Производство керамического кирпича и керамических камней

Есть  у материала и недостатки. Прежде всего это склонность к появлению высолов на кладке. Белые разводы или пятна возникают из-за накопления солей из воздуха, раствора, самого камня или грунтовых вод. Чтобы избежать неприятностей, не следует вести работы в дождливую погоду, а после завершения кладку лучше укрыть. Другой совет – перед укладкой окунать камень в воду, чтобы он потом не впитывал ее из раствора. Уменьшить образование белесого налета поможет использование специальных водоотталкивающих пропиток - гидрофобизаторов. К минусам можно отнести и то, что существование сквозных каналов требует применения специальных сеток-прокладок, которые предотвращают затекание раствора в пустоты. Об их покупке следует позаботиться заранее. В ситуации, когда блок надо подрезать, сквозные отверстия могут обнажиться, поэтому необходимо принять меры по усилению подобных срезов или подстраиваться под изначальный размер камня. Поскольку сейчас выпускают камень разного назначения — для несущих стен, внутренних перегородок, блоков-перемычек для окон и дверей, резать материал, возможно, и не придется [5].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Технологическая схема процесса

 

 Технология любого керамического изделия начинается с приготовления так называемой глиняной, или рабочей, массы. Цель этой стадии производства — разрушить природную структуру глиняного сырья, удалить из него вредные примеси, крупные куски измельчить, а затем обеспечить равномерное смешивание всех компонентов с водой до получения однородной и удобоформуемой керамической массы.

В последние годы получает распространение технология пластического формования из керамических масс пониженной влажности с использованием отходов углеобогащения. Традиционная технология пластического формования из глиняной массы влажностью 18 … 24% предполагает наличие следующих основных переделов в кирпичном производстве: приготовления и переработки глиняной массы с добавками (отощающими и выгорающими), формования, резки бруса и укладки сырца на транспортные средства для сушки, обжига и пакетирования готовых изделий [6].

Глиняное  сырье добывается многоковшовым  экскаватором (1), после попадая в  опрокидную вагонетку (2), на электровозах или автосамосвалах (3) отправляется на дробление (4), если оно требуется, или в глинорыхлитель (7а). Тем самым схема идет в двух направлениях: после дробления, пройдя через грохот (5) и по питателю (6) отправляется в глиномешалку (7б); после рыхления глина отправляется на грубое дробление через ящичный питатель (8).

Грубое  дробление и удаление крупных  включений производится на камневыделительных вальцах (9). Два валка, один — гладкий, другой – ребристый, вращаясь с разной скоростью друг против друга, при попадании камней в межвалковое пространство, они отбрасываются ребрами быстроходного валка, попадают в наклонный лоток и по нему скатываются в бункер отходов. Возможно применение для вышеозначенных целей вальцов с винтовым и гладким валками. Пройдя камневыделительные вальцы, глиномасса по ленточному конвейеру поступает в двухвальный смеситель (10), где шихта подвергается первичному смешению и, при необходимости, увлажнению. Далее конвейером масса подается на вальцы с гладкими валками (11). Гладкие валки вальцов, вращаясь друг против друга с разными угловыми скоростями с малым зазором между ними, перетирают глиномассу и содержащиеся в ней твердые включения. Зазор между валками выставляется практическим путем, исходя из проходимости конкретной глиномассы через вальцы, и составляет в среднем 3-4 мм. Прижимными скребками глиномасса срезается с валков и по течке поступает в глиномешалку пресса (7б).

Подбор  оборудования для изготовления сырца  пластическим методом зависит от свойств глины и заданной производительности.

 Формовка керамического камня производится на вакуумном шнековом прессе (12), пройдя через смеситель с фильтрующей решеткой (11). Пресс комплектуется вакуум-насосом, оборудуется ресивером и баком для рециркуляции воды в вакуум-насосе. В глиномешалке пресса производится доведение влажности глиномассы до оптимальной формовочной. Брус из мундштука пресса непрерывной лентой поступает на автомат многострунной резки (13), где производится резка камня в две стадии. Сначала отрезается мерный брус длиной равной толщине 10 шт. камня. Затем мерный брус поступает на второй узел многострунной резки, где разрезается на 10 шт.. Дальше на разгрузочном ленточном конвейере производится раздвижка керамического камня с зазором в 20-30 мм. Этим же конвейером сырец доставляется в зону укладки его на сушильную оснастку (14) – посты укладки оборудуются с 2-х сторон конвейера.

Так как  технологией производства предусматривается  искусственная сушка керамического камня с работой в круглогодовом режиме, обязательным является использование сушильной оснастки для укладки свежесформованного изделия на нее перед подачей в сушила. Настоящим проектом для максимальной механизации транспортных и погрузо-разгрузочных операций в качестве сушильной оснастки принимается паллета – металлический решетчатый поддон.

Конструкция паллет позволяет производить формирование вертикальных пакетов различной  высоты накладыванием их друг на друга. Размеры паллеты в плане – 1220×1220 мм. Вертикальный шаг в паллет в пакете – 220 (250) мм. Пакеты пустых паллет из 5 шт. поочередно подаются на 2 поста  укладки, расположенные по обе стороны от разгрузочного конвейера. Очередная пустая паллета устанавливается на специально оборудованную площадку для удобства работы укладчиков. Количество керамического камня в пакете: 5 рядов х 40 шт. = 200 шт. Погрузчик (16) перевозит пакет и устанавливает его в камере сушил (17). Транспортировка производится по электропередаточным тележкам (15). Следующий пакет устанавливается рядом с первым в первом ярусе. Третий пакет устанавливается над первым на второй ярус с образованием пакета десяти полочной конструкции с количеством керамического камня: 2 пакета х 200 шт. = 400 шт. Далее 4-й пакет устанавливается на 2-й ярус над вторым и т.д., загрузка продолжается. Таким образом каждая сушильная камера заполняется 2-мя рядами пакетов в 2 яруса и в глубину 5 рядов с количеством керамического камня: 2 ряда х 400 шт. х 5 рядов = 4'000 шт. [7].

После формования изделия отправляются в печной вагонетке (18) на  автомат перегрузки высушенного камня (19), после чего передаточная тележка (20) толкателем (21) отправляется в туннельную печь (22), пройдя обжиг, готовые изделия проходят автомат разгрузки печных вагонеток и пакетировщик (23), оттуда идут на склад готовой продукции (рис.1). 

Рис. 1 Технологическая схема производства керамического камня пластическим формованием

 

4 Режим работы завода и основных цехов

 

Завод по производству керамического камня строиться в городе Балхаш. Здесь развита промышленность, построены автомобильные и железнодорожные пути. Для производства керамического камня на завод поставляются глины из Айнабулакского месторождения, расположенного недалеко от города и в качестве добавки будут поставляться золы ТЭС из Карагандинской ГРЭС.

Все это  обуславливает хорошие перспективы  для строительства и развития завода, обеспечивает выпускаемой продукции предприятия широкий региональный рынок, поскольку есть подъездные пути, ресурсы рабочей силы,  потребность в строительстве и, главное, хорошая сырьевая база.

Режим работы завода характеризуется числом рабочих  дней в году, т.е. 365 дней и количеством  смен, которое составляет 3 смены  в сутки. При 8-часовой работе в  смену используется следующий режим работы предприятий строительной керамики:

- для  цехов с периодической работой  оборудования: по заготовке, транспортированию  сырья и полуфабрикатов, подготовке  сырьевой смеси, а также формованию  изделий принята работа по  непрерывной рабочей неделе с  260 рабочими днями в году при  условии создания необходимого  запаса материалов, а количество  смен в сутки – две, с  тем, чтобы в третью смену  можно было провести текущий  и профилактический ремонт оборудования.

- для  цехов с сушкой, обжигом или  другим непрерывно действующим  оборудованием принимается режим  с непрерывной работой цеха  в течение суток с учетом  коэффициента использования оборудования  k=0,830 для его ежегодного капитального ремонта, т.е. Д=365·k=365·0,830=303.

Принятый  режим работы в проекте по каждой технологической операции оформлен в таблице 3.

Таблица 3 – Режим работы предприятия

Наименование технологических операций	Сменность	Количество рабочих дней в году (Д)
Заготовка глины	2	365
Транспортировка сырья	2	260
Обработка сырья	2	260
Формование изделий	2	260
Транспортирование полуфабриката	2	365
Сушка изделий	3	303
Обжиг изделий	3	303
Отдел технического контроля	2	365
Транспортирование и складирование готовой продукции	2	365
Склад готовой продукции	2	365

5 Материальные расчёты процесса

 

При выполнении материальных расчетов ряда механических и физико-механических операций потери сырья могут быть приняты на основе данных из технической литературы. Усредненные значения потерь при дроблении, помоле и перемещении составляют 0,5%, при сушке 1…10%, при обжиге 3…7%, при транспортировании 0,5%.

В этом разделе, исходя из принятого режима работы завода цехов, дается расчет объема производства по сырью, полуфабрикатам и готовой  продукций для каждого из технологических  переделов в год, сутки, смену, час. При расчете производительности учитываются производственные потери, брак, размер которых принимается по соответствующим нормативам и занесен в таблицу 4.

Расчет  ведется в порядке обратном технологическому потоку, начиная с оттека готовой  продукции по следующей схеме:

1) склад готовой продукции;

     - в год: N по заданию (или по  расчету при проектировании реконструкции  предприятий):

- в сутки:  N/D = X₁ = 37120/365 = 1017;

- в смену:  Х₁/n = Х₂ = 1017/2 = 508;

- в час:  Х₁/8 = Х₃ = 508/8 = 64.

2) транспортирование и складирование готовой продукции:

- в год: N (1+0,01 П) = Х4 = 37120(1+0,01·0,5) = 373106, (где П  – процент потерь по заданию);

- в сутки:  Х₄/D = 373106/365 = 1022;

- в смену:  X₅/n = 1022/2 = 511;

- в смену: X₆/8 = 511/8 = 64.

3) Отдел  технического контроля:

- в год: 373(1+0,01·0,5) = 374972;

- в сутки: 374972/365 = 1027;

- в смену: 1027/2 = 514;

- в час: 514/8 = 64.

4) Обжиг  изделий:

- в год: 374972(1+0,01·6) = 397470;

- в сутки: 397470/303 = 1312;

- в смену: 1312/3 = 437;

- час: 437/8 = 55.

5) Сушка  изделий:

- в год: 397470(1+0,01·5) = 417343;

- в сутки: 417343/303 = 1377;

- в смену: 1377/3 = 459;

- в час: 459/8 = 57

6) Транспортирование  полуфабриката:

- в год: 417343(1+0,01·0,5) = 419429;

- в сутки: 419429/365 = 1149;

- в смену: 1149/2 = 574;

- в час: 574/8 = 72.

10) заготовка глины:

на 1000 пустотелых кирпичей – 175…2

на 1000 керамических камней – (1,75…2)·К, где К = V_кам./V_кир. = 138/88 = 1,5, следовательно на 1000 камней – 2·1,5 = 3,14; на 75·10⁶ – х, где

х = 3,14·75·10⁶/10³ = 235500 м³ = 1,3·235500 = 306150 т.

- год:  306150(1+0,01·0,3) = 307068;

- в сутки: 236206/365 = 841;

- смену: 647/2 = 421;

- час: 323/8 = 52.

9) транспортировка  сырья:

- в год:  307068(1+0,01·0,5) = 308603;

- в сутки: 236324/260 = 1186;

- в смену: 908/2 = 593;

- в час: 454/8 = 74.

8) обработка сырья:

- в год:  308603(1+0,01·15) = 354893;

- сутки: 271772/260 = 1364;

- смену: 1045/2 = 682;

- в час: 522/8 = 85.

7) формование:

- в год:  354893(1+0,01·10) = 390382;

- сутки: 298949/260 = 1501;

- смену: 1149/2 = 750;

- в час: 574/8 = 94.

Таблица 4 – Потребность в сырье и  полуфабрикатах

Наименование технологической операции	Потери, %	Производительность, т
		в год	в сутки	в смену	в час
1. Склад готовой продукции	0	371250	1017	508	64
2. Транспортирование и складирование готовой продукции	0,5	373106	1022	511	64
3. Отдел технического контроля	0,5	374972	1027	514	64
4. Обжиг изделий	6	397470	1312	437	55
5. Сушка изделий	5	417343	1377	459	57
6. Транспортирование полуфабриката	0,5	419429	1149	574	72
7. Формование	10	390382	1501	750	94
8. Обработка сырья	15	354893	1364	682	85
9. Транспортировка сырья	0,5	308603	1186	593	72
10. Заготовка глины	0,3	307068	841	421	52