отнести к работам высокой точности — наименьший эквивалентный размер объекта различения более 0,3 – 0,5 мм (толщина символа на экране установок с ЧПУ и ПВЭМ).

Участки I, IV – разряд зрительной работы III, подразряд В. Комбинированное освещение может составлять 750 лк в том числе общее 200 лк.

Участок VI — разряд зрительной работы III, подразряд Г (экран – фон светлый, символ – объект различения темный). Комбинированное освещение может составлять 400 лк в том числе общее 200 лк.

Работы на участке IV относятся к работам средней точности, при минимальном размере объекта различения 0,5 – 1 мм – разряд зрительной работы IV, подразряд В.

Комбинированное освещение может составлять 400 лк в  том  числе  общее   200 лк.

Для работ высокой и средней точности важно обеспечить не только нормы освещенности, но и нормы по равномерному распределению яркости и по коэффициенту пульсации освещенности.

Для работ высокой точности коэффициент пульсации должен быть не более 15%. Анализ литературы показывает, что при использовании обычных светильников (т.е. с электромагнитными ПРА), это требование можно выполнить, при использовании светильников с электронными ПРА  (т.е. с ЭПРА).

7.1.6. Возможность сбоя в работе управляющих программ

При изготовлении изделий используется печь с ЧПУ. Важно не только обеспечить безотказное функционирование печи с  ЧПУ  с точки зрения выхода из строя ее отдельных механизмов, но и обеспечить заданную технологическую надежность, т.е. выполнение печью с  ЧПУ  технологических операций с показателями качества и производительностью, установленными нормативно-технической документацией. Изменение точности печи с  ЧПУ   в  процессе эксплуатации, происходящее под действием различных вредных процессов и внешних воздействий, обусловливается появлением допустимых и недопустимых повреждений, как  в станке, так и  в  устройстве; что приведет к браку изделий.

7.1.7. Возникновение пожара

Цех по изготовлению изделий оснащен электрооборудованием, поэтому основной причиной возникновения пожара могут стать неисправность оборудования, электропроводки, а также нарушение технологического процесса.

В соответствии с ГОСТ 12.1.004-03 [7.4] все участки производства относятся к пожароопасной категории помещения «В» – помещение, в котором находятся твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (мебель из ДСП, на участке VI – бумага).

Участки III, VI, VII относятся к классу П-IIа (зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые или волокнистые горючие вещества (дерево, ткани), не способные переходить во взвешенное состояние). По степени огнестойкости здание относится к классу II – здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением листовых и плитных негорючих материалов, в покрытиях зданий допускается применять незащищенные стальные конструкции.

7.1.8. Вредные факторы, возникающие при работе на ПЭВМ

Помимо перечисленных ранее опасных и вредных факторов на работающего на ПЭВМ постоянно или периодически действуют следующие опасные и вредные факторы:

• загрязнение воздуха вредными веществами, пылью, микроорганизмами и положительными аэроионами;
• несоответствие нормам параметров микроклимата;
• возникновение на экране монитора статистических зарядов, заставляющих частички пыли двигаться к ближайшему заземлённому предмету, часто им оказывается лицо оператора;
• широкий спектр излучения от дисплея, который включает рентгеновскую, ультрафиолетовую и инфракрасную области, а также широкий диапазон электромагнитных излучений других частот;
• повышенный уровень электромагнитных излучений;
• повышенный уровень ионизирующих излучений (мягкое рентгеновское, гамма-излучение); недостаточная освещенность рабочей зоны;
• повышенная яркость света; пониженная контрастность;
• прямая и обратная блесткость;
• повышенная пульсация светового потока (мерцание изображения);
• длительное пребывание в одном и том же положении и повторение одних и тех же движений приводит к синдрому длительных статических нагрузок (СДСН);
• нерациональная организация рабочего места; несоответствие эргономических характеристик оборудования нормируемым величинам;
• умственное перенапряжение, которое обусловлено характером решаемых задач, приводит к синдрому длительных психологических нагрузок (СДПН);
• большой объем перерабатываемой информации приводит к значительным нагрузкам на органы зрения;
• монотонность труда;
• нервно-психические нагрузки;
• нервно-эмоциональные стрессовые нагрузки.

Проведенный анализ показал, что наиболее опасными и вредными факторами являются: передвигающиеся изделия, заготовки, материалы; обжиг; повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека; недостаточная освещенность рабочей зоны; монотонность труда; нерациональная организация рабочего места. Чрезвычайные ситуации: возникновение пожара.

7.2 Разработка мер безопасности

 

Разработка мероприятий производится в соответствии с рекомендациями, приведенными в общих требованиях безопасности к рабочим местам [7.6].

Таблица 7.3  – Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты

 

7.2.1. Меры предотвращения механических травм          

Разработка мер безопасности производится в соответствии с рекомендациями общих требований безопасности к рабочим местам [7.6].

Наличие у печи пульта управления с ЧПУ позволяет настраивать и следить за работой станка на безопасном расстоянии.

Персонал обязан знать и выполнять указания по безопасности эксплуатационной и другой нормативно-технической документации.

Согласно [7.6], чтобы избежать травм при работе на оборудовании и при пользовании ручным инструментом, рабочие соблюдают следующие правила:

• соблюдают технику безопасности при работе с оборудованием ;
• проверяют оборудование и ручной инструмент на исправность и готовность к работе.

7.2.2. Меры по снижению запыленности воздуха рабочей зоны

Разработка мер безопасности производится в соответствии с СНиП 2.04.05.-91 [7.7].

Задача пылеудаления решается применением местных и централизованных аспирационных систем и систем приточной вентиляции.

Общеобменная механическая вентиляция на участках необходима для удаления избытка тепла и вредных выделений из рабочих помещений и для подачи в них свежего воздуха. Все участки цеха оборудуются общеобменной вентиляцией согласно требованиям к вентиляции [7.7]. Приточный воздух подается в верхнюю зону рассредоточено, чаще всего через перфорированные воздуховоды.

При использовании гипса на участке I необходимо использовать респиратор «Лепесток-200» (табл. 7.3) в качестве защиты органов дыхания вредного воздействия. Респиратор «Лепесток -200» выполнен в виде легкой многослойной бесклапанной фильтрующей полумаски с обтюратором, носовым зажимом и оголовьем.

Для защиты глаз используются очки от пыли и частиц (табл. 7.3).

7.2.3. Защита от повышенного напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека

Электробезопасность на участках достигается при соблюдении правил устройства электроустановок [7.3].

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, применяется защитное заземление.

Пояснения к рисунку: 1 — заземляемое оборудование; 2 — внутренняя соединительная поло­са, 3 – стена цеха; 4 — соединительный провод; 5 — внешняя соединительная полоса; 6 – заземлители.

Как было указано в пункте 8.1.7. согласно классификации пожароопасных зон по ПУЭ участки III, VI, VII относятся к классу П-IIа (зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые или волокнистые горючие вещества (дерево, ткани), не способные переходить во взвешенное состояние). По степени огнестойкости здание относится к классу П-II. Следовательно, минимальная степень защиты светильников должна быть IP2Х, а для участков III, VI, VII – степень защиты светильников должна быть IP5Х.

Электрооборудование на участках заземлено, электровыключатели располагаются в легкодоступных местах и подходы к ним всегда свободны.

Замыкание не может нанести вред, потому что все оборудование при сбое электроэнергии просто выключается. Токоведущие провода проведены в изолированных кожухах по стенам. На участке обеспечена безопасная эксплуатация электрооборудования, использование оборудования в соответствии с инструкцией. Проводится регулярный планово-предупредительный ремонт электрооборудования.

7.2.4. Меры по улучшению освещенности рабочей зоны

Разработка мер для создания комфортных условий труда на производственных участках производится в соответствии с нормами проектирования естественного и искусственного освещения  [7.5, 7.10, 7.11].

На территории участка применяется естественное и искусственное освещение.

Для общего освещения применяются ртутные и люминесцентные лампы дневного света. Для общего освещения на участке III применяются светильники LB с ртутными лампами, т.к. они имеют класс защиты IP 54, необходимый для данного помещения.

Для общего освещения других участков применяются светильники PRB/R 218 с ЭПРА люминесцентными лампами и зеркальной экранирующей решеткой. Коэффициент пульсации светового потока лампы сведен практически к нулю благодаря питанию ЛЛ током высокой частоты – на два порядка выше, чем в схеме с электромагнитными балластами. Размеры светильника 275×575 мм. Местное освещение применяется на остальных участках. Для местного освещения применяются светильники стационарного освещения с лампами накаливания на специальных кронштейнах. При этом светильники имеют возможность двигаться в двух плоскостях для создания наилучших условий освещения.

Определяю количество светильников общего освещения на участке IV.

Общее освещение на участке должно составлять Eн = 200 лк.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод светового потока. Световой поток рассчитывается по формуле:

Фл = 100×Ен×S×Z×K/N×ŋ,              (7.1.)

где      Ен  — нормированная минимальная освещенность, лк;

S – площадь освещаемого помещения, м², в моем случае 28,8 м²

Z – коэффициент минимальной освещенности, для ЛЛ Z = 1,1

К – коэффициент запаса, К = 1,8

ŋ – коэффициент использования светового потока ламп, зависящий от КПД и кривой распределения силы света светильника, коэффициентов отражения от потолка ρп и стен ρс, высоты подвеса светильников над рабочей поверхностью Нр и показателя помещения i. Коэффициент отражения от потолка равен 50%, а от стен  — 30%.

Показатель помещения i рассчитывают по формуле

i = A×B/Hp×(A+B)                            (7.2)

А и В – соответственно длина и ширина помещения

Hp  — высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м

В моем случае Hp = 2,1 м, A = 4,26 м В = 6,77 м, подставляя эти значения в формулу (8.2) получаю:

i = 4,26×6,77/2,1×(4,26+6,77) = 1,2

Значение коэффициента использования светового потока ŋ = 48.

Теперь определяю расстояние между центрами светильников L, исходя из рекомендации L≤ Hp и расстояние между параллельными рядами светильников С, исходя из рекомендации C ≥ 0,6Hp. Принимаю L = 1,5 м, С = 2 м.

Количество светильников с ЛЛ рассчитываю по формуле (7.3)

N = S/L×C                       (7.3)

Подставляя свои значения в формулу (7.3) получаю

N = 28,8/2×1,5 = 10 (шт.)

Вместо расчетных 10 штук принимаю 8 штук.

Нахожу световой поток Фл по формуле (7.1)

Фл = 100×200×28,8×1,1×1,8/8×48 = 2970 (лк)

Так как в светильнике количество ламп n = 2, то световой поток одной лампы равен Фл/n = 2970/2 = 1485 (лк). Исходя из выше сделанных подсчетов, подбираю тип и мощность лампы.

Для светильников PRB/R подходят люминесцентные лампы LT-T5 и LT-T8, для общего освещения участка выбираю лампы LT 18 W/827, световой поток которой равен 1350 лк, что соответствует расчетному, длина лампы 590 мм.

Определяю потребляемую мощность светильной установки по формуле (7.4)

P = p × N× n           (7.4)

где      P — потребляемая мощность, Вт;

p — мощность лампы, Вт;

N – количество светильников в помещении;

n — количество ламп в светильнике для ЛЛ (n =2;4).

P = 18×8×2 = 288 (Вт)

---

Страницы:   1   2   3   4   5   6

---