Разработка технологии завода

 

Кирпича рядового (лицевого), пустотелого, одинарного, размера 1НФ, марки по прочности М100, класса средней плотности 1,4, марки  по морозостойкости F50:

 

Кирпич  КОРПу (КОЛПу) 1НФ/100/1,4/50/ГОСТ 530-2007

 

Кирпича рядового (лицевого), пустотелого, утолщенного, размера 1,4НФ, марки по прочности  М150, класса средней плотности 1,4, марки  по морозостойкости F50:

 

Кирпич  КУРПу (КУЛПу) 1,4НФ/150/1,4/50/ГОСТ 530-2007

 

Поверхность граней изделий должна быть плоской, ребра — прямолинейными. По фактуре поверхности (ложковой, тычковой) изделия могут быть гладкими или рифлеными.

На изделии  допускаются дефекты внешнего вида, размеры и число которых не превышают значения указанные в таблице 2.

Известковые включения, вызывающие после пропаривания изделий разрушение поверхностей и отколы глубиной более 6 мм, не допускаются.

На  поверхности изделий допускается наличие отколов по наибольшему измерению от 3 до 6 мм числом не более 3 шт.

Количество половняка в партии не должно быть более 5 %.

Кирпич, имеющий одну или несколько сквозных трещин на всю толщину кирпича  протяженностью по ширине кирпича более  30 мм и расположенных в центральной части опорной поверхности, относят к половняку.

Не допускается поставка потребителю недожженных и пережженных изделий.

 

Таблица 2 –  Допустимые дефекты внешнего вида

 

Вид дефекта	Число дефектов
1. Отбитости углов глубиной  от 10 до 15 мм	2
2. Отбитости и притупленности ребер  глубиной не более 10 мм и длиной от 10 до 15 мм	2
3. Трещины протяженностью до 300 мм по постели полнотелого кирпича и пустотелых изделий не более чем до первого ряда пустот (глубиной на всю толщину кирпича или на 1/2 толщины тычковой или ложковой грани камней): — на ложковых гранях — на тычковых гранях	1 1

Марку камня по прочности устанавливают по значению предела прочности при сжатии, а кирпича — по значению пределов прочности при сжатии и изгибе, не менее указанных в таблице 1.1.3.

Водопоглощение не должно быть менее 6 %.

Масса кирпича  в высушенном состоянии не должна быть более 4,3 кг.

Изделия, предназначенные для кладки наружных стен зданий и сооружений, должны подвергаться испытанию на теплопроводность.

Пределы прочности изделий при сжатии и изгибе должны быть не менее значений, указанных в таблице 3. Марку кирпича  по прочности устанавливают по значениям  пределов прочности при сжатии и  изгибе, камня - по значению предела  прочности при сжатии.

 

Таблица 3 – Значения пределов прочности при сжатии и изгибе

 

Марка изделия	Предел прочности, МПа
	при сжатии		при изгибе
	всех видов изделий		пустотелого кирпича
	Средний для 5 образцов	Наименьший для отдельного  образца	Средний для 5 образцов	Наименьший для отдельного образца
100 150	10,0 (100) 15,0 (150)	7,5 (75) 12,5 (125)	1,6 (16) 2,1 (21)	0,8 (8) 1,0 (10)

Изделия должны маркироваться в каждом пакете по одному в среднем ряду. На тычковую поверхность изделия наносят несмываемый краской при помощи трафарета (штампа) или оттиска клейма в процессе изготовления товарный знак предприятия-изготовителя.

Каждое грузовое место (пакет) должно иметь транспортную маркировку по ГОСТ 14192. /2/

 

 

1.2 Характеристика сырьевых  материалов

 

Наименование  глинистой породы - глина подгруппы 4Н полиминеральная. По содержанию тонкодисперсной  фракции низкодисперсная глина.

Содержание  химических составляющих, % по массе, должно соответствовать приведённому ниже:

- SiO₂ - не более 85%, в том числе свободного кварца не более 60%;

- А1₂О₃ + ТiO₂ - не менее 7%;

- CaO + MgO - не более 20%;

- соединения  серы в пересчете на SO₃ не более 2%, в том числе сульфидной, не более 0,8% (при SO₃ более 0,5% в том числе сульфидной не более 0,3%, в процессе   испытаний   глинистой   породы   должны   определяться   способы устранения высолов и выцветов на обожженных изделиях путем перевода растворимых солей в нерастворимые);

- FeO + Fe₂O₃ не более 14%;

- K₂О + Na₂О не более 7%.

Водопоглощение  обожженного черепка (без признаков  пережога), характеризующее спекаемость, должно быть не менее 5 % для полнотелого  и   не менее 6 % для пустотелого.                        

Содержание  в глинистой породе тонкодисперсной  фракции менее 1мкм должно быть более 15%, фракции менее 10 мкм более 30% по массе, содержание фракции 0,01-0,5 мм определяется, но не регламентируется.

Содержание  в глинистой породе крупнозернистых (размер частиц свыше 0,5 мм) включений  размером более 5 мм не должно превышать 5% по массе. [3]

 

1.3 Выбор и обоснование способа  и технологической схемы производства

 

При производстве керамического кирпича используется метод полусухого прессования и  метод пластического формования, каждый из которых имеет свои достоинства  и недостатки. При наличии рыхлых глин и глин средней плотности  с влажностью не свыше 23-25% применяют  пластический способ переработки глин; для слишком плотных глин, плохо  поддающихся увлажнению и обработке  с низкой карьерной влажностью (менее 14-16%) - полусухой способ переработки.

Метод полусухого прессования предусматривает предварительное  высушивание сырья, последующее  измельчение его в порошок, прессование  сырца в пресс-формах при удельных давлениях, в десятки раз превышающих  давление прессование на ленточных  прессах. Преимущества технологии полусухого прессования заключается в том, что спрессованный кирпич-сырец  укладывается непосредственно на печные вагонетки и на них высушивается в туннельных сушилках, или же, минуя  предварительную досушку, непосредственно  поступает на обжиг. Комплексная  механизация производства осуществляется проще, чем при методе пластического  формования. Однако технология полусухого прессования требует более совершенной  системы аспирации на трактах  приготовления и транспортирование  порошка, использования более высокопроизводительных прессов.

Технологическая схема производства изделий с  пластическим способом подготовки массы, несмотря на свою сложность и длительность, наиболее распространена в промышленности стеновой керамики. Метод формования из пластических масс исторически сложился на основе пластических свойств глин и широко используется в керамической технологии. Способ пластического формования позволяет выпускать изделия  в широком ассортименте, более  крупных размеров, сложной формы  и большей пустотности. В отдельных  случаях предел прочности при  изгибе и морозостойкость таких  изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья.

При переработке  глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего  оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно  и просто в обслуживании. Температура  обжига изделий примерно на 50⁰С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

Недостатком способа пластического формования является большая длительность технологического цикла за счет процесса сушки сырца, продолжающегося от 1 до 3 суток. Низкая прочность формованного сырца, особенно пустотелого, большая усадка материала  при сушке и наличие отдельного процесса сушки затрудняет возможность  механизации трудоемких операций при  садке сырца на сушку, перекладке высушенного сырца для обжига и совмещения в одном агрегате процессов сушки и обжига.

Чтобы получить изделия требуемого качества необходимо из глины удалить каменистые включения, разрушить ее природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности  и структуре, а также придать  массе надлежащие формовочные свойства. Глиняный брус формуют в горизонтальных ленточных шнековых прессах часто  с вакуумированием массы. Вакуумирование массы способствует повышению ее плотности, пластичности, улучшает формовочные  и конечные свойства кирпича.

В проекте  будем использовать схему производства изделий пластическим методом.

Глину добывают на карьере  многоковшовым экскаватором и автотранспортом  отвозят на склады завода.

Со склада 20 глина подается в приемный бункер 21 и далее в  глинорыхлитель 1, а после рыхления направляется на дозирование, осуществляемое ящичным питателем 2.

Отдозированная глина  одновременно с отдозированным песком поступает в дырчатые вальцы 3 для  удаления посторонних включений  и переработки путем продавливания  через отверстия. После чего шихта  подвергается грубому помолу в вальцах  с гладкими валками 4. Далее грубо-размолотая шихта отправляется в смеситель  с фильтрующей решеткой 5, где  происходит смешивание и дополнительная отчистка ее от корней и других инородных включений.

Переработанную массу  отправляют на вылеживание в течение 7 дней в механизированный шихтозапасник 6 с загрузочным и разгрузочным мостами. Здесь происходят различные  физико-химические процессы, и свойства формовочной массы меняются. Масса  усредняется по влажности, но также  происходит её тиксотропное упрочнение. Такую массу нельзя подавать сразу  на формование. Поэтому вылежавшуюся шихту подают по ленточному конвейеру  на измельчение в вальцы  тонкого  помола 7. После чего шихта вновь  поступает по ленточному конвейеру  на перемешивание и пароувлажнение в лопастной двухвальный смеситель 8.

Готовую шихту транспортируют ленточным конвейером на формование бруса. Для формования используется шнековый вакуумный пресс 10. В двухвальном  смесителе этого пресса глиномасса подвергается дополнительной переработке. Вакуумированию массу подвергают для  улучшения ее формовочных свойств. Обезвоздушивание глиняной массы способствует более прочному сцеплению глиняных частиц между собой. При удалении воздуха из глиняной массы ее пластичность значительно повышается. После вакуумирования влажность керамической массы снижается  на 2-3%, а, следовательно, уменьшается  воздушная усадка.

Формованный глиняный брус разрезается на отдельные кирпичи  струнным резательным автоматом 11, затем сырец укладывается на рамки, которые подаются к горизонтальному  ленточному конвейеру. Далее автомат-укладчик 12 укладывает кирпич-сырец на сушильные  вагонетки 13, транспортировка которых  осуществляется с помощью электропередаточной  тележки 14 и напольного толкателя. Свежесформованный  сырец надо транспортировать осторожно  во избежание его деформации.

Кирпич-сырец поступает  на сушку в туннельное сушило 15. Для  сушки используется горячий воздух из туннельной печи, атмосферный воздух и рециркулят, а также дымовые  газы из топки. Отработанный теплоноситель  после очистки поступает в  атмосферу. Для нормального протекания процесса сушки сырца, т. е. для того, чтобы изделия высыхали с максимальной равномерностью и без деформаций при минимальном расходе топлива  и в минимальный срок, необходимо создать условия для интенсивной  влагоотдачи с единицы поверхности  изделия. Нижнюю часть садки на вагонетке  выполняют более разреженной  для выравнивания условий сушки  на высоте туннеля.

После завершения процесса сушки с помощью электропередаточной  тележки осуществляется транспортировка  высушенного кирпича из сушила. Сушильные  вагонетки поступают к автомату-разгрузчику, который осуществляет разгрузку  сырца. Автомат садчик 16 осуществляет садку полуфабриката на обжиговые  вагонетки 17 для последующего обжига в печи 19. Проталкивание вагонеток  в печи обеспечивается гидравлическим толкателем 18. Двери туннельной печи – автоматического действия.

Обжиг проводят в туннельной печи при температуре 1000^оС. В качестве теплоносителя используются продукты сгорания газа. Из печи забирается горячий воздух на сушку в туннельное сушило, а отработанные дымовые газы после очистки выбрасываются в атмосферу.

Из печи обожженный кирпич транспортируется при помощи электропередаточной  тележки на выставочную площадку, где происходит пакетирование 22. Пакеты кирпича сгружаются с помощью  крана на выставочную площадку. Затем  производится сортировка кирпича и  садка его на европоддоны. Изделия  соответствующего качества на поддонах с помощью электропогрузчика  отправляются на склад 26, а бой и брак изделий отправляется на переработку в производство. /4/