Қоршаған ортаны және еңбекті қорғау Қауіпсіздік техникасы

 

3.2. Өндірістің  технологиялық схемасы мен әдісін таңдау

Керамикалық бұйымдарды түрлі болуына байланысты әртүрлі технологияық әдістермен дайындайды, бірақ өндірудің негізгі кезеңдері  шамамен бірдей. Оларға сазды алу, массаны қалыптау үшін дайындау, шикізатты формалау, бұйымды кептіру мен күйдіру жатады.

Керамикалық материалдар мен бұйымдарды қалыптау әдістері бойынша келесі түрге жіктейді:

1) Иілімділік әдіспен дайындалған материалдар (кірпіштер, қабырғалық тастар, черепица, канлизациялық құбырлар).

    2) Жартылай құрғақ әдісімен дайындалған материалдар (кірпіштер, қабырғалық тастар, едендік плиткалар мен қабырға қаптағыштар).

3) Сұйық массадан (шликерлі) құйылған материалдар (санитарлы техникалық және күрделі пішінді сәнді көркемдік бұйымдар).

Негізінен қабырғалық керамикалық материалдарды осы үш әдіспен жасайды. Керамикалық тастарды дайындау кезінде негізінен иілімді және жартылай құрғақ әдіс қолданылады. Технологиялық қондырғыларды қолданылуына байланысты саздарды қопсытатын және сазды массаны 18-22% ылғалдылықпен дайындайтын; сазды брусты қалыптау және кесу үшін; кептіру және күйдіру кезінде бұйымдарды орналастыру, жылжыту және тасымалдауға арналған болып бөлінеді.

Сазды масса қопсыту арқылы дайындалады: негізгі шикізаттың дезинтеграциясы, ылғалдандыру, араластыру, бумен өңдеу, вакуум арқылы және т.б. тәсілдермен дайындау. Шикізатты өңдеу оны зауытқа алып келген сәттен-ақ басталады. Бұл мақсатқа өте ыңғайлы  көпожаулы экскаваторлар болып табылады. Көпожаулы экскаваторлар алдын-ала шихтаны орташалау арқылы бір мезгілде сазды жұқа қабаттарға бөледі. Қоспаларды дайындау және жіберу үшін араластырғыш қондырғылар мен арнайы транспортты құрылғылар қолданылады. Барлық компоненттер аяғына дейін екі-валды сазараластырғышта араластырылып, ылғалдандырылады.

Қалыптау. Іс жүзінде таспалы тығыздатқыштардың (шнек)  жәрдемімен иілгіштік жағдайдағы балшықты массаны қалыптау кең тараған. Тасымалдап жеткізілген топырақ балшық езетін машиналарда 18-28 % - ға дейін ылғалданып, біртекті иілгіштік құрамдағы масса алынғанша ұқыпты түрде араластырылады. Осындай жолмен дайындалған балшық, бұйымдарға керекті пішін беретін, соңына мундштук орныққан, таспалы тығыздайтын құрылғыға түскен дайын балшық қысымның әсерінен жылжып, мундштуктегі тұрған саңылаулар арқылы қалыпталады. Осы заманғы нығыздайтын машиналар 1,6-7,0 МПа аралығында қысым түсіре алады. Мундштуктегі саңылаулар әртүрлі пішіндегі және өлшемдегі бұйымдарға оның ішінде ұзын өлшемділерге бейімделген.

        Балшықты ерітіндінің иілімділігін  арттыру және оның қуыстығын  кеміту үшін, конструкторлар таспалы вакуумды нығыздатқыштың жаңа жетілдірілген түрін ойлап тапты. Осындай машиналарда қалыпталған кірпіштер, балшық массасындағы ауа көпіршіктері мен артық ылғалды, вакуумды қондырғының шығарып жіберуіне орай, көтеріңкі беріктілік пен тығыздыққа ие болады.

       Нығыздатқыштан шыққан балшық  кірпіш өлшеміне сай машинаға  орнықтырылған пышақ немесе жіңішке  сым арқылы кесіледі. Вакуумды  тығыздатқыштың еңбек өнімділігін  сағатына 1000-нан 5000-ға дейін дана  кірпіш шығара алады. 

       Аз иілімді, ылғалдылығы 13-18 % балшықты массадан бұйымды қалыптау – иілімді әдістің бір түрі. Мұндай жағдайда қалыптау жоғарыда көрсетілген әдіспен іске асырылады, бірақ қысымдау жоғарғы дәрежеде 10-20 МПа жүргізіледі.

      Жартылай құрғақ әдіс бойынша  шикізат материалдарын алдын-ала кептіреді, содан соң ұсақтайды және електен өткізеді, кейіннен қосымша ұнтақтайды, ылғалдандырады және массаны араластырады, шикізатты престейді, қажет болған жағдайда қайтадан кептіреді және күйдіреді. Сумен немесе бумен араластырылып бір масса түріне келтірген кезде керамикалық массасының ылғалдылығы 7 .... 12 % иілімділігі аз пресстелген ұнтақ түрінде  болуы керек. Сондықтан мұндай массалардан бұйымды арнайы пресстерде жоғары қысыммен қалыптау арқылы алады. Керамикалық тастарды өндіруге қажет негізгі шикізаттар ретінде иілімді саздар (60%) және дегидратталған саздар (40%) қолданылады. Барлық шикізаттың компоненттері ұнтақталады, кептіріледі және мұқият араластырылады. Көптеген зауыттарда қайта өңделген шихталар қосымша ретінде сақталады. Сазды массаны сақтау үшін сазсақтағыштар (10 күнге қосымша ретінде есептелген) және силосты-сазқосымшалар қолданылады. Сазараластырғышта дайындалған ұнтақтәрізді массадан алынатын бұйымды гидравликалық престе көпсатылы престеу арқылы өңдейді. Бұйымды гидравликалық немесе механикалық прессте 14,5 МПа дейінгі қысымда қалыптайды (керамикалық тастар, кірпіш өндірісінде) немесе 19,5-29,5 МПа (еденге арналған керамикалық плиткалар өндірісі кезінде). Престелген шикізат туннельді немесе сақиналы (кольцевой) пеште күйдіріледі. Жартылай құрғақ әдісі аз иіліміді саздарды қолдануға, шикізат кептіргішіне отын шығынын азайтуға, өнімнің бағасын төмендетуге мүмкіндік береді. Бірақ бұл технологиямен шикізаттты престеу, иілімді престеу әдісінде қолданылатын ленталық преске қарағанда күрделі яғни бұйымның орташа тығыздығы біршама жоғары. Сонымен қатар құрғақ әдістің  жартылай құрғақ әдістен айырмашылығы оның пресс – ұнтағының ылғалдылығы 2-6%, шикізат кептіргіштен толық шығарылады. Оны тығыз бұйымдарды дайындауда қолданылады яғни кірпіш клинкері, еденге арналған плиткалар, фаянсты бұйымдар даярлауда.

 

        Керамикалық тастарды кептіру. Иілімді әдіспен қалыпталған тастардың, кірпіштердің құрамында  жеткілікті түрде  ылғал болады, сондықтан  оны күйдірерден бұрын әдейі кептіреді, себебі тастарды күйдіру кезінде қырлары ішкі қабаттарына қарағанда жылдамырақ кебеді, осының салдарынан көптеген сызаттар мен жарықшалар пайда болады. Жаңадан қалыпталған тастар, табиғи жағдайға қарағанда, тастар 3-4 есе жылдамырақ кебетін үздікті және үздіксіз қимылдағы арнайы кептіргіш камераларында кептіріледі. Кірпіш зауыттарында туннельді камераларда, вагонеткаға қаланып, ұзындығы 70 метрлік туннельде, ыстық ауа немесе түтінді газдың бағытына қарсы жылжи отырып, 15-36 сағаттан кейін, туннельдің қарама-қарсы соңынан күйдірілген дайын бұйым алынады.

Керамикалық тастарды күйдіру үш кезеңнен тұрады: материалмен химиялық қосылыс түземеген, бос ылғалдың біртіндеп бұзылуы; тастарды күйдіру, бірте-бірте салқындату. Керамикалық бұйымдарды күйдіру кезінде, балшықтың қасиеттері мен қалыпталған бастапқы бұйымның пішініне орай, температура өзгереді. Туннельді пеште ыстық ауаны жіберетін арнайы қондырғы бар. Төменгі жағына тар табанды теміржол салынған. Онымен жүретін вагонетка өзіне толтыра отырғызылған кірпішпен бір бағытта қозғала отырып, біртіндеп қыздыру, күйдіру және салқындату аймақтары арқылы өтеді. Туннельді пештерде керамикалық тастарды 30-70 сағат бойына күйдіреді. Отын ретінде газды, коксты және сұйық жанғыштарды қолданады.

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Керамикалық тастарды дайындаудың технологиялық схемасы

 

Шикізатты жартылай-құрғақ әдіспен дайындау схемасы

 

Мөлшерлеу

(жәшікті бергіш)

Майдалау

(дезинтеграторлар, стругачтар, дезинтеграторлы дестелер)

 

Кептіру (кептіргіш барабан)

 

Аралық сақтау (бункер)

 

Тасымалдағыш (жәшікті тәрелкелі)

Жұқа майдалау

(дезинтеграторлар, аэробильді  немесе роторлы диірмендер)

 

Елеу (цито-бурат, шекті торлар)

Сақтау (бункер)

Мөлшерлеу (тарелкелі қоректендіргіш автоматты таразылар)

Араластыру (екі-валды араластырғыш)

 

 

 

3.3. Зауыттың жұмыс істеу режимі

       Қалыптау, кептіру және күйдіру цехтарының  жұмыс істеу режимі

 

1.   Уақыттың календарлы фонды                   365 күн

2.   Мейрам күндерінің саны                           11 күн

3.   Ауысым                                                        1 тәулік ішінде 3 ауысым

4.   Ауысым ұзақтылығы                                  8 сағат

5.   Жоспарлы жөндеу жұмыстары                  18 тәулік

6.   Төтенше жағдай                                           1%

7.   Қондырғының тазалау және жөндеу         0,5 сағ/ауысым

Қондырғының жұмыс  уақытының жылдық фонды:

    сағат

 

3.4. Зауыттың қуаттылығын есептеу

Керамикалық тастар зауытының қуаттылығын шикізат базасы және ауданның керамикалық тастарды қажет етуіне байланысты орнатады. Совет Одағы кезіндегі керамикалық тастар  зауытының орташа қуаттылығы 2 млн.т құрайтын. Ал, жаңа зауыттарда цемент өндірудің өнімділігі жылына 5 млн.т немесе одан да көп болуы мүмкін. Алматы қаласында орналасқан керамикалық тастар зауытының еңбек өнімділігінің негізгі көрсеткіші болып бір жұмысшының 1 жыл ішінде орта есеппен өндіретін керамикалық тастардың көлемі 250000 т. болып табылады. Бұл керамикалық тастар зауыты жоғарғы өндіргіш жабдықтармен қамтамасыз етілгендіктен, зауытта әрбір жұмысшыға шаққанда керамикалық тастарды өндіру 1,5-2,5 есеге жеңілдейді.

Жылдық өнімділігі 25 млн. шартты дана керамикалық тастар зауытында және басқа да керамикалық заттар мен бұйымдарды өндіретін зауыттарда бір аппараттан екіншісіне үлкен салмақты саздарды, ұнтақтарды және сұйық материалдарды ауыстыруға тура келеді. Оларды тасымалдау үшін көпожаулы экскаватор, шөмішті элеватор; иірліктер; таспалы, табақты қырғыш тасымалдағыштар; тасымалдағыш науаша; сорғылар; грейферлі крандар қолданылады.

 Күйдіру кезінде отын шығынын азайту үшін, шикізаттың ылғалдылығын төмеңдетуге тырысады, ал оның тасымалдағыштығын жақсарту үшін, құрамындағы судың көлемін көбейту қажет.

Зауытта шикізат материалдарын карьерден көлемі 1000-1200 мм-ге дейінгі бөлшек түрінде тасымалдайды. Кей кезде шикізат материалдарының бөлімі карьерде орналасады, одан шикізат бірден зауытқа түседі.

 

Бастапқы берілгендер:

Зауыт қуаттылығы – жылына 25 млн дана кірпіш

Бір бұйымның орташа салмағы – 3,5 кг

Шығындар:

Артық өлшеу - 2%

Күйдіру кезіндегі шығын- 3%

Күйдіру кезінде бұйымның өзгеріске ұшырауы - 0,5%

Кептіру кезіндегі шығын-2%

Кептіру кезінде бұйымның өзгеріске  ұшырауы- 0,5%

Қалыптау - 0,5% ( қайтып оралғаны)

Шихта - 0,2%

Араластыру - 0,05%

Майдалау - 1%

Себу (дүрсіл,сито-бурат)– 0,2%

Майдалау - 0,8%

Тас бөлетін вальцылар - 0,1%

Бөлу  - 0,1%

Тасымалдау - 0,02%

Ағаш жаңқаларды қайта  өңдеу - 1%

Бумен өңдеу - 0,4%

Кептіруден кейін кірпіште қалған ылғалдылық- 6%

Саздың ылғалдылығы - 21%

Шамот ылғалдылығы - 9%

Ағаш жаңқаларының ылғалдылығы - 30%

Қалыптау кезіндегі ылғалдылық - 21%

Сазды қыздыру кезінде  кеткен шығын - 6,94%

    

                               

Есептеу.

1.Зауыт қуаттылығы

25000000*3,5=87500000 кг/жыл=87500 т/жыл

2. Қоймаға түсетін плитканың массасы

      т/жыл

Қоймадағы шығын  89285,7-87500=1785,7 т/жыл

3. Күйдіруге кететін плитка массасы (шығынды есепке алғанда)

    т/жыл

Күйдіру кезіндегі шығын 92047,1 – 89285,7 = 2761,4 т/жыл

4. Кептіргеннен кейінгі күйдіруге түсетін плитка массасы

     т/жыл

Күйдіру кезінде жоғалған ылғалдылық 117506.97–110456.56=7050.41 т/жыл

5. Қыздыру кезіндегі шығынды есепке ала отырып күйдіруге түсетін плитка массасы

     т/жыл

Қыздыру кезіндегі шығын 128732.43-117506.97=11225.46 т/жыл

6.  Күйдіруге түсетін кірпіш массасы

      т/жыл

Күйдіру кезіндегі шығын 129379.32-128732.43=646.89т/жыл

7. Кептіруге түскен кірпіш массасы

     т/жыл

Кептіру кезіндегі жарамсыздар 132019.71-129379.32=2640.39 т/жыл

8. Кептіруге түсетін плитка массасы

  т/жыл

Кептіру кезінде кеткен ылғалдылық  157086.73 – 132019.71 = 25067.02 т/жыл

 

9.Кептіру түскен плитка массасы

 т/жыл

Кептіру кезіндегі шығын 157876.11 – 157086.73 = 789.38 T/жыл

10.Қалыптауға кезіндегі  шихта массасы

 т/жыл

Қалыптау кезіндегі жарамсыздар 158669.45 – 157876.11 = 793.34 т/жыл

11. Бумен ылғалдатқыш араластырғышқа түсетін шихта массасы  т/жыл

Бумен ылғалдату кезіндегі су 157870.1 – 158669.45 = -799.35 т/жыл

     т/жыл

Араластыру кездегі шығын  157949,07 – 157870.1 = 78,97 т/жыл

12. Шығындарды есепке ала отырып майдалауға түсетін шихта массасы

   т/жыл

Шығындар  159544,51 – 157949,07 = 1595,44т/жыл

13. Шығындарды есепке алғанда дозалауға түсетін шихта массасы

     т/жыл

Шығындар  159704,21 – 159544,51 = 159,7/жыл

14. Тұрғызуға түсетін шихта массасы

      т/жыл

Тұрғызу кезіндегі шығындар 160024,25 – 159704,21 = 320,04 т/жыл

15. Саз араластырғышқа түсетін шихта массасы

     т/жыл

Ылғалдатуға кеткен су 159222,11 – 160024,25 = -802,14т/жыл

Шығынды есепке алғанда   т/жыл

Араластыру кезіндегі  шығындар 159301,76 – 159222,11= 79,65 т/жыл

16. Шихта массасы

      т/жыл

Шығындар 160910,86 – 159301,76 = 1609,1 т/жыл

17. Шығынды есепке алғанда майдалауға түсетін шихта массасы

 т/жыл

Шығындар 162536,22 – 160910,86 = 1625,36 т/жыл

18.Шығынды есепке алғанда тас бөлгіш вальдарға түсетін шихта массасы

 т/жыл

Тас бөлінген кездегі шығындар 162698,91 – 162536,22 = 162,69 т/жыл

19. Шығынды есепке алғанда дозалауға түсетін шихта массасы     т/жыл