Тепловая обработка силикатного кирпича в автоклавах

7. Доведение  рабочей температуры на поверхности  тепловой изоляции автоклавов  до 16°С (внутренняя температура в  цехе) за счет применения эффективной тепловой изоляции. В результате достигается снижение расхода тепловой энергии на 10-12%.

8. Выпуск пустотелого  силикатного кирпича с пустотностью  до 30%, что позволяет снизить расход тепловой энергии на 10-15%.

9. Применение  вакуумирования (0,4-0,6 атм) при автоклавной  обработке силикатного кирпича. Время вакуумирования 30 минут. За счет создания вакуума после впуска пара в свежезагруженный автоклав происходит более быстрый прогрев кирпича. Температура по сечению автоклава распределяется равномерно. Такое мероприятие позволяет сократить сроки термической обработки на 15-20%. [1]

6. Выбор типового серийного основного аппарата

 

Автоклав серии  АП (АТ) 1,2-2х19  предназначен для термовлажной обработки силикатного кирпича.  Автоклав имеет: быстрооткрывающуюся крышку с байонетным затвором; механизмы подъема, опускания и поворота крышки с помощью гидропривода от собственной маслостанции; сигнально-блокировочное устройство, совмещенное с фиксирующим устройством, обеспечивающее безопасность эксплуатации; устройство для контроля разности температур между верхней и нижней образующими корпуса; автоматизированную систему непрерывного отвода конденсата; устройство автоматического регулирования процесса запаривания. Автоклав предназначен для установки в закрытых помещениях с температурой не ниже +5ºС. [1]

 

Рисунок 3 - Автоклав серии АП(АТ)1,2-2х19.

 

Технические характеристики  автоклава серии АП(АТ)1,2-2х19:

• Внутренний диаметр 2 м
• Длина корпуса 19 м
• Рабочий объём 60 м²
• Рабочее давление 1,2 МПа
• Рабочая температура 191 ⁰С
• Колея рельсового пути 750 мм
• Грузоподъёмность тележки 7 т
• Общее количество тележек 17 шт
• Длина 20370 мм
• Ширина 2500 мм
• Высота 3370
• Масса ориентировочная 27 т

Автоклав серии  АП(АТ)1,2-2х19 (далее просто автоклав) представляет собой цилиндрический сосуд с быстрозакрывающимися сферическими крышками. Состоит автоклав из следующих основных узлов: корпуса, сферических крышек с механизмом подъема, байонетных колец с механизмом поворота, насосной станции, распределительной станции, системы охлаждения, ограничительных упоров, контактных манометров и системы автоматического регулирования.

Автоклав работает следующим образом. После загрузки автоклава составом запарочных вагонеток включается гидропривод и механизм подъема крышек. После полного закрытия крышки специальный конечный выключатель дает разрешение на поворот байонетного кольца. В конце поворота кольца срабатывает конечный выключатель, сблокированный с программным регулятором запарки (ПРЗ). В соответствии с предусмотренной программой происходит весь процесс запарки, по окончании которого автоматически выпускается пар и конденсат.

Система блокировки такая, что крышка открывается только при отсутствии внутри автоклава избыточного давления, а также конденсата. При сбросе давления срабатывает точный электрический манометр, дающий первое разрешение на поворот байонетного кольца, второе разрешение поступает от сигнализатора уровня конденсата и третье — при ручном открытии контрольного крана. Последнее разрешение дает конечный выключатель, срабатывающий при условии, если крышка автоклава полностью закрыта. Для этого крышку перед ее открытием поджимают.

При эксплуатации автоклавов необходимо соблюдать правила  котельного надзора и техники безопасности для сосудов, работающих под давлением. Не менее одного раза в шесть лет производят гидравлические испытания на давление, превышающее рабочее на 25%. Каждый автоклав оснащается двумя предохранительными клапанами и манометрами, на циферблатах которых выделено красной краской предельное рабочее давление. После каждого цикла работы крышки автоклава подвергают проверке. При неисправности хотя бы одного болта крышки работа автоклава прекращается. [1]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Составление спецификаций оборудования

 

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

Для правильного выбора устанавливаемого оборудования необходимо иметь его полную характеристику. Предпочтение следует отдавать типовому оборудованию, которое серийно выпускается заводами машиностроения. В ряде случаев для осуществления технологических операций выгоднее приспособить и дооборудовать типовой аппарат, чем специально разработать новую конструкцию. Технические характеристики машин и аппаратов находят в каталогах - справочниках на оборудование или специальных изданиях исследовательских и проектных организаций.

Описание  устанавливаемого оборудования должно быть кратким и четким. 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 силикатного кирпича

 

№ п/п	Наименование  оборудования	Марка, краткая  характеристика	Количество  штук	Мощность двигателя		Коэф. испол
				Ед.	Общая
1	Щековая дробилка	С-644, применяют для крупного и среднего дробления кусковых материалов	1	28	28	0,8
2	Грохот	Для сортировки по крупности кусковых и сыпучих материалов. СМ-570	1	4,5	4,5	0,8
3	Дозаторы	Для дозирования  песка СМС-91, для дозирования извести СМС-93, для дозирования воды ДЖ-400	2   2 1	4   2	30	0,95
4	Бункеры	Предназначены для подачи сырья в пролеты смесителей и формовочных отделения	8	8	64	0,95
5	Смеситель	Предназначен  для первичного и вторичного перемешивания силикатной смеси. СМС – 95. Двухвальный смеситель  СМ-296А, СМ-296Б	2 1 1	55 10 10	140	0,99
6	Трубная шаровая  мельница	2×10,5 л, для помола различного сырья	1	500	500	0,99
7	Комплексное оборудование	РА-550	4	40	160	0,99
8	Автоклав	Предназначен  для обработки сизделий под давлением, СМ-1038	1	10,5	10,5	0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Контроль и автоматизация процесса

 

Для получения  продукции надлежащего качества и обеспечения безопасности эксплуатации оборудования на предприятии проводят масштабные перевооружения автоматизированной системы контроля  автоклавного отделения силикатного цеха. В разработанной системе «АВТОКЛАВ-КОНТРОЛЬ» реализованы следующие функции:

• индикация значений температуры образующих автоклавов, разности температур верхней и нижней образующих в реальном времени, представление на экране монитора цветных графиков изменения давления в автоклаве, контроль отклонений технологических параметров от установленных значений, сигнализация отклонений (текстовая и анимационная на экране монитора, звуковая и световая);
• контроль времени реализации технологического цикла на каждом автоклаве, расчет и индикация интегрального показателя «давление-время» для учета времени выдержки сырца при колебаниях давления;
• контроль безопасности эксплуатации автоклавов, контроль температуры обводов и их разности, сравнение этих параметров с предельно допустимыми значениями; звуковая и световая сигнализация об опасных режимах работы;
• ведение архива параметров технологических процессов на основе промышленной базы данных SIAD;
• создание отчетов о параметрах работы автоклавов за заданный оператором промежуток времени;

Рабочее место  оператора оборудовано промышленным компьютером, который позволяет  достичь высокого уровня надежности функционирования системы и обеспечить ее бесперебойную работу в условиях повышенной температуры и влажности, а также избежать повреждения жесткого диска от вибрации, создаваемой технологическим оборудованием.

Внедренная автоматизированная система контроля позволяет увеличить точность выполнения технологических режимов, сократить общее время обработки, получить экономию энергоресурсов, упростить процесс управления и обслуживания, исключить ошибки персонала, повысить безопасность эксплуатации оборудования. Оператор получает объективную информацию о ходе техпроцесса и отчеты о выполненной работе.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Охрана окружающей среды

 

Одним из факторов, отрицательно влияющих на морально-психологическое  состояние людей, стала в последнее  время радиоэкология окружающей среды, в том числе и строительных объектов промышленного и гражданского назначения. Каждый житель нашей страны в среднем получает ежегодно дозу около 5 мЗв (1Зв=100 бэр) на все тело за счет природной радиации и медицинской диагностики.

Эффективные эквивалентные  радиационные дозы облучения, получаемые населением от строительных материалов и конструкций, наиболее высоки и составляют 56 – 65%, в том числе: гамма-излучение (30 – 35%) и радиоактивные газы (26 – 30%).

Учитывая неравномерность  распределения естественных радионуклидов (от 7 до 4700 Бк/кг) в горных породах и минералах, используемых для производства строительных материалов, возникает необходимость регионального исследования на радиоактивность строительных материалов, изделий и конструкций и составления четкой и полной картины о вкладе их в эффективную эквивалентную дозу облучения.[7]

В районах с  нормальным естественным радиационным фоном основной вклад в радиоактивность строительных материалов и изделий вносят природные источники и в первую очередь естественные радионуклиды – ^238,235U, ⁴⁰K, ²²⁶Ra и ²³²Th .

Представляется  актуальным создание эффективной системы  радиационного контроля и принятия неотложных мер по обеспечению радиационной безопасности человека с учетом снижения риска при возникновении нарушений действующих норм на всех этапах технологического процесса производства – от карьера до выпуска готовой продукции. Как только минеральное сырье извлечено из недр и пущено в технологический процесс, источник излучения из природного превращается в антропогенный.

Силикатный  кирпич, соответствующий ГОСТ 379 – 95 «Кирпич и камни силикатные», является одним из основных видов строительных материалов в жилищном строительстве. Общую радиоактивность и удельную эффективную активность радиоизотопов тория, радия, калия и цезия определяли гамма-спектрометрическим методом как в исходном сырье, так и на основных технологических переделах, включая готовую продукцию. Более 50% заводов силикатного кирпича в стране располагают собственными известково-обжигательными цехами, сырьем для которых служат карбонатные породы. В качестве карбонатного сырья используют мел. В геологическом строении месторождения принимают участие меловые, палеогенные и четвертичные отложения. Форменный состав мела – это коколиты, фораминеферы, призмы иноцерамов и порошковый кальцит. Мел отличается повышенной степенью чистоты. В меловой породе встречаются лишь отдельные пятна, окрашенные гидроокислами железа. Высокое качество мела подтверждается его химическим составом, который свидетельствует о преимущественном содержании кальцита СаСО₃. [7]