Размещено на http://www.allbest.ru/

5

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Номенклатура

2. Характеристика сырья

3. Обоснование способа производства

4. Описание технологической схемы

5. Режим работы завода

6. Контроль качества силикатного кирпича

7. Техника безопасности

Список литературы

Введение

В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200млн.шт. в год.

В настоящее время появилось множество специальных красителей для отделки фасадов, это позволяет придать силикатному кирпичу любой цвет и оттенок. Широкое распространение получила отделка стен колотым силикатным кирпичом. Разновидностями силикатного кирпича являются известково-шлаковый и известково-зольный кирпич. Отличаются они от обычного силикатного кирпича меньшей плотностью и лучшими теплоизоляционными свойствами. Для их приготовления вместо кварцевого песка используют шлаки или золу

В данной курсовой работе рассматривается цех по производству силикатного кирпича мощностью 100.000.000 шт. усл. кир. в год. Силикатный кирпич относится к группе автоклавных вяжущих материалов. Силикатный кирпич применяют для кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве, но его нельзя применять для кладки фундаментов, печей, труб и других частей конструкций, подвергающихся воздействию высоких температур, сточных и грунтовых вод, содержащих активную углекислоту. Силикатный кирпич является экологически чистым продуктом. По технико-экономическим показателям он значительно превосходит глиняный кирпич. На его производство затрачивается 15…18 часов, в то время как на производство глиняного кирпича - 5…6 дней и больше. В два раза снижаются трудоемкость и расход топлива, а стоимость - на 15…40%. Однако у силикатного кирпича меньше огнестойкость, химическая стойкость, морозостойкость, водостойкость, несколько больше плотность и теплопроводность.

1. Номенклатура

Съемочная прочность сырца для различных типов кирпича и камней

Масса сырца, кг	Сила трения на захватах, Н	Изгибающий момент от массы сырца МИ, ММ	Момент сопротивления в опасном сечении (Wх/ Wу)*106, м3	Напряжение при сжатии захватами МПа	Эквивалентное по изгибу *** напряжение сжатия , МПа	Минимальная съемочная прочность сырца R при К=2, МПа	Напряжение в нижнем ряду сырца, МПа
							От лежащего выше сырца	Эквивалентное изгибу при неровной поверхности вагонеток	Общее при неровной поверхности вагонеток
3,9	65	1,22		0,25 -	0,144 -	0,34 -	- 0,0216	- 0,704	- 0,72**

2. Характеристика сырья

Основным компонентом силикатного кирпича (85 -- 90% по массе) является песок, поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного кирпича.

Песок -- это рыхлое скопление зерен различного минерального состава размером 0,1 -- 5 мм. По происхождению пески разделяют на две группы -- природные и искусственные. Последние, в свою очередь, разделяют на отходы при дроблении горных пород (хвосты от обогащения руд, высевки щебеночных карьеров и т. п.), дробленые отходы от сжигания топлива (песок из топливных шлаков), дробленые отходы металлургии (пески из доменных и ватержакетных шлаков).

По назначению их можно подразделять на пески для бетонных и железобетонных изделий, кладочных и штукатурных растворов, силикатного кирпича. В настоящей курсовой работе освещаются лишь данные о песках для производства силикатного кирпича.

Форма и характер поверхности зерен песка

Эти факторы имеют большое значение для формуемости силикатной смеси и прочности сырца, а также влияют на скорость реакции с известью, начинающейся во время автоклавной обработки на поверхности песчинок. По данным В.П. Батурина, И.А. Преображенского и Твенхофелла, форма зерен песка может быть окатанной (близкой к шарообразной); полуокатанной (более волнистые очертания); полуугловатой (неправильные очертания, острые ребра и углы притуплены); угловатой (острые ребра и углы). Поверхность песчинок может быть гладкой, корродированной и регенерированной. Последняя получается при нарастании на песчинках однородного материала, например кварца на кварцевых зернах.

Гранулометрия песков

В производстве силикатного кирпича гранулометрия песков играет важную роль, так как она в решающей степени определяет формуемость сырца из силикатных смесей. Наилучшей гранулометрией песка является средние зёрна размещаются между крупными, а мелкие -- между средними и крупными зёрнами.

Большинство исследователей к пескам относят зёрна размером 0,05 -- 2 мм. В.В. Охотин выделяет при этом две фракции: песчаные -- 0,25 -- 2 мм и мелкопесчаные -- 0,05 -- 0,25 мм. П. И. Фадеев разделяет песок по размеру зёрен на пять групп: грубые (1 -- 2 мм), крупные (0,5 -- 1 мм), средние (0,25 -- 0,5 мм), мелкие (0,1 -- 0,25 мм) и очень мелкие (0,05 -- 0,1 мм).

производство силикатный кирпич песок

При смешении одинаковых по массе трёх фракций песка (крупного, среднего и мелкого) с соотношением размеров их зёрен 4:2:1 получают смесь с высокой пористостью; при соотношении 16:4:1 пористость значительно уменьшается, при соотношении 64:8:1 -- уменьшается ещё более сильно, при соотношении 162:16:1 достигается наиболее плотная их упаковка.

Установлено, что оптимальная упаковка зёрен силикатной смеси (с учётом наличия в ней тонкодисперсных зёрен вяжущего) находится в пределах соотношений от 9:3:1 до 16:4:1.

Пористость песков

Пористость рыхло насыпанных окатанных песков возрастает по мере уменьшения диаметра их фракций, а в уплотненном виде она одинакова для всех фракций, за исключением мелкой. Пористость остроугольных песков возрастает по мере уменьшения их размеров, как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии (табл. 1).

Пористость песков

Таблица 1.

Фракция, мм	Пористость песков, %, в состоянии
	рыхлом	уплотнённом
	окатанные	остроугольные	окатанные	остроугольные
2 -- 1	36,06	47,63	33,4	37,9
1 -- 0,5	36,3	47,1	33,63	40,61
0,5 -- 0,25	39,6	46,98	33,42	41,09
0,25 -- 0,1	44,8	52,47	34,35	44,82
0,1 -- 0,06	44,53	54,6	39,6	45,31

Из табл. 2 следует, что с уменьшением крупности песков их пористость возрастает довольно значительно. Таким образом, в большинстве случаев мелкие пески (за исключением хорошо окатанных) обладают повышенной пористостью как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии, в связи с чем при их использовании в производстве силикатного кирпича расходуют больше вяжущего.

Таблица 2.

Песок	Диаметр зёрен, мм	Пористость, %
Крупный	2 -- 1	35 -- 39
Средний	1 -- 0,5	40
Мелкий	0,5 -- 0,25	42 -- 45
Пылеватый	0,25 -- 0,05	47 -- 55

Влажность. В грунтах содержится вода в виде пара, гигроскопическая, пленочная, капиллярная, в твердом состоянии, кристаллизационная и химически связанная. Способность грунта удерживать в себе воду за счет молекулярных сил сцепления называют молекулярной влагоемкостью, а влажность, соответствующую максимальному смачиванию, -- максимальной молекулярной влагоемкостью. Последняя возрастает по мере уменьшения размера фракций песка, что видно из табл. 6.

Возрастание влагоёмкости по мере уменьшения размера фракций песка

Таблица 3.

Материал	Фракция, мм	Максимальная молекулярная влагоёмкость
Песок:	1 -- 0,5
крупный	0,5 -- 0,25	1,57
средний	0,25 -- 0,1	1,6
мелкий	0,005 -- 0	2,73
очень мелкий	1 -- 0,5	10,18
Глина		44,85

Влажность песка в значительной мере влияет на его объем, что необходимо учитывать при перевозке песка в железнодорожных вагонах или баржах, а также при намыве его на карты. Наибольший объём пески занимают при влажности примерно 5%.

Добыча и обработка песка

Добыча песка. Все силикатные заводы размещают обычно вблизи месторождения основного сырья -- песка. Прежде чем приступить к добыче песка, место добычи -- карьер -- необходимо предварительно подготовить к эксплуатации. Для этого снимают вскрышные породы, т.е. верхний слой, содержащий землю, посторонние предметы, глину, органические вещества и т.п. Если толщина слоя не более 1 м, то верхний слой снимают бульдозером или скрепером с последующим транспортированием его в отвал. Если же вскрышные породы имеют большую высоту, расстояние до отвала значительное, то вскрышные работы производят экскаваторами и отвозят пустую породу рельсовым или автомобильным транспортом. Добыча песка начинается после снятия вскрышных пород и производится одноковшовыми экскаваторами, оборудованными прямой лопатой с различной емкостью ковша.

Транспортирование песка от забоя. Для перевозки песка от забоя в производственное помещение, т.е. к песочным бункерам, пользуются различным транспортом, а именно: рельсовым, автотранспортом, ленточными транспортерами и т.д.

Для перевозки песка от забоя к песочным бункерам вагонетками укладывается узкоколейный рельсовый путь. Рельсовые пути по своему устройству разделяются на постоянные и переносные; при разветвлении и для переезда с одного пути на другой устанавливают стрелочные переводы. В зависимости от принятой системы движения составов существуют следующие разновидности путей: однопутная тупиковая или кольцевая.

При рельсовом транспорте песок грузят экскаватором в большегрузные вагонетки Т-54 с опрокидывающимся кузовом, емкостью 2,5 -- 3 мі.

Из вагонеток в песочные бункера песок разгружают, опрокидывая кузов. Эта трудоемкая операция в настоящее время на ряде заводов механизирована.

При небольшом расстоянии от забоя до песочных бункеров для транспортирования песка используют ленточные транспортеры, которые представляют собой бесконечную ленту из многослойной прорезиненной ткани, надетую на два цилиндрических барабана (приводной и натяжной). Если привести во вращение один из барабанов -- приводной, то лента начинает двигаться и приводит в движение второй барабан -- натяжной. Под лентой устанавливают поддерживающие ролики. Чем шире транспортерная лента, тем большее количество материала она может перебросить за единицу времени. Чтобы материал не сбрасывался с ленты, устанавливается определенная скорость движения.

Обработка песка. Песок, поступающий из забоя до его употребления в производство, должен быть отсеян от посторонних примесей -- камней, комочков глины, веток, металлических предметов и т.п. Эти примеси в процессе производства вызывают брак кирпича и даже поломки машин. Поэтому над песочными бункерами на БКСМ устанавливают барабанные грохоты.

Известь

Известь является второй составной частью сырьевой смеси, необходимой для изготовления силикатного кирпича.

Сырьём для производства извести являются карбонатные породы, содержащие не менее 95% углекислого кальция CaCO3. К ним относятся известняк плотный, известняковый туф, известняк-ракушечник, мел, мрамор. Все эти материалы представляют собой осадочную горную породу, образовавшуюся главным образом в результате отложения на дне морских бассейнов продуктов жизнедеятельности продуктов жизнедеятельности животных организмов. На БКСМ используется мел, добываемый в карьере «Зелёная поляна».

Известняк состоит в основном из минерала кальцита и некоторого количества различных примесей: углекислого магния, глинистых веществ, кварца, солей железа. От этих примесей зависит окраска известняка. Обычно он бывает белым или разных оттенков серого и желтого цвета.

Если содержание глины в известняках более 30%, то они носят название мергелей. Мергель- известково-глинистая порода, содержащая 30- 65% глинистого вещества. Следовательно, наличие в нем углекислого кальция составляет всего 35 -- 70%. Мергели совершенно не пригодны для изготовления воздушной извести и поэтому не применяются для этой цели. Доломиты, так же как известняки, относятся к карбонатным горным породам, состоящим из минерала доломита (СаСО3*МgСО3). Так как содержание в них углекислого кальция менее 55%, то для обжига на известь они также непригодны.

При обжиге карбонатных пород класса А получают маломагнезиальную жирную известь, пород классов Б и В - маломагнезиальную известь, класса Г - доломитовую известь и класса Д - гидравлическую известь.

Для получения извести в производстве силикатного кирпича обычно используют карбонатные породы классов А и Б.

По размерам кусков известняки для обжига на известь делятся на крупные, средние и мелкие. Размеры кусков известняка приведены в табл. 4

Размеры кусков известняка

Таблица 4.

Показатели	Размеры кусков
	Крупные	Средние	Мелкие
Предельный наибольший размер кусков, мм	400	200	30
Предельный наименьший размер кусков, мм для заводов, имеющих дробильно- сортировочные установки для заводов, не имеющих дробильно- сортировочных установок	200 -	80 150-80	80 80-30
Допустимое содержание кусков ниже предельного наименьшего размера в %, не более	3	3	3

Действующим ГОСТ 5331 -- 55 установлены правила приемки известняков и методы их испытания. Размер партии известняка установлен в 100 т, причем остаток более 50 т считается также партией.

Содержание мелочи в известняке определяют, просеивая 1 т, породы через грохоты.

Основным вяжущим материалом для производства силикатных изделий является строительная воздушная известь. По химическому составу известь состоит из окиси кальция (СаО) с -- примесью некоторого количества окиси магни (МgО).

Различают два вида извести: негашеную и гашеную; на заводах силикатного кирпича применяется негашеная известь. Технические условия на воздушную негашеную известь регламентированы ГОСТ 9179 -- 59, согласно которому известь разделяется на три сорта. Требования к качеству извести изложены в табл. 5.

Технические условия на негашёную комовую известь

Таблица 5.

Показатели	Нормы для извести
	Кальциевой, сортов	Магнезиальной и доломитовой, сортов
	1-го	2-го	3-го	1-го	2-го	3-го
Содержание активных СаО + MgO в пересчете на сухое вещество, %, не менее а) в негашеной извести без добавок б) в негашеной извести с добавкой Содержание активной MgO, %, не более Содержание углекислоты СО2, %, не более Содержание непогасившихся зерен в негашеной комовой извести, % не более Потери при прокаливании, % не более	90 64 5 3 7 5	80 52 5 5 10 7	70 -- 5 8 12 10	85 64 20(40*) 5 10 7	75 52 20(40*) 8 15 10	65 -- 20(40*) 11 20 13

При обжиге известняк под влиянием высокой температуры разлагается на углекислый газ и окись кальция и теряет 44% своего первоначального веса. После обжига известняка получается известь комовая (кипелка), имеющая серовато-белый, иногда желтоватый цвет.

При взаимодействии комовой извести с водой происходят реакции гидратации

СаО+ Н2О = Са (ОН)2; МgО+Н2О=Мg (ОН)2

Реакции гидратации окиси кальция и магния идут с выделением тепла. Комовая известь (кипелка) в процессе гидратации увеличивается в объеме и образует рыхлую, белого цвета, легкую порошкообразную массу гидрата окиси кальция Са (ОН)2. Для полного гашения извести необходимо добавлять к ней воды не менее 69%, т.е. на каждый килограмм негашеной извести около 700 г воды. В результате получается совершенна сухая гашеная известь (пушонка). Если гасить известь с избытком воды, получается известковое тесто.

К извести предъявляют следующие основные требования:

1. известь должна быть быстрогасящаяся, т. е. время гашения ее не должно превышать 20 мин.; применение медленногасящейся извести снижает производительность гасительных установок;

2. сумма активных окислов кальция и магния (СаО+МgО) в извести должна составлять не менее 85%;

3. содержание окиси магния в извести не должно превышать 5%, так как магнезиальная известь гасится медленно;

4. содержание недожженной извести не должно превышать 7%, так как она не активна и не влияет на твердение кирпича при запаривании, а является балластом, увеличивающим расход извести и удорожающим себестоимость готовой продукции;

5. известь не должна быть пережженной, так как в таком виде она медленно гасится и вызывает растрескивание кирпича в запарочных котлах (автоклавах).

Известь нужно хранить только в крытых складских помещениях, предохраняющих её от воздействия влаги. Не рекомендуется длительное время хранить известь на воздухе, так как в нем всегда содержится небольшое количество влаги, которая гасит известь. Содержание в воздухе углекислого газа приводит к карбонизации извести, т.е. соединению с углекислым газом и тем самым частичному снижению её активности.

Погасившаяся известь может быть использована для производства силикатного кирпича. Однако вследствие того, что она после гашения превращается в мелкий и очень легкий порошок (пушонку), применение её связано с большими затруднениями: увеличиваются потери, повышается расход извести и себестоимость.

Вода

При производстве силикатного кирпича воду применяют на всех стадиях производства: при гашении извести, приготовлении силикатной массы, прессовании и запаривании кирпича-сырца, получении технологического пара.

Природная вода никогда не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и она содержит различные примеси, попавшие в нее из воздуха (растворенные газы, пыль, микроорганизмы). Растворенных веществ в такой воде немного и поэтому она называется мягкой. Вода, содержащая большое количество углекислых солей кальция и магния (карбонатных), называется жесткой. Применять жесткую воду в промышленных целях, например для получения технологического пара, без предварительного умягчения её нельзя, иначе при кипении воды на стенках промышленных котлов образуется накипь, которая выводит их из строя. При снабжении котлов мягкой водой удлиняется срок их службы.

Борьба с накипью в паровых котлах осуществляется двумя способами: обработкой воды умягчением до поступления её в паровые котлы и внутрикотловой обработкой.

Воду умягчают двумя способами: термическим и химическим. Термический способ основан на разложении карбонатной жесткости нагреванием воды до 85 -- 1100; при этом образуются труднорастворимые карбонат кальция и гидроокись магния, выпадающие в осадок. Этот способ обычно применяют в сочетании с химическим методом. Реагентами при этом являются едкий натр и кальцинированная сода.

Вода при нагревании превращается в пар; если воду нагревать в закрытом сосуде, например в котлах, то она будет испаряться с поверхности и пар будет накапливаться в пространстве над поверхностью воды до тех пор, пока между водой и образующимся из нее паром не установится динамическое равновесие, при котором в единицу времени столько же молекул воды испаряется, сколько и переходит обратно в жидкость. Пар, находящийся в равновесии с жидкостью, из которой он образовался, называется насыщенным. В производстве силикатного кирпича для гашения силикатной массы и для запаривания кирпича-сырца применяется насыщенный пар, который производится в котельных.

3. Обоснование способа производства

Чтобы придать силикатному кирпичу необходимую прочность, его обрабатывают насыщенным паром под повышенным давлением - обычно от 8 до 12 ат (изг). При этом давлении температура насыщенного пара составляет соответственно от 174,5 до 187,10С. При автоклавной обработке кирпича - сырца гидрат окиси кальция Са(ОН)2 вступает в химическую реакцию с кременеземом SiO2, причем образуется цементирующее вещество (гидросиликаты кальция), которое связывает зерна кварцевого песка. В результате сырец превращается в прочный искусственный камень - силикатный кирпич.

В процессе автоклавной обработки (запаривания) кирпича - сырца согласно работам А.В. Волженского различают три стадии.

Первая стадия начинается с момента впуска пара в автоклав и заканчивается при наступлении равенства температур теплоносителя (пара) и обрабатываемых изделий.

Вторая стадия характеризуется постоянством температуры и давления в автоклаве. В это время получают максимальное развитие все те физико - химические процессы, которые способствуют образованию гидросиликатов кальция, а следовательно, и твердению обрабатываемых изделий.

Третья стадия начинается с момента прекращения доступа пара в автоклав и включает время остывания изделий в автоклаве до момента выгрузки из него готового кирпича.

В первой стадии запаривания в автоклав с сырцом выпускают насыщенный пар с температурой 1750С под давлением 8ат (изб). При этом пар начинает охлаждаться и конденсироваться на кирпиче - сырце и стенках автоклава. После подъема давления пар начинает проникать в мельчайшие поры кирпича и здесь превращается в воду. Следовательно, к воде, введенной при изготовлении сырьевой смеси, присоединяется вода от конденсации пара.

Образовавшийся в порах конденсат растворяет присутствующий в сырце гидрат окиси кальция и другие растворимые вещества, входящие в состав сырца.

Известно, что упругость пара растворов ниже упругости пара чистых растворителей. Поэтому притекающий в автоклав водяной пар будет конденсироваться над растворами извести, стремясь понизить их концентрацию. Это дополнительно увлажняет сырец в процессе запаривания. И, наконец, одной из причин конденсации пара в порах сырца являются капиллярные свойства материала.

Роль пара при запаривании сводится к сохранению воды в сырце в условиях повышенных и высоких температур. При отсутствии пара происходил, а бы немедленное испарение воды, а следовательно, высыхание материала и полное прекращение реакции образования цементирующего вещества - гидросиликата кальция.

С того момента, когда в автоклаве будет достигнута наивысшая температура 174,5-187,10С, наступает вторая стадия запаривания. В это время максимальное развитие получают все те процессы, которые ведут к образования монолита. К этому моменту поры сырца заполнены водным раствором гидрата окиси кальция Са(ОН)2 , непосредственно соприкасающимся с кремнеземом (SiO2) песка.

Таким образам, в рассматриваемых условиях взаимодействие между известью и кремнеземом протекает при наличии раствора. В результате этого взаимодействия образуются новые вещества - гидрасиликаты кальция.

Сначала гидросиликаты находятся в каллаиднам (желеобразном) состоянии, а затем постепенно кристаллизуются и, превращаясь в твердые кристаллы, сравнивают песчинки между собой.

Таким образом, во второй стадии запаривания образование гидросиликатов кальция и перекристаллизация их вызывают постепенное твердение кирпича - сырца.

Третья стадия запаривания наступает с момента прекращения доступа пара в автоклав и кончается в момент извлечения изделий из автоклава.

С прекращение подачи пара начинается падение температуры в автоклаве, быстрое или медленное в зависимости от изоляции стенок автоклава и наличия перепуска пара. Происходит снижение температуры изделия и обеднение его водой, так как вода испаряется.

4. Описание технологической схемы

Процесс производства силикатного кирпича заключается в основном в добыче и просеве песка, обжига известняка и размола продукта обжига совместно с частью песка смешения немолотого песка с известковой песчаной смеси с водой, гашения полученной смеси, повторным перемешиванием и до увлажнении массы, прессовании кирпичей укладке их вагонетки обработки паром в автоклавах.

Песок из карьера просеивают через грохот с размером отверстий 10мм. Зимой действие песок в приемных бункерах прогревается сухим паром. Известь дробится на щековых дробилках до размера куска не крупнее 25мм и измельчается в трубных двухкамерных мельницах совместно с песком. Затем немолотый песок и измельченную смесь смешивают в двухзальном или шнеков смесителе, увлажняют и загружают в силос для загашивания извести.

Соотношение между известью и известково-песчаным вяжущим назначается из расчета получение смеси с содержанием активной СаО 0,5-6,5%.

Воду приливают в количестве 6-8% массы сухой смеси.

Продолжительность выдерживания смеси в силосах зависимости от скорости гашения исходной извести и тонкости измельчения ее изменяется в пределах от одного до несколько часов. После гашения смесь дополнительно увлажняют и перемешивают в бункер пресса. Изготавливается кирпич на рычажных прессах под давлением 15-20МПа. Съем кирпича сырца с пресса и укладка его на вагонетки осуществляется автомат- укладчиками. Вагонетки с кирпичом сырцом закатываются в автоклавах диаметром 2м. длина автоклава 17-20м. режим автоклавной обработки кирпича следующий: подъем, давление пара до 0,9МПа 1,5 часов, выдерживание при 0,9МПа 6-8 час. Спуск давления 2-2,5 часов, при запаривании под давлением 0,9МПа и соответствующей этому давлению температуре 1750С по сравнению с обычной температурой, скорость взаимодействия между известью и песком увеличивается во много раз, вместе с тем меняется состав и структура возникающих новообразований и после пропаривания продукт отправляют в склад готовой продукции.

5. Режим работы завода

Режим работы проектируемого предприятия (цеха, отделения или завода) определяется в зависимости от характера производства, мощности и других факторов. Он служит отправным материалом для расчета технологического оборудования, потоков сырья, состава рабочих, количества рабочих дней в году, количества смен работы в сутки и рабочих часов в смене.

Режим работы предприятия устанавливают в соответствии с трудовым законодательством по нормам технологического проектирования предприятий силикатного кирпича.

При назначении режима работы цеха необходимо стремиться обеспечить возможно полное использование оборудования (коэффициент использования 0,85-0,95) и принимать наибольшее количество рабочих смен в сутки. Заводы силикатного кирпича обычно имеют два цеха основного производства: цех обжига и цех помола. Режим работы цехов с печными установками принимают круглогодичный трехсменный. При этом другие цеха и отделения (дробления, карьер, склады сырья и готовой продукции и др.), связанные с цехом обжига, могут работать или по такому же непрерывному графику либо по режиму прерывной недели в 2-3 смены. В последнем случае необходимо предусмотреть дополнительные складские помещения и бункера для хранения сырьевых материалов и полуфабрикатов.

Чаще всего работают по режиму непрерывной недели в 3 смены, а иногда - по режиму прерывной недели с двумя выходными днями в неделю в 2-3 смены. Для транспортных цехов заводов (склада сырья и готовой продукции) при использовании силикатных заводах транспорта принимают 3-сменный режим работы с 365 рабочими днями, а для автомобильного транспорта - 2-3 сменный режим с 262 рабочими днями.

Число рабочих дней в году рассчитывается по формуле:

Ср = 365 - (В + П) дней,

Ср = 365 - (96 +18)=251 дней

где Ср - число рабочих дней в году; 365 - количество дней в году; В - число выходных дней при пятидневной рабочей неделе; П - праздничные дни.

Расчетный фонд времени работы технологического оборудования в часах, на основании которого рассчитывается производственная мощность предприятия в целом и отдельных линий установок, определяют по формуле:

Вр = Ср · Ч · Кисп,

где Вр - расчетный годовой фонд времени в часах, Ср - количество рабочих суток в году, Ч - количество рабочих часов в сутки; Кисп - среднегодовой коэффициент использования технологического оборудования.

Коэффициент использования печных установок по календарному времени принимается равным 0,9-0,92. При прерывной рабочей неделе с двумя выходными днями и при двухсменной работе Кис принимается равным 0,943, при трехсменной работе - 0,876.

Режим работы цеха и его отделений, принятый в проекте, рекомендуется представить в виде табл.1.

Таблица 1 Режим работы цеха или завода

№ п/п	Наименование цеха, отделения, завода	К-во рабоч. дней в году	К-во смен в сутки	Длит, рабочей смены	Расчетный фонд времени, ч	Коэф. исп. оборуд.
1	Подготовительное отделение	251	2	16	3293,12	0,82
2	Формовочное отделение	365	3	24	7095,6	0,81
3	Автоклавирование	365	3	24	7884	0,9
4	Складирование	251	2	16	3413,6	0,85

Программа выпуска продукции

Для составления производственной программы выпуска продукции необходимо знать производительность и режим работы предприятия. Программа составляется для каждого вида изделий или марки материала.

Расчет программы ведется по годовому фонду времени работы оборудования.

Выпуск продукции в год для штучных изделий:

N=П*Vшт;

V=250*120*65=0,25*0,12*0,065=0,00195

N=15000000*0,00195=29250шт

где П- заданная производительность, м3;

V- объем одного изделия, м3

Выпуск продукции в сутки: N1=N/Tшт=29250/365=80,14шт

Выпуск продукции в смену: N2=N1/Вршт=80,14/3=26,7шт

Выпуск продукции в час: N3=N2/Ч=26,7/8=3,34шт

Таблица 2 Выпуск продукции предприятия

№ п/п	Наименование продукции	Ед.изм.	Выпуск продукции
			В год	В сутки	В смену	В час
1	Силикатный кирпич	шт	29250	80,14	26,7	3,34

Расчет материального баланса

В данном разделе приводится расчет потребности в сырье и и полуфабрикатах для выполнения заданной программы цеха или завода с учетом влажности и производственных потерь.

Приходная часть материального баланса определяет массу сырья, поступающего в производство, а расходная часть - массу полученной готовой продукции и различного рода потерь, имеющих место в процессе переработки данного сырья.

На основании расчетов расхода сырья на единицу продукции на каждом технологическом переделе определяют потребность проектируемого предприятия в сырье и полуфабрикатах. Результаты расчетов сводят в таблицу 3.

Таблица 3 Материальный баланс

№ п/п	Наименование сырья и полуфабриката	Ед.изм.	Расход
			В час	В смену	В сутки	В год
1	Известь	м3 т	31,64 0,66	253,15 5,29	759,45 15,87	27720 5791,5
2	Песок	м3 т	246,76 4,51	1974,15 36,09	5922,45 108,27	2161696 39519
3	Вода	м3 т	0,02 0,71	0,19 5,7	0,59 17,30	216 6318

Известь 98*1400кг/м3=277200м3 в год

277200/365=759,45м3 в сутки

759,45/3=253,15 м3 в смену

253,15/831,64 м3 в час

Песок 1351кг*1600кг/м3=2161600 м3 в год

2161600/365=5922,19 м3 в сутки

5922,19/3=1974,06 м3 в смену

1974,06/8=246,75 м3 в час

Вода 216*1=216м3 в год

216/365=0,59 м3 в смену

0,59/3=0,19 м3 в сутки

0,19/8=0,02 м3 в час

Расчет и выбор основного технологического оборудования

М

где М-количество оборудования, шт; Пч- требуемая сменная или часовая производительность по данному технологическому переделу; Пп- сменная или часовая производительность выбранного оборудования по паспорту.

Если производительность машины значительно превосходит требуемую, то определяется не количество машин, а фактический коэффициент машины

Кср=Пч*Пп=4,12*60=247,2

Часовая производительность для циклически действующего оборудования определяется по формуле

где V- количество или объем одновременно формуемых изделий; К- коэффициент использования оборудования в течение часа; Т- продолжительность одного цикла в мин.

Расчет потребного количества форм, поддонов, вагонеток, шт., определяется по формуле

где Qк - годовая производительность; D- объем на одной вагонетке, м3; Т-количество рабочих суток в году; n - количество вагонеток (в автоклаве, печи, сушилке); К- коэффициент оборачиваемости форм при запаривании, обжиге, сушке 1,0-1,5; К- коэффициент, учитывающий ремонт вагонеток, равный 1,05.

где Z2- количество форм; 1,25- коэффициент, оборачиваемости форм на распалубочной площадке; m - количество форм на одной вагонетке.

Склады для хранения сырьевых материалов и готовой продукции

В данном разделе приводится расчеты площадей и емкостей складов сырья и готовой продукции. Исходными данными для расчетов являются расходы сырья, полуфабрикатов, производительность, программа выпуска продукции, режимы работы цеха или завода.

Полезную площадь и емкость склада сыпучих кусковых материалов определяют по следующим формулам:

где V- потребность емкость склада, м3, для данного материала; Н- максимальная высота штабеля, ориентировочно составляет 5-12м, с учетом выбранной механизации; К- коэффициент учитывающий разрывы, проезды, ремонтные площадки и т.д. (К=1,2…1,5); А- производительность завода, т/год; Р- удельный расход материала на 1т продукции, берется из расчета сырьевой смеси по сухому веществу; С- нормативный запас материала в сутках, зависит от производительности завода от расстояния перевозки материала и составляет 5…20суток; - объемная масса сырьевых материалов в насыпном состоянии, кг/м3 или т/м3; Кис- коэффициент использования оборудования.

Для извести:

Для песка:

Полезная емкость склада силосного типа для хранения сыпучих материалов (песок, известь) определяется по формуле

Для извести:

Для песка:

где А-производительность завода, т/год; С-число суток нормативного запаса (5…10 суток);-средняя объемная масса материала, кг/м3; К- коэффициент заполнения силоса из расчета недосыпа 2м до верхнего обреза обычно составляет 0,9.

Полезную площадь и объем склада для хранения штучных материалов определяют по формуле



где n- количество суток хранения изделий (5…7 суток); m - суточная производительность завода, м3/сут; q- объем одного изделия, м3; h- высота загрузки, м.

Проходы в складе должны составлять 30% следовательно, полную площадь склада можно определить по формуле

Длина открытого штабеля склада при угле откоса заполнителей 450 подсчитывается по формуле

Для извести:

Для песка:

где Q- запас материалов, м3; h- высота штабеля, м; К- коэффициент заполнения склада 0,9.

Таблица 4 Ведомость оборудования

№ п/п	Наименование оборудования	Марка	Количество	Краткая характеристика
1	Грохот
2	Дробилка
3	Шаровая мельница
4
5

6. Контроль качества силикатного кирпича

Определение качества кирпича входит в обязанности отдела технического контроля завода (ОТК).

За партию принимают количество кирпича, соответствующее емкости одного автоклава. Для проведения испытаний отбирают по 6шт. кирпичей от каждой четвертой вагонетки выгружаемого состава. Отобранные образцы подвергают поштучному обмеру и внешнему осмотру для проверки их соответствия требованиям ГОСТ 379-69.

Силикатный кирпич не должен иметь отклонений выше допускаемых ГОСТом по размерам, а также по наличию трещин, раковин, отбитостей углов и граней.

Размеры кирпича определяют измерением металлическим измерительным инструментом с точностью до 1мм или специальными контрольными шаблонами.

Форму кирпича проверяют внешним осмотром и прикладыванием к граням и ребрам кирпича металлической линейки и угольника.

Отбитость и притупленность углов и ребер определяют измерением с точностью до 1мм наибольшего дефекта.

Определение предела прочности кирпича при сжатии. Пределом прочности кирпича при сжатии называют напряжение, соответствующее сжимающей нагрузке, которая вызывает разрушение образца кирпича.

Для испытания на прочность от каждой партии отбирают пять кирпичей; каждый из них разрезают на две равные половины с помощью ножовочного станка или ножом на специально для этой цели изготовленном приспособлении.

Половинки кирпича обмеряют по плоскости, по которой кирпич будет сжат под плитами гидравлического пресса.

Размеры половинок записывают в журнал.

Половинки накладывают друг на друга размерами в противоположные стороны и слегка притирают. Лабораторный гидравлический пресс обладает мощностью не менее 15тс. Верхнюю плитку пресса приподнимают с таким расчетом, чтобы между плитами можно было установить наложенные друг на друга половинки кирпичей, которые устанавливают на нижнюю опорную плиту пресса точно по центру. Затем верхнюю опорную плиту опускают на образец (не подвижной может быть верхняя плита, а нижняя должна подниматься)

После этого приводят в действие насос пресса и следят за стрелкой манометра. Давление на образец должно передаваться равномерно, не толчками, до разрушения образца. Показания манометра, соответствующие разрушающему усилию, с того момента, когда стрелка на манометре остановится и пойдет в обратную сторону, записывают в журнал.

Разрушающую силу Р определяют по формуле

кгс,

где А- наибольшее показание стрелки манометра, кгс/см2 (взять из паспорта).

Предел прочности кирпича при сжатии Rсж определяют по формуле

где Рр- разрушающая нагрузка, кгс; F- площадь сечения, см2.

Определение предела прочности кирпича при изгибе. Отбирают для испытания на изгиб пять кирпичей, каждый из них укладывают на пресс на две опоры из круглой стали диаметром 20-30мм, расположенные друг от друга на расстоянии 20см. нагрузка передается на середину кирпича через призму с таким же закруглением.

Предел прочности при изгибе Rизг рассчитывают по формуле

где р- разрушающая нагрузка, кгс; l-длина между опорами, см; b- ширина кирпича, см; h- толщина кирпича,см.

Среднее арифметическое из результатов пяти испытаний считают пределом прочности при изгибе.

Определение водопоглощения кирпича. Пять образцов кирпича высушивают до постоянного веса, взвешивают и укладывают в ванну с водой, в один ряд на подкладки так, чтобы уровень воды в ванне был верха образцов не менее чем на 2см. В таком положении образцы выдерживают в течение 48ч, а затем вынимают из ванны, отбирают влажной мягкой тряпкой и взвешивают.

Водопоглощение образца W в процентах (по весу) вычисляют по формуле

где р1- вес насыщенного водой образца, г; р- вес образца, высушенного до постоянного веса, г.

Водопоглощение вычисляют как среднее арифметическое из результатов трех определений.

Определение морозостойкости кирпича. Морозостойкость кирпича определяют на тех же образцах, на которых определяли водопоглощение. Насыщенные водой образцы укладывают в холодильную камеру на подкладки с расстоянием между кирпичами не менее 2мм. Образцы замораживают при температуре -15-200С, а затем оттаивают в воде при температуре 10-200С.

Чтобы установить степень повреждения образцов, их осматривают через каждые 5 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Кирпича считают выдержавшим испытание, если после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания образцы не разрушились и на их поверхности не появилось никаких признаков повреждения (расслоение, шелушение, выкрашивания), а прочность при сжатии соответствует требованиям стандарта.

После испытания и определения марки кирпича работники отдела технического контроля составляют паспорт, и кирпич отпускают потребителям на строительство.

7. Техника безопасности и охрана труда

Подземные пути к складу и площадке для складирования должны быть с твердым покрытием и содержатся в исправном состоянии.

При выезде на территории склада или площадка для складирования вывешивают схему, на которой указано направление движение, место нагрузки, разгрузки или стоянки транспортных средств.

Территория склада готовой продукции должны иметь ровную сиполированную поверхность без значительных уклонов и углубление. Для безопасности работ и удобства передвижение по погрузочной- разгрузочным площадкам их размеры должны обеспечивать нормальный фронт работы, одновременную нагрузку необходимого количество кирпича в автомашины и железнодорожные вагоны.

При складировании подготавливаемых к нагрузке в вагоны и ближайшим к нему рельсом. Железнодорожного пути должны быть не менее 2 метра.

Площадки должны быть очищены и освобождены от посторонних предметов и не загромождается в процессе работы.

Склад готовой продукции должен быть хорошо очищен на погрузочно-разгрузочных площадках при необходимости краны оснащают дополнительными осветительными пригарами. Для обогрева и отдыха в холодное время года выделяют оборудованное помещение

Работа на мостовых козловых кранах разрешается только после регистрации их органах Госгортехнадзора и технического освидителя в порядке установленным 2правилами устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов». Груз можно поднят после предупредительного сигнала.

Литература

1) Хавкин Л.М. «Технология силикатного кирпича».

2) Анищенко А.А. Вахнин.М.П. «Производство силикатного кирпича».

3) Комар А.Г., Баженов Ю.М., Сулименко А.М. «Технология производство строительных материалов»

4) Булавин И.А «Тепловые процессы в технологи силикатных материалов».

Размещено на Allbest.ru