Технология производства силикатного кирпича

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Курсовая работа

на тему: Технология производства силикатного кирпича

МИНСК 2005

Содержание

Реферат

Введение

1. Технологический процесс производства силикатного кирпича и его характеристика

1.1 Характеристика выпускаемой продукции - силикатного кирпича

1.2 Характеристика используемого сырья при производстве силикатного кирпича

1.3 Характеристика технологии производства силикатного кирпича

1.4 Блок-схема технологического процесса

2. Динамика трудозатрат при развитии технологического процесса производства силикатного кирпича

3. Уровень технологии технологического процесса производства силикатного кирпича

4. Структура технологического процесса производства силикатного кирпича и ее анализ

4.1 Пооперационная структура технологического процесса

4.2 Структура операции технологического процесса

4.3 Структура технологического перехода

5. Анализ перспективных направлений развития технологического процесса

Заключение

Список использованных источников

Реферат

Работа содержит: 27 страниц, 3 таблицы, 5 рисунков.

Ключевые слова: технологический процесс, силикатный кирпич, кварцевый песок, воздушная известь, технодинамика, динамика трудозатрат, уровень технологии, технологическая система.

В работе изучена и описана технология производства силикатного кирпича силосным методом. Дана характеристика использованного сырья и получаемой продукции. Определены и описаны экологические проблемы производства и их легитимность.

С целью определения варианта развития технологического процесса проведен анализ затрат живого и прошлого труда. Установлено, что вариант развития технологического процесса - рационалистический, вид развития - трудосберегающий, тип отдачи дополнительных затрат - убывающий.

На основе анализа свойств сырья, структуры технологического процесса и его возможности (динамика трудозатрат, уровень технологии) определены границы рационалистического развития и намечены пути дальнейшего развития.

Введение

Экономика Республики Беларусь представляет собой многоотраслевой народнохозяйственный комплекс, основой которого является индустрия. Быстрые темпы развития индустрии обусловлены широким применением достижений науки, техники и передовой технологии. Повышается технический уровень промышленного производства, расширяется номенклатура выпускаемых машин, станков, агрегатов, поточных линий, материалов, улучшается качество промышленной продукции, облегчаются условия труда и растёт его производительность.

В современных условиях производство строительных материалов является одним из важнейших направлений нашей отечественной промышленности. Это объясняется ежегодно повышающимися темпами строительства и дефицитом высококачественных стройматериалов. В решении этой проблемы важное место принадлежит производству силикатного кирпича, применение которого в строительстве уменьшает расход металла и дерева, обеспечивает высокую огнестойкость и долговечность зданий и сооружений, снижает стоимость и повышает технический уровень строительного производства.

Кирпич является самым древним строительным материалом. Хотя вплоть до нашего времени широчайшее распространение имел во многих странах необожженный кирпич-сырец, часто с добавлением в глину резаной соломы, применение в строительстве обожженного кирпича также восходит к глубокой древности (постройки в Египте, 3-2-е тысячелетие до н.э. ).

В строительном комплексе выделяют производство силикатного кирпича силосным способом. Именно этот вид производства и будет рассмотрен в данной работе.

1. Описание технологического процесса производства силикатного кирпича и его характеристика

1.1 Характеристика получаемой продукции - силикатного кирпича

Силикатный кирпич - искусственный камневидный материал, получаемый путем прессования увлажненной смеси кварцевого песка и извести с последующим запариванием в автоклаве.

Силикатный кирпич имеет форму прямоугольного параллелепипеда с размерами 250?120?65 мм. Его изготавливают как сплошным, так и пустотелым. Выпускают также крупноразмерный кирпич (250 ?120?88 мм) с пустотами. В зависимости от предела прочности при сжатии и изгибе силикатный кирпич делят на марки 75, 100, 125, 200, 250 и 300. Обычно предел прочности при сжатии и изгибе составляет 7,5 - 35 МПа. Средняя плотность у силикатного кирпича несколько выше, нежели у обычного глиняного, и составляет 1800 … 1900 кг/м3; теплопроводность находится в пределах 0,81 … 0,87 Вт/(м·с).[1]

Водопоглощение - это один из важных показателей качества силикатного кирпича и является функцией его пористости, которая зависит от зернового состава смеси, ее формовочной влажности, удельного давления при уплотнении. По ГОСТ 379 - 79 водопоглощение силикатного кирпича должно быть не менее 6% и не более 16%. Насыщенный водой силикатный кирпич должен выдерживать 15 циклов переменного замораживания при температуре не менее -15°С и оттаивания в воде при температуре 15 ± 5°С. При насыщении водой прочность силикатного кирпича снижается по сравнению с его прочностью в воздушно-сухом состоянии так же, как и у других строительных материалов, и это, снижение обусловлено теми же причинами. Коэффициент размягчения силикатного кирпича при этом зависит от его макроструктуры, от микроструктуры цементирующего вещества и составляет обычно не менее 0,8.[2]

Влагопроводность характеризуется коэффициентом влагопроводности , который зависит от средней плотности кирпича. При рср., примерно равной 1800 кг/м3, и различной влажности имеет следующие значения:

Таблица 1.1

W, %	0,9	2	5	8	11	14	16,5	18,5
*10-5, кг\м2	0	3,6	6,9	8,7	10,2	14,5	30	73

Силикатный кирпич имеет светло-серую окраску. При использовании чистого кварцевого песка и щелочестойких пигментов можно получить изделия голубого, зеленоватого, желтого и других цветов.

Себестоимость силикатного кирпича примерно на 25 … 35% ниже глиняного. Он широко применяется для кладки несущих стен промышленных и гражданских зданий, для столбов, опор и т.д. Однако по сравнению с обычным глиняным кирпичом силикатный имеет пониженную стойкость против воздействия некоторых агрессивных сред. Такой кирпич не следует использовать для кладки фундаментов и особенно в тех случаях, когда они подвержены воздействию сточных и грунтовых вод, содержащих активную углекислоту, т. к. под воздействием СО2 углекислый кальций, содержащийся в кирпиче, переходит в легкорастворимый бикарбонат:

СаСО3 + СО2 + Н2О = Са(НСО3)2

Силикатный кирпич нестоек против содержащихся в воздухе агрессивных газов, паров и пыли при относительной влажности воздуха более 65%.

Запрещается применять силикатный кирпич в изделиях и конструкциях, подверженных длительному воздействию нагрева до температур свыше 500°С Однако, разрешается применять силикатный кирпич марки 150 для кладки дымовых каналов в стенах, в том числе от газовых приборов, для разделок, огнезащитной изоляции и облицовки; марки 150 с морозостойкостью Мрз35 - для кладки дымовых труб выше чердачного перекрытия. При длительном нагреве силикатный кирпич разрушается вследствие дегидрации гидросиликата и гидрооксида кальция. [1]

Теплопроводность сухих силикатных кирпичей и камней колеблется от 0,35 до 0,7 Вт/(м 'С) и находится в линейной зависимости от их средней плотности, практически не завися от числа и расположения пустот.

Испытания в климатической камере фрагментов стен, выложенных из силикатных кирпичей и камней различной пустотности, показали, что теплопроводность стен зависит только от плотности последних. Теплоэффективные стены получаются лишь при использовании многопустотных силикатных кирпичей и камней плотностью не выше 1450 кг/м3 и аккуратном ведении кладки (тонкий слой нежирного раствора плотностью не более 1800 кг/м3, не заполняющего пустоты в кирпиче).

В нашей стране морозостойкость кирпича, особенно лицевого, является наряду с прочностью важнейшим показателем его долговечности. По ГОСТ' 379-79 установлены четыре марки кирпича по морозостойкости. Морозостойкость рядового кирпича должна составлять не менее 15 циклов замораживания при температуре - 150С и оттаивания в воде при температуре 15 - 200С, а лицевого - 25, 35, 50 циклов в зависимости от климатического пояса, частей и категорий зданий, в которых его применяют.

Силикатный кирпич обладает значительными технико-экономическими преимуществами, по сравнению с глиняным кирпичом; цикл его производства 15-18 ч (при барабанном способе), тогда как глиняного 5-6 дней и больше; расход условного топлива и трудовые затраты благодаря почти полной механизации процессов производства меньше примерно в 2 раза, а стоимость ниже на 15-40%.[1]

Таким образом, производство силикатного кирпича находит широкое распространение и имеет огромное значение в строительстве.

1.2 Характеристика используемого сырья при изготовлении силикатного кирпича

Сырьем для производства силикатного кирпича служат кварцевый песок (92 … 94% от массы сухой смеси) и воздушная известь (6 … 8%, считая на активную СаО). Перед прессованием в изделия известково-песчаную смесь увлажняют до 7 … 9% по массе.

Кварцевый песок в производстве силикатных изделий применяют немолотый или в виде смеси немолотого и тонкомолотого, а также грубомолотого с содержанием кремнезема не менее 70%. Наличие примесей в песке отрицательно влияет на качество изделий: слюда понижает прочность, и ее содержание в песке не должно превышать 0,5%; органические примеси вызывают вспучивание и также понижают прочность; содержание в песке сернистых примесей ограничивается до 1% в пересчете на SO3. Равномерно распределенные глинистые примеси допускаются в количестве не более 10%; они даже несколько повышают удобноукладываемость смеси. Крупные включения глины в песке не допускаются, так как снижают качество изделий.[6]

Форма и характер поверхности песка 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. 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.[2]

Для производства силикатного кирпича лучше применять горные (овражные) пески. Горные пески, состоящие из зерен острогранной формы с шероховатой поверхностью, более плотно соединяются с известью, чем речные, имеющие гладкую поверхность и окатанную форму зерен.

При рассмотрении процесса производства очень важны также сведения и об источниках сырья. Т.к. местные источники сырья значительно снижают затраты на перевозку, то 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 верхний слой, содержащий землю, посторонние предметы, глину, органические вещества и т. п. Добыча песка начинается после снятия вскрышных пород и производится одноковшовыми экскаваторами, оборудованными прямой лопатой с различной емкостью ковша. 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.

Второй составной частью сырьевой смеси, необходимой для изготовления силикатного кирпича является известь. Известь применяют в виде молотой негашеной, частично загашенной или гашенной гидратной с содержанием не более 5% MgO, так как магнезиальная известь гасится медленно. Пережог замедляет скорость гашения извести и даже вызывает появление в изделиях трещин, выпучиваний и других дефектов, поэтому для производства автоклавных силикатных изделий известь не должна содержать пережога. Обычно используют быстрогасящуюся известь с содержанием около 70% активной СаО, время ее гашения не превышает 20 мин. Применение медленногасящейся извести снижает производительность гасительных установок. 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. [2]

Известь нужно хранить только в крытых складских помещениях, предохраняющих ее 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 ее активности.

На всех стадиях производства силикатного кирпича применяют воду: при гашении извести, приготовлении силикатной массы, прессовании и запаривании кирпича-сырца, получении технологического пара. Причем применять жесткую воду, содержащую большое количество углекислых солей кальция и магния в промышленных целях, например для получения технологического пара, без предварительного ее умягчения 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.

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.

1.3 Характеристика технологии производства силикатного кирпича силосным способом

Производство силикатного кирпича ведут двумя способами: барабанным и силосным, - отличающимися приготовлением известково-песчаной смеси. В данной работе будет рассмотрен силосный способ производства силикатного кирпича.

Для получения сырьевой смеси (силикатной массы) требуемого качества необходимо правильно дозировать их.

Дозу извести в силикатной массе определяют не по количеству извести в ней, а по содержанию той ее активной части, которая будет участвовать в реакции твердения, т. е. окиси кальция. Поэтому норму извести устанавливают в первую очередь в зависимости от ее активности.

Молотую негашеную известь вводят в смесь в количестве 5-8% кварцевого песка - 92-95 %. При употреблении свежеобожженной извести без посторонних примесей и недожога количество ее может быть уменьшено; если же в извести содержится большое количество недожженного камня и посторонних примесей, а также если известь долго хранилась на воздухе, норма ее в смеси должна быть увеличена. Как недостаточное, так и излишнее количество извести в силикатной массе влечет за собой нежелательные последствия: недостаточное содержание извести снижает прочность кирпича, повышенное содержание удорожает себестоимость, но в то же время не оказывает положительного влияния на качество. Перед прессованием известково-песчаную смесь увлажняют небольшим количеством воды (до влажности 7%). Недостаток воды приводит к неполному гашению извести; избыток воды, хотя и обеспечивает полное гашение, но создает не всегда допустимую влажность силикатной массы. Иногда для повышения прочности кирпича в силикатную массу вводят различные добавки в виде молотого песка, глины и др. [2]

При силосном способе предварительно перемешанную и увлажненную массу направляют в силосы.

Силос представляет собой цилиндрический сосуд из листовой стали или железобетона; высота силоса 8 - 10 м, диаметр 3,5 - 4 м. В нижней части силос имеет конусообразную форму. Силос разгружается при помощи тарельчатого питателя на ленточный транспортер, при этом происходит большоё выделение пыли. При вылеживании в силосах масса часто образует своды; причина этого - относительно высокая степень влажности массы, а также уплотнение и частичное твердение ее при вылеживании. Наиболее часто своды образуются в нижних слоях массы, у основания силоса. Для лучшей разгрузки силоса необходимо сохранять возможно меньшую влажность массы.

Гашение в силосах происходит 7 … 12ч., это в 10…15 раз больше, чем в барабанах, что является существенным недостатком силосного способа. Работа силоса протекает следующим образом. Внутри силос разделен перегородками на три секции. Масса засыпается в одну из секций в течение 2,5 час., столько же требуется и для разгрузки секции. К моменту заполнения силоса нижний слой успевает вылежаться в течение того же времени, т.е. около 2,5 час. Затем секция выстаивается 2,5 часа, и после этого ее разгружают. Таким образом, нижний слой гасится около 5 час. Так как разгрузка силосов происходит только снизу, а промежуток между разгрузками составляет 2,5 часа, то и все последующие слои также выдерживаются в течение 5 час. в непрерывно действующих силосах. В случае образования свода при разгрузке силоса и прекращении поступления массы на ленточный транспортер категорически запрещается рабочим находиться в силосе.[2]

Хорошо загашенную в силосе известково-песчаную массу подают в лопастный смеситель или на бегуны для дополнительного увлажнения и перемешивания и далее на прессование. Прессование кирпича производят на механических прессах под давлением до 15…20 МПа, обеспечивающим получение плотного и прочного кирпича. Отформованный сырец укладывают на вагонетку, которою направляют в автоклав для твердения.

Автоклав представляет собой стальной цилиндр диаметром 2м и более, длиной до 20 м, с торцов герметически закрывающийся крышками. Вместимость автоклава 12 вагонеток (V=5965 м3).[6] Режим работы автоклава:

- 1,5 час. - подъём пара,

- 5-6 час. - выдержка,

- 1-1,5 час. - спуск пара. [2]

Запаривание сырца в автоклаве условно состоит из пяти этапов:

1) от начала пуска до установления в автоклаве температуры 100°С;

2) от начала подъема давления пара до установления максимально заданного;

3) выдержка изделия при постоянной температуре и давлении;

4) этап начинается с момента снижения давления и температуры до 100°С;

5) предусматривает остывание изделий до температуры 18 …20°С. [5]

На первом этапе запаривания насыщенный пар с температурой 1750 под давлением 8 атм. впускают в автоклав с сырцом. При этом пар начинает охлаждаться и конденсироваться на кирпиче-сырце и стенках автоклава. На втором этапе после подъема давления пар начинает проникать в мельчайшие поры кирпича и превращается в воду. Образовавшийся в порах конденсат растворяет присутствующий в сырце гидрат окиси кальция и другие растворимые вещества, входящие в сырец. Роль пара при запаривании сводится только к сохранению воды в сырце в условиях высоких температур. При отсутствии пара происходило бы немедленное испарение воды, а следовательно, высыхание материала и полное прекращение реакции образования цементирующего вещества - гидросиликата. На третьем этапе под действием высокой температуры и влажности происходит химическая реакция между известью и кремнеземом по схеме:

Ca(OH)2 + SiO2 = CaO·SiO2·H2O

Образующиеся в результате реакции гидросиликаты срастаются с зернами песка в прочный камень. Однако твердение силикатного кирпича на этом не прекращается, а продолжается после запаривания. На четвертом этапе происходит снижение температуры изделия и обеднение его водой, т. е. вода испаряется и повышается концентрация раствора, находящегося в порах. С повышением концентрации гидрата окиси кальция и снижением температуры цементирующего вещества силикаты кальция становятся более основными. В результате усиливается твердение гидросиликатов кальция и, следовательно, повышается прочность силикатного кирпича. Прочность, водостойкость и морозостойкость силикатного кирпича увеличивается также при высыхании.

Таким образом, полный технологический цикл запаривания кирпича в автоклаве состоит из операций очистки и загрузки автоклава, закрывания и закрепления крышек, перепуска пара; впуска острого пара, выдержки под давлением, второго перепуска, выпуска пара в атмосферу, открывания крышек и выгрузки автоклава. Совокупность всех перечисленных операций составляет цикл работы автоклава, который равен 10 - 13 час.

Запаривание кирпича в автоклавах требует строгого соблюдения температурного режима: равномерного нагревания, выдержки под давлением и такого же равномерного охлаждения. Нарушение температурного режима приводит к браку.

Из автоклава силикатный кирпич поступает на склад.[2]

1.4 Блок-схема технологического процесса

Рисунок 1.1 Блок-схема технологического процесса производства силикатного кирпича: 1 - подготовка сырьевых материалов; 2 - приготовление известково-песчаной смеси; 3 - формирование (прессование) кирпича; 4 - выдерживание отформованных изделий в автоклаве.

2. Динамика трудозатрат при развитии технологического процесса производства силикатного кирпича

Исходя из динамики трудозатрат, различают два целесообразных варианта развития технологического процесса - ограниченное и неограниченное. Для определения того, какой из вариантов реализуется, по имеющимся зависимостям

и ,

необходимо построить график изменения затрат живого, прошлого и совокупного труда. Для этого составим таблицу значений для Тж, Тп и Тс.

Таблица 2.1

t	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
Тж	0,93	0,89	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,31	0,26	0,22	0,2
Тп	0,3	0,312	0,348	0,408	0,492	0,6	0,732	0,888	1,068	1,27	1,5
Тс	1,23	1,202	1,148	1,108	1,092	1,1	1,132	1,198	1,324	1,492	1,7

На основании полученных значений построим графики зависимостей Тж, Тп и Тс.



Рисунок 2.1

Вариант динамики трудозатрат определяется исходя из поведения кривых Тж(t), Тп(t) и Тс(t). В данном случае реализуется ограниченный вариант развития технологического процесса. Значит, можно сделать вывод, что данный технологический процесс имеет рационалистическое развитие.

Т. к. живой труд экономится за счет роста труда прошлого, то процесс развития имеет трудосберегающий характер.

Важно также установить, в какой степени снижаются затраты живого труда по мере роста затрат прошлого труда, т.е. определить тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда. Нужно сравнить величину прироста прошлого труда и соответствующего уменьшения труда живого. Для этого необходимо исследовать характер экономии живого труда от величины прошлого труда.

Для начала найдем явный вид функции Тж=f(Тп):



Возьмем производную от полученной функции:

Знак « - » означает убывание значения живого труда. Чтобы этот знак не ввел нас в заблуждение, необходимо взять модуль производной.

Т.к. значение модуля производной уменьшается с ростом Тп, что равнозначно уменьшению времени, - реализуется убывающий тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда.

В случае наличия ограниченного варианта динамики очень важно установить момент времени, до которого такое развитие целесообразно (экономический предел накопления прошлого труда).

При определении экономического предела накопления прошлого труда по графику точкой предела является точка пересечения кривых труда живого и труда прошлого.

Такой показатель предела можно находить алгебраически:

Для этого найдем Тс и возьмем производную от полученной функции:



Приравняем (Тс)' к нулю и найдем t:

Нашли минимум труда совокупного. Найдем предел накопления прошлого труда:

Найдем Тп(t*):

На основе вышеприведенных параметров можно дать следующую оценку перспектив технологического развития. Такое развитие, при котором происходит экономия труда живого за счет увеличения труда прошлого, будет целесообразным до момента времени, равного 8,6 лет.

3. Уровень технологии технологического процесса производства силикатного кирпича

Ограниченный вариант динамики трудозатрат обеспечивается рационалистическим развитием. Он связан с уменьшением затрат живого труда за счет роста прошлого труда.

Необходимо помнить, что, с позиции внедренческих затрат, путь рационалистического развития всегда предпочтительнее по сравнению с эволюционным и революционным развитием технологического процесса. Это связано с большими дополнительными затратами на научно-исследовательские работы при реализации эволюционного или революционного пути развития. Однако путь рационалистического развития принципиально ограничен, экономической целесообразностью реализации уже с позиции снижения функциональных технологических затрат.

Воспользуемся моделью рационалистического развития технологического процесса:

(3.1)

где L - производительность живого труда; В - технологическая вооруженность; У - уровень технологии.

Соотношение (3.1) представляет собой математическую модель закона рационалистического развития технологического процесса и справедливо для механизированных процессов. Для ручных процессов строгая функциональная связь между L и В отсутствует.

Все параметры в соотношении (3.1) являются функциями затрат живого и прошлого труда. В соответствии с этим выводятся единицы измерения названных параметров:

L = 1/Тж ; (3.2)

В = Тп/Тж; (3.3)

И

технология технологический процесс силикатный кирпич

У = (1/Тж)(1/Тп). (3.4)

Рассчитаем уровень технологии производства силикатного кирпича силосным способом для момента времени t=3года:

Параметр уровня технологии является безразмерным и по его значению можно судить об экономическом качестве технологического процесса. В таблице 3.1 даны значения уровня технологии и рекомендации по поводу улучшения технологии (производства).

Таблица 3.1

Значение показателя, У	Оценка состояния технологии	Рекомендуемые мероприятия
4,1	очень низкий	закрытие предприятия (замена технологии производства)
> 4,1 до 4,6	низкий	коренная реконструкция (все возможные виды технологического развития)
> 4,6 до 6	повышенный	частичная реконструкция (эволюционное, рационалистическое развитие технологии)
> 6	высокий	поддержание режима функционирования предприятия (рационалистическое развитие технологии)

Сверив полученное выше значение уровня технологии производства силикатного кирпича со значениями, размещенными в таблице, можно сделать вывод о том, что состояние технологии находится на очень низком уровне, из чего можно сделать вывод, что следует закрыть предприятие (заменить технологию производства). Уровень технологии является показателем качества технологического процесса и определяет его производительную способность. В то же время уровень данной технологии показывает, на сколько эффективно использование живого и прошлого труда технологическим процессом.

Определим с помощью показателя уровня технологии целесообразность рационалистического развития производства. Если мы получим значение У*>L, то рационалистическое развитие целесообразно, если У*<L - нецелесообразно. Равенство У*=L является границей рационалистического развития.

У* = У/L = 1/Тп;

Следовательно, У*>L, что означает целесообразность рационалистического развития технологии производства силикатного кирпича.

Повлиять на уровень технологии и производительность труда с целью их повышения можно лишь путем изменения структурных элементов данного технологического процесса. Уровень технологии является функцией рабочих ходов и вспомогательных действий технологического процесса.

Оценив выше состояние технологического процесса, можно предложить следующие мероприятия по совершенствованию технологии производства силикатного кирпича: минимизация живого труда, т.е. механизация самого процесса производства, применение новых эффективных методов подготовки сырья, уменьшение временного фактора производства, т.е. снижение срока выпуска продукции.

4. Структура технологического процесса

4.1 пооперационная структура технологического процесса

Структура технологического процесса строится по принципу «матрешки», т.е. низшие по иерархии элементы структуры являются составной частью более высоких. Перед построением структуры необходимо выделить все имеющиеся в анализируемой технологии элементы: технологические и вспомогательные операции, технологические и вспомогательные переходы, рабочие и вспомогательные ходы.

Технологическая операция - часть элементарного технологического процесса, характеризующаяся постоянством характера воздействия на сырье, постоянством самого сырья и используемых орудий труда. Например, в технологическом процессе производства силикатного кирпича такой операцией является операция автоклавной переработки.

Определенные сложности возникают при выделении структурных составляющих в непрерывных технологических процессах, для которых характерно непрерывное осуществление технологических действий. При этом технологические действия не прерываются на время выполнения вспомогательных действий (осуществляются одновременно с ними). Но и здесь можно четко выделить технологические и вспомогательные действия разного иерархического уровня. Например, химическое взаимодействие между кремнеземом и известью под давлением и повышенной температурой в процессе производства силикатного кирпича - это рабочий ход в структуре технологического процесса, загрузка отформованного сырца - вспомогательный переход.

Графически структуру технологического процесса представляют на соответствующих иерархических уровнях: технологических операций (элементами структуры являются технологические и вспомогательные операции), переходов (элементами структуры являются технологические и вспомогательные переходы) и рабочих и вспомогательных ходов (элементами являются рабочий и вспомогательный ходы). Графическое представление структуры технологического процесса производства силикатного кирпича представлено на рис.

Рис. 4.1 Пооперационная структура технологического процесса производства силикатного кирпича

4.2 Структкра операции технологического процесса

Конечной целью исследования структуры технологического процесса является выявление его рабочих и вспомогательных действий, так как их дальнейшее совершенствование и изменение позволит неограниченно повышать производительность технологического процесса и производства в целом.

В структуре технологического процесса различают два вида связей между элементами: предметные (по предмету труда) и временные (по времени осуществления), строго говоря, как таковых временных технологических связей не существует.

В любом технологическом процессе предметные связи всегда последовательны. Технологические операции следуют строго одна за другой.

Внутри операции последовательность вспомогательных и технологических переходов также однозначна и неизменна.

По-другому обстоит дело с временными связями. Они могут быть «последовательными» (дискретные технологические процессы) и «параллельными» (непрерывные технологические процессы).

На основании вида временных связей определяется соответствующий вид технологического процесса.

В данном случае процесс производства силикатного кирпича на основании вида временных связей является непрерывным. Данный процесс производства характеризуется непрерывным и одновременным выполнением рабочих и вспомогательных технологических действий. В данном случае в стадии обработки находится несколько порций сырья. Пока над одной порцией выполняются, например, рабочие действия, над другой в это же время, выполняются вспомогательные. Таким образом, хотя при обработке каждой отдельной порции сырья вспомогательные и рабочие действия чередуются, для всех обрабатываемых порций наблюдается одновременное выполнение рабочих и вспомогательных действий. Например, пока одна порция сырья загружается, другая перерабатывается и т.д. В итоге получаем непрерывное выполнение рабочих действий, т.е. непрерывный технологический процесс. Наиболее длительными по времени являются рабочие действия, поэтому они определяют сроки обработки. Следовательно, непрерывные процессы "экономят" время, но требуют больших производственных территорий. Непрерывные процессы компактны во времени, но растянуты (разнесены) в пространстве.

Рис. 4.2 Структура операции автоклавной переработки производства силикатного кирпича.

К преимуществам непрерывных процессов относятся:

постоянство режимов работы оборудования, что облегчает условия его работы и удлиняет срок службы;

возможность максимальной механизации и автоматизации процесса;

- создание благоприятных условий для использования вторичных энергоресурсов (например, тепла отходящих газов).

Однако непрерывные процессы имеют и ряд недостатков:

занимают большие производственные площади;

требуют немалых затрат на создание производства;

требуют большого количества перемещений предмета труда, т.е. имеют большую долю вспомогательных действий;

непригодны при изготовлении крупногабаритных икрупнотоннажных видов продукции, при единичном производстве, при изготовлении пробных партий продукции.

Можно предложить следующие возможные варианты воздействия на технологический процесс производства силикатного кирпича:

- произвести комплексную механизацию и автоматизацию производства , например, можно до минимума сократить транспортные расходы при доставлении составных компонентов силикатного кирпича путем использования конвейерных линий.

- в целях экономии трудозатрат максимально использовать местные сырьевые ресурсы.

- исключить использование энергоемкого оборудования за счет увеличения его производительности. [2]

Процесс автоклавного твердения можно интенсифицировать следующими способами:

- увеличить удельную поверхность основного кремнеземистого компонента;

- вводить в состав сырьевой смеси активные тонкодисперсные добавки (в частности, тонкомолотый доменный шлак);

4.3 Структура технологического перехода

Рис. 4.3 Структура технологического перехода «физико-химическое превращение исходного сырья»

5. Aнализ перспективных направлений развития технологического процесса

Силикатный кирпич находит широкое применение в строительстве. Возрастает выпуск эффективного пустотелого силикатного кирпича. Однако в среднем его пустотность высока (около 11 %).

В производстве силикатного кирпича необходимо продолжать обновление морально устаревшего и физически изношенного оборудования, решать вопросы механизации трудоемких процессов путем разработки и внедрения эффективных отечественных механизмов. Для снижения плотности кирпича необходимы более совершенные прессы. Наиболее рационально использование газосиликатных бетонов, имеющих малые плотность и теплопроводность. Стоимость плотных силикатных бетонов в среднем на 20 % ниже стоимости цементного бетона с равноценными характеристиками, а расход извести на 1 м3 силикатного бетона в 2...2,5 раза меньше, чем цемента при получении бетона той же прочности. В смесях для силикатных бетонов отсутствуют крупные заполнители -- щебень и гравий. Кроме того, известь и песок дешевле, чем цемент и щебень. Преимущество силикатных материалов заключается еще в том, что кроме кальциевой извести в качестве вяжущего в них могут применяться доменные гранулированные и отвальные шлаки, золы топлив, природные силикаты магния, нефелиновые шламы и другие отходы промышленности, которые при автоклавной обработке изделий обеспечивают их достаточные прочностные показатели.

Стены из силикатного кирпича в 6 раз легче стен из кирпича и в 2,5 раза -- из керамзитобетона при равноценных теплозащитных показателях. Большие резервы снижения себестоимости производства силикатобетонных изделий заключаются в снижении удельного расхода сырья и материалов.

С точки зрения социально-этического маркетинга, силикатный кирпич является прогрессивным строительным материалом. А при использовании предложенного способа производства, снижаются не только экономические затраты, но и растут его социально-этические свойства, такие как достигаемый экологический эффект и облегчение труда рабочих.

Таким образом, производство силикатного кирпича имеет перспективы на будущее, так как он является довольно прогрессивным строительным материалом, и его производство снижает различного рода затраты.

Заключение

В заключение, о проделанной работе можно совершенно точно сказать, что предложенный способ производства - силосный - силикатного кирпича, и является на данный момент наиболее эффективным.

Силосный способ имеет значительные экономические преимущества, так как при силосовании массы на гашение извести не расходуется пар. Кроме того, технология силосного способа производства значительно проще технологии барабанного способа. Подготовленные известь и песок непрерывно подаются питателями в заданном соотношении в одновальную мешалку непрерывного действия и увлажняются. Таким образом, происходит уменьшение как финансовых затрат, так и временных. Последние в свою очередь неизбежно влекут за собой экономию денежных средств. Кроме того, увеличивается производительность завода.

Более того, эффективно производить известково-зольный силикатный кирпич. Данный кирпич имеет ряд преимуществ. Существенное снижение себестоимости эффективного зольного кирпича достигнуто не только за счет использования дешевого техногенного сырья, но и благодаря отсутствию двух таких энергоемких технологических переделов, как обжиг извести и помол вяжущего.

Преимуществом данной технологии является также экологический эффект от применения промышленных отходов взамен природных материалов.

С точки зрения социально-этического маркетинга, силикатный кирпич является прогрессивным строительным материалом. А при использовании предложенного способа производства, снижаются не только экономические затраты, но и растут его социально-этические свойства, такие как достигаемый экологический эффект и облегчение труда рабочих.

Применение данной технологии позволит расширить рынки сбыта силикатного кирпича, повысив, таким образом, рентабельность производства.

Список использованных источников

Воробьев В.А. Строительные материалы. - М.: Высшая школа, 1987.

Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. - М.: Высшая школа, 1967.

Кохно Н.П. Общая экономическая теория технологического развития производства: монография/Н.П. Кохно. - Мн.: БГЭУ, 2003. - 248 с.

Основы технологии важнейших отраслей промышленности: В 2 ч. Ч. 2: Учеб. Пособие для вузов; Под ред. И.В. Ченцова, В.В. Вашука. - 2-е изд., перераб. и доп. - Мн.: Высшая школа., 1989.

Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учебное пособие для строит. спец. ВУЗов. - 2-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2004.

Хавкин Л.М. Технология силикатного кирпича. - М., 1982.

Размещено на Allbest.ru