Производство керамического кирпича и керамических камней

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Ноября 2013 в 16:36, курсовая работа

Описание работы

Строительный керамический кирпич является самым распространённым местным стеновым материалом, позволяющим экономить дефицитные металлы, цемент, а также транспортные средства. Кирпич может быть, различным по составу сырьевой смеси, технологии производства и даже форме. Традиционно под кирпичом понимают брусок, изготовленный из глины. Кирпич обладает высокой прочностью и долговечностью, красивым внешним видом, также к достоинствам кирпича можно отнести огнестойкость, высокую звуконепроницаемость, способность сохранять тепло и уравновешивать колебания температур.

Содержание работы

Введение 4
1 Основные свойства сырья и вспомогательных материалов 6
2 Номенклатура выпускаемой продукции и её свойства 13
3 Технологическая схема процесса 18
4 Режим работы завода и основных цехов 21
5 Материальные расчёты процесса 22
6 Расчет туннельной печи 24
7 Выбор и составление спецификации оборудования 26
8 Контроль и автоматизация процесса обжига 32
9 Охрана окружающей среды 34
10 Техника безопасности 35
Список использованных источников 37

Файлы: 1 файл

Kursovaya_keram.docx

— 1.17 Мб (Скачать файл)

6 Расчет туннельной печи.


 

 

Исходные данные. Расчет ведется по керамическому камню размером 250x120x138 мм, изготовленному по ГОСТ 530-80, с пустотностью 25%.

 

 

 

 

  • Производительность годовая, млн. шт.                                  75
  • Размеры   обжигательного   канала, м:

длина                                                                                        104

ширина                                                                                    1,74

рабочая высота                                                                        1,74

  • Объем обжигательного канала, м3                                  315
    • Размеры печной вагонетки, м:

длина                                                                                        2,25

ширина                                                                                     1,83

Вид топлива                                                                              Газ

Материальный баланс туннельной печи.

При садке автоматом-садчиком количество камня на вагонетке составляет 4000 шт., тогда масса изделий на вагонетке после обжига:

где К – количество камня на вагонетке, шт;

      mk – масса камня, кг.

Годовой фонд времени работы печи:

где Кисп - коэффициент использования оборудования. Для туннельных печей принимается равным 0,94 - 0,98.

Число вагонеток  в печи:

, шт,

где Lп – длина печи, м;

       lв – длина вагонетки, м.

Количество  вагонеток, выходящих из печи за час:

где τ – продолжительность обжига камня, определяемая расчетным путем, приведенным в таблице 5, ч

 

Таблица 5 – Режим обжига керамического камня

       Интервал

      температур,              °С

Максимально допустимая

расчетная скорость,

град/ч

Максимально допустимая

фактическая скорость,

град/ч

Длительность интервала, час

 

при нагреве

при охлаждении

при нагреве

при охлаждении

нагрева

охлаждения

нагрев 30...200

56,64

-

28,32

-

6

-

200...400

99,96

-

49,98

-

4

-

400...600

199,92

-

99,96

-

2

-

600...800

199,92

-

99,96

-

2

-

800...1000

59,98

-

29,99

-

6,6

-

Выдержка при 1000

-

-

-

-

2

-

Охлаждение 1000...800

-

139,94

-

69,97

-

2,86

800...600

-

199,92

-

99,96

-

2

600...400

-

87

-

149,93

-

1,33

400...100

-

496,46

-

248,23

-

1,21


Продолжительность обжига составляет 30 ч.

Производительность 

часовая:

суточная:

годовая:

 

Исходя  из этих расчетов на проектированном  заводе количество печей должно составлять 2 шт.

 

 

 

 

 

7 Выбор и составление спецификации  оборудования

Кроме основного аппарата, расчет которого производится для осуществления технологического процесса, требуется основное технологическое оборудование других типов и назначения. Номенклатура всего оборудования обусловлена в каждом отдельном случае спецификой технологического процесса.

Выбор каждого  аппарата производится отдельно и начинается с наименования аппарата и его  номера по технологической схеме. Затем  описываются исходные данные; вид  и количество перерабатываемых сырьевых материалов, продолжительности переработки. По каталогу или техническому паспорту выбирается аппарат и делается вывод о количестве устанавливаемых аппаратов. Выписывается производительность и технические характеристики. Для типового оборудования достаточно указать номер, тип или марку. Все выбранное оборудование сводится в таблицу 6.

Таблица 6 – Спецификация оборудования для  производства керамического камня

Аппарат

Кол-во ед.

Характеристика аппарата

Номер чертежа

Примечание

1

2

3

4

5

1. Экскаватор ЭТУ-354А

2

Дизеля мощностью – 40 кВт;

Конвейер с лентой шириной  – 650 мм и механической силовой передачей;

Цепь с шагом – 190 мм;

Рама рабочего органа может  удлиняться дополнительной вставкой длиной 1,4 м, что позволяет отрывать траншеи  на глубину до 3,5 м. При удлинении  рамы вставкой число скребков увеличивают  с 17 до 21.

__

 

2. Вагонетки ВО-0,5

120

Геометрическая емкость кузова – 0,5 м3;

Грузоподъемность – 1,5 т;

Колея – 600 мм;

Диаметр колеса по ободу  катания – 300 мм; 

Тип сцепки – крюковая;

Высота оси сцепки от уровня головки рельса – 320 мм; 

Жесткая база – 550 мм;

Размер загружаемых кусков – не более 300 мм; 

Масса – 600 кг;

Габаритные размеры:

- длина по буферам –  1500мм

- ширина – 1125 мм

- высота от уровня головки  рельса – 1270 мм.

__

 

3. Автосамосвалы

МАЗ-555102-220

111

Вместимость кузова – 10 т;

Погрузочная высота – 2,15 м;

Скорость движения (км/ч) – в груженом состоянии 48, в порожнем – 60.

__

 

4. Глинорыхлитель двухвальный СМК 497

1

Производительность – 100 т/ч;

Установленная мощность – 60 кВт;

Частота вращения валов – 25±1 мин;

Количество бил – 33, шт;

Диаметр окружности, описываемый  кромками бил – 800 мм;

Вместимость загрузочного бункера – 4,2 м3

Размер кусков глины после  измельчения – 100 мм;

Масса – 8130 кг;

Габаритные размеры:

длинна (L) – 5600 мм

ширина (B) 2700 мм

высота (H) 1410 мм.

1

 

5. Ящичный питатель 2М

3

Номинальная длина – 4250 мм;

Номинальная ширина – 900 мм;

Максимальная производительность – 30 т/час;

Установленная мощность – 4 кВт.

2

 

6. Вальцы камневыделительные СМ-1198Б

2

Производительность – 45 т/ч; 

Диаметр гладкого валка – 1000 мм; 

Диаметр ребристого валка – 600 мм; Длина валков – 700 мм;

Наибольший размер загружаемого материала – 100 мм; 

Размер выделяемых кусков – 40 мм; Зазор между валками – 2…10 мм; 

Установленная мощность – 45(15+30) кВТ;  

Масса – 4,95 т; 

Габаритные размеры, не более:

Длина – 3185 мм

Ширина – 2805 мм

Высота – 1325 мм.

3

 

7. Смеситель двухвальный СМК-126

2

Производительность – 47 т/ч;

Диаметр окружности, описываемый лопастями – 750± мм; 

Расстояние между осями  лопастных валов – 515 мм; 

Номинальный зазор между  лопастями и внутренней поверхностью корпуса – 10 мм; 

Установленная мощность – 37 кВт; 

Масса смесителя (общая) – 4200 кг; Габаритные размеры:

Длина – 5970 мм

Ширина – 1700 мм

Высота – 1650 мм.

4

 

8. Вальцы тонкого помола СМК-516

 

Производительность (расчетная) при  минимальной загрузке – 45 т/ч;

Диаметр валка – 1000 мм; 

Длина валка – 800±1,15 мм; 

Рабочий зазор между валками – 2±0,25 мм; 

Размер кусков керамической массы, поступающей в вальцы – не более 15 мм;

Трудозатраты на обслуживание – 0,3 чел/ч; 

Установленная мощность – не более 91,1 кВт;

Удельная масса – 50 т;

Габаритные размеры, (не более):

Длина – 3664 мм

Ширина – 3210 мм

Высота – 1280 мм.

5

 

9. Глиномешалка МГ2-4

 

Производительность – 30 т/ч; 

Мощность электродвигателя – 18,5 кВт;

Число оборотов вала электродвигателя – 750…1000 об/мин;

Число оборотов вала мешалок – 25…35 об/мин; 

Объем – 4 м3;

Масса – 3165…3500 кг; 

Габаритные размеры:

Длина – 4500 мм

Ширина – 2517 мм

Высота – 1392 мм.

6

 

10. Пресс шнековый вакуумный СМК-217

2

Производительность – 49 т/ч; 

Установленная мощность двигателя – 165 кВт;

Частота вращения шнекового  вала – 21±1,25 об/мин;

Диаметр шнека пресса на выходе – 450±2 мм; 

Давление прессования – 1,6 Мпа; 

Масса общая – 18650 кг; 

Габаритные размеры: 

Длина – 7260 мм

Ширина – 3400 мм

Высота – 2190 мм.

7

 

11. Автомат многострунной резки КБ 045

3

Производительность – 6000…8000 шт/час;

Количество одновременно нарезаемых камней – 10…12 шт;

Размер фасок на ребрах нарезаемых камней (с трех сторон) – 5х300 мм;

Состав автомата:

Механизм резки мерного  бруса;

Механизм многострунной  резки;

Механизм подачи рамок;

Пульт управления.

8

 

12. Автопогрузчики/разгрузчики LiuGong/модель  CPCD-50-W 

4

Грузоподъемность – 5000 кг;                       

Год выпуска – 2009;                                       

Центр тяжести – 600 мм;                        

Снаряженная масса, без груза – 7850 кг;

Высота подъема – 3000 мм;                       

Свободный ход – 200 мм;                       Максимальная скорость передвижения – 25 км/ч;                                                  

Длина по спинку вил – 3457 мм;                       

Габаритная ширина – 2040 мм;                       

Высота по мачту – 2503 мм;                       

Высота с выдвинутой мачтой – 4409 мм;                

Клиренс – 203 мм;                        

Вилы – 1070X125x45 мм;

Колесная база – 2250 мм;                       

Радиус поворота – 3250 мм;                       

Ширина рабочего коридора – 4050 мм;                       

Номинальная мощность –  72,8 кВт.                      

10,15

 

13. Тележка электропередаточная СМ-522А

1

Линейная скорость тележки регулируемая (с плавным разгоном и остановом) до – 1,2 м/с;

Количество транспортируемых сушильных вагонеток – 2 шт.;

Грузоподъемность – 1500 кг;

Линейная скорость толкателя – 0,27 м/с;

Максимальный ход толкателя – 1750 мм;

Усилие толкания – 27 кН;

Напряжение питания от сети переменного тока частотой 50 Гц, В — 220/380;

Установленная мощность – 8,5 кВт;

Подвод эл. питания —  по кабелю;

Масса – 2000 кг;

Размер по головкам рельсов – 250 мм;

Ширина колеи тележки – 900 мм;

Габаритные размеры:

длина — 4200 мм

ширина (по приямку) — 1200 мм

с толкателем — 1600 мм

высота — 2900 мм.

11

 

14. Вагонетка сушильная СМК-110А (ВСК-6)

56

Грузоподъемность – 2 т; 

Шаг полок – 250 мм; 

База и колея – 750 мм; 

Диаметр колеса – 200 мм; 

Масса – 230 кг; 

Габаритные размеры:

длина – 1300 мм

ширина – 830 мм

высота – 1520 мм.

12,14

 

15.Туннельная противоточная сушилка

2

Туннельная сушилка непрерывного действия представляет камеру длиной – 37 м

высотой – 1,8 м

шириной около – 1,2 м;

Срок сушки 28 ч;

Температура теплоносителя  – 50-80 0С;

Температура отработанных газов 25-40 0С;

Относительная влажность  – 75-95%; Скорость движения теплоносителя в туннеле 0,8-2 м/с;

Начальная влажность 18-24%; Конечная 5-7%.

13

 

16. Электропередаточная тележка СМ-94С

2

Предназначена для транспортирования обжиговых вагонеток к туннельным печам;

База и колея – 750 мм; 

Диаметр колеса – 200 мм; 

Масса – 360 кг; 

Габаритные размеры:

длина – 2250 мм

ширина – 1830 мм

высота – 1520 мм.

16

 

17. Толкатель гидравлический(СМК-396М)-515

1

Осуществляет перемещение вагонеток  в печи;

Усилие толкания – 400 кН;  

Масса – 4000 кг;  

Мощность – 22 кВт. 

17

 

18. Вагонетка печная СМ-168Б:

92

Размер пода – 2920х2940 мм; 

Диаметр ходовых колёс – 500 мм; 

Колея – 750 мм;  

Размер от головки рельса до фартука – 180 мм; 

Масса вагонетки (без футеровки) - 2277кг; 

Габаритные размеры (без  футеровки):

длина  - 2250 мм

ширина – 2854 мм

высота (от головки рельса) – 1520 мм.

18,20

 

19.Туннельная печь  ТК.82.1300.ЗФ

2

Максимальная рабочая температура – 1300 °С; 

Напряжение  сети питания – 380 В;

Максимально допустимая скорость нагрева  - 350 °С/час; 

Общая длина камеры – 105 м;

Ширина – 1740 мм;

Высота – 1740 мм;

Годовая производительность – около 250 т/год.

19

 

8 Контроль и автоматизация процесса обжига

 

Автоматизация процесса обжига в туннельной печи дает значительные преимущества: все  регулируемые параметры поддерживаются около их оптимальных значений, то есть весь процесс может протекать  в оптимальных условиях; готовые  изделия получаются одинакового  качества; сокращается численность обслуживающего персонала.

Основные  регулируемые параметры туннельной печи: давление газа в газопроводе, расход газа на печь, давление в зоне обжига, температура перед дымососом, температура в зоне подогрева и обжига.

Система КИП и автоматики оснащена приборами  теплового контроля, автоматического  регулирования и автоматики безопасности туннельной печи. Перечень регулируемых параметров в печи приведён в таблице 8.

Таблица 8 – Регулируемые параметры туннельной печи.

Основной регулируемый параметр

Регулирующий орган

Способ регулирования

Основной измерительный прибор

Давление газа в газопроводе на печь

Заслонка с электроприводом на подводящем газопроводе

Автоматически и дистанционно со щита КИП

Электронный напоромер КПД1; СапфирДД регулятор Р25.1.1.

Давление воздуха на горение (первичного)

Заслонка с электроприводом на подводящем воздуховоде

Автоматически и дистанционно со щита КИП

Регулятор РП4-У НМП-100

Расход газа на печь

Заслонка с электроприводом на подводящем газопроводе

Автоматически и дистанционно со щита КИП

Электронный расходомер ДИСК 250; Сапфир 22М

Расход газа на каждой горелке

Кран перед каждой горелкой

Вручную на месте

Расходомер ТДЖ-250

Расход воздуха на каждой горелке

Кран перед каждой горелкой

Вручную на месте

Расходомер ТДЖ-250

Разряжение на 10 позиции печи

Шибер с электроприводом перед  дымососом

Автоматически и дистанционно со щита КИП

Электронный тягомер КПД-1 с ДКО 3702. регулятор Р25.1.1.

Температура перед дымососом

Шибер с электродвигателем

Автоматически и дистанционно со щита КИП

Потенциометр КПП 1с термопарой ТХА (гр. ХА(К)); Регулятор РП4-Т

Температура теплоносителя в сушиле печи

Заслонка с электроприводом

Автоматически и дистанционно со щита КИП

Потенциометр КПП 1с термопарой ТХА (гр. ХА(К)); Регулятор Р25.3.2.

Разряжение в сушиле поз. 1

Шибер с механическим приводом

Вручную на месте

Электронный тягомер КПД-1 с ДКО 3702.

Температуры изделий в зоне обжига поз. 10-19 и 20-25 печи.

Температура регулируется расходом газа на соответствующих горелках при, как  правило. стабильном расходе воздуха

ИК-Пирометр с цифровой обработкой сигнала «Термоскоп-004»


Автоматика  газовой безопасности осуществляет отключение (отсечку) природного газа. Отсечка природного газа выполняется  автоматически быстродействующим  предохранительно-запорным клапаном ПКН-200, а также кнопками по месту и  дистанционно со щита КИП. Отсечка природного газа осуществляется при отклонении от норм следующих параметров:

- понижение давления газа ниже 80кгс/м2

- понижение  давления воздуха на горение менее 80кгс/м2

- падения  разряжения в печи ниже < 1кгс/м2

- отключение  электроэнергии

Световая  сигнализация предусмотрена при  нарушении следующих параметров:

- понижение давления природного газа

- понижение  давления воздуха 

- отсутствие  разряжения в рабочем пространстве печи

Табло световой сигнализации и звонок расположены на щитах КИП.

Все приборы, размещённые внутри и на щитах  оснащены надписями о функциональном назначении прибора.

Измерение температуры изделий в зоне обжига обеспечивает компьютерная система  непрерывного пирометрического контроля температуры изделий в процессе обжига (далее по тексту «КС» или  «система»).

Назначение  системы – автоматизация температурного контроля за ходом технологического процесса обжига огнеупоров в туннельной печи. КС снимает температурные параметры  садки по позициям печи и информирует  оператора-технолога об отклонении этих параметров от норм в технологических картах.

Система автоматического регулирования (САР) стабилизации – температуры в  зоне обжига туннельной печи расходом природного газа [9].

 

9 Охрана окружающей среды

 

При производстве керамического  камня в туннельной сушилке и туннельной печи для обжига в качестве топлива используется природный газ. Продукты горения топлива  содержат вредные вещества СО и NО2, которые удаляются с дымовыми газами и оказывают вредное воздействие на атмосферу и окружающую природную среду. СО оказывает вредное воздействие на организм человека (угарный газ). При вдыхании оксид углерода блокирует поступление кислорода в кровь и вследствие этого вызывает головные боли, тошноту, а в более высоких концентрациях — даже смерть. ПДК СО при кратковременном контакте составляет 30 мг/м3, при длительном контакте — 10 мг/м3. Если концентрация оксида углерода во вдыхаемом воздухе превысит 14 мг/м3, то возрастает смертность от инфаркта миокарда. Уменьшение выбросов оксида углерода достигается путем дожигания отходящих газов.

Оценка  степени экологической опасности выброса СО и NО2 проводится путем сравнения максимальной мощности выбросов вредных веществ с ПДВ (предельно допустимые концентрации).

Вода  в цехе формования, сушки, обжига для производственных нужд не используется, поэтому производственное (технологическое) водоснабжение для технологических целей отсутствует. Вода на данном участке используется только для хозяйственно-бытовых нужд, для этого  устанавливается хозяйственно-питьевое водоснабжение, которое должно обеспечивать подачу доброкачественной воды для хозяйственно-бытового потребления. Система канализации – хозяйственно-бытовая. Водоснабжение и канализация  регулируются ГОСТ 2874-82, СНиП 2.04.01-85 «Внутренний водопровод и канализация зданий», СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», СНиП 2.04.03-85 «Канализация наружные сети и сооружения». Хозяйственно-бытовые стоки с участка направляются в общую систему канализации.

Технологические отходы производства (брак формования, обжига) возвращаются в производство. Брак формования возвратный, а брак обжига используют в качестве шамота для приготовления шихты [10].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10 Техника безопасности

 

Техника безопасности перед началом работы: привести в порядок рабочее место и при необходимости надеть спецодежду и СИЗ; осмотреть сушильную камеру, оборудование, наличие инструмента и его исправность; проверить наличие и исправность защитных ограждений, заземления, наличие и исправность световых сигналов, работоспособность системы; перед пуском машин и агрегатов необходимо убедиться в отсутствии посторонних предметов в рабочей зоне, дать предупредительный звуком. вой сигнал.

Техника безопасности во время сушки кирпича-сырца в искусственных сушилках: во время работы печи необходимо следить за температурой нагрева керамического кирпича, за давлением сжатого воздуха. За работой и показаниями проборов; по окончании работы произвести уборку рабочего места, привести в порядок и очистить узлы и механизмы, ручной инструмент и приспособления уложить в отведенное место.

Требования  безопасности труда при эксплуатации туннельных печей:  систематически отбирают пробы воздуха в туннелях и помещениях сушилок для определения в нем концентрации угарных газов и других газов. В случае превышения концентрации угарного газа, предусмотренной санитарными нормами, немедленно принимают меры к ликвидации загазованности.

Загружать и выгружать сушилку при открытых шиберах подводящих каналов запрещается. Перекрытия подводящих и отводящих каналов и люки должны быть герметичными. Шиберы должны иметь герметичный гидравлически и затвор.

Информация о работе Производство керамического кирпича и керамических камней