Проектирование цеха по производству лицевого силикатного кирпича

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Наружная отделка - это необходимая работа, а непросто создание эффектного украшения фасада. Использование различных облицовочных покрытий позволяет добиться при облагораживании внешнего вида постройки эффектов, улучшающих ее эксплуатационные характеристики и условия проживания внутри здания. Наружная облицовка сооружения при правильном ее выборе позволяет: обеспечить защиту конструкции от разрушающего воздействия факторов внешней среды: влаги, температурных колебаний; создать дополнительный звукоизоляционный слой, препятствующий попаданию внешних шумов внутрь жилья, что особенно актуально при расположении рядом шумных соседей, автострад; качественно, красиво украсить домик; повысить уровень пожаробезопасности; поддерживать естественную циркуляцию пара и воздуха. [1]

На сегодняшний день объем конструкционно-отделочных стеновых материалов имеет большую долю в малоэтажном частном строительстве. В следствии большей экономичности и простоты возведения стеновых конструкций.

Большую часть конструкционно-отделочных стеновых материалов занимает керамический кирпич, захарактеризовавший себя как наиболее надежный. Второе место по объему занимает производство стеновых блоков на основе разных вяжущих с офактурированием, торкретированием одной из поверхностей. Силикатный кирпич по опыту эксплуатации второй середины прошлого века до сих пор, хоть и неоправданно, рассматривается как крайний вариант использования.

Сегодня проблема низкой водостойкости силикатного кирпича решается улучшением технологии производства, а также применением кремнийорганических гидрофобизаторов, придающих материалу водоотталкивающие свойства при сохранении его газо и паропроницаемости. Экономическая эффективность гидрофобизации определяется невысокой стоимостью и низким расходом продуктов при обеспечении сохранения первоначального внешнего вида, снижения теплопотерь и надежной защиты материала от увлажнения. В настоящее время выпуск силикатного кирпича с гидрофобным слоем освоили ООО «Силикатстрой» Нижегородской области, ОАО «Павловский завод» Ленинградской области, ОАО «Ярославский завод силикатного кирпича», ОАО «Глубокинский кирпичный завод» Ростовской об-ласти и др. Внешний вид силикатного кирпича за последнее время радикально изменился.

Если ранее силикатный кирпич имел традиционно белый цвет, который в процессе эксплуатации зданий менялся на грязно-серый, то ныне найдены стойкие пигменты и разработаны способы объемного окрашивания в красивые цвета (коричневый, розовый, желтый, серый, зеленый, оранжевый, красный). Такое окрашивание обеспечивает его абсолютную цветовую надежность: мелкие щербины и даже сколы, которых невозможно избежать при возведении стены, не портят внешнего вида постройки .[2]

1. Технологическая часть

1.1 Номенклатура выпускаемой продукции, требование стандарта

На данном технологическом производстве будет осуществлен выпуск облицовочных силикатных кирпичей методом объемного окрашивания. Цвета окрашивания: коричневый, розовый, желтый, серый, зеленый, оранжевый, красный, синий. Возможно сочетание пигментов для создания других цветов, а также оттенков.

В соответствие с Российскими нормами полное наименование будет следующее: кирпич СОРПуОб-M125/F25/1,4 (силикатный; облицовочный, рядовой, пустотелый, объемно окрашенный, марка по прочности 125, 25 по морозостойкости, средняя плотность 1201-1400 кг/ м3.)[3]

Таблица 1 - Дефекты внешнего вида лицевого кирпича

Вид дефекта	Число дефектов
1 Отбитости и притупленности углов глубиной от 10 до 15 мм, шт.	1
2 Отбитости и притупленности углов глубиной более 15 мм, шт.	Не допускаются
3 Отбитости и притупленности ребер глубиной от 5 до 10 мм, шт.	1
4 Отбитости и притупленности ребер глубиной более 10 мм, шт.	Не допускаются
5 Шероховатости или срыв грани глубиной не более, мм	3
6 Трещины протяженностью до 40 мм, шт. (см. рисунок 4)	Не допускаются

Таблица 2 - Пределы прочности изделий при сжатии и изгибе

Марка изделия	Предел прочности МПа (кгс/см), не менее
	при сжатии	при изгибе
	Средний для десяти образцов кирпича	наименьший из значений	одинарного полнотелого кирпича	одинарного пустотелого кирпича
			средний для пяти образцов кирпича	наименьший из значений	средний для пяти образцов кирпича	наименьший из значений
M300	30,0 (300)	24,0 (240)	4,0 (40)	2,7 (27)	2,4 (24)	1,8 (18)
M250	25,0 (250)	20,0 (200)	3,5 (35)	2,3 (23)	2,0 (20)	1,6 (16)
M200	20,0 (200)	16,0 (160)	3,2 (32)	2,1 (21)	1,8 (18)	1,3 (13)
M175	17,5 (175)	14,0 (140)	3,0 (30)	2,0 (20)	1,6 (16)	1,2 (12)
M150	15,0 (150)	12,0 (120)	2,7 (27)	1,8 (18)	1,5 (15)	1,1 (11)
M125	12,5 (125)	10,0 (100)	2,4 (24)	1,6 (16)	1,2 (12)	0,9 (9)
M100	10,0 (100)	8,0 (80)	2,0 (20)	1,3 (13)	1,0 (10)	0,7 (7)

1.2 Характеристика сырьевых материалов

силикатный кирпич пресс гасильный

Основными видами сырья для производства силикатного кирпича являются известь, песок и различные пигменты.

Пигменты должны быть малоактивными при взаимодействии с известью, для повышения их окрашивающей способности, иметь удельную поверхность порядка 20-25 см2/г, а так же быть щелочестойкими, светостойкими и стойкими к автоклавной обработке.

Кальциевая негашеная известь в условиях автоклавной обработки образует с молотым кварцевым песком основное количество цементирующего вещества.

Качество извести для производства силикатного кирпича обычно характеризуется двумя основными показателями: содержанием активных (CaO+MgO) и скоростью гашения.[4]

Таблица 3 - Технические требования к извести

Известь кальциевая	Сорт	Содержание, % по массе
		Активных CaO+MgO, не менее	Активной MgO, не более	, не более	Непогасившихся зерен, не более
	1	90	5	3	7
	2	80	5	5	11
	3	70	5	7	14

Повышение прочности силикатного кирпича достигается путем введения в состав сырьевой смеси некоторого количества молотого кварцевого песка (при помоле извести в шаровой мельнице), либо приготовлением совместно-молотых известково-кремнеземистых вяжущих.

Оптимальное соотношение извести и кремнеземистого компонента 1:1 по весу. Активность вяжущего при этом 35-40%.

Совместный помол компонентов вяжущего производят в шаровых мельницах, обеспечивающих получение стабильного продукта необходимой дисперсности. Тонкость помола вяжущего характеризуется остатками на ситах № 0,2 и 0,08.

Кварцевые пески, являясь основным компонентом шихты при изготовлении силикатного кирпича, широко распространены почти по всей территории нашей страны. По данным геологической разведки, большинство месторождений песка - кварцевые и кварцево-полевошпатные. Значительно меньше распространены полевошпато-кварцевые и нефелиновые. В зависимости от места залегания пески бывают: горные и овражные, речные и озерные, морские и дюнные.

Горные и овражные пески характеризуются угловатой формой зерен с шероховатой поверхностью. Наиболее чистые, содержание не менее 95% кремнезема, - речные, озерные и морские. Залегая на берегах или на дне рек и морей, они имеют песчинки окатанной формы с гладкой поверхностью. Бархатные (дюнные) пески имеют округлую форму зерен и более шероховатую поверхность.

Природный песок, в зависимости от зернового состава, бывает крупный, средний, мелкий и очень мелкий. Для каждой группы природного песка полный остаток на сите с сеткой № 0,63 и модуль крупности должны соответствовать значениям, указанным в таблице 5.

Таблица 4 - Группы крупности песков

Группа песка	Полный остаток на сите № 0,63, % по весу	Модуль крупности
Крупный	Более 50	Более 2,5
Средний	30-50	2,5-2,0
Мелкий	10-30	2,0-1,5
Очень мелкий	Менее 10	1,5-1,0

От качества песка в значительной степени зависит качество силикатного кирпича. Одним из важных показателей является зерновой состав песка. Наиболее эффективен кварцевый песок неоднородный по гранулометрическому составу с наличием зерен с острыми гранями и шероховатой поверхностью. В этом случае происходит более компактная укладка сырьевой смеси в процессе прессования за счет равномерного распределения крупных мелких зерен песка между собой, а также более полное связывание кварца с известью в процессе автоклавной обработки.

По зерновому составу песок должен удовлетворять требованиям таблицы 5.

Таблица 5 - Зерновой состав песка

Размеры отверстий контрольных сит, мм	Полные остатки на ситах, % по весу
2,5	0-10
1,25	0-18
0,63	10-47
0,315	30-80
0,16	60-90
0,08	70-95

При использовании однородных по гранулометрическому составу песков, а также содержащих зерна окатанной формы, требуется большое количество извести при формовании, а сырец и готовый силикатный кирпич, как правило, имеют более низкую прочность.

Зерен крупнее 5 мм не должно быть более 5% по весу.

Существенное влияние на качество цветного силикатного кирпича оказывают примеси песка. Вредные примеси - комковатые глинистые включения - затрудняют подготовку и переработку силикатной массы, снижают прочность и морозостойкость кирпича, повышают его водопоглощение.

Поэтому при изготовлении цветного силикатного кирпича, к которому предъявляются более высокие требования по прочности и морозостойкости, силикатные заводы должны уделить особое внимание вопросам переработки силикатной массы, содержащей глинистые включения.

В кварцевых песках однородного состава при равномерном распределении и допустимом содержании глина оказывает положительное влияние на формовочную способность смеси, сырцовую прочность кирпича и качество готовой продукции.

Песок должен содержать не менее 50 % кварца. Зерна песка должны быть остроугольной формы с шероховатой поверхностью и разной крупности. Содержание пылевидных, илистых и глинистых частиц размером менее 0,05 мм должно составлять не более 20 %. В песке не должно быть примесей органических веществ, придающих окраску, которая темнее цвета эталона. Указанные требования нормированы . Этим стандартом предъявляются требования к содержанию кварца, щелочей и тонкодисперсных частиц в песке, а также к его гранулометрии. По стандарту, щелочей в пересчете на - не более 7,2. Содержание сернистых и сернокислых соединений в пересчете на не должно превышать 2%, а слюды - 0,5%. [5]

1.3 Выбор и обоснование способа производства и технологической схемы

Существуют три способа производства объемно окрашенного кирпича, связанных с добавлением пигмента на разных стадиях передела. Первый вариант-это добавление его в вяжущее перед помолом, 2 способ подача пигмента в смеситель перед реакторами. С заданными(малыми) объемами производства силикатного кирпича целесообразнее всего использовать 3 способ, в котором помол пигмента осуществляется на отдельном предприятии, и его подача происходит в сухом виде в СРГ перед прессами.

Просев песка осуществляется на инерционных ситах большой производительности с малыми затратами энергии и хранится на открытых складах. Известняк поставляется с карьера в готовом, отфракционном виде на открытый склад.

Данное производство силикатного кирпича включает в себя производство извести в шахтной печи, её 2-ух стадийный помол щековой и молотковой мельницами для большей эффективности работы мельницы, приготовление известково-кремнеземистого вяжущего для большей прочности кирпича и устойчивости пигментов. Использование непрерывных реакторов совместно со стержневыми смесителями растирателями гомогенизаторами для перетирания скомкивавшейся смеси в дисперсию и хорошего смешивания смеси с пигментом.

При производстве качественного лицевого кирпича необходимо использовать гидравлические прессы с 2-х сторонним и двойным плавном прессованием. Автоклавы используются небольшой длины с различными режимами запаривания, в зависимости от вида используемого пигмента. Отправляясь на склад поддоны с кирпичами обматывают целлофановой пленкой, для защиты от внешних факторов. [6]

В данной курсовой работе используется 2-бункерная система подачи пигмента, который может легко переноситься и будет иметь все возможности для использования его по 2 другим технологическим способам. Если это необходимо.

1.4 Описание технологического процесса и физико-химических основ производства

Производственный процесс начинается с добычи и доставки сырья на склады завода. Известняк соответствующим образом подготавливают карьере: сортируют по размеру кусков, и если необходимо, более крупные негабаритные куски дробят. Так как размеры глыб добытой горной породы нередко достигают 500 - 800 мм и более, то возникает необходимость дробления их и сортировки всей полученной после дробления массы на нужные фракции 40-80. Это осуществляется на дробильно-сортировочных установках, работающих по открытому или замкнутому циклу с использованием щековых, конусных и другого типа дробилок.

Известняк с открытого склада на скиповом подъемнике поступает в шахтную печь, где происходит его декарбонизация, то есть превращение в негашеную известь: CaCO3> CaO+CO2. Важно иметь ввиду что долгий обжиг вдет к уплотнению извести по периферии, тем самым затрудняя обжиг внутри известняка (как следствие этого процесса известь на периферии может быть пережжённой), поэтому очень важно подобрать оптимальный режим обжига и размер кусков известняка. Пережег извести ведет к увеличению времени ее гашению, как следствие гашение происходит в сырце с изменением объема извести. Происходит разрушение сырца в автоклаве. Недожег извести способствует снижению ее активности и перерасходу вяжущего. После обжига известь дробят на щековой, а затем и молотковой дробилке, способствую более равномерному измельчению. Измельченная известь в цементовозах поступает в силоса, установленные на заводе.

Доставка песка на завод осуществляется автотранспортом. Складируется песок на открытой площадке. Со склада песок поступает на инерционный грохот для выделения крупных включений. Из инерционного грохота большая часть песка (90%) поступает в бункера, где может производиться шихтовка песков с разными гранулометрическими составами, что в итоге может повысить плотность кирпича, в качестве заполнителя, а остальная часть (10%) отправляется в другой бункер, из которого затем поступает в шаровую мельницу для совместного помола с негашеной известью. Мельница представляет собой цилиндр, вращающийся на полых втулках. Во избежание замазывания узких горловин мельниц влажным песком удаляются из передней цапфы мельницы втулку с расположенными внутри нее по винтовой линии невысокими гребнями, а взамен устанавливаются шнек, входящий наружу, и неподвижный корпус. В результате получается винтовой смеситель, в котором влажный песок подсушивается мелко дробленной известью, сухая смесь бесперебойно поступает в мельницу и сразу подвергается помолу. Внутреннее пространство мельницы разделено на камеры. В первой камере осуществляется грубый помол. Во второй камере происходит более тонкое измельчение. Во время совместного помола уже начинает происходить гашение извести: CaO+H2O>Ca(OH)+65,5 кДж/моль. Начинают образовываться водяные пары и происходить пыление.

Пигменты поступают на завод в запакованных пешках, которые ручном трудом доставляются в бункера с весовыми дозаторами.

Из расходных бункеров песок, воду и продукт помола весовыми дозаторами подают в лопастной смеситель. Тщательно перемешанная смесь, с влажностью порядка 7 - 9%, направляется в периодические реакторы гашения, представляющие собой силосы, в которых происходит гашение извести. Гашеная смесь, с влажностью около 4 - 5% , пигмент в порошкообразном виде, поступают в стержневой смеситель(СРГ), где смесь равномерно распределяется с разрушением агрегированных комков смеси, в том числе глины, для лучшего взаимодействия всех компонентов между собой и создания большего числа микрокапилляров после прессования. Перемешанная смесь поступает в бункеры прессов.

Важным фактором прочности сырца является наличие в нем микрокапилляров, которое достигается не высокой влажностью смеси 4-6% и большой удельной поверхностью вяжущего.

Используются гидравлические прессы с 2-ух сторонним и 2-ух стадийным плавным прессованием. Автоматический укладчик раскладывает кирпичи в вагонетки.

Заполненные вагонетки закатываются на общую тележку. Тележка направляет вагонетки в автоклавы. Растворимость СаО в воде составляет 1 г/л. Растворимость же всего 0,0002 г/л. Однако при повышении температуры его растворимость увеличивается до 0,5 г/л. Для этой цели и используют автоклав.

Температуру сырца в период загрузки в автоклав принимаем 40°С. Температура стенок автоклава выше, чем температура сырца, в связи с этим тепло передается наружным поверхностям кладки сырца на вагонетках и часть воды из него испаряется, повышая относительную влажность воздуха автоклава, если одна из его крышек закрыта.

При впуске насыщенного пара он омывает сырец, вагонетки и стенки автоклава и смешивается с находящимся там воздухом. Вначале происходит только интенсивный прогрев сырца благодаря большой разности температур между ним и паром. Давление же сохраняется на уровне атмосферного до тех пор, пока средняя температура в нем не достигнет 100°С. Этот период является пропариванием сырца без давления.

После выравнивания температур условия твердения во всех зонах становятся одинаковыми. В этот период происходит пропаривание кирпича под давлением до 12 атмосфер и температуре 180-210 Сє, образуются гидросиликаты кальция, отличающихся высокой прочностью:



Как только давление начинает снижаться, тотчас же находящейся в порах кирпича вода становится перегретой по отношению к теоретической температуре жидкости и бурно вскипает. Цикл запаривания длится до 10 часов.

После этого вагонетки с кирпичами из автоклава отправляются на склад. В течение некоторого времени нахождения на воздухе продолжается рост прочности кирпича, что обусловлено высыханием, а также, тем что не вступившая в реакцию с кремнезёмом реагирует с воздуха, образуя .

Рисунок 1

1.5 Режим работы предприятия

Режим работы рекомендуется принимать в соответствии с нормами технологического проектирования. [7]

Режим работы следует принимать с учетом проведения ремонта технологического оборудования в нерабочие смены и дни. Не предусмотрены потери рабочего времени по организационным причинам.

Обеденный перерыв в цехе в течение рабочих смен с остановкой технологической линии не предусматривается.

Номинальный годовой фонд рабочего времени оборудования, ч, рассчитывают по формуле:

где N - количество рабочих дней в году;

n - количество рабочих смен в сутки;

t - продолжительность рабочей смены, ч.

Расчетное рабочее время оборудования в год, ч, рассчитывается по формуле:

=

где - коэффициент технического использования оборудования.

Результаты расчета режима работы предприятия сведены в таблицу 6

Таблица 6 - Расчетный режим работы предприятия

Наименование переделов	Количество смен в сутки	Дни в году	Номинальный годовой фонд времени	Коэффициент использования	Фактический годовой фонд времени
Отделение приема сырья	1	253	2024	1	2024
Помольное отделение	1	365	8760	0,9	1822
Смесеприготовительное отделение	1	253	2024	0,8	1619
Формовочное отделение	1	253	2024	0,82	1660
Запарочное отделение	2	253	4048	0,95	3846
Склад готовой продукции	По приему	2	253	4048	0,95	3846
	По отгрузке	1	253	2024	0,9	1822
Примечания
- Продолжительность рабочей смены - 8 часов.
- Прием и отгрузка сырья производится автотранспортом.

1.6 Материальный баланс производства

Материальный баланс производства рассчитывается исходя из норм технологического проектирования[8]

Заданный объем - 1,2 миллионов условного пустотелого кирпича в год.

Пресс для малых объемов подобран ПАК300.4 по каталогу[9]

Годовая производительность одного пресса рассчитывается по формуле:

= ПЧЧЧ

где П - паспортная производительность пресса с учетом двух стадийного прессования, тыс. шт. усл. кирпича в ч;

- коэффициент выхода годной продукции из пресса;

- коэффициент выхода годной продукции из автоклава;

- годовой фонд рабочего времени, ч;

= 0,5Ч1660Ч0,97Ч0,985=780 шт

Рассчитаем количество прессов по формуле:

n =

где Q - выпуск кирпича в год, тыс. шт.;

- годовая производительность одного пресса.

= = 1,53 шт

Принимаем 2 пресса.

Из рисунка 2 [8], находим количество вяжущего на 1 тысячу штук при марке на сжатие 125, вяжущее равно 440 кг.

Расход вяжущего с учетом потерь для кирпича рассчитывается по формуле:

=

где - расход вяжущего на 1 тыс. шт. усл. кирпича.

= = 575 т

Годовой расход извести равен:

= 0,5Ч = 0,5Ч575=287,5 т

Расход песка определяется по формуле:

=

где У - удельный расход песка с учетом потерь по рисунку 3 [8].

= = 2500

Таблица 7 - Средний расход пигмента

Пастельные тона	0,2-0,5%
Оттенки средней интенсивности	0,5-1%
Интенсивные тона	1-2%

Перевод значений песка из объема в массу осуществляется по формуле:

 = сЧП

= 1,3Ч2500=3250 т.

Количество пигмента нужно выбирать в зависимости от его красящих свойств, удельной поверхности. В номенклатуре данного предприятия ожидается изготовление всей гаммы цветных кирпичей с разным уровнем окрашивания. В связи с этим расход берется как средний по максимальным значениям цветов таблицы 7. Который будет равен 1,2%.

Количество пигмента с учетом 4% потерь:

Пигм = (+)Ч0,012Ч1,04

Пигм = 575+3250) Ч0,012Ч1,04=48т

Расход воды на годовой выпуск изделий рассчитывается по формуле:

= (Ч++Пигм)Ч0,04

= (1,3Ч2500+575+48) Ч0,04=155 т.

Расход формовочной смеси будет равен:

С = Вяж+П+Пигм+В

С= 575+3250+48+155=4028 т

Пересчет смеси из массы в объем происходит по формуле:

м3

Расход основных компонентов сведен в таблицу 8

Таблица 8 - Расход основных компонентов

Наименование	Ед. изм.	Расход материалов
		часовой	суточный	годовой
		средний	максим.	средн	максим.
Вяжущее состава 1:1	т	0,18	0,20	2,27	2,39	575
Известь	т	0,09	0,10	1,14	1,19	287,5
Песок	м3	0,77	0,89	9,88	10,38	2500
	т	1,00	1,15	12,85	13,49	3250
Вода	м3	0,05	0,06	0,61	0,64	155
Формовочная смесь	м3	0,89	1,02	11,37	11,94	2877,2
	т	1,24	1,43	15,92	16,72	4028,08
Вяжущее состава 1:1	т	0,36	0,41	2,27	2,39	575
Известь	т	0,18	0,20	1,14	1,19	287,5
Песок	м3	1,54	1,78	9,88	10,38	2500
	т	2,01	2,31	12,85	13,49	3250
Пигмент	м3	0,03	0,03	0,19	0,20	48
Вода	м3	0,10	0,11	0,61	0,64	155
Формовочная смесь	м3	1,78	2,04	11,37	11,94	2877,2
	т	2,49	2,86	15,92	16,72	4028,08

Таблица 9 - Производственная программа

Материал по переделам	Ед. изм.	Потери, %	Количество в
			Год	Сутки	Час
Склад готовой продукции	По приему	Тыс. шт.	-	1200	4,74	0,76
	По отгрузке	Тыс. шт.	-	1200	4,74	0,76
Запарочное отделение	Тыс. шт.	1,5	1218	4,81	0,36
Формовочное отделение	Тыс. шт.	3	1236	4,89	0,86
Смесеприготовительное отделение	т	-	4028,08	15,92	2,86
		-	2877,2	11,37	2,04
Помольное отделение	т	-	575	2,27	0,36
Прием извести на склад	т	-	287,5	1,26	0,06
Известняк на склад	т	-	460	1,82	0,26
Песок на смесеприготовительное отделение		-	2500	9,88	1,78
	т	-	3250	12,85	2,31
Песок на прием сырья		-	2721	10,75	1,55
	т	-	3537,5	13,98	2,01

1.7 Расчет складов и бункеров

Склады и бункера устраиваются на заводах для обеспечения его бесперебойной работы. Бункера устанавливаются непосредственно перед каким-либо технологическим оборудованием. Они дают возможность регулировать количество материала подаваемого в оборудование. Емкость бункеров принимаем равной 3-х часовой производительности оборудования на односменных переделов.

Для хранения песка используется открытый штабельный склад с грейферным краном. Объем складируемого материала, , определяется по формуле:

V = Чn

где - суточный расход материала, ;

n - нормативный запас материала, сут.

V = 10,75Ч10=107,5 .

Принимаем длину штабеля 14 м.

Объем бункеров, устанавливаемых перед оборудованием, рассчитываем по формуле:

=

где - объем бункера, ;

- фактическая часовая производительность оборудования по данному компоненту, т/ч;

- насыпная плотность материала, т/;

- коэффициент заполнения (0,7-0,9);

t - нормативный запас материала, ч.

Объем бункера извести, установленного перед мельницей составит:

= = 0,6 .

Объем бункера песка , устанавливаемого перед мельницей составит:

= = 0,5 .

Объем бункеров песка, устанавливаемых перед грохотами составит:

= = 2,08 .

Объем бункера песка используемого в качестве заполнителя, установленного перед двухвальным лопастным смесителем составит:

= = 5,8 .

Объем бункера вяжущего, устанавливаемого перед двухвальным лопастным смесителем составит:

= = 1,4 .

Объем бункеров устанавливаемых перед прессами:

= = 0,64 .

На каждый пресс будет приходится бункер на 0,32 .

Известь хранится в силосе. Его объем рассчитывается по формуле:

=

где - объем силоса, ;

- фактическая суточная производительность оборудования по данному компоненту, т/сут;

- насыпная плотность материала, т/;

- коэффициент заполнения (0,7-0,9);

t - нормативный запас материала, ч.(на 9 дней)

Объем силосов для извести составит:

= = 12,6 .

Площадь склада определяется по формуле:

F =

где - суточная производительность запарочного отделения, шт. усл. кирпича;

t - нормативный запас сырья в сутки;

К - коэффициент учитывающий обслуживание склада (склад обслуживается погрузчиками автотранспорта К=1,3).

F = Ч1,3=32,8 .

1.8 Расчет количества основного технологического оборудования

Выбор и расчет основного технологического оборудования производим в соответствии с принятой технологической схемой.

Расчет прессов произведен при расчете производственной программы. Был принят пресс ПАК300.4 в количестве 2 штук.

Количество единиц остального оборудования рассчитывается по формуле:

n =

где - производительность по переделу, т/ч (т/сут, /ч);

- паспортная производительность, т/ч (т/сут, /ч).

Для удаления из песка посторонних примесей - камней, комков глины, веток, металлических предметов, крупных включений установлен плоский инерционный камневыделительный грохот КМ ГИС-22П. Основные технические характеристики: производительность 10 т/ч; размер сита 1000Ч3000; угол наклона сита 15 - 24?; мощность электродвигателя 5,5 кВт.[]

Рассчитаем количество грохотов, необходимых для обеспечения заданной производительности по переделу:

n = = 0,21 шт.

Для помола вяжущего установлена трубная мельница ШМ 900.3000. Технические характеристики: диаметр - 900мм; длина мельницы - 3000мм; производительность - 1,1 т/ч; мощность главного электродвигателя - 22 кВт.[12]

Рассчитаем количество мельниц, необходимых для обеспечения заданной производительности по переделу:

n = = 0,33 шт.

Для перемешивания вяжущего с заполнителем и водой установлен двухвальный лопастной смеситель НД-600. Основные технические характеристики: производительность - 3 /ч; активная длина корыта - 5,65м; мощность электродвигателя - 18,5 кВт.

Рассчитаем количество смесителей, необходимых для обеспечения заданной производительности по переделу:

n = = 0,95 шт.

Для гашения смеси установлен гасильный реактор. Подбор вместимости и геометрического объема гасильных реакторов производим по рисунку 2.[8] Длительность пребывания смеси в реакторе - 4 часа. Смеси 2,04 /ч. Размеры реакторов подбираем по рисунку 3.[8] Приняв отношение высоты цилиндра к его диаметру равное трём.

Рисунок 2 - Номограмма подбора вместимости и геометрического объема гасильных реакторов

Рисунок 3 - Номограмма подбора размеров гасильных реакторов

Время пребывания смеси в силосе 5 часов, для обеспечения запаса поста формования. Число реакторов составит - 3 шт; общая полезная, вместимость реакторов - 20 ; геометрический объем одного реактора - 8,79 ; диаметр реактора - 1 м; высота - 11,2 м.

Более тщательное смешение компонентов осуществляется в смесителе - растирателе гомогенизаторе (стержневая мельница) ШЛ 594. Основные технические характеристики: производительность - 5 т/ч.[13]

Рассчитаем количество смесителей - растирателей гомогенизаторов, необходимых для обеспечения заданной производительности по переделу:

n = = 0,572 шт.

По каталогу [14], выбираем режим работы автоклава при запаривании различных видов изделий под разным давлением. В соответствии с номенклатурой продукции пустотелому кирпичу соответствует а для сплошного кирпича 8,75 ч. Для запаривания изделий используем автоклавы размерами 2Ч8 м вместимостью 6 запарочных вагонеток. Подаваемое давление - 1,2 МПа.

Сменная производительность автоклавов составляет:

А =

где Б - вместимость автоклава, тыс. шт. усл. кирпича;

В - число циклов запаривания в 1 сутки.

А = = 5040 шт. усл. кирпича.

Рассчитаем количество автоклавов:

n = = 0,954 шт.

Таблица 10 - Ведомость оборудования

Наименование	Тип	Ед изм	Требуемая производительность	Паспортная производительность	Количество	Мощность э/двигателя, кВт
Пресс гидравлический	ПАК300.4	Тыс шт	1200	780	2	-
Грохот для песка	КМ ГИС-22П	т/ч	2,01	10	1	5,5
Шаровая мельница	ШМ 900.3000	т/ч	0,36	1,1	1	22
Лопастной смеситель	НД-600	/ч	2,86	3	1	18,5
Гасильный реактор	-	/ч	2,04	-	3	-
Смеситель растиратель гомогенизатор	ШЛ 594	т/ч	2,86	5	1	-
Автоклав	2Ч8	Тыс/шт	4810	5040	1	-

1.9 Контроль производства

Систематический контроль на всех стадиях технологического процесса способствует повышению качества готовой продукции. Различают следующие виды контроля по технологическим переделам:

- входной контроль материалов;

- приготовление вяжущего и силикатной смеси;

- формование изделий;

- контроль готовой продукции.

Организация контроля на проектируемом предприятии сводится в таблицу 10.

Таблица 11 - Организация и состав контроля на проектируемом предприятии

Материал	Контролируемый параметр	Место отбора проб	Периодичность контроля
	Наименование	Номинальное значение
Известь	Содержание активных СаО+MgO,	70% 0,25%	склад, транспортер	Каждая партия
	Время и температура гашения, мин.	97єС, 5-10 мин	То же	То же
Известь	Содержание непогасившихся частиц	12% 0,25%	Транспортер	То же
Песок	Влажность,	7% 0,5%	Транспортер	1 раз в смену
	Зерновой состав, (Остаток на сите- содержание)	0,63-10% 0,315-25% 0,14-50%	То же	1 раз в неделю
Песок	Содержание пылевидных илистых и глинистых частиц	20-40% 0,5%	То же	1 раз в смену
Известково-песчаное вяжущее	Содержание активных СаО+MgO	35% 0,25%	Дозатор вя-жущего	Каждый силос
	Остаток на сите 02	2% 0,5%	То же	3 раза в смену
Силикатная смесь до гашения	Содержание активн. CaO+ MgO	-	С транспортерной ленты перед силосами	3 раза с силоса
Гашеная силикатная смесь	Влажность	6%	То же	Каждый силос
Сырец Кирпича	Прочн. на сжатие	Не менее 4,6 кгс/	пресс	С каждого пресса 1 раз в сутки
	Прессовое давление	150-200 кг/	То же	То же
Силикатный кирпич	Внешний вид и размеры	250х120х65мм 250Ч120Ч88мм	склад	Каждая партия
	Предел прочности на сжатие	175,125 кг/	склад	Каждая партия
	Водопоглощение	Не менее 6%	То же	1 раз в квартал
	Морозостойкость	F35	То же	1 раз в квартал

2. Основные сведения по технике безопасности и промышленной санитарии

При проектировании производственных предприятий должны соблюдаться правила и нормы по охране труда. Предприятие не может быть принято в эксплуатацию, если на нём не обеспечено здоровье и безопасные условия труда, предусмотренные правилами и нормами.

Установки и эксплуатация производственного оборудования и технологических линий должны осуществляться в соответствии с требованиями инструкций заводов-изготовителей, инструкций по пуску и эксплуатации, утверждённых в установленном порядке и правил технической эксплуатации.

Мельницы должны оборудоваться аспирационными системами с аппаратами для очистки воздуха и работать под разряжением. Узлы соединения питательной течки разгрузочного патрубка или разгрузочного кожуха с мельницей должны иметь уплотнения, предотвращающие выбивание пыли в производственные помещения. Пульты управления должны располагаться в кабинах наблюдений и дистанционного управления. Мельницы должны иметь автоматическую блокировку, обеспечивающую заданную очерёдность пуска и остановки машин, исключающую возникновение завалов.

Корпус мельницы должен ограждаться металлическими съёмными секциями высотой не менее одного метра на расстоянии от оси мельницы (R+1) м, где R - радиус мельницы (м). Устраивать проходы под корпусами мельниц, установленных на высоте 1,2 метра.

Крышки трубных мельниц со стороны цапфовых подшипников должны ограждаться сплошными или сетчатыми металлическими ограждениями.

Радиус ограждения должен превышать радиус мельницы не менее чем на 100 мм.

Мельницы должны иметь блокировку, обеспечивающую следующий порядок пуска оборудования: пылеулавливающие и аспирационные системы, разгрузочные устройства, мельницы, загрузочные устройства. Эксплуатация при неправильных и отключённых пылеулавливающих и аспирационных системах запрещается. Загрузка мельницы мелющими телами должна производиться при помощи грузоподъёмных машин. Места выгрузки мелющих тел из мельницы должны быть ограждены сплошными деревянными барьерами высотой не менее 0,3 м во избежание раскатывания шаров. Выгрузка шаров производится по наклонным лоткам или желобам.

Весовые дозаторы должны быть закрыты металлическими укрытиями. Укрытия должны быть подсоединены к аспирационным системам с аппаратами для очистки воздуха. Снимать защитные ограждения, проталкивать и извлекать застрявшие куски материала, металла и другие предметы, очищать дозаторы от налипшего материала во время работы дозаторов запрещается. /10/

Процесс производства силикатного кирпича сопровождается выделением пыли, при работе основного технологического оборудования (дробилок, грохотов, мельниц), так и транспортирующего (конвейеров, элеваторов, питателей). Потенциальный пылевыброс достигает от 12 до 23 кг на 1 тыс. шт. кирпича, это около 2700 т в год. Известково-кремнезёмистая пыль содержит до 70% частиц размером менее 20 мкм.

Во время гашения извести, силикатной смеси в воздух выделяются пары воды, теплота, повышающие температуру и влажность, а также увеличивает его запылённость. Всё неблагоприятно отражается на самочувствии и состоянии здоровья человека, и ухудшаются условия труда.

При механической очистке частицы осаждаются под действием силы тяжести, инерционных и центробежных сил. Этот вид очистки осуществляют с помощью циклонов. Эффективность работы аппарата оценивается коэффициентом полезного действия (КПД) по пылеосаждению или степенью очистки газов.

Считая пылевыброс около 18 кг/тыс. шт. и учёта до 70% пылеобразующего оборудования снабжённого системой аспирации, применяются пылеосадительные циклоны соединённые по шесть элементов и рукавные фильтры.

При работе на автоклавах их крышки должны закрываться и открываться с помощью специальных механизмов. Наружные стенки автоклавов должны быть изолированы, пробелены и иметь температуру не более 35?С. Входить в автоклав при температуре в нем более 40?С запрещается. На автоклавах должны быть установлены манометры с предохранительными клапанами. Манометры следует систематически, не реже чем через 6 месяцев проверять. На циферблате манометра должна быть красная черта, указывающая предельное рабочее давление. Крышки автоклавов должны иметь надежное уплотнение.

На современного человека постоянно воздействует производственный, транспортный и бытовой шум, уровни которого часто выходят за пределы биологической переносимости.

Шум на производстве ослабляет внимание работающего, увеличивает расход энергии при одинаковой физической нагрузке, замедляет скорость психических реакций. В результате снижается производительность труда и ухудшается качество работы. Шум также затрудняет своевременную реакцию на предупредительные сигналы, подаваемые персоналом, обслуживающим внутризаводской транспорт (автопогрузчики, электрокары, мостовые краны и т.п.), что может стать причиной несчастного случая. В связи с этим, предусматривается приобретение или изготовление устройств, защищающих рабочих от вредного воздействия шума.

К мероприятиям по общему улучшению условий труда относится усиление освещения рабочих и вспомогательных помещений, реконструкция душевых, гардеробных, умывальных и других санитарно0бытовых помещений.

Работающие в производстве силикатного кирпича должны обеспечиваться спецодеждой, спец. обувью и средствами индивидуальной защиты. [15]

Заключение

В ходе разработки курсового проекта была применена простая линейная технологическая схема с минимальным количеством повторяющегося оборудования и малым использованием производственных площадей. Простота линия заключается в использовании стандартной для данной технологии известково-кремнеземистого вяжущего с кальциевой известью и совместным помолом вяжущих компонентов в мельнице. Универсальность данной схемы заключается в том что технологические операции производятся в 1 смену со сдвигом по фазе на разных переделах. Преимуществом данного предприятия является небольшие объемы выпуска востребованного цветного силикатного кирпича с большой гибкостью предлагаемых решений и технологических возможностей производства.

Литература

1) Варианты отделки наружных стен дома [Электронный источник] - Режим доступа: https://moyastena.ru/otdelka/naruzhnykh-sten-doma. - 24.11.2019.

2) Реалии и перспективы силикатного кирпича [Электронный источник] - Режим доступа: http://www.stroymat21.ru/pdf/2012_07/26-27.pdf - 24.11.2019

3) ГОСТ 379-2015 Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные. Общие технические условия.

4) ГОСТ 9179-2018 Известь строительная. Технические условия.

5) ГОСТ 8736-2014 Песок для строительных работ. Технические условия.

6) Хавкин Л.М. Технология силикатного кирпича. - М.: Стройиздат, 1983.

7) Гурьева, В.А. Отделочные материалы для строительства и реконструкции зданий

8) Турчанинов В.И. «Технология стеновых материалов». - методические указания к курсовому проектированию ИПК ОГУ 2010.

9) Каталог прессов [Электронный источник] - Режим доступа: https://tiu.ru/p63141067-oborudovanie-dlya-kirpicha.html

10) Пигменты для окрашивания силикатного кирпича [Электронный источник] - Режим доступа : https://km-48.ru/a10212-neorganicheskie-pigmenty-krasiteli.html

11) Грохоты инерционные для сортировки мелкозернистых материалов, песков и отсевов дробления [Электронный источник] - Режим доступа : http://kanmash.ru/grohoty-gis.html

12) Шаровые мельницы [Электронный источник] - Режим доступа: https://intech-gmbh.ru/ball_drums/

13) Стержневые мельницы серии ШЛ в силикатном производстве [Электронный источник] - Режим доступа: http://www.inta.ru/pub/sterzhnevye-smesiteli-serii-shl-v-silikatnom-proizvodstve-stroitelnye-materialy.-2016.-9/

14) Компания «Автоклав-Сервис» [Электронный источник] - Режим доступа: https://www.avtoklav-servis.ru/catalog/oborudovanie/avtoklav/

15) Золотницкий Н.Д., Пчелинцев В.А. Охрана труда в строительстве. - М: Высшая школа, 1978. - 401 с.

16) СТО 02069024. 101 2015, Стандарт организации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения / СТО 02069024. 101 2015 - отделом качества образования федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Оренбургский государственный университет», 2015. - 89 с.

Размещено на Allbest.ru