Производство ковровой керамики

Для скоростного обжига фасадных плиток на поточно-конвейерных линиях используют печи с сетчатым и роликовым  конвейером. В данном курсовом проекте используют роликовую щелевую печь (рисунок 7).

Роликовые щелевые печи однорядного обжига являются составной частью единой конвейерной линии, включающей прессование, сушку, глазурование и обжиг на одном потоке.

Собственно печь представляет собой туннель с рабочим сечением печного канала шириной 0.9—1,5, высотой 0,4—0,6 м. Для удобства эксплуатации печь разделена на секции длиной до 3 м.Металлический каркас печи не. связан со стойками роликового конвейера. Роликовый конвейер приводится в движение обшей цепью, проходящей по звездочкам. Скорость движения плитки по конвейеру 0,9—1,2 м/мин. В зависимости от температуры в.той или иной зоне лечи ролики выполняются из сталей соответствующей жаростойкости. Вместо стальных иногда применяют керамические ролики в комбинации со стальными. Деформированные ролики заменяют раз в две недели. В зависимости от назначения и производительности роликовые печи имеют длину от 22 до 80 м.

 

Рисунок 7 – Роликовая щелевая печь

 

Для производства мелкоразмерных плиток размером 125*60, 120*65 мм, мозаичных 48*48 мм вместо роликового конвейера применяют сетчатый. Сетчатый конвейер движется в канале печи по опорным роликам или по настилу из жароупорной полосовой стали.

Роликовые печи отапливают газом, с помощью электронагревателей. Максимальная температура обжига, которая  может быть достигнута в этих печах,— 1100° С для роликовых печей  и 1000° С для печей с сетчатым конвейером.

Контроль качества, сортировка

Операции, необходимые на этой стадии, производятся на выходе продукции  с автоматических линий. На компьютеризированном электронном оборудовании проверяется  плоскостность, прямоугольность и  размеры каждой плитки для обеспечения  соответствия европейским стандартам. Специальный персонал сортирует  плитки по тону и внешнему виду. Бракованные  плитки уничтожаются. Робот сортирует  оставшиеся плитки по калибру и сорту, наносит штрих-код на упаковку.

Упаковка

Плиты упаковывают на специальной  автоматизированной линии, подразделяя  их согласно категории сортировки.

 

 

 

 

3.4 Выбор и расчет количества  оборудования

 

Выбор  оборудования  требует  хороших знаний технологии производства,  назначение и требования к используемым в производстве  машинам и агрегатам, умение объединять их в оптимальные  технологические потоки с эффективным  использованием каждой единицы оборудования. 

При  выборе  оборудования  также  необходимо  учитывать  качественную характеристику сырья и требования, предъявляемые к конечному продукту, после обработке на данном оборудовании. 

Расчет производят в порядке  установки  оборудования в технологическом  потоке  от подачи сырья до выхода готового продукта.

Общая формула для расчета  технологического оборудования  имеет  вид:

 

М = П_Ч : П_П : К_ВН,                                            

где  М  – количество машин подлежащих установке, шт.;

       П_Ч – часовая производительность по данному переделу, т/ч;

        П_П – паспортная  производительность выбранного оборудования, т/ч;

       К_ВН–нормативный коэффициент использования оборудования  по 

               времени, равен 0,6 – 0,8.

Краткая характеристика оборудований представлена в таблице 6.

 

Таблица 6 – Ведомость оборудования

 

Наименование и краткая  характеристика оборудования	Количество шт.
Глинорыхлитель одновальный КО - 01 Производительность-50т/ч; мощность-30квт; габаритные размеры - 4500х2400х1430мм; масса - 5000кг	6
Щековая дробилка Производительность (т/ч) – 60т/ч; Мощность электродвигателя (кВт)-44кВт; масса 14000т	4
Вальцы камневыделительные КРОК 31 Производительность (т/ч) –  10т/ч; габаритные размеры: 3235х2297х1172; масса 2780 кг	8
Шаровая мельница мокрого  помола ТМNР–24 Производительность – 120т/ч; Вместимость шаровой мельницы 8,5м3,  максимальная масса загружаемых материалов – 12,3 т	3
Поточно-конвейерная линия  для производства фасадных глазурованных  плиток Производительность – 200 тыс м2/год	1
Автоматизированная линия  по набору ковров из плиток Производительность – 22,5 м2/ч; масса линии – 5 т; габаритные размеры: 12х3х4.	2

 

 

 

 

3.5 Материальный баланс  производства

 

Расчет материального  баланса для производства керамической плитки

производительностью П тыс. м² в год:

 

1)  Перевод заданного  годового выпуск плитки П, тыс. м²/год в весовое

значение, П год , т/год:

П_год = Пm                                                     (1)

 

П_год = 2000000,012 = 2400 т/год

 

где m  – масса продукции, т.

 

2) Расчет массы плиток  выходящих из печи, П₁, т/год с учетом брака при      

обжиге, а₁ и а₂, %, составляет:

 

П₁ = = = 2448,98                                 (2)

 

П₁¹ = = = 2424,24                                (3)

 

где а₁ – общий брак при обжиге, %, (а₁= 2%);

                 а₂ – невозвратимый брак при обжиге, %,(а₂= 1%).

 

3) Брак  при обжиге составляет, т/год,:

 

– общий брак                      К₁  = П₁  – П _год = 2448,98 – 2400 = 48,98                   (4)                            

– невозвратимый брак      К₂  = П₁¹  – П _год = 2424,24 – 2400 = 24,24                 (5)                                     

– возвратный брак              К₂¹  = К₁ – К₂ = 48,98 – 24,24 = 24,74                         (6)

 

4)  Масса  плиток,  поступающих  в  печь  П₁,  т/год,  в абсолютно сухом        

состоянии с учетом потерь при прокаливании, ппп = 8 – 12 %:

 

П₂ = = = 2721,1                               (7)

 

5) Потери при прокаливании, К₃, т/год:

 

К₃  = П₂  – П₁ = 2721,1 – 2448,98= 272,12                         (8)

 

6) Фактическая  масса  изделий, поступающего в печь, П₃, т/год, с учетом

остаточной после сушки  влажности w_ост = 2 – 5 %:

 

П₃ = ₌ = 2776,6                                    (9)

7) Количество влаги, испаряемой из обжигаемой плитки в печи, К₃, т/год:

 

К₄  = П₃  – П₂ = 2776,6 – 2721,1 = 55,5                             (10)

 

8) Фактическая  масса  плиток, поступающего в сушило, П₄, т/год, с учетом формовочной влажности w_ф ,  %:

 

П₄ = = = 5442,2                                (11)

 

9) Количество влаги, испаряемой  в сушиле К₅, т/год:

 

К₅  = П₄  – П₃ = 5442,2 – 2776,6 = 2665,6                        (12)

 

10) Масса отпрессованных  плиток в абсолютно сухом состоянии  с учетом 

потерь при прессовании, П₅, т/год:

 

П₅ = = = 2762,5                                (13)

 

П₅¹ = = = 2734,8                                (14)

 

где а₃ – общие потери, %, (а₃= 1,5%);

            а₄  – невозвратимые потери, %,(а₄= 0,5%).

  

11)  Потери при прессовании,  т/год: 

 

–  общие                         К₆  = П₅  – П₂  = 2762,5 – 2721,1=41,1                        (15)

–  невозвратимые          К₇  = П₅¹  – П₂ = 6688,26 – 6654,82=13,7                    (16)                                                                     

–  возвратные                К₇¹ = К₆ – К₇ = 41,1 – 13,7= 27,4                                  (17)

 

12) Масса пресс-порошка  в абсолютно сухом состоянии, П₆, т/год, с уче-

том возвратных потерь при  приготовлении пресс-порошка, а₅ = 1%:

 

П₆ = = = 2790,4                                 (18)

 

13) Потери при приготовлении  пресс-порошка, К₈,  т/год:

 

К₈  = П₆  – П₅ = 2790,4 – 2762,5=27,9                             (19)

 

 

 

 

 

14) Фактическая масса пресс-порошка, П₇, т/год, выходящего из распыли-

тельной сушилки с учетом  влажности, w_п, %,:

 

П₇ = ₌ = 2937,3                                (20)

 

15) Фактическая масса шликера, П₈, т/год, поступающего в распылитель-

ную сушилку с учетом  влажности, w_ш, %,:

 

П₈ = ₌ = 4650,7                               (21)

 

16) Количество влаги, испаряемой  в распылительной сушилке, К₉,  т/год:

 

К₉  = П₈  – П₇ = 4650,7 – 2937,3=1713,4                         (22)

           

17) Фактическая масса шликера, П₉, т/год, с учетом невозвратных потерь в массозоготовительном отделении, а₆= 2,5 %:

 

П₉ = = = 4769,9                               (23)

 

18) Потери при приготовлении  шликера , К₉,  т/год:

                                

  К₁₀  = П₉  – П₈ = 4769,9 – 4650,7=119,2                        (24)

 

19) Масса шликера в абсолютно сухом состоянии, П₁₀, т/год, с учетом не-

возвратных потерь в массозоготовительном отделении, а₇= 2 %:

 

П₁₀ = = = 2847,3                                   (25)

 

20) Необходимое количество  сырья для приготовления шликера, П₁₁, т/год,  в абсолютно сухом состоянии:

 

П₁₁  = П₁₀ –  (К¹₂+ К₁⁷+ К₈) = 2847,3 – (24,74+27,4+27,9)=2767,26        (26)

 

21) Необходимое количество  сырья для приготовления шликера, П₁₂, т/год,  в абсолютно сухом состоянии с  учетом потерь при переработке сырья:

 

П₁₂ = = = 2795,2                                   (27)

 

П¹₁₂ = = = 2781,2                                 (28)

 

где а₈ – общие потери, %  (а₈ = 1%);

       а₉ – невозвратимые потери, % (а₉ = 0,5%).

 

22) Потери при переработке  сырья , т/год: 

 

–  общие:                      К₁₁  = П₁₂  – П ₁₁ = 2795,2 – 2767,26=27,94        (29)                                                                    – невозвратимые         К₁₂  = П¹₁₂ – П ₁₁ = 2781,2 – 2767,26=13,94        (30)                                                                

– возвратные                К¹₁₂  = К₁₁ – К₁₂ = 27,94 – 13,94=14                    (31)                                       

 

23)  Потребность  в   технологической  воде  Р_В,  т/год,  для приготовления шликера с учетом средневзвешанной влажности сырья, w_ср,%

 

Р_в = П₉ – ₌ 4769,9 – = 1589,27                (32)

 

24) Потребность в технологической  воде Р¹_В, т/год, для приготовления шликера с учетом потерь, а₁₀ = 10%:

 

Р¹_В = Р_В (1+) = 1589,27(1+) = 1748,2                       (33)

 

25) Потери воды, т/год: 

 

        К₁₃  = Р¹_В – Р_В = 1748,2 – 1589,27=158,93                       (34)

 

26) Фактическая масса сырьевой  компонентов, Р_m, т/год, поступающих на склад с учетом содержания  компонентов в смеси, С_m, % и их влажности, w_m, %:    

 

Р_m =                                                   (35)

 

Глина : Р₁ = =1996,6

 

Перлит : Р₂ = =598,9

 

Стеклобой : Р₃ = =451,7

 

Мел : Р₄ = =93,17

 

Результаты расчетов представлены в таблице 7.

 

 

 

 

Таблица 7 - Материальный баланс производства керамической плитки

Статья прихода			Статьи расхода
Наименование сырьевых компонентов		Расход сырьевых компонентов для выпуска продукции, т/год	Наименование материалов	Количество материалов, образующихся при выпуске продукции, т/год
Глина   Перлит    Стеклобой   Мел   Вода технологическая		Р1= 1994,6   Р2=598,9   Р3=451,7   Р4=93,17   Рв=1589,27	Готовая продукция, направляемая потребителю Невозвратимый брак при обжиге Потери при прокаливании Количество  влаги, испаряемой из обжигаемой плитки в печи Количество влаги, испаряемой в сушиле Невозвратимые потери при прессовании Потери при приготовлении  пресс-порошка Количество влаги, испаряемой в распылительной сушилке Потери при приготовлении  шликера Невозвратимые потери при переработке сырья Потери воды	Пгод = 2400   К2=24,24   К3=272,12     К4 =55,5       К5 =2665,6     К7=13,7     К8=27,9       К9=1713,4     К10=119,2     К12=13,94   К13=158,93
Итого	5727,64		Итого	5764,53