5.5. Матеріальний баланс емалювального виробництва

Розрахунок матеріального балансу проводиться за наступними етапами:

• вибір технологічної схеми виробництва;

• вибір марки емалі та сировинних матеріалів для її варки;

• вибір асортименту та визначення кількості виробів;

• визначення необхідної кількості емалі на одиницю виробу;

• Розрахунок річної потреби ґрунтової емалі з урахуванням втрат на всіх стадіях технологічного процесу заданої продуктивності;

• Розрахунок річної потреби покривної емалі з урахуванням втрат;

• розрахунок потреби в сировинних матеріалах на рік, на місяць, на добу необхідних для роботи заводу з заданою продуктивністю.

Розрахунок матеріального балансу розглянемо на прикладі виробничого корпусу заводу по виробництву сталевого емальованого посуду із заданою продуктивністю 10 тис. тон на рік. Виробництво сталевого емальованого посуду здійснюється з використанням технології «2 шари – 2 випали» за технологічною схемою, наведеною на рис.5.10.

Для розрахунку матеріального балансу за обраною технологією необхідно встановити перелік сировинних матеріалів для варки покривної та ґрунтової емалей. За літературними даними обираються типові для даної продукції марки емалей з відомими оксидними складами фрит: ґрунтова емаль марки ЕСГ–21, покривна емаль марки ЕСП–117 [18, 19]. Для одержання обраної емалевої фрити обираються сировинні матеріали з урахуванням їх ціни та дефіцитності. Для визначення асортименту чи кількості виробів доцільно скласти таблицю (табл. 5.15).

Таблиця 5.15 – Визначення асортименту та кількості виробів

Найменування продукції	Кількість штук на рік	Вага однієї штуки, кг	Загальна вага виробів, кг
Каструля, 2 л	7 500 000	0,8	6 000 000
Каструля, 3 л	2 000 000	1,0	2 000 000
Чайник, 2 л	2 000 000	1,0	2 000 000
Всього			10 000 000

Спочатку треба визначити кількість емалі, необхідну для виготолвення одиниці виробів. Кількість шлікеру, яка необхідна для емалювання одиниці виробу, залежить від криючої здатності шлікеру σ, г/дм² та площі поверхні виробу. Криюча здатність для ґрунтового шлікеру при традиційній технології «2 шари / 2 випали» становить 5  12 г/дм²; для заглушених покривних білих емалей – у тих же межах; для слабо заглушених – 7  17 г/дм². Для забарвлених емалей: сіро-голуба – 6  12 г/дм², лимонно-жовта – 6  10 г/дм², синя, василькова – 6  10 г/дм², червона – 6  10 г/дм², кремова – 6  11 г/дм², художня – 7  12 г/дм² [18–20].

Для технології “Combismalt” криюча здатність ґрунтового шлікеру дорівнює 2–3 г/дм², для покривних емалей – ті ж норми, що й при традиційній технології [18, 19].

Для посуду криюча здатність ґрунтового шлікеру становить 5 г/дм², а покривного – 6 г/дм² [18–22].

Норма витрат N емалевого шлікеру на 1 виріб (т) для нанесення одного шару визначається наступним чином:

N = S_з · σ,

де N – норма витрат; S_з – загальна площа виробу; σ – криюча здатність шлікеру.

Геометричні параметри виробу, необхідні для визначення його загальної площі, розраховуються за формулами:

- площа бокової поверхні виробу ;

- площа дна виробу ;

- площа кришки .

Загальна площа виробу визначається як сума площ внутрішньої і зовнішної поверхонь та площа кришки:

S_з = 2(S_бок + S_д + S_к).

Використовуючи вищенаведені формули, отримуємо:

де R – радіус дна виробу, дм; H – висота виробу, дм.

Наприклад, загальна площа каструлі об’ємом 2 л з габаритними розмірами R = 0,95дм, H = 0,75дм дорівнюватиме:

S_з = 2 · (2 ∙ 3,14 ∙ 0,95 · 0,75 + 3,14 · 0,95² + 3,14 · 0,95² = 20,28 дм².

Розраховуємо норму витрат ґрунтового емалевого шлікеру на один виріб для нанесення 1 шару:

N_гр = S_з · σ = 20,28 ∙ 5 = 101,42 г.

Таким чином, для нанесення 1 шару ґрунтового шлікеру на каструлю об’ємом 2 л, необхідно 101,42 г шлікеру.

Аналогічно визначаємо норму витрат покривного емалевого шлікеру:

N_покр.= S_з · σ =20,28 ∙ 6 = 121,68 г

Тобто для нанесення 1 шару покривного шлікеру на каструлю об’ємом 2 л необхідно 121,68 г покривного шлікеру.

За такою ж схемою визначають норми витрат ґрунтового та покривного емалевого шлікерів на кожен вид продукції.

Габаритні розміри каструлі об’ємом 3 л: R = 0,9дм, H = 1,2дм. Загальна площа каструлі об’ємом 3 л:

S_з = 2 · (2 ∙ 3,14 ∙ 0,9 · 1,2 + 3,14 · 0,9² + 3,14 · 0,9²) = 23,73 дм².

Норма витрат ґрунтового та покровного шлікеру на каструлю об’ємом 3 л відповідно становитимуть:

N_гр.= S_з · σ = 23,73 ∙ 5 = 118,65 г

N_покр.= S_з · σ =23,73 ∙ 6 = 142,38 г.

Чайник являє собою напівсферу з кришкою, що є частиною цієї напівсфери, а також з коротким носиком та пластиковою ручкою. Розглянемо розрахунок на прикладі чайника ємністю 2 л і радіусом R = 1,0 дм. Загальна площа чайника визначається за формулою:

,

тоді для чайника S_з = 2 · (2 ∙ 3,14 ∙ 1,0 + 3,14 · 1,0²) = 18,84 дм².

Додаємо 5 % на площу носика: S_з = 18,84 · 1,05 = 18,9 дм².

Далі визначаємо норму витрат ґрунтового та покривного шлікеру, які становлять відповідно:

N_гр = S_з · σ = 18,9 ∙ 5 = 94,5 г

N_покр= S_з · σ = 18,9 ∙ 6 = 113,4 г.

Річна витрата емалі розраховується з урахуванням визначених вище норм витрат на одиницю продукції та заданої продуктивності виробництва. Для визначення кількості шлікеру без урахування втрат доцільно скласти таблицю (табл. 5.16).

Таблиця 5.16 – Витрати ґрунтового та покривного емалевого шлікеру на виготовлення каструлі з ємністю 2 л без урахування втрат

Найменування продукції	Кількість шарів емалі марки		Норма витрат емалі на 1 шар, кг		Витрати емалі на рік, кг
	ЕСГ-21	ЕСП-117	ЕСГ-21	ЕСП-117	ЕСГ-21	ЕСП-117
Каструля, 2 л Каструля, 3 л Чайник, 2 л	1 1 1	1 1 1	0,10142 0,11865 0,0945	0,12168 0,14238 0,1134	760650 237300 189000	912600 284760 226800
Всього					1186950	1424160

В подальшому проводиться розрахунок втрат емалевого шлікеру на окремих етапах виробництва.

Розраховуємо кількість шлікеру з урахуванням втрат при помелі в кульовому млині (П_ф = 0,5 %):

• для грунтової емалі 1186,950 т/рік – 100 %;

Х – 0,5 %;

Звідси Х = 5,935 т/рік; 1186,950 + 5,935 = 1192,88 т/рік.

• для покривної емалі 1424,160 т/рік – 100 %;

Х – 0,5%;

Звідси Х = 7,12 т/рік; 1424,160 + 7,12 = 1431,28 т/рік.

Розраховуємо кількість шлікеру з урахуванням втрат при старінні та транспортуванні (П_ш = 0,5 %):

• для ґрунтової емалі 1192,88 т/рік – 100 %;

Х – 0,5 %;

Звідси Х = 5,96 т/рік; 1192,88 + 5,96 = 1198,84 т/рік.

• Для покривної емалі 1431,28 т/рік – 100 %;

Х – 0,5 %;

Звідси Х = 7,17 т/рік; 1431,28 + 7,17 = 1438,45 т/рік.

Далі розраховуємо втрати шлікеру при нанесенні шляхом обливання та занурення, які становлять при механізованому способі 5 %. Оскільки обраною технологічною схемою передбачено використання традиційного емалювання методом обливання і занурення, розрахунок проводимо наступним чином:

• для ґрунтової емалі 1198,84 т/рік – 100 %;

Х – 5 %;

Звідси Х = 59,94 т/рік; 1198,84 +59,94 = 1258,78 т/рік

• для покривної емалі 1438,45 т/рік – 100 %;

Х – 5 %;

Звідси Х = 71,92 т/рік; 1438,45 +71,92 =1510,37 т/рік.

Залежно від технології нанесення втрати емалевого шлікеру можуть становити:

• при ручному нанесенні – до 7 %;

• при пульверизації – 1020;

• при електростатичному шлікерному емалюванні (ЕSTA) – 510 %;

• при електростатичному порошковому емалюванні (PUESTА) – до 3 %;

• при електрофорезі (ETE) – до 1 %;

• при емалюванні гарячим пудровим методом – 1050 %.

Далі визначаємо кількість матеріалів необхідних, для приготування шлікеру. В табл. 5.17 наведено типову рецептуру ґрунтового та покривного емалевих шлікерів, яка використовується при виробництві посуду за традиційною технологією.

Таблиця 5.17 – Рецептура шлікерів (мас.ч.)

Матеріали	Емалевий шлікер
	ґрунтовий	покривний
Гранулят емалевої фрити	100	100
Пісок	10	2
Глина	6	5
Бура кристалічна	1	–
Поташ	–	0,1
Вода	50	43
Всього	167	150,1

Для визначення необхідної кількості матеріалів для приготування річної кількості шлікеру, скористаймося наступними вихідними даними:

1) необхідна кількість ґрунтового шлікеру з урахуванням втрат – 1258,78 т/рік;

2) необхідна кількість покривного шлікеру з урахуванням втрат – 1510,37 т/рік.

Визначаємо необхідну кількість ґрунтової фрити:

1258,78 т/рік – 167 мас. ч.

Х т/рік – 100 мас. ч.

Звідси Х = 753,76 т/рік – фрити ґрунтової емалі (без урахування втрат).

Обчислюємо потрібну кількість покривної фрити:

1510,37 т/рік – 150,1 мас. ч.

Х т/рік – 100 мас. ч.

Звідси Х = 1006,25 т/рік – фрити покривної емалі (без урахування втрат).

Далі визначаємо потребу у піску для приготування ґрунтового та покривного емалевого шлікеру відповідно:

1258,78 т/рік – 167 мас. ч.

Х т/рік – 10 мас. ч.

Звідси Х = 75,38 т/рік – необхідно піску для приготування ґрунтового шлікеру;

1510,37 т/рік – 150,1 мас. ч.

Х т/рік – 2 мас. ч.

Звідси Х = 20,12 т/рік – необхідно піску для приготування покривного шлікеру.

Сумарна потреба в піску для приготування ґрунтового та покривного шлікерів становить:

75,38 + 20,12 = 95,5 т/рік.

Аналогічно визначаємо потребу в глині:

1258,78 т/рік – 167 мас. ч.

Х т/рік – 6 мас. ч.

Звідси Х = 45,23 т/рік – необхідно глини для приготування ґрунтового шлікеру;

1510,37 т/рік – 150,1 мас. ч.

Х т/рік – 5 мас. ч.

Х = 50,31 т/рік – необхідно глини для приготування покривного шлікеру.

Таким чином, для приготування ґрунтового та покривного шлікерів потрібно глини:

45,23 + 50,31 = 95,54 т/рік.

Визначаємо необхідну кількість бури:

1258,78 т/рік – 167 мас. ч.

Х т/рік – 1 мас.ч.

Звідси Х = 7,54 т/рік – необхідно бури для приготування ґрунтового шлікеру.

Визначаємо потрібну кількість поташу:

1510,37 т/рік – 150,1 мас.ч.

Х т/рік – 0,1 мас.ч.

Звідси Х = 1,1 т/рік – необхідно поташу для приготування покривного шлікеру.

Визначаємо потреби у воді:

• для приготування ґрунтового шлікеру

1258,78 т/рік – 167 мас.ч.

Х т/рік – 50 мас.ч.

Звідси Х = 376,89 т/рік – необхідно води для приготування ґрунтового шлікеру;

• для приготування покривного шлікеру

1510,37 т/рік – 150,1 мас.ч.

Х т/рік – 43 мас.ч.

Звідси Х = 432,68 т/рік – необхідно води для приготування покривного шлікеру.

Таким чином для приготування ґрунтового та покривного шлікерів всього потрібно води:

376,89 + 432,68 = 809,68 т/рік.

Отримані дані подаємо у вигляді таблиці (див. табл. 5.18).

Таблиця 5.18 – Матеріали, необхідні для приготування річної кількості шлікеру

Сировинні матеріали	Емалевий шлікер
	ґрунтовий	покривний
Гранулят емалевої фрити	753,76	1006,25
Пісок	75,38	20,12
Глина	45,23	50,31
Бура кристалічна	7,54	–
Поташ	–	1,1
Вода	376,9	432,7

Далі здійснюємо розрахунок кількості фрити з урахуванням втрат при її виготовленні. Фрити для емалювання виготовляють плавленням сумішей сировинних матеріалів з наступною грануляцією емалевого розплаву у воду чи на охолоджені вальці.

Розраховуємо втрати ґрунтової фрити при її грануляції, сушці та фасуванні:

753,76 т/рік – 100 %

Х т/рік – 0,5 %

Звідси Х = 3,76 т/рік – втрати ґрунтової фрити;

Таким чином, з урахуванням втрат при грануляції, сушінні та фасуванні необхідна кількість ґрунтової фрити становитиме:

753,76 + 3,76 = 757,52 т/рік.

Аналогічно розраховуємо втрати покривної фрити при її грануляції, сушці та фасуванні::

1006,25 т/рік – 100 %

Х т/рік – 0,5 %

Звідси Х = 5,03 т/рік – втрати покривної фрити;

Таким чином, з урахуванням втрат при грануляції, сушінні та фасуванні необхідна кількість покривної фрити становитиме:

1006,25 + 5,03 = 1011,28 т/рік

Далі проводимо розрахунок втрат фрит при транспортуванні та загрузці до кульових млинів:

• для ґрунтової фрити

757,52 т/рік – 100 %

Х т/рік – 0,5 %

Звідси Х = 3,78 т/рік – втрати ґрунтової фрити.

Визначаємо необхідну кількість ґрунтової фрити з урахуванням втрат при транспортуванні та загрузки до млинів:

757,52 + 3,78 = 761,3 т/рік.

• Для покривної фрити

1011,28 т/рік – 100 %

Х т/рік – 0,5 %

Звідси Х = 5,05 т/рік – втрати покривної фрити.

Визначаємо необхідну кількість покривної фрити з урахуванням втрат при транспортуванні та загрузки до млинів:

1011,28 + 5,05 = 1016,33 т/рік

Розрахунок продовжується обчисленням кількості сировинних матеріалів з урахуванням втрат шихти при варці емалевих фрит. Залежно від типу печі, типу емалі (ґрунтова, покривна, безґрунтова) та її хімічного складу втрати шихти при варці емалей знаходяться в межах 20–30 % (вигорання шихти + залишок розплаву в об’ємі печі).

Розраховуємо втрати шихти ґрунтової емалі при її варці:

761,3 т/рік – 100 %

Х т/рік – 25 %

Звідки Х = 190,3 т/рік – втрати шихти ґрунтової емалі.

Отже, необхідна кількість шихти ґрунтової емалі з урахуванням її втрат при варці становить:

761,3 + 190,3 = 951,625 т/рік

Розраховуємо втрати шихти покривної емалі при її варці:

1016,33 т/рік – 100 %

Х т/рік – 25 %;

Звідки Х = 254,08 т/рік – втрати шихти покривної емалі.

Тоді з урахуванням втрат при варці покривної емалі необхідна кількість її шихти становитиме:

1016,33 + 254,08 = 1270,41 т/рік

Продовжуємо розрахунок, визначенням втрат шихти при загрузці в піч, транспортуванні та зважуванні. Втрати шихти при загрузці в піч, транспортуванні та зважуванні складають 1,5–2 % залежно від обладнання виробництва.

Визначаємо втрати шихти ґрунтової емалі при загрузці в піч, транспортуванні та зважуванні:

951,625 т/рік – 100 %

Х т/рік – 2%

Х = 19,03 т/рік – втрати шихти ґрунтової емалі.

Таким чином, необхідна кількість шихти ґрунтової емалі з урахуванням втрат при загрузці в піч, транспортуванні та зважуванні становитиме:

951,625 + 19,03 = 970,655 т/рік.

Визначаємо втрати шихти покривної емалі при загрузці в піч, транспортуванні та зважуванні:

1270,41 т/рік – 100 %

Х т/рік – 2%

Звідки Х = 25,4 т/рік – втрати шихти покривної емалі.

Отже, необхідна кількість шихти покривної емалі з урахуванням втрат при загрузці в піч, транспортуванні та зважуванні становитиме:

1270,41 т + 25,4 = 1295,81 т/рік.

Для встановлення необхідної кількості кожного виду сировинних матеріалів потрібно розрахувати шихтовий склад обраних ґрунтової та покривної емалей. За хімічним складом ґрунтової та покривної емалевих фрит ( див. табл. 5.19) проводимо розрахунок відповідних емалевих шихт. Хімічний склад сировинних матеріалів наведено в додатку Д 2.6.

Таблиця 5.19 – Хімічний склад ґрунтової та покривної емалей

Марка емалі	Вміст компонентів, мас. %
	SiO2	B2O3	Al2O3	Na2O	К2О	TiO2	Р2О5	NiO	CoO	MnO2	CaF2
ЕСГ-21	39,6	22,3	5,5	22,1	–	1,1	–	1,3	0,5	0,8	6,8
ЕСП-117	41,0	14,4	5,0	12,9	4,0	15,1	2,6	–	–	–	5,0

Розрахуємо склад шихти ґрунтової емалі ЕСГ-21:

• SiO₂ вводиться піском з вмістом SiO₂ 99 %. Складаємо пропорцію:

100 мас. ч. піску – 99 % SiO₂

Х мас. ч. піску – 39,6 % SiO₂

Звідси Х = 40 мас. ч. піску.

• B₂O₃ вводиться бурою з вмістом B₂O₃ 36,5 % і Na₂O 16,2 %. Складаємо пропорцію:

100 мас. ч бури – 36,5 % B₂O₃

Х мас. ч. бури – 22,3 % B₂O₃

Звідси Х = 61,1 мас. ч бури.

Разом з B₂O₃ бурою вводиться 16,2 % Na₂O. Визначаємо вагову кількість

Na₂O за пропорцією:

100 мас. ч. бури – 16,2 % Na₂O

61,1 мас. ч. бури – Х мас. ч. Na₂O

Звідси Х = 9,9 мас. ч Na₂O введено бурою.

• Решта Na₂O 22,1 – 9,9 = 12,2 мас. ч вводиться содою, з вмістом Na₂O 58,5 %. Визначаємо вагову кількість Na₂O соди:

100 мас. ч. соди – 58,5 % Na₂O

Х мас. ч. соди – 12,2 % Na₂O

Звідси Х = 20,85 мас. ч соди.

• Al₂O₃ вводиться глиноземом з вмістом Al₂O₃ 99,8 %. Визначаємо кількість глинозему:

100 мас. ч. глинозему – 99,8 % Al₂O₃

Х мас. ч. глинозему – 5,5 % Al₂O₃

Звідси Х = 5,51 мас.ч. глинозему.

• TiO₂ вводиться диоксидом титану з вмістом TiO₂ 100 %. Тому кількість диоксиду титану у складі шихти становитиме 1,1 мас.ч.

• NiO вводиться оксидом нікелю з вмістом NiO 100 %. Кількість NiO в шихті складе 1,3 мас.ч.

• CoO вводиться оксидом кобальту з вмістом CoO 100 %. Кількість CoO в шихті становитиме 0,5 мас.ч.

• MnO₂ вводиться оксидом марганцю з вмістом MnO₂ 100 %. Кількість MnO₂ в шихті складе 0,8 мас.ч.

• CaF₂ вводиться фтористим кальцієм з вмістом CaF₂100 %. Тому кількість CaF₂ в шихті складе 6,8 мас.ч.

Сумарна кількість сировинних матеріалів в шихті ґрунтової емалі становить 137,96 мас. ч.

Аналогічно здійснюємо розрахунок шихти покривної емалі ЕСП-117:

• SiO₂ вводиться піском з вмістом SiO₂ 99 %: Кількість піску у складі шихти становитиме:

100 мас ч. піску – 99 % SiO₂

Х мас. ч. піску – 41 % SiO₂

Звідси Х = 41,41 мас.ч. піску.

• B₂O₃ вводиться бурою Na₂B₄O₇·10Н₂О з вмістом B₂O₃ 36,5 % і Na₂O 16,2 %. Визначаємо кількість бури:

100 мас. ч. бури – 36,5 % B₂O₃

Х мас. ч. бури – 14,4 % B₂O₃

Звідси Х = 39,45 мас. ч. бури.

Разом з B₂O₃ бурою вводиться 16,2 % Na₂O. Визначаємо вагову кількість Na₂O, який вводиться бурою:

100 мас. ч. бури – 16,2 % Na₂O

39,45 мас. ч. бури – Х мас. ч Na₂O

Звідси Х = 6,39 мас. ч. Na₂O вводиться бурою.

Залишилось ввести Na₂O кількості:

12,9 – 6,39 = 6,51 мас. ч. Na₂O.

• P₂O₅ вводиться двозаміщеним гідратом фосфорнокислого натрію Na₂HPO₄∙12H₂O (тринатрійфосфатом) з вмістом P₂O₅ 19,8 % і Na₂O 17,3 %. Визначаємо кількість цього компоненту в шихті:

100 мас. ч. тринатрійфосфату – 19,8 % P₂O₅

Х мас. ч. тринатрійфосфату – 2,6 % P₂O₅

Звідси Х = 13,13 мас. ч. тринатрійфосфату.

Разом з P₂O₅ тринатрійфосфатом вводиться 17,3 % Na₂O. Визначаємо вагову кількість Na₂O, який вводиться тринатрійфосфатом:

100 мас. ч. тринатрійфосфату – 17,3 % Na₂O

13,13 мас. ч. тринатрійфосфату – Х мас. ч. Na₂O

Звідси Х = 2,27 мас. ч Na₂O введено тринатрійфосфатом.

Залишилось ввести Na₂O в кількості: 6,51 – 2,27 = 4,24 Na₂O мас. ч.

• Ця кількість (4,24 мас.ч) Na₂O вводиться содою. Визначаємо її кількість:

100 мас. ч. соди – 58,5 % Na₂O

Х мас. ч. соди – 4,24 % Na₂O

Звідси Х = 7,25 мас. ч. соди.

• Al₂O₃ вводиться глиноземом з вмістом Al₂O₃ 99,8 %. Визначаємо кількість глинозему в шихті:

100 мас. ч. глинозему – 99,8 % Al₂O₃

Х мас. ч. глинозему – 5,0 % Al₂O₃

Звідси Х = 5,01 мас. ч. глинозему.

• К₂O вводиться поташем з вмістом К₂O 68,0 %. Визначаємо кількість поташу в шихті:

100 мас. ч. поташу – 68,0 % К₂O

Х мас.ч. поташу – 4,0 % К₂O

Звідси Х = 5,88 мас.ч. поташу.

• TiO₂ вводиться диоксидом титану з вмістом TiO₂ 100 %. Тому кількість диоксиду титану в шихті покривної емалі становитиме 15,1 мас.ч.

• CaF₂ вводиться фтористим кальцієм з вмістом CaF₂100 %. Кількість CaF₂ в шихті складе 5,0 мас.ч

Сумарна кількість сировинних матеріалів в шихті покривної емалі ЕСП-117 складе: 132,23 мас. ч.

Розрахований шихтовий склад ґрунтової емалі ЕСГ-21 та покривної емалі ЕСП-117 наведено в табл. 5.20.

Далі проводимо розрахунок річної кількості компонентів, виходячи з того, що необхідна кількість шихти ґрунтової емалі з урахуванням втрат становить 970,655 т/рік; необхідна кількість шихти покривної емалі з урахуванням втрат становить 1295,81 т/рік; сумарна кількість сировинних матеріалів шихті ґрунтової емалі складає 137,96 мас. ч.; сумарна кількість сировинних матеріалів ви шихті покривної емалі становить 132,23 мас. ч.

Таблиця 5.20 – Шихтовий склад ґрунтової та покривної емалей

Сировинні матеріали	Вміст компонентів у складі шихт, мас. %
	Емаль ґрунтова ЕСГ-21	Емаль покривна ЕСП-117
Пісок кварцовий	40,0	41,41
Бура кристалічна	61,1	39,45
Глинозем технічний	5,51	5,01
Сода кальцинована	20,85	7,25
Поташ	–	5,88
Диоксид титану	1,1	15,1
Тринатрійфосфат	–	13,13
NiO	1,3	–
CoO	0,5	–
MnO2	0,8	–
CaF2	6,8	5,0

Розраховуємо річної кількість компонентів шихти для ґрунтової емалі ЕСГ-21.

• Річна кількість піску:

970,655 т/рік – 137,96 мас. ч.

Х т/рік – 40,0 мас. ч.

Звідси Х = 281,43 т/рік піску необхідно для виготовлення річної кількості ґрунтової емалі.

• Річна кількість бури кристалічної:

970,655 т/рік – 137,96 мас. ч.

Х т/рік – 61,1 мас. ч.

Звідси Х = 429,89 т/рік бури кристалічної необхідно для виготовлення ґрунтової емалі.

• Річна кількість глинозему:

970,655 т/рік – 137,96 мас.ч.

Х т/рік – 5,51 мас.ч.

Звідси Х = 38,77 т/рік глинозему необхідно.

• Річна кількість соди:

970,655 т/рік – 137,96 мас.ч.

Х т/рік – 20,85 мас.ч.

Звідси Х = 146,69 т/рік соди необхідно.

• Річна кількість диоксиду титану:

970,655 т/рік – 137,96 мас.ч.

Х т/рік – 1,1 мас.ч.

Звідси Х = 7,74 т/рік диоксиду титану необхідно.

• Річна кількість оксиду мангану:

970,655 т/рік – 137,96 мас.ч.

Х т/рік – 0,8 мас.ч.

Х = 5,63 т/рік оксиду мангану необхідно.

• Річна кількість оксиду кобальту:

970,655 т/рік – 137,96 мас.ч.

Х т/рік – 0,5 мас.ч.

Звідси Х = 3,52 т/рік оксиду кобальту необхідно.

• Річна кількість оксиду нікелю:

970,655 т/рік – 137,96 мас.ч.

Х т/рік – 1,3 мас.ч.

Звідси Х = 9,15 т/рік оксиду нікелю необхідно.

• Річна кількість плавикового шпату:

970,655 т/рік – 137,96 мас.ч.

Х т/рік – 6,8 мас.ч.

Звідси Х = 47,84 т/рік плавикового шпату необхідно.

Далі здійснюємо розрахунок річної кількості компонентів шихти для виготовлення покривної емалі ЕСП-117.

• Річна кількість піску:

1295,81 т/рік шихти – 132,23 мас. ч.

Х т/рік – 41,41мас.ч.

Звідси Х = 402,77 т/рік піску необхідно.

• Річна кількість бури кристалічної:

1295,81 т/рік шихти – 132,23 мас.ч.;

Х т/рік – 39,45 мас.ч.;

Звідси Х = 386,60 т/рік бури необхідно.

• Річна кількість глинозему:

1295,81 т/рік шихти – 132,23 мас.ч.

Х т/рік – 5, 01 мас.ч.

Звідси Х = 49,10 т/рік глинозему необхідно.

• Річна кількість соди кальцинованої:

1295,81 т/рік – 132,23 мас. ч.

Х т/рік – 7,25 мас. ч.

Звідси Х = 71,05 т/рік необхідно соди.

• Річна кількість поташу:

1295,81 т/рік шихти – 132,23 мас.ч.

Х т/рік – 5,88 мас.ч.

Звідси Х = 57,62 т/рік поташу необхідно.

• Річна кількість диоксиду титану:

1295,81 т/рік – 132,23 мас. ч.

Х т/рік – 15,1 мас. ч.;

Звідси Х = 147,97 т/рік диоксиду титану необхідно.

• Річна кількість тринатрійфосфату:

1295,81 т/рік – 132,23 мас.ч.

Х т/рік – 13,13 мас.ч.

Звідси Х = 128,67 т/рік тринатрійфосфату необхідно.

• Річна кількість плавикового шпату:

1295,81 т/рік шихти – 132,23 мас.ч.

Х т/рік – 5,0 мас.ч.

Звідси Х = 49,0 т/рік необхідно плавикового шпату.

Далі необхідно визначити витрати сировинних матеріалів на місяць та добу. Розрахунок необхідної кількості сировинних матеріалів на рік, місяць та добу наведено в таблиці 5.21.

Таблиця 5.21 – Витрати сировинних матеріалів на рік, місяць, добу

Сировина	Річні витрати емалі, т/рік		Разом, т/рік	На місяць, т	На добу, т
	ЕСГ-21	ЕСП-117
Пісок кварцовий Бура кристалічна Глинозем технічний Сода кальцинована Оксид титану MnO2 CoO NiO Плавиковий шпат Поташ Тринатрійфосфат Всього	281,43 429,89 38,77 146,69 7,74 5,63 3,52 9,17 47,84 – – 970,68	402,77 386,60 49,10 71,05 147,97 – – – 49,0 57,62 128,67 1292,78	684,2 816,49 87,87 217,74 155,71 5,63 3,52 9,17 96,84 57,62 128,67 2263,46	57,02 68,04 7,32 18,15 12,98 0,47 0,29 0,76 8,07 4,8 10,72 188,62	1,9 2,27 0,24 0,60 0,43 0,016 0,0098 0,025 0,269 0,16 0,36 6,29

ЗАВДАННЯ ДЛЯ ПРАКТИКИ

Розрахувати матеріальний баланс:

1. Заводу по виробництву емальованого посуду продуктивністю 10 тис. т/рік.

2. Заводу по виробництву емальованих ванн продуктивністю 20 тис. шт./рік.

3. Заводу по виробництву емальованого санітарно-технічного обладнання продуктивністю 15 тис. т/рік.

4. Заводу по виробництву емальованих труб продуктивністю 150 км на рік.

5. Заводу по виробництву емальованих сигнальних знаків продуктивністю 5 тис. т/рік.

6. Заводу по виробництву газових плит продуктивністю 15–30 тис. шт./рік.

7. Заводу по виробництву емальованих панелей продуктивністю 3–5 тис. т/рік.

ЛІТЕРАТУРА ДО РОЗДІЛУ 5

1. Химическая технология керамики и огнеупоров / Под ред. Будникова П.П. М.: Стройиздат, 1972. – 551с.

2. Пащенко А.А. Общая технология силикатов. – К.: Вища школа, 1983. – 407 с.

3. Дударев И.Г., Матвеев Г.М., Суханова В.Б. Общая технология силикатов. – М.: Стройиздат, 1987. – 560 с.

4. Кащеев И.Д. Химическая технология огнеупоров / И.Д.Кащеев, К.К Стрелова, П.С. Мамыкин. –М.: Интермет инжиниринг,2007.– 752 с.

5. Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров. М.: Металлургия, 1988. – 528с.

6. Хорошавин Л.Б. Огнеупоры нового поколения. Екатеринбург: УрО РАН, 1996. – 57с.

7. Огнеупоры для промышленных агрегатов и топок. Под ред. Кащеева И.Д. Справочник. Кн.1. Производство огнеупоров.–М.:Интермет Инжиниринг.–2000. – 664с.

8. Огнеупоры для промышленных агрегатов и топок. Под ред. Кащеева И.Д. Справочник. Кн.2. Служба огнеупоров.– М.: Интермет Инжиниринг.– 2002. – 656с.

9. Пащенко О.О., Сербін В.П., Старчевська О.О. Вяжучі матеріали. – К.: Вища школа, 1995. – 415 с.

10. Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих материалов. – М.: Высшая школа, 1980.– 472 с.

11. Зубехин А.П., Голованова С.П., Кирсанов П.В. Белый портландцемент. – Ростов-на-Дону, 2004. – 263 с.

12. Гулоян Ю.А. Производство стеклянной тары / Гулоян Ю.А., Казаков В.Д., Смирнов В.Ф. – М.: Легкая индустрия, 1979. – 256 с.

13. Федоров В.А. Производство сортовой посуды / Федоров В.А., Гулоян Ю.А. – М.: Легкая промышленность, 1983. – 184 с.

14. Солинов Ф. Г. Производство листового стекла.– М.: Стройиздат, 1976.– 288 с.

15. Саркисов П.Д. Химическая технология стекла и ситаллов. – М.: Стройиздат, 1983. – 365 с.

16. Химическая технология стекла и ситаллов: учебник для вузов/ под ред. Н.М. Павлушкина. – М.: Стройиздат, 1983. – 432 с.

17. Ящишин Й.М. Технологія скла: підручник для вищих навчальних закладів. – Львів: Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 1992. – 188 с.

18. Варгин В.В. Эмалирование металлических изделий / Варгин В.В. – М. : Машиностроение, 1972. – 465 с.

19. Технология эмали и защитных покрытий: учеб. пособие / [Брагина Л. Л., Зубехин А П. Белый Я.И. и др.] ; под ред. Л. Л. Брагиной, А П. Зубехина. – Х. : НТУ «ХПИ»; Новочеркасск: ЮРГТУ (НПИ), 2003. – 484 с.

20. Петцольд А. Эмаль и эмалирование: справочник / А.Петцольд, Г. Пешманн. – М : Металлургия, 1990. – 574 с.

21. Локшин В. Я. Технология эмалирования металлических изделий / Локшин В. Я. – М. : Госиздместпром, 1955. – 422 с.

22. Ткачев А. Г. Технология эмали и защитных покритий / Ткачев А. Г., Козярский А. Я. – Новочеркасск, 1993. – 108 с.