Производство керамического кирпича полусухим прессованием

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Разработанная конструкция оснастки для прессования сырца со сквозными  пустотами улучшает структуру и  повышает морозостойкость кирпича.

Сушка сформованного сырца выполнена  на люльках в роторно-конвейерных  сушилках.

В качестве единственного сырьевого  материала используют глинистые  породы в том числе низкокачественные, а также отходы обогащения твердого топлива - угля.

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема 1. Технология производства керамического кирпича

2. Технологическая часть

 

 2.1. Режим работы предприятия.

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

Режим работы массозаготовительного цеха.

 

1. Календарный фонд времени 365 дней
2. Число праздничных дней 11 дней
3. Сменность 3 смены в сутки
4. Длительность смены 8 часов
5. Плановый ремонт 18 суток
6. Аварийные остановки 1%
7. Чистка и уборка оборудования 0,5 ч/смену

Годовой фонд времени работы оборудования:

 часа

Режим работы цеха формования, сушки, обжига.

1. Календарный фонд времени 365 дней
2. Число праздничных дней 11 дней
3. Сменность 3 смены в сутки
4. Длительность смены 8 часов
5. Плановый ремонт 18 суток
6. Аварийные остановки 1%
7. Чистка и уборка оборудования 0,5 ч/смену

Годовой фонд времени работы оборудования:

 часа

 

2.2. Расчёт  производственной  программы предприятия 

Эффективный фонд времени работы оборудования Тэф. определяем по формуле:

Для непрерывного производства :

 

Тэф = Ткал. Кисп.

 

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

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

Кисп. - коэффициент использования оборудования во времени,

рассчитывается  согласно, Кисп. - 0,81.

Тогда

Тэф = 8760 • 0,81 = 7095 маш.-ч.

Часовая производительность Q час.технологического комплекса:

Q час. = Q год.

Тэф

Q год. – годовая производительность технологического комплекса,

Q год. = 3 млн. шт. усл. кирпича

Q час. = 3000000 / 7095 = 422 шт/ч

Сменная производительность Q смен. :

Q смен. = Q час. · t см.

 

Q смен. = 422 · 8 = 3376 шт/см

Суточная производительность Q сут. :

Q сут. = Q смен. · Z см.

Q сут. = 3376 · 3 = 10128шт/сут

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

Плотность кирпича  1600 кг / мᵌ. m = p V;

Площадь кирпича: S = a · b = 250·120 = 30000 мм² = 0,03 м².

Объем кирпича: V = 0,03·0,065 = 0,00195 м3.

m = 1600 ·  0,00195 = 3,12 кг.

m = 1600 ·  0,00195 = 3,12 кг.

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

Q час. = Q час. • m = 422 • 3,12 = 1316,64 кг/ч. = 1,31 т/ч.

Q смен. = Q смен. • m = 3376 •3,12 = 10533,12 кг/см. = 10,53 т/см.

Q сут. = Q сут. • m = 10128 •3,12 = 31599,36 кг/сут. = 31,59 т/сут.

 

Масса выпускаемого кирпича в тн:

3000 000 •3,12/1000 = 9360 т

          

№ п/п	Наименование изделий 1.Керамический кирпич	Ед. изм.   в тоннах	Выпуск продукции
			В год 9360 т	Смену 10,53 т	Час 1,31 т	сутки 31,59 т

Таблица 8.

 

2.3. Расчет  материального баланса предприятия

1. Производительность завода

3000000 • 3,5 = 10500000 кг/год = 10500 т/год

2. Масса кирпича, поступающего  на склад с учетом боя при  разгрузке на выставочной площадке

10500*100/(100-2) = 10714,28 т/год

Бой на складе 10714,28 – 10500 = 214,28 т/год

3. Масса кирпича, поступающего  на обжиг с учетом брака  при обжиге

10714,28*100/(100-3) = 11045,65 т/год

Брак при обжиге 11045,65 – 10714,28 = 331,37 т/год

4. Масса кирпича, поступающего  на обжиг с учетом п.п.п.

11045,65*100/(100-6,33) = 11792,09  т/год

Потери при прокаливании 11792,09 – 11045,65= 746,44 т/год

5. Масса кирпича, поступающего  на обжиг с учетом брака  при садке на вагонетки обжига

11792,09 *100/(100-0,5) =11851,34 т/год

Потери при садке на вагонетки  обжига 11851,34-11792,09 = 59,25  т/год

6. Масса шихты, поступающей  на формование с учетом брака  при формовании

11851,34*100/(100-0,5) = 11910,89 т/год

Брак при формовании (возвратный) 11910,89– 11851,34 = 59,55 т/год

7. Масса шихты, поступающей  на вальцы тонкого помола с  учетом потерь

11910,89*100/(100-1) = 12031,2т/год

Потери 12031,2 – 11910,89 = 120,31 т/год 

8. Масса шихты, поступающей  на дозирование с учетом потерь 

12031,2*100/(100-0,1) = 12043,24т/год

Потери 12043,24 – 12031,2 = 12,04 т/год

9. Масса шихты, поступающей  на камневыделительные вальцы  с учетом потерь

12043,24 *100/(100-0,1) = 12055,29 т/год

Потери при камневыделении 12055,29 – 12043,24 = 12,05 т/год

10. Масса глины, поступающей  на дозирование с учетом потерь

12055,29*(100-20,6)/100-(20,6-0,4) = 11994,86 т/год

Потери 11994,86 – 12055,29 = 60,43 т/год

 

Таблица 9.

Материальный  баланс

Приход			Расход
статьи	т/год	%	статьи	т/год	%
Глина	10500	99,03	Готовый кирпич	10500	58,58
Вода на пароувлажнении	11246,44	0,97	П.П.П.	746,44	0,68
			Потери при садке на вагонетки обжига	59,25	0,15
			Потери при перемешивании  шихты	59,55	0,18
			Потери на вальцах тонкого  помола	120,31	0,50
			Потери при дозировании  шихты	12,04	0,12
			Потери при камневыделении	12,05	0,11
			Потери при дозировании  глины	60,43	0,25
Итого:		100	Итого:	11570,07	100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Контроль производства  и качества выпускаемой продукции

Современный этап производства тугоплавких неметаллических и силикатных

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

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

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

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

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

Любой контроль можно свести к осуществлению  двух этапов:

-  получение первичной информации  о фактическом состоянии

объекта, о признаках и показателях  его свойств;

-  сопоставление первичной информации  с заранее принятыми

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

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

Основными задачами системы контроля являются:

-  определение качества поступающих  на завод материалов;

-  установление состава и  свойств потоков материалов в

процессе производства;

-  слежение за параметрами  технологического процесса по  всем