Керамический кирпич

Тұрақты массаға дейiн  кептiрiлген кiрпiш  теплотехникалық  қасиеттері  және (көлемдi массаға) тығыздығы  бойынша 3 топқа бөлінеді:

-тиiмдi – жақсартатын қабырғалардың теплотехникалық қасиеттерi және кiшiрейтуге рұқсат беретiн кәдiмгi кiрпiш атқарылған қабырғаның қалыңдығымен салыстырғанда  . Осындай тобқа тығыздылығы 1400 кг/м3 кiрпiш жатады;

-шартты тиiмдi – қоршаушы құралымдарды жақсартатын  теплотехникалық қасиеттері.Осындай тобқа тығыздылығы 1400 кг/м³ кiрпiш жатады;

- кәдiмгi кiрпiш 1600 кг/м³ артық тығыздықпен.

Сапасы жоғарғы категориялы  кiрпiш осы талаптарды қанағаттандыруы  керек:

- тиiмдi болуы немесе шартты  тиiмдi және берiктiк маркасы 100ден  кем емес;

- берiктiк бойымен маркасы 150ден кем емес болуы керек;

- бұйымдардың аязға төзiмдiлiгі  кемiнде F 25 болуы керек.

 

 

1-кесте – Кiрпiштiң қалған  өлшемдерi НФ туындыларды болып  көрiнедi

 

Бұйымдардың түрі	Белгiлену түрі	Бастапқы өлшемдер			Өлшемдердің белгіленуі
		Ұзындығы	Ені	Қалыңдығы
1	2	3	4	5	6
Номиналды қалыпты кiрпiш	КО	250	120	65	1 НФ
Кірпіш «Евро»	КЕ	250	85	65	0,75 НФ
Кірпіш «Утонченный»	КУ	250	120	88	1,4 НФ
Кiрпiш модулдiк жадағай	КМ	288	138	65	1,3 НФ
Модулдiк көлбеу қуыстармен кiрпiш	КУГ	250	120	140	44 НФ

 

 

1-кестенің жалғасы

1	2	3	4	5	6
Тас	К	250 288 288 288 250 250	120 288 138 138 250 180	140 88 140 88 140 140	2,1 НФ 3,7 НФ 2,9 НФ 1,8 НФ 4,5 НФ 3,2 НФ
Тас iрi қалыпты	КК	510 398 380 380 380 380 250	250 250 250 255 250 180 250	219 219 219 188 140 140 188	14,3 НФ 11,2 НФ 10,7 НФ 9,3 НФ 6,8 НФ 4,9 НФ 6,0 НФ
Көлбеу қуыстармен тас	КГ	250	200	70	1,8 НФ

 

 

1.3 Шикiзат материалдарына сипаттама және олардың қажеттiлiктерін есептеу

 

 

Шикiзат берiлген өндiру тәсiлiне байланысты таңдалынады.

Керамикалық бұйымдарды жасарда саздық массаны, әдетте илеуі, жұмсақ саздан, каолиннен  және жұмсақтылығы жоқ қоспалардан  тұратын құрамалардан дайындайды. Саздар мен каолиндерді керамикалық  өндірісте саздық материалдар деп  біріктіре атайды.

Саздар материалдар  және олардың керамикалық қасиеттері.

Саздар деп  құрамы өте майда түйіршікті шөгінді  тау жыныстарын айтады. Оны сумен  араластырып илегенде созымталды жұмсақ балшық береді. Балшықтан қалыпталынған  бұйымдар жоғарғы температурада  өртелінуі нәтижесінде мықты  және суға берілмейтін жасанды тасқа  айналады.                        Көпшілігінде дала сипаттарының мүжіле бұзылуынан пайда болатын саздың химиялық құрамы, әдетте, түрлі оксидтердің  проценттік мөлшерімен, ақ материалдық  құрамы кристалдық структурасы бар  сулы алюмосиликаттар шамасымен  сипатталады. Түрлі саздардың, қандай болғанда да, құрамында міндетті түрде  мынадай оксидтер болады: кремнезем , глиназем және химиялық байланыстығы су, бұлардан басқа сазда тағы басқа  окситтер кездесіп тұрады  және алюмосиликаттық  миниралдардың ішінен ең көп тарағандары  каолиниттік  Al2O3•2SiO2•2H2O, монтморилониттік  Al2O3•4SiO2•4H2O миниралдар және слюданың түрлі дәрежедегі гидратациялану  өнімдері гидрослюдалары.

Саздар құрамындағы  айтылған миниралдардан басқа саздарда кездесетін кварцтер, дала сипаты, темір  тотықтарының гидраттары және т.б. қосындылар міндетті түрде керамикалық материалдар  технологиясына да, олардың негізгі  қасиеттеріне де әсерлерін тигізеді. Саздағы құмдық қосындылар кремнозем  мөлшерінің көбейіп кетуіне әкеліп соғады, осыған байланысты саздың созымталдығы төмендейді, өртелген бұйымның басымдау болған сайын саздардың созымталдығы және отқа төзімділігі жоғарылай  түседі. Сілтілік және сілтілік жер  металының болуы бұйымдардың қалыпталуын нашарлатады, отқа төзімділігін төмендетеді және бұйымдар бетінде ақ лактар тудырады.

Саздарда  болатын айтылған қосымшалар жездің және судың ағымы мен саздар пайда  болатын жерлерінен екінші бір жерлерге айдалынып көшірілінуі нәтижесінде  қосылыды. Сондықтан, мұндай саздарды екінші рет құрылған қосымшалары  бар саздар деп атайды.

Химиялық  құрамы бойынша ең таза, көпшілігінде каолиниттен құрылған саздарды каолиндер  деп атайды. Сазда химиялық құрамы байқалады және әр түрлi оксидтердiң  қоспасымен сипатталады. Ең маңызды  оксидтердiң қоспасы керамикалық  шикiзатқа кеңiнен теңселедi: SiO₂ – 40-80%, Al2O3 – 8-50%, Fe2O3 – 0-15%, CaO – 0.5-25%, MgO – 0-4%. Al2O3-шi қоспасының көбеюiмен иiлгiштiгі және саздарды отқа шыдамдылығы жоғарылайды, SiO2 – жоғарылатқанымен  саздардың иiлгiштiгі төмендейді, кеуіктілігі өседі, күйген бұйымдардың берiктiгі төмендейді. Саздарда темiр оксидтерiнiң қатысуы отқа шыдамдылықты төмендетеді,жұқа дисперсті iзбестас –жарық түсті бояу береді  және отқа төзімділігін төмендетеді, ал тасты қосуларкерамика бұйымдарындағы жарықшақтардың және «дутиктердің» пайда болу себебі болып табылады 

Саздардың түйіршіктік  құрамын да білгеннің маңызы зор. Себебі, түйіршік құрамдары бойынша  саздардың негізгі қасиеттері жөнінде, мысалы, олардың созымталдылығы, кептіруге  және өндіруге сезімталдығы және дайын  бұйымдардың мықтылығы туралы тұжырымды  пікірлер айтуға болады.

Керамикалық құрылыс материалдары мен бұйымдарын жасау үшін қолдалынатын саздардың  гранулометриялық құрамдары, әр алуан, деген мен төменде келтірілген  аралықта ауытқиды, %:

- 0,25 мм жоғары  шамадағы түйіршіктер – 0,2- 2;

- 0,25 мм-ден  0,05 мм дейінгі – 2-26;

- 0,05 мм-ден  0.01 мм дейінгі – 12-46;

- 0.01 мм-ден 0.005 мм дейінгі –10-55;

- 0.005 мм-ден  кіші – 10-55.

                  

2-кесте – Технологиялық қасиеттер

 

Туған жерi	Қалыптау ылғалдық, %	Иiлгiштiк саны	Бүгiлiстегі кептiрiлген үлгiнің берiктiк шегi	Усадка
				Ауалық	Отты
1	2	3	4	5	6
Айнабұлақ	24	28,7	1,6	7,4	2,4

                   

3-кесте – Сазды шикiзаттың химиялық құрамы

 

Туған жерi	Оксидтердiң құрамы, %
	Si2O	Al O	Fe O	CaO	MgO	R O	п.п.п.
Казахстан Республикасы
Бурундай	54,76	12,79	4,23	0,17	2,27	10,04	5,88
Айнабулак	53,32	13,95	4,01	5,95	3,01	6,60	9,14

 

Көлемдік  минералогиялық құрамы, саз %: саздақ минералы – 5-7; кварц – 10-15; дала шпаты – 45-50; карбонаттар –  10-15;  оксидтер – 3; органика –0; слюдалардың, хлориттердің, пироксиндердің  силикаттары 3-5;

Сазды минералдар Бұрындай сазында шамалы санда болады.

Саздарындағы  кварц домалақталған, жартылай домалақталған  түрiнде қатысады      

Таза түрде  қазiргi уақытта табиғи саздар керамика бұйымдарының өндiрiсi үшiн сапа шартына  сай шикiзатты сирек болып табылады. Олардың осыған байланысты әр түрлi мақсатты қосымшалар енгiзулер қолданылады.

Құнарсыздандырғыш қоспалар – құрғатудың жанында тұнбалықты кiшiрейтуi үшiн пластикалық саздарды енгiзедi және күйдiру өзгерулердiң сақтап қалуы және бұйымдардағы жарықшақтарды  азайту үшін косылады. Оған дегидратталған саз, шамот, қождар, күл, кварцты құмдар жатады.

Жанушы  қоспалар – сынықтың кеуіктілігін жоғарылату  және керамика бұйымдарының жылуды оқшаулайтын  қасиетін жақсарту үшiн енгiзедi. Оған ағаш үгiндiлері, көмiр ұнтағы, шымтезек шаңдарды жатады. Бұл қосымшалар бiр  мезгiлде арықтаған да  болып  келеді .

Балқығыш  қоспалар – керамикалық бұйымдардың  күйдiру температурасын төмендету мақсатымен енгiзіледi. Оған дала шпаты, темiрлi кен, доломит, магнезит, тальк, құмдақ, пегматит, шыны соғыс, перлит жатады.

Илемдендiрушi қоспа шикiзат қоспаларының иiлгiштiгін  жоғарылату мақсатымен суды аз көлемде  жұмсау үшін енгiзедi. Оған жоғарыпластикалы саздар, бентониттер, беттiк-активтi заттары  жатады. Арнайы қоспалар- керамика бұйымдарының қышқылға төзiмдiлiгін жоғарылату үшiн  шикізат қоспасына құмды қоспалар – сұйық шыны; шикiзат қоспасына  түрлi түстi керамиканың кейбiр түрлерiн  алу үшiн (темiр, кобальт, хром, титан  және т.б.) метал оксидтерін қосады.                                     

 

1.8 Технологиялық жүйенің өнімділік есебі

Жылына жұмыс күнін  техникалық құрылғылардың коэффициенттерін қолдана отырып, сонымен қатар  күрделі жөндеуге, кезекті жөндеуге және мереке күндеріне байланысты анықтайды. Өндіріс орны негізінен үзіліссіз  екі ауысымда жұмыс жасайды. Цехтағы  күрделі жұмысы- 7 күн, кезекті жөндеу жұмысы- 24 сағат, яғни айына бір рет  мереке күндері жылына- 12 күн. Бір  жылда 365 күн бар сонда жалпы  зауыттың жұмыс күні.

365-7-12-12=334 күн

Алдымен жылдық жұмыс уақытын  анықтаймыз

Ж=N×n×t×k

Мұндағы N- бір жылдағы жұмыс күнінің саны

                 n- бір тәуліктегі ауысым саны

                 t- жұмыс ауысымының сағат бойынша ұзақтығы

                 k- қолданылатын құрылғының коэффициенті, 0,92 қолданамыз

 

Ж=334×2×8×0,92=4916 күн

 

Дайын өнім бойынша цех  өндірістілігі келесі формула бойынша  анықталады.

 

=                                                                   (1)

 

Мұндағы - жылдық берілген цех өндірілістігі

                 - бір жылдағы жұмыс күндерінің есептік мөлшері

== = 149700 дана

 

=                                                                    (2)

Мұндағы  n- ауысым саны

 

 

== = 74850 дана

 

=                                                                  (3)

Мұндағы - жұмыс уақытының жылдық қоры, сағ

= = = 10170 дана

 

 

Материалдық баланс

 

Керамикалық кірпіш

Қуаттылығы 50 млн.дана . шартты. кірпіш болатын жартылай құрғақ қалыптау әдіспен керамикалық кірпішті өндіру бойынша цехтің материалдық балансын есептеу.

Берілгені

1. Масса құрамы (масс.%): саздақ –82  , селекций –18 .

2. Шикізат ылғалдылығы (масс.%): саздақ –, селекций – .

Шикізаттың орташа өлшенген ылғалдылығы құрайды:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Технологиялық жүйені сипаттау

 

Сырье для производства кирпича  на территорию кирпичного завода доставляют автосамосвалами с угольного  разреза.

Сырье должно отлежаться в  течении 2-3 месяцев. В течении этого времени происходит размельчение плотной структуры сырья за счет влияния атмосферных факторов. Автопогрузчик (60) подает сырье (глину и селекцию) на пластинчатый питатель глины (2) и пластинчатый питатель селекции (1), соответственно. Из питателей сырье по ленточным конвейерам (3, 4) поступает в щековые дробилки (5) и (6), где происходит первичное измельчение до фракции 100 мм, затем сырье по ленточным конвейерам (7, 8) поступает в ленточный питатель селекции (10) и ленточный питатель глины (9), соответственно. Из ленточных питателей селекции и глины сырье по конвейерам (11) и (12) подается на дозирующие весы селекции (14) и дозирующие весы глины (13) потоками. Дозирование селекции и глины происходит в заданном лаборантами процентном соотношении. Процентное соотношение напрямую зависит от калорийности селекции, которая в свою очередь определяется в собственной лаборатории  кирпичного завода.

Обжиг кирпича в печах  происходит за счет самовозгорания кирпича-сырца. Этот процесс обусловлен тем, что  огонь с одной вагонетки передается на другую по направлению потока воздуха, который вдувается мощными вентиляторами (62), установленными на воротах в конце печи. Для поддержания процесса горения кирпича-сырца вначале печи установлен мощный дымосос (63), который удаляет из печи дым, образовавшийся в процессе горения селекции, входящей в состав кирпича-сырца Для качественного обжига кирпича процентное соотношение готового измельченного сырья необходимо поддерживать таким образом, чтобы калорийность этого сырья была равна 500 Ккал (±50 Ккал).

После дозирующих весов поток  сырья по ленточным конвейерам (15, 16) поступает на делитель (36). На этом участке поток сырья делится  на 2 потока, каждый из которых по ленточным конвейерам (17) и (18), проходя через улавливающие металл магниты (19, 20) поступает в молотковые дробилки (21а, 21b) и (21c, 21d), соответственно. Молотковые дробилки измельчают около 80% потока сырья до фракции не более 3 мм. Остальные 20 % потока не домолотого сырья возвращаются в молотковые дробилки через барабанные сита (26) и (27) проходя по ленточным конвейерам (22, 24, 17) и (23, 25, 18), соответственно. Барабанные сита имеют сетку с ячейкой 3х3 мм. Поток сырья фракцией не более 3 мм. проходя через барабанные сита, просыпается и попадает на ленточные конвейеры (28) и (29). Далее поток сырья, уже измельченного до нужной фракции, пересыпается и объединяется на ленточном конвейере (30) и с него поступает на конвейерные весы (31). Благодаря конвейерным весам в смесителе (32) происходит автоматическое увлажнение потока перемешиваемого сырья до 10-13%. После смесителя увлажненное и перемешенное сырье потоком отправляется на ленточные конвейеры (33, 34, 35), а затем на склад выдержки сырья. Ленточный конвейер (35) моторизирован, что позволяет ссыпать поток сырья в штабель в том или ином месте склада. На складе сырье должно храниться 72 часа. В течении этого времени под воздействием влаги сырье приобретает эластичность, которая необходима при формовании кирпича-сырца. Со склада многоковшовым экскаватором (36) сырье по ленточным конвейерам (37) и (38), проходя через улавливающий металл магнит (39) подается в ленточный питатель (40). Далее сырье по конвейеру (41) поступает на конвейерные весы (42). Благодаря конвейерным весам в смесителе (43) происходит дополнительное автоматическое увлажнение сырья до 15% (±2%). После смесителя увлажненное сырье по ленточным