Для будівництва заводу по виробництву медичного скла було обрано місто Полтава.
Таке розташування заводу повністю забезпечує Полтавську та всі прилеглі області зазначеними виробами. Завдяки тому, що Полтавська область знаходиться в центральні часті України і по її території проходять всі найбільші транспортні і залізничні шляхи, зменшуються витрати на транспортування продукції.
Для будівництва заводу обрано ділянку, яка відповідає вимогам спеціальної інструкції, яка затверджена Міністерством промисловості будівельних матеріалів.
Основні вимоги зводяться до наступного.
Розмір території ділянки повинен бути прийнятий мінімальним, з урахуванням раціональності щільності будівництва, відсутності надлишків резервних площин та великих розривів між будівлями.
Територія ділянки для будівництва обирається з урахуванням вимог економічної експлуатації підприємства. Розміри ділянки та її конфігурація повинні дозволити розташувати будівлі та споруди відповідно до послідовності виробничого процесу.
Територія для розселення робочих та площадка для промислового підприємства обирається одночасно. Житло для робочих повинно бути неподалік від заводу.
Якщо необхідно прокласти залізничну колію то ділянку для будівництва слід розташувати так, щоб можна було приєднатися до найближчої залізничної станції або розташованому поблизу заводу залізничному шляху без тяжких земляних робіт та штучних споруджень, які дорого коштують.
Ділянку для будівництва слід обирати по можливості з відносно рівною поверхнею та нахилом для відведення поверхневої та стічної води. Планування будівлі не повинно бути пов’язано з великим об’ємом земляних робіт.
Грунт ділянки повинен бути таким, щоб при будівництві будівель та споруджень не потрібно було будувати фундаменти, які дорого коштують. Рівень ґрунтових вод повинен бути нижче за рівень підвалів і тунелів. Ділянка не повинна затоплюватися паводковими водами.
Кадри. Завод розташований в межах багаточисельного міста, що забезпечує постійну наявність робочих кадрів.
Транспорт. Для постачання на завод вантажів місцевого походження та вивозу готових виробів передбачені гарні автомобільні дороги, зручні під’їзди та місця для паркування вантажного транспорту. Поблизу заводу пролягає залізнична колія.
Паливо. Основне технологічне обладнання, скловарні печі, обладнанні електронагрівачами, що зменшує витрати на паливо. На заводі також використовують природний і штучний газ.
Електро- та водопостачання. Завод розташований таким чином, що є можливість отримувати електроенергію від існуючих ліній електропередач. Для електропостачання збудовано трансформаторну підстанцію.
Так як великі механізовані заводи витрачають значну кількість води, питання водопостачання мають важливе значення при обранні місця будівництва. Водопостачання заводу здійснюється з діючого міського водоканалу.
Сировинні матеріали. Завод розташований відносно близько до всіх баз сировинних матеріалів. Пісок та крейда отримуються з Харківської області, каолін – з Вінницької, сода постачається з Луганської області.
Висновки. Проаналізувавши всі вимоги, які висуваються до району будівництва, було обрано та обґрунтовано місце розташування заводу по виробництву медичного скла. Місцем розташування буде місто Полтава.
3. Технологічна частина
3.1 Вибір складу скла та характеристика сировини
Склад медичного скла, призначений для механізованого вироблення масових виробів, по вмісту основних компонентів можна вважати стабілізованим.
Основні оксиди, що утворюють скло (при виготовленні світлозахисного медичного скла), містяться в ньому в наступних кількостях, мас. %:
Таблиця 3.1 – Хімічний склад прозорого медичного скла
| Назва | Склад оксидів, мас. % | ||||||
| SiO2 | B2O3 | Al2O3 | Na2O | К2О | СаО | MgO | |
| УСП-1 | 74 | 8.3 | 5.4 | 7.9 | 1 | 1 | 2.2 |
Сировинні матеріали для введення SiO2
Кварцовий пісок являється продуктом руйнування гірських порід, складається в основному із зерен кварцу і зазвичай містить різні домішки. Домішки в піску бувають механічні та хімічні. Всі домішки можна розділити на групи: шкідливі (оксиди заліза, хрому, титану, марганцю) і нешкідливі (оксиди алюмінію, кальцію, магнію, калію, натрію та інші). Перші надають склу забарвлення, другі, зазвичай, входять у склад промислових стекол і вимагають врахування їх тільки при розрахунку складу шихти.
Якість пісків для скловаріння оцінюють за їх хімічним і зерновим складами. Головна вимога до пісків – максимальний вміст двооксиду кремнію і мінімальний вміст забарвлюючих домішок.
Для скловаріння використовують піски, які містять не менше 95 % кремнезему і строго регламентовану кількість забарвлюючих домішок.
Серед забарвлюючих домішок найбільше розповсюдженим являється оксид заліза, в тій чи іншій концентрації, що міститься у складі всіх кварцових пісків.
Іони заліза в промислових стеклах містяться в двох- і трьохкомпонентному стані. Концентрація трьохкомпонентного заліза, зазвичай, більша і тільки в умовах відновлюваного середовища знижується при підвищенні концентрації двохкомпонентного заліза. Рівновага між цими ступенями окислення заліза може бути змінена також під впливом температури і складу: підвищення температури і зниження кількості оксидів лужних металів збільшує концентрацію іонів Fe2+, додавання окислювачів (з¢єднань марганцю та інших) збільшує відносний вміст іонів заліза Fe3+.
Вплив Fe2O3iFeO на забарвлення скла різне: Fe2O3 надає склу жовтувато-зелений або жовтий відтінок, FeO – синювато-зелений або синій відтінок. Інтенсивність забарвлення, яку викликає двохвалентне залізо, приблизно в 15 раз сильніше, ніж забарвлення трьохвалентним залізом.
Другою забарвлюючою домішкою, що міститься в багатьох пісках, є двооксид титану. В присутності заліза він забарвлює скло в жовтий колір. Причиною цього вважають утворення залізотитанових компонентів.
Державними стандартами визначені технічні умови на пісок кварцовий, мелений піщаник, кварцит і жильний кварц для скляної промисловості. Передбачено 15 марок піску для різних типів виробів зі скла. В залежності від марки, доля оксиду заліза коливається в межах 0,01 – 0,25 % за масою. Відповідно зі стандартом вміст оксиду заліза для різних виробів складає, % за масою:
оптичне скло ......................................................................не більше 0,01;
кришталь (свинцевий і без свинцевий) ................................0,01 – 0,015;
технічне скло ............................................................................0,03 – 0,07;
віконне скло ..............................................................................0,05 – 0,15;
скловата (пляшки, банки) ........................................................0,05 – 0,25.
Стандартом передбачено, що відхилення у складах окремих партій не повинні перевищувати по SiO2 – (± 0,15 – ± 0,25 %), по Al2O3 – (± 0,05 – ± 0,5%) за масою.
Для виробів високої світло-прозорості (оптичне, кришталеве, сортове та інші стекла) використовують перші чотири марки, для яких вміст важкої фракції (Cr2O3, TiO2, V2O3) не перевищує 0,05 % за масою.
Вміст вологи в збагачених пісках не більше 0,5 %, а у незбагачених – 7 % за масою.
Коливання оксиду заліза в складі піску, що перевищують вимоги, передбачені стандартом, приводять до однорідності скломаси, порушенню процесів формування, випалу тощо.
Піски збагачують різними методами в залежності від характеру домішок: промивкою збагачують безплівочні піски, підтиркою – плівочні піски, флотацією – піски, які містять зерна залізистих мінералів, флотовідтиркою – піски з домішками глинистих і полевидних частинок, наявністю залізистої плівки, магнітною обробкою – неглинисті, безсплівочні піски, які містять магнітні домішки, хімічною обробкою – за допомогою кислот, солей.
Збагачення пісків – досить складна операція і, в основному, виконується на збагачувальних фабриках на місцях родовищ пісків.
За нормами ПТЕ (правила технічної експлуатації) пісок на заводах просівають через сито № 08, відсіваючи зерна більше 0,8 мм. Всі дрібні зерна при цьому потрапляють в шихту. Більш придатними для скловаріння являються піски з зерновим складом в межах 0,1 – 0,4 мм.
Стандартом, при збагачені піску, обмежена концентрація крупних і дрібних зерен: кількість зерен більше 0,8 мм повинна бути не більше 0,5 %, а зерен менше 0,1 мм – не більше 5 %.
SiO2вводимо з кварцовим піском Новоселівського місцезнаходження в Харківській області. Пісок відповідає ДСТУ 22551-77.
Хімічний склад Новоселівського кварцового піску, мас.%: SiO2 – 98,64; Al2O3 – 0,44; Fe2O3 – 0,65; в.п.п. – 0,27; важка фракція – 0,54.
Сировинні матеріали для введення B2O3
Оксид бору B2O3 вводимо у скломасу безпосередньо за допомогою борної кислоти.
У чистому виді борна кислота представляє собою білі кристали. В її склад входять 56,45 % B2O3та 43,55 % Н2O. При нагріванні борна кислота втрачає рідину і переходить у борний андегрид B2O3.
Оксид бору у складі скла сприяє зниженню коефіцієнта термічного лінійного розширення (КТЛР) і тенденції кристалізації скла, підвищенню термічної та хімічної стійкості скла і швидкості його провару, поліпшенню освітлення скла.
Борна кислота відповідає ДСТУ 18704-78.
Хімічний склад борної кислоти, мас.%: B2O3 – 98,6; в.п.п. – 1,4.
Сировиною для введення оксиду магнію є доломіт. Це джерело магнію працює як стабілізатор для покращання загального опору до фізичних та хімічних пошкоджень. Хімічний склад доломіту, мас. %: СаО – 32; МgO – 19; Fe2O3 – 0.05; волога – 2%
Сировинні матеріали для введення Al2O3