Производство керамического кирпича полусухим способом

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Производственная программа и номенклатура продукции

2. Характеристика исходных сырьевых материалов

3. Технологическая часть

3.1 Выбор способа и технологической схемы производства

3.2 Режим работы цеха

3.3 Расчет производительности по основным технологическим периодам

3.4 Материальный баланс

3.5 Контроль сырья, производства качества и продукции

4. Охрана труда и техника безопасности

Заключение

Список литературы



Введение

Одним из самых распространенных материалов, традиционно используемым при возведении зданий и сооружений, является кирпич. Более чем тысячелетняя практика применения кирпича позволяет однозначно отнести его к категории наиболее долговечных строительных материалов. Наряду с этим, технология кирпичной кладки предоставляет архитекторам и дизайнерам неограниченные возможности для воплощения творческих замыслов. Обеспечивая надежную защиту от воздействия внешних факторов, обладая высокой огнестойкостью и сравнительно низкой теплопроводностью, кирпич предопределяет высокий уровень безопасности и комфорта как жилых, так и промышленных зданий и сооружений. В данном курсовом проекте рассмотрено производство керамических кирпичей методом полусухого прессования.

Строительный керамический кирпич позволяет сэкономить при строительстве дефицитные металлы, цемент, а также транспортные средства. В общем балансе производства и применения стеновых материалов керамический кирпич занимает более 30%. Кирпич, накапливая солнечную энергию, медленно и равномерно отдает тепло, что защищает от чрезмерного нагревания летом и сохраняет тепло зимой. Кирпичная стена «дышит», пропуская испарения сквозь свою толщу. В результате в помещениях поддерживается уровень равновесной влажности.

В настоящее время в качестве основного сырья для производства стеновых керамических изделий согласно ГОСТ 530-2007 рассматриваются глинистые породы, промышленные отходы угледобычи, углеобогащения, золы, шламы и др. и кремнистые породы - трепелы, диатомиты. Наибольшее значение в силу распространенности имеют, безусловно, глинистые породы, в частности суглинки. Однако, несмотря на это, большинство кирпичных заводов Казахстана испытывают трудности именно с сырьем. Объясняется это несколькими причинами: во-первых, запасы кондиционных глин в стране очень ограничены, во-вторых, имеющиеся месторождения суглинков обладают высокой запесоченностью и имеют высокое содержание карбонатов, что в ряде случаев не позволяет использовать их даже для производства обыкновенного глиняного кирпича. Именно поэтому готовая продукция отличается не только низкими физико-механическими свойствами, но и выцветами растворимых солей, резко ограничивающими его область применения.

В данный момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента.

При строительстве новых предприятий предусматривается установление автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе современного отечественного и импортного оборудования. Осваивается выпуск эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно экономить сырьё, но и уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных свойств, а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации строительства.

Расширение ассортимента и, в частности, производство эффективных изделий с увеличением размеров и уменьшением средней плотности до 1250-1350 кг/м? и менее за счёт рациональной формы и увеличения количества пустот снизит расход материалов на 1мІ наружных стен на 20-30%. На действующих заводах наряду с дальнейшей механизацией и автоматизацией производства кирпича будут всемерно улучшаться его качество и повышаться прочностные свойства, требующиеся для строительства зданий повышенной этажности и специальных сооружений. Применение в строительстве кирпича высоких марок в несущих конструкциях позволяет уменьшить его расход на 15-30%.

Необходимо более широко развивать производство лицевого кирпича, позволяющего исключать оштукатуривание зданий и улучшать их архитектурный вид.

Улучшение качества продукции вызывает необходимость повышения культуры производства, более строгого соблюдения технологических параметров по всем переделам, улучшения обработки, рациональной шихтовки путём ввода различных добавок, в том числе отходов других отраслей промышленности.

В условиях структурной перестройки в области гражданского строительства с ориентированием на индивидуальное жилье, повышением требований к качеству и комфортности жилых помещений, внешнему виду зданий, повысились требования к промышленным строительным материалам, в том числе керамическому кирпичу. Потребитель требует керамический кирпич высокой марочности (М200 и выше), лицевого качества, с ровными кромками или фасками, равномерно окрашенный и даже цветной, разной конфигурации (угловой, радиальный и т.п.) и, безусловно, с доступной ценой.

Устойчивая тенденция к повышению рыночного спроса на качественный керамический кирпич находится в явном несоответствии с современным положением дел в отрасли производства керамического кирпича.

Современное техническое состояние многих кирпичных заводов характеризуется устаревшими технологиями и оборудованием.

Из-за отсутствия средств на техническое переоснащение многие заводы вынуждены закрываться.

Большинство заводов по производству керамического кирпича сосредоточено в центре европейской части России. Ряд регионов, несмотря на наличие сырьевой базы, вынужден ввозить его из других регионов, что существенным образом отражается на его стоимости .

Треть работающих предприятий по производству керамического кирпича имеют годовой выпуск 3-5 млн. шт. В большей части это так называемые сезонные заводы или отечественные заводы проектной мощностью до 15-20 млн. штук у.к. в год, но практически полностью технически изношенные. В то же время эти заводы располагают карьерными запасами качественной глины, а также персоналом, имеющим определенные знания и опыт в керамическом производстве.

Ряд заводов, поставленных ранее фирмами Германии, Болгарии, Италии, в силу экономических причин и отсутствия запасных частей не в состоянии поддерживать работоспособность оборудования. Фактическая мощность этих заводов составляет сегодня не более 50% проектной, себестоимость кирпича резко выросла, заводы имеют повышенный расход топлива и электроэнергии на единицу продукции из-за недогруза сушил и печей обжига, технологического оборудования.

Глиняный кирпич обладает рядом достоинств, которые делают его конкурентоспособным по сравнению с силикатным кирпичом: более высокая огнестойкость, морозостойкость, химическая стойкость и водостойкость, а также меньшая теплопроводность и масса. Он имеет более широкую сферу применения, в том числе в сейсмически активных районах. Пустотелый кирпич имеет следующие преимущества: при производстве снижается расход сырья и топлива, повышается производительность сушилок, а применение его для наружных стен позволяет уменьшить их толщину, сокращает транспортные расходы и снижает нагрузки на фундамент. Лицевой керамический кирпич обладает высокой декоративностью и широким цветовым ассортиментом. Наиболее целесообразной является технология получения лицевого кирпича широкой цветовой палитры путем объемного окрашивания глиняной массы тонкомолотыми недефицитными металлическими рудами и комплексными добавками. Актуальность его применения выражается в умеренных затратах на сооружение зданий с высокой архитектурно-художественной выразительностью, но главное - в значительном сокращении затрат на ремонт фасадов при их длительной эксплуатации, так как срок службы лицевого кирпича более 50 лет.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод: В современных условиях производство строительных материалов является одним из важнейших направлений нашей отечественной промышленности. Это объясняется ежегодно повышающимися темпами строительства и дефицитом высококачественных стройматериалов. Недостатки, низкое качество и дороговизна многих стройматериалов, заставляют искать более совершенные и инновационные методы их производства.



1. Производственная программа и номенклатура продукции

Керамический кирпич - это высокопрочный и долговечный строительный материал, изготавливается способом полусухого прессования с последующим обжигом в газовой печи.

Керамический кирпич - это экологически чистая продукция, сырьем для производства которого служит природная глина.

Независимо от вида строительства керамический кирпич благодаря своим исключительным характеристикам (лицевой, рядовой, различных марок и оттенков) не оставляет не исполненными любые желания и потребности строительной индустрии.

Кирпичный завод выпускает керамический кирпич согласно ГОСТ 530-2007.

Способ прессования кирпича осуществляется на современных гидравлических, полностью автоматизированных прессах.

Выпускаемый кирпич имеет цвет природной обожжённой глины и не теряет его в течение всего срока службы.

Отгрузка кирпича осуществляется в пакетированном виде на деревянных поддонах.

О качестве выпускаемой продукции свидетельствует сертификат соответствия и санитарно-эпидемиологическое заключение.

Таблица 1

Наименование продукции	Технические характеристики	Область применения
Кирпич облицовочный	Марка-200, Размер 250*120*65 ГОСТ 530-2007 Морозостойкость F 35 Вес 3500 гр	Облицовка фасадов, кладка стен, воздуховодов, дымоходов, печей, каминов, несущие стены, перегородки, колодцы, фундаменты, цоколь
Кирпич строительный	Марка-150, Размер 250*120*65 ГОСТ 530-2007; Морозостойкость F 25; Вес 3500 гр	Кладка стен, воздуховодов, дымоходов, печей, каминов, несущие стены, перегородки, колодцы, фундаменты, цоколь.

Номенклатура выпускаемых изделий

Кирпич и камни в зависимости от размеров подразделяются на виды, указанные в таблице 2.

Таблица 2

Номенклатура выпускаемых изделий

№ п/п	Наименование (цвет изделия)	Эскиз	Размеры
			Длина	Ширина	Высота
Обычный эффективный
1	Кирпич одинарный (кирпичный)		250	120	65
2	Кирпич утолщённый (кирпичный)				88
3	Камень (кирпичный)		250	120	138
Лицевой эффективный
4	Кирпич одинарный (светло-кремовый) (тёмно-коричневый)		250	120	65
5	Кирпич утолщённый (светло-кремовый) (тёмно-коричневый)				88
6	Камень (светло-кремовый), (тёмно-коричневый)		250	120	138

По теплотехническим свойствам и плотности (объёмной массе) кирпич и камни в высушенном до постоянной массы состоянии подразделяются на три группы:

- эффективные, улучшающие теплотехнические свойства стен и позволяющие уменьшить их толщину по сравнению с толщиной стен, выполненных из обыкновенного кирпича. К этой группе относят кирпич плотностью не более 1400 кг/м3 и камни плотностью не более 1450 кг/м3;

- условно эффективные, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций. К этой группе относят кирпич плотностью свыше 1400 кг/м3 и камни плотностью свыше1450 и до 1600 кг/м3;

- обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м3.

Масса кирпича и камней должна удовлетворять требованиям ГОСТ 22951-07.

По прочности кирпич и камни подразделяют на марки 300,250, 200, 175, 150, 125, 100, 75.

По морозостойкости кирпич и камни подразделяются на марки Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35 и Мрз 50.

Намечаемый к производству кирпич керамический в данной курсовой работе должен соответствовать ГОСТ 530-07 "Кирпич и камни керамические". К производству планируется кирпич со следующими параметрами:

длина -- 250 мм,

ширина -- 120 мм,

толщина -- 65 мм,

кирпич полнотелый

марка кирпича (по прочности) -- 150

плотность (объемная масса) -- 1600 кг/м3

морозостойкость (Мрз) -- 25-35.

пористость 8%

По теплотехническим свойствам и плотности (объемной массе) планируемый к выпуску кирпич относится к группе условно эффективных, улучшающих теплотехнические свойства стен. Он может применяться для облицовочных работ и для рядовой кладки стен жилых и общественных зданий.



2. Характеристика исходных сырьевых материалов

Суглинок - рыхлая осадочная горная порода, содержащая 10-30% глинистых частиц (размером менее 0,005 мм). По содержанию глинистых частиц выделяют тяжелые (20-30%), средние (15-20%) и легкие (10-15%) суглинки.

Используются как сырье для производства кирпича, черепицы, реже - керамической плитки.

Минералогический состав глин представлен каолинитом, монтмориллонитом, гидрослюдой и другими минералами и примесями.

Каолинит имеет химическую формулу Al₂O₃*2Si₂O₂*2H₂O. Его кристаллическая решетка характеризуется относительно плотным строением с наименьшим расстоянием между закономерно повторяющимися группами ионов и неподвижна. Поэтому каолинит не способен присоединять и прочно удерживать большое количество воды. При сушке он сравнительно свободно отдает присоединенную воду. Размеры частиц каолинита от 1 до 3 мк.

Монтмориллонит имеет химическую формулу Al₂O₃*4Si₂O₂*H₂O*nH₂O. Эта формула не совсем точно отражает состав монтмориллонита, так как в состав кристаллической решетки некоторых разновидностей этой группы минералов входят также Mg, Fe, Na. Кристаллическая решетка монтмориллонита имеет слоистое строение, отдельные слои в ней могут раздвигаться под воздействием вклинивающихся молекул воды. В связи с этим монтмориллонит способен интенсивно поглощать довольно большое количество воды, прочно ее удерживать и трудно отдавать при сушке, а также сильно набухать при увлажнении -- объем увеличивается в 16 раз. Размеры частиц монтмориллонита много меньше 1 мк.

Гидрослюда является продуктом многолетней гидратации слюд и имеет химическую формулу K₂O*MgO*4Al₂O₃*7SiO₂*2H₂O. Кристаллическая решетка у этого минерала не разбухающая. По интенсивности связи с водой он занимает среднее положение между каолинитом и монтмориллонитом. Характерной особенностью минерала является то, что в его составе принимают участие окcиды щелочных и щелочноземельных металлов, а также способность отдельных катионов к изоморфным замещениям. Так, Si⁴⁺ может замещаться Аl³⁺, а последний -- Mg²⁺. Размеры частиц гидрослюды около 1 мк [10].

В зависимости от количественного преобладания того или иного глинистого минерала различают глины каолинитовые, монтмориллонитовые, гидрослюдистые и т.п.

Примесями являются все компоненты глинистой породы, не входящие в состав глинообразующих минералов. В составе примесей различают их тонкодисперсную часть и включения. Согласно ГОСТ 9169 включениями считаются зерна величиной более 0,5 мм. Для глин, используемых в технологии грубой строительной керамики, к включениям относятся зерна величиной более 2 мм.

Кварцевые примеси встречаются в глине в виде кварцевого песка и тонкодисперсной кварцевой пыли -- шлюфа. Они отощают глину, ухудшая ее формовочные свойства. Кварцевый песок улучшает сушильные свойства глин, а шлюф -- ухудшает. Обжиговые свойства глин кварцевые примеси ухудшают, понижая трещиностойкость обожженных изделий при их охлаждении. Кроме того, они понижают прочность, а иногда и морозостойкость обожженных изделий.

Карбонатные примеси встречаются в глинах в трех структурных формах: в виде тонкодисперсных равномерно распределенных пылеватых частиц, составляющих с остальной частью породы однородную массу, в виде рыхлых примазок и мучнистых стяжаний и в виде плотных каменистых конкреций, которые являются включениями.

Тонкодисперсные карбонатные примеси, разлагаясь при обжиге по схеме СаСО₃>СаО + СО₂, обусловливают повышенную пористость керамического черепка и некоторое понижение его прочности. При производстве стеновых материалов они не являются вредными, однако ухудшают свойства глин, используемых для производства изделий со спекшимся черепком. Каменистые карбонатные включения являются вредными, вызывая в изделиях характерные пороки, получившие название «дутика» [3, 4].

Железистые примеси встречаются в виде тонкодисперсных равномерно распределенных минералов лимонита, гидроокида железа и включений пирита. Тонкодисперсные железистые примеси придают глине окраску от светло-коричневого до темно-красного тона, а обожженному керамическому черепку -- от кремового и бледно-розового до красного.

При обжиге изделий в восстановительной среде железистые оксиды переходят из окисных соединений в закисные (восстанавливаются), окрашивающие изделие в сине-зеленоватый цвет. При увеличении содержания железа цвет глины после обжига делается все более темным и может стать черным. Красящее действие оксидов железа значительно ослабляется при наличии в глине карбонатных примесей.

Щелочные оксиды в примесях глин присутствуют обычно в виде полевошпатового песка и растворимых солей. Последние при сушке изделия мигрируют по капиллярам на его поверхность, а после обжига спекаются с черепком, образуя на внешней поверхности изделия белые налеты, портящие цвет черепка (так называемые «высолы»).

Органические примеси окрашивают глину в черный цвет. В обжиге они выгорают, выделяя газы и обусловливая восстановительную среду внутри черепка. Эти явления могут являться источником определенных пороков («пузыря») при обжиге изделий с плотным черепком.



3. Технологическая часть

3.1 Выбор способа и технологической схемы производства

При производстве керамического кирпича используется метод полусухого прессования и метод пластического формования, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. При наличии рыхлых глин и глин средней плотности с влажностью не свыше 23-25% применяют пластический способ переработки глин; для слишком плотных глин, плохо поддающихся увлажнению и обработке с низкой карьерной влажностью (менее 14-16%) - полусухой способ переработки.

Метод полусухого прессования предусматривает предварительное высушивание сырья, последующее измельчение его в порошок, прессование сырца в пресс-формах при удельных давлениях, в десятки раз превышающих давление прессование на ленточных прессах. Преимущества технологии полусухого прессования заключается в том, что спрессованный кирпич-сырец укладывается непосредственно на печные вагонетки и на них высушивается в туннельных сушилках, или же, минуя предварительную досушку, непосредственно поступает на обжиг. Комплексная механизация производства осуществляется проще, чем при методе пластического формования. Однако технология полусухого прессования требует более совершенной системы аспирации на трактах приготовления и транспортирование порошка, использования более высокопроизводительных прессов.

Технологическая линия для производства керамического кирпича полусухого прессования

При полусухом прессовании глиняная масса представляет собой сыпучий порошок с недостаточным количеством воды для создания вокруг зерен сплошной пленки и поэтому не обладающий пластичностью и связностью. Для придания надлежащей формы, целостности и определенной прочности сырцу из такой массы требуется высокое давление, при котором зерна глиняного порошка сближаются, деформируются, а их суммарная контактная поверхность увеличивается, и частицы глины соединяются за счет поверхностных молекулярных сил. Глиняный порошок и спрессованный сырец представляют собой трехфазную систему, состоящую из твердого вещества, воды и воздуха.

В процессе прессования абсолютное количество двух первых компонентов остается неизменным; уменьшение объема прессуемой массы происходит за счет удаления и некоторого сжатия газообразной фазы. Воздух, заключенный в глине, при прессовании оказывает отрицательное влияние. Адсорбированный поверхностью глиняных частиц воздух препятствует их слипанию, а воздух, сжатый в порах прессуемой массы, увеличивает долю упругих деформаций в общей деформации массы и упругое последействие. Сжатый в порах сырца воздух оказывает некоторое давление на стенки пор, что часто является причиной разрыва сырца - расслаивания в плоскостях, перпендикулярных прилагавшемуся при прессовании усилию.

Без удаления воздуха из прессформы в процессе сжатия не может быть получен доброкачественный сырец. Подбором гранулометрического состава увеличивают плотность порошкообразного материала, за счет чего уменьшается объем воздуха.

В начале прессования в основном происходит смещение частиц друг относительно друга (главным образом в направлении приложения усилия). Дальнейшие стадии прессования вызывают деформацию самих частиц - пластичную и хрупкую. При повышении прессовых усилий значительную удельную величину приобретают упругие деформации, величина которых легко определяется при снятии давления.

Упругое последействие в спрессованном сырце приводит к его расширению на 1-2% в направлении прессования, увеличиваясь с понижением влажности глины. Отощение масс шамотом и песком приводит к резкому уменьшению упругого последействия, улучшает структуру сырца и предохраняет его от расслаивания. Величина упругих деформаций снижается также с увеличением влажности сырца. Однако удаление воздуха при прессовании из пресспорошка с высокой влажностью затруднено в связи с частичным (или полным) закрытием пор влагой. В местах с невысокой влажностью условия для выхода воздуха во время прессования достаточно благоприятны, но величина упругих деформаций значительна.

Достаточно прочный сырец без трещин расслаивания трудно спрессовать как из слишком влажных, так и из очень сухих масс.

Длительность и ступенчатость прессования - весьма важные факторы для получения качественного сырца.

Оптимальный режим прессования должен строиться таким образом, чтобы нарастание давлений с 30 до 130-150 кг/см2 проходило в период, в 5-6 раз больший, чем период роста нагрузки в диапазоне давлений до 30 кг/см2.

В современных прессах для полусухого прессования применяется, как правило, двухступенчатое сжатие. Между первой и второй ступенями прессования имеется пауза, в течение которой часть воздуха может удалиться из пресс-формы, так как обычно в это время верхний пуансон несколько приподнимается.

Оптимальное соотношение между значениями первичного и окончательного давления, должно составлять (1:3)-(1:4). Для большинства кирпичных глин величина первичного давления принимается равной 30-50 к/см2, при таких давлениях масса оседает на 75-85% конечной высоты изделия.

Плотность массы после первичного уплотнения еще невелика. Окончательное сжатие массы при вторичной нагрузке, несмотря на более высокое давление (120-150 к/см2), не приводит к сжатию воздуха более чем на 15-25% первоначального его объема, если в паузе между первичным и окончательным нажатием штампа давление воздуха в массе сравнялось с атмосферным.

Для полусухого прессования применяют прессы различных систем, конструктивно разделяемые на прессы ударного действия, колено-рычажные и ротационные.

По технологическим признакам различают прессы с односторонним и двусторонним приложением усилия или с подвижной пресс-формой, прессы с одноступенчатым и многоступенчатым прессованием и прессы с мгновенным (ударным) действием и постепенным приложением давления.

По способу регулирования давления прессования различают прессы с гидравлическими регуляторами давления и прессы, давление прессования у которых регулируется высотой засыпки пресс-форм глиняным порошком.

Отличие технологии полусухого прессования от традиционной пластической формования заключается в упрощенной схеме приготовления сырьевой смеси. Кроме того, оборудование для оснащения линии подготовки пресс-порошка менее энерго- и металлоемко. Полусухое прессование облегчает одну из наиболее сложных и длительных стадий технологического процесса - сушку. В нашем случае используемый сырьевой материал - суглинок Чаганского месторождения, так как он является закарбонизованным и высокочувствительным материалом, нам целесообразно применить полусухую подготовку шихты и соответственно полусухое формование кирпича с влажностью 8-12% для избегания появления микротрещин и дефектов уже на стадии формования кирпича. Получаемый кирпич имеет более четкие грани и углы, что позволяет использовать его как лицевой материал.

Кирпич по своим качественным показателям не уступает традиционному керамическому кирпичу пластического формования. Благодаря простоте технологии и оборудования себестоимость кирпича полусухого прессования на 15-20% ниже себестоимости кирпича пластического деформирования.

Особенности технологии полусухого прессования заключаются в следующем. Предусмотрен метод грануляции - как один из эффективных вариантов рыхлого глинистого сырья к сушке. Гранулирование исходного сырья перед сушильным барабаном обеспечивает улучшение условий сушки, снижение потерь с выносами (унос пыли), повышение однородности по размерам и влажности кусков, способствует повышению качества кирпича.

В технологическую схему приготовления преспорошка введена стадия механической активации массы в стержневом смесителе конструкции ВНИИстрома. Смеситель не только удовлетворительно гомогенизирует массу, но и обеспечивает уплотнение и частичную грануляцию порошковых масс. Последнее улучшает сыпучесть порошка и заполнение пресформ, облегчая прессование и получение качественных изделий.

Разработанная конструкция оснастки для прессования сырца со сквозными пустотами улучшает структуру и повышает морозостойкость кирпича. Сушка сформованного сырца выполнена на люльках в роторно-конвейерных сушилках. В качестве единственного сырьевого материала используют глинистые породы в том числе низкокачественные, а также отходы обогащения твердого топлива - угля.

Все технологические переделы, начиная от подачи глины в ящичные питатели и до выхода готового кирпича из туннельной печи, полностью механизированы и автоматизированы.

Схема расстановки оборудования в производстве кирпича методом полусухого прессования

Размещено на http://www.allbest.ru/

3.2 Режим работы цеха

Для операций дробления, помола, сушки принимаем работу по 5-ти дневной недели в 1 смену - 252 дней (365 календарных дней - 106 выходных, 7 праздничных). Для операций обжига и транспортировки принимаем режим работы по 7-ти дневной рабочей неделе в 3 смены - 365 дней. Принимаем 8-ми часовую смену.

Режим работы массо-заготовительного цеха

1. Календарный фонд времени 365 дней

2. Число праздничных дней 11 дней

3. Сменность 3 смены в сутки

4. Длительность смены 8 часов

5. Плановый ремонт 18 суток

6. Аварийные остановки 1%

7. Чистка и уборка оборудования 0,5 ч/смену

Годовой фонд времени работы оборудования:

часа

Режим работы цеха формования, сушки, обжига

1. Календарный фонд времени 365 дней

2. Число праздничных дней 11 дней

3. Сменность 3 смены в сутки

4. Длительность смены 8 часов

5. Плановый ремонт 18 суток

6. Аварийные остановки 1%

7. Чистка и уборка оборудования 0,5 ч/смену

Годовой фонд времени работы оборудования:

часа

3.3 Расчет производительности по основным технологическим периодам

технологический керамический кирпич сырье

Эффективный фонд времени работы оборудования Тэф. определяем по формуле:

Для непрерывного производства:

Тэф = Ткал. Кисп.

где Ткал. - календарный фонд работы оборудования, маш.-ч;

при непрерывном режиме, Ткал.- 8760 маш.-ч;

Кисп. - коэффициент использования оборудования во времени, рассчитывается согласно, Кисп. - 0,81.

Тогда Тэф = 8760 * 0,81 = 7095 маш.-ч.

Часовая производительность Q час. технологического комплекса:

Q час. = Q год. / Тэф

Q год. - годовая производительность технологического комплекса,

Q год. = 20 млн. шт. усл. кирпича

Q час. = 20000000 / 7095 = 2819 шт/ч

Сменная производительность Q смен.:

Q смен. = Q час. ? t см.

Q смен. = 2819 ? 8 = 22552 шт/см

Суточная производительность Q сут.:

Q сут. = Q смен. ? Z см.

Q сут. = 22552 ? 3 = 67656шт/сут

Найдем массу одного кирпича размером 250 х 120 х 65 (мм).

Плотность кирпича 1600 кг/м?

m = p V;

Площадь кирпича:

S = a ? b = 250?120 = 30000 ммІ = 0,03 мІ.

Объем кирпича:

V = 0,03?0,065 = 0,00195 м3.

m = 1600 ? 0,00195 = 3,12 кг.

m = 1600 ? 0,00195 = 3,12 кг.

При условии, что масса одного кирпича m = 3,12 кг, часовая Q час., сменная Q смен. и суточная Q сут. массовые производительности соответственно составят:

Q час. = Q час. * m = 2819 * 3,12 = 8795,28 кг/ч. = 8,9 т/ч.

Q смен. = Q смен. * m = 22552 *3,12 = 70362,24 кг/см. = 70,36 т/см.

Q сут. = Q сут. * m = 67656 *3,12 = 211086,72 кг/сут. = 211,09 т/сут.

Масса выпускаемого кирпича в тн:

20000 000 *3,2/1000 = 64000т

3.4 Материальный баланс

Рассчитать материальный баланс производства керамического кирпича методом полусухого прессования для цеха мощностью 200 тыс. м. в год.

Исходные данные

1. Состав массы (масс. %): глина - 25, шамот - 50, песок - 25.

2. Влажность сырья (масс.%): глина - 10, шамот - 4, песок - 15.

Средневзвешенная влажность сырья составит:

10,0 * 0,25+4,0*0,50+15,0-0,25 = 2,5 + 2,0 + 3,75 = 8,25%

3. Потери пр прокаливании сырья (масс.%): глина12,1, шамот-0,5 , песок-0,67

Средневзвешенная потеря при прокаливании составит:

12,1 - 0,25 + 0,5*0,5 + 0,67 - 0,25 = 3,03 + 0,25 + 0,17 = 3,45%

4. Технологические параметры производства:

- влажность шликера - 47,0%

- влажность пресс-порошка - 7,0%

- влажность кирпича после сушки - 1,0%

- размер кирпича - 250Ч120Ч65мм

- масса 1м² обожженных кирпичей - 3,2кг

5. Брак и потери производства:

- при обжиге:

а) возвратимые - 7%

б) невозвратимые - 0,5%

- при приготовлении шликера:

а) возвратимые - 0,5%

б)невозвратимые - 2,6%

Мощность цеха составит 20000000*3,2 = 64000000 кг/год.

1. Должно выходить из печей готовой продукции по обожженной массе с учетом брака при обжиге:

Q1 = 64000*100/100-8 = 69565 т/год

Q2 = 6400*100/100-1 = 64646 т/год

Всего брака при обжиге:

Q-П = 69565-64000 = 5565 т/год

Невозвратимого: Q1 - П = 64646-64000 = 646 т/год

Возвратимого: Б1 = 5565-646 = 4919 т/год

2. Поступает в печи по сухой массе с учетом потерь при прокаливании:

Q2 = 69565*100/100 - 3,45 = 72051 т/год

Потери при прокаливании:

Q2-Q1 = 72051-69565 = 2486 т/год

3. Поступает в печи по фактической массе с учетом остаточной влажности:

Q3 = 72051*100/100 - 1 = 72778т/год

Испаряется влаги Q3 - Q2 = 72778-72051 = 727 т/год

4. Должно поступать плиток в сушила по фактической массе:

Q4 = 72051*100/100-7 = 77474 т/год

Испаряется влаги в сушилах:

Q4-Q3 = 77474-72778 = 4696 т/год

5. Должно быть изготовлено плиток по абсолютно сухой массе с учетом потерь при прессовании:

Q5 = 72051*100/100 - 2.5 = 73898 т/год

Q5 = 72051*100/100 -0.5 = 72413 т/год

Всего потерь при прессовании:

Q5 - Q2 = 73898 - 72413 = 1485

Невозвратимые потери:

Q5 - Q2 = 72413-72051 = 362

Возвратимые потери:

Б2 = 1485 - 362 = 1123

6. Должно быть приготовлено пресс-порошка с учетом потерь при его получении по абсолютно сухой массе:

Q6 = 73898 * 100/100-1 = 74644т/год

Потери составят:

Б2 = 74644 - 73898 = 746

7. Должно выйти из распылительной сушилки пресс-порошка по фактической массе:

Q7 = 74644*100/100 - 7 = 80262 т/год

8. Должно поступать шликера в распылительною сушилку по фактической массе:

Q8 = 74644*100/100-47 = 140837 т/год

Испаряется воды в распылительной сушилке:

Q8-Q7 = 140837-80262 = 60575

9. Должно изготовляться шликера по фактической массе с учетом потерь в массозаготовительном цехе:

Q9 = 140837*100/100-2.5 = 144448т/год

10. Должно изготавливаться шликера по абсолютно сухой массе с учетом потерь в массоизготовительном цехе:

Q10 = 74644*100/100-2.5 = 76558 т/год

11. Требуется сырья для изготовления шликера с учетом потерь при переработке сырья по абсолютно сухой массе:

Q11 = 76558-(4919+1123+746) = 69770

12. Требуется сырья для изготовления шликера с учетом потерь при переработке сырья по абсолютно сухой массе:

Q12 = 69770*100/100-1 = 70474

Q2 = 70474*100/100-0.5 = 70828

Невозвратимые потери:

Q12-Q11 = 70474-69770 = 704

Возвратимые потери:

Q12-Q12 = 70474-69770 = 704

13. Потребность в технологической воде для приготовления шликера:

Q13 = 144448-(76558*100/100-8.25) = 61006

С учетом потерь воды в количестве 10% потребность в воде составит:

61006*1.1 = 67106

Потери воды

67106-61006 = 6100

14. Должно поступать на склад сырья по фактической массе:

Глины:

Qгл = 70828*0.25*100/100-10 = 19674

Шамота:

Qш = 70828*0.50*100/100-4 = 36889

Песка:

Qп = 70828*0.25*100/100-15 = 20831

Материальный баланс производства керамического кирпича

Приход:

1. Поступает на склад сырья:

- глина 19674

- шамот 36889

- песок 20831

2. поступает технологической воды: 61006

3. возвращается в производство потерь при:

- обжиге 4919

- прессования 1123

- получении пресс-порошка 746

- переработке сырья 704

Всего 145892

Расход:

1. Поступает на склад готовой продукции 6400

2. Невозвратимые потери производства при:

- обжиге 646

- прокаливании 2486

- прессовании 362

- приготовления шликера 69770

- переработка сырья 704

3. Потери технологической воды 6100

4. Испаряется влаги в

- печах 727

- сушилках 4696

- распылительных сушилках 60575

5. Возвратимый брак производства 7492

Всего 145881

Невязка баланса 145892-145881 = 11 т.е 0.1%

3.5 Контроль сырья, производства качества и продукции

Современный этап производства тугоплавких неметаллических и силикатных

материалов характеризуется расширением ассортимента, повышением качества, возрастанием единичной мощности технологических линий, внедрением поточных технологий. Все это требует коренного совершенствования структуры, методов и средств контроля производства.

Технический контроль - это проверка соответствия объекта (материала, изделия или процесса) установленным требованием, что относится к системе

государственных испытаний, а значит, подчиняется правилам стандартизации и сертификации.

Стандартизация - деятельность, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного использования реально существующих или потенциальных задач. Результатом этой деятельности является разработка нормативных документов. В зависимости от специфики объекта стандартизации и содержание установленных к нему требований различают стандарты основополагающие, на продукцию или услуги, а также стандарты на процессы, на методы контроля (испытаний, измерений, анализа).

Сертификация - подтверждение соответствия товара обязательным нормативным требованиям, которое сопровождается выдачей сертификата соответствия.

Любой контроль можно свести к осуществлению двух этапов:

- получение первичной информации о фактическом состоянии

объекта, о признаках и показателях его свойств;

- сопоставление первичной информации с заранее принятыми

требованиями, нормами, критериями, обнаружение соответствия или расхождений фактических и требуемых данных, что дает вторичную информацию.

Вторичная информация используется для выработки соответствующих управляющих воздействий, совершенствование производства, повышения качества продукции и т.п.

Основными задачами системы контроля являются:

- определение качества поступающих на завод материалов;

- установление состава и свойств потоков материалов в процессе производства;

- слежение за параметрами технологического процесса по всем производственным переделам;

- контроль качества и сертификация (паспортизация) продукции;

- анализ и обобщение результатов контроля по всем переделам с целью совершенствования технологического процесса.

Для решения этих задач система контроля производства должна включать в себя ряд подсистем.

Подсистема общезаводского технологического контроля (центральная заводская лаборатория) должна обеспечивать определение состава и свойств исходного сырья, топлива, добавок, вспомогательных материалов, полуфабрикатов и готовой продукции в объеме, достаточном для практического осуществления процесса оптимизации производства по всему заводу. Подсистема оперативного технологического контроля (обслуживающий персонал основного производства, цеховые лаборатории) занимается определением состава и свойств материалов на входах и выходах конкретных технологических участков производства и контролем соответствия получаемых результатов требуемым значениям. Объем определений здесь должен быть минимально необходимым и не требующим сложного оборудования для осуществления контроля.

Подсистема параметрического контроля (служба контрольно-измерительных приборов и автоматизированных систем управления, КИП и АСУ) оценивает состояние оборудования и режимы его работы, контролирует технологические параметры, измеряет расходы в технологических потоках, уровни в емкостях и т.д.

Подсистема технического контроля (отдел технического контроля, ОТК) обеспечивает контроль качества и соответствие выпускаемых материалов и изделий действующей нормативной документации (государственным или отраслевым стандартам, техническим условиям, стандартам предприятия), а также осуществляет сертификацию (паспортизацию) продукции. В функции ОТК входит не только фиксирование появления некачественной продукции, но и предупреждение подобных фактов. С этой целью ОТК контролирует качество поступающих на предприятие материалов, соблюдение установленной технологии, устанавливает причины, вызывающие брак и снижающие качество продукции. ОТК также оформляет необходимые акты и добивается устранения причин негативных явлений и их последствий. ОТК проводит свою работу в тесном контакте с заводской и цеховыми лабораториями.



4. Охрана труда и техника безопасности

Охрана труда рассматривается как одно из важнейших социально-экономических, санитарно-гигиенических и экономических мероприятий, направленных на обеспечение безопасных и здоровых условий труда. Охрана здоровья рабочих и служащих в процессе исполнения трудовых обязанностей закреплена в трудовом законодательстве, непосредственно направленном на создание безопасных и здоровых условий труда. Кроме того, разработаны и введены в действие многочисленные правила техники безопасности, санитарии, нормы и правила, соблюдение которых обеспечивает безопасность труда. Ответственность за состояние охраны труда несет администрация предприятия, которая обязана обеспечивать надлежащее техническое оснащение всех рабочих мест и создавать на них условия работы, соответствующие правилам охраны труда, техники безопасности, санитарным нормам.

Одним из важнейших принципов организации производства является создание безопасных и безвредных условий труда на всех стадиях производственного процесса. Организация деятельности администрации и служб предприятия по реализации комплекса мер по повышению уровня охраны труда осуществляется через систему управления охраной труда (СУОТ).

Номенклатура по охране труда:

Модернизация технологического, подъемно-транспортного и другого производственного оборудования в соответствии с ГОСТ 12.2.003-91 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности» и другими нормативно-техническими документами по безопасности труда.

Внедрение автоматического и дистанционного управления производственным оборудованием, технологическими процессами, подъемными и транспортными устройствами с целью обеспечения безопасности работающих; систем автоматического контроля и сигнализации о наличии и возникновении опасных и вредных производственных факторов, а также блокирующих устройств, обеспечивающих аварийное отключение оборудования в случаях его неисправности; технических средств, обеспечивающих защиту работающих от поражения электрическим током; средств контроля уровней опасных и вредных производственных факторов на рабочих местах в соответствии с ГОСТ ССБТ и другими нормативными документами.

Установка предохранительных и защитных приспособлений на паровых, водяных, газовых и других производственных коммуникациях и сооружениях. Устройство на действующих объектах новых и реконструкция старых вентиляционных систем, аспирационных и пылеулавливающих установок, средств коллективной защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов в соответствии с требованиями ГОСТ ССБТ.

Устройство тротуаров, переходов, тоннелей, галерей на территории предприятия (цеха) в целях обеспечения безопасности работающих. Приведение производственных зданий, сооружений, помещений, перепланировка размещения производственного оборудования в соответствии с требованиями СНиП и других нормативных документов.

Совершенствование технологических процессов в целях устранения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов, нанесение на производственное оборудование и коммуникации опознавательной окраски и знаков безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ ССБТ.

Механизация уборки производственных помещений, складирования и транспортирования сырья, готовой продукции и отходов производства.

Приведение уровней шума, вибрации, ультразвука, ионизирующих и других вредных излучений, а также естественного и искусственного освещения на рабочих местах в цехах и местах массового перехода людей в соответствие с требованиями СНиП и ГОСТ ССБТ.

Переоборудование отопительных систем, установок кондиционирования воздуха, устройство тепловых, водяных и воздушных завес (воздушных душей) в целях обеспечения нормального теплового режима и микроклимата на рабочих местах в соответствии с требованиями СНиП и ГОСТ ССБТ

Расширение, реконструкция и оснащение бытовых помещений, мест организованного отдыха и производственной гимнастики, приобретение для этих целей необходимого инвентаря, оплата инструкторов-методистов производственной гимнастики и физкультурно-оздоровительной работы. Приобретение и монтаж сатураторных установок для приготовления газированной воды, устройство централизованной подачи к рабочим местам питьевой и газированной воды, чая, белково-витаминных напитков.

Организация кабинетов, уголков, передвижных лабораторий, выставок по охране труда, приобретение для них необходимых приборов, наглядных пособий, демонстрационной аппаратуры. Издание и приобретение нормативно-технической документации и литературы по охране труда.

Мероприятия по охране труда должны быть обеспечены проектно-сметно-конструкторской и другой технической документацией.



Заключение

В данном проекте детально разработан цех формования, сушки и обжига керамического кирпича. Представлен ассортимент выпускаемой продукции, дана характеристика сырьевых материалов, используемых для производства кирпича. Выбран способ производства (полусухое прессование), на основе анализа достоинств и недостатков других способов. К достоинствам этого метода, можно отнести следующее. Не требуется затрат на энергоносители для сушки и ввода в глину добавок для улучшения сушильных свойств кирпича. Соответственно, технологическое оборудование более простое и потребляет значительно меньше электроэнергии, чем на заводе пластического формования. Одновременно снижаются затраты на строительство завода, так как оборудование для полусухого прессования стоит дешевле, размеры здания значительно меньше, отсутствует отделение для сушки кирпича, которое обычно занимает довольно большую площадь. При новом строительстве завод полусухого формования занимает в 1,5-2 раза меньшую площадь, чем аналогичный пластического, и его строительство обходится в 2~2,5 раза дешевле. Себестоимость кирпича, отформованного по полусухой технологии, на 25-30% ниже себестоимости кирпича пластического формования.

При переработке глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичнее, поскольку нужно меньше оборудования, следовательно, меньше энергоёмкость. Всё оборудование более надёжно и просто в обслуживании.

Благодаря системе автоматического регулирования печи сокращается количество брака после обжига. Технологические линии производства максимально автоматизированы. Всё это подтверждает обоснованность выбора производства керамического кирпича методом полусухого прессования.

Произведен подбор необходимого оборудования, составлена производственная программа, а также рассчитан склад готовой продукции. Подробно рассмотрена технологическая схема производства и дано ее обоснование и описание. Описан контроль производства полуфабрикатов и готовой продукции, имеющий большое значение для получения качественной продукции. Рассмотрены вопросы обеспечения безопасной работы сотрудников цехов и завода.



Список литературы

1. Тяпкин, Калашников, Макридин и Бобрышев, 2013-2014 -Проектирование предприятий по производству и изделия строительной керамики

2. Тяпкин - Проектирование предприятий по производству керамических строительных материалов

3. Методические указания к выполнению курсового проекта, 2008

4. ГОСТ 530 2012

5. Трудовой кодекс Российской Федерации

6. Основы законодательства Российской Федерации об охране труда

7. Мороз И.И. Технология строительной керамики - Киев: Высшая школа, 1980

8. Канаев В.К. Новая технология строительной керамики - М.: Стройиздат, 1990

9. Августиник А.И. Керамика - Л., Стройиздат, 1975

10. Полубояринов Д.Н., Попильский Р.Я. Химическая технология керамики и огнеупоров - М.: Стройиздат, 1972

Размещено на Allbest.ru