При каком способе формования керамического кирпича влажность сырьевой смеси составляет 18 25
Технология производства керамического кирпича
Кирпич керамический (ГОСТ 530—2007) марки «100». Предназначен для кладки наружных и внутренних стен и других элементов зданий и сооружений, а также для изготовления стеновых панелей и блоков. Эти материалы изготовляют из глинистых и кремнеземистых (трепела, диатомита) пород, лессов, а также вторичных продуктов (отходов угледобычи и углеобогащения, зол, шлаков) с минеральными или органическими добавками либо без них.
По способу формирования: изделие пластического формирования
Изготовление полуфабриката из пластичных масс является самым старым и до сих пор весьма распространенным способом керамической технологии.
Процессы пластического формования издавна основывались на использовании соответствующего природного сырья — глин и каолинов, образующих при увлажнении водой тестообразные массы, способнее к пластическому течению, т.е. к изменению формы без разрыва сплошности под влиянием приложенных внешних сил и к ее сохранению после снятия этих усилий.
В керамической технологии и теперь продолжают очень широко попользовать указанные виды природного сырья. Кроме того, все большее применение находят бентониты, т.е. породы, состоящие в основном из наиболее гидрофильных и высокодисперсных частиц глинистого минерала монтмориллонита. Бентониты, добавляемые даже в малых количествах, значительно улучшают формовочные свойства композиций, в составе которых преобладают непластичные минеральные компоненты.
Однако в массах, предназначенных для производства многих видов огнеупоров и технической керамики, присутствие любых глинистых материалов даже в небольших количествах является недопустимым. Поэтому и в технологии пластического формования часто используют безглинистые массы, пластифицированные различными органическими связующими.
В основе процессов пластического формования систем, состоящих из высокодисперсных минеральных частиц и пластифицирующих жидкостей (или суспензий, эмульсий, гелей), лежит целый комплекс весьма сложных физико-химических явлений. Несмотря на большое число выполненных исследований, теоретические основы этих процессов, а также методы оценки формовочных свойств разработаны еще далеко не достаточно. В самом подходе к определению понятий «пластичность» дисперсных систем, к количественной оценке их реологических свойств, и к изучению реальных процессов формования имеются большие расхождения между отдельными группами исследователей.
По типу и размеру: одинарный полнотелый 250?120 ?65 (мм)
По морозостойкости: соответствует марке F «25»
По прочности: Предел прочности на изгиб 2,34 МПа
Предел прочности на сжатие 16,97МПа
2. Способы доставки и разгрузки сырья и полуфабрикатов. Складирование сырья и полуфабрикатов
Сырьем для производства обыкновенного глиняного кирпича является суглинок средней, пылевой коричневого цвета, добываемый в карьере.
Добыча глины производится экскаватором ЭМ-201Б
Транспортировка глины производится автосамосвалом непосредственно в приемный бункер. Глина и необходимые добавки в нужной пропорции подают ленточным транспортером на вальца грубого помола.
Складирование кирпича производится в сушильных сараях. Заполнение сараев осуществляется в определенной последовательности от одного конца сарая к другому.
С целью использования сушильных сараев для складирования производится укладка сухого кирпича в брус-подушку. При необходимости укладку брус-подушки начинают с начала сезона.
3. Технологические процессы производства керамического кирпича и камней
Керамический кирпич и камни производят пластическим прессованием путем экструзии (выдавливания) массы в виде сплошного бруса с последующим разрезанием его на отдельные изделия и методом полусухого прессования сыпучей массы в пресс-формах.
К основным технологическим процессам производства керамического кирпича и камней относятся: добыча сырья и его усреднение, подготовка добавок, корректирующих свойства исходного сырья, составление массы (шихты) путем дозирования компонентов в требуемом соотношении, обработка и подготовка массы для получения полуфабриката сырца, экструзионное или полусухое прессование полуфабриката, сушка и обжиг.
В зависимости от вида и свойств исходного сырья отдельные технологические процессы и применяемое оборудование могут быть различными. При использовании пластичного глинистого сырья его часто обрабатывают при естественной карьерной влажности или с доувлажнением до формовочной относительной влажности 18 20%. Если сырье находится в переувлажненном состоянии, из него предварительно удаляют излишнюю влагу, подсушивая в естественных условиях или в сушильных барабанах, подвергают грубой обработке с удалением камней, вводят при необходимости различные добавки, смешивают их с исходным сырьем и передают на глиноперерабатывающее оборудование
Значительно засоренное карбонатными (известняковыми) включениями или твердое и трудно размокаемое сырье обрабатывают сухим способом путем высушивания до остаточной влажности 4 . 8% с последующим измельчением в тонкий порошок и затем вводят добавки, увлажняют до формовочной влажности при одновременном смешивании и проминании.
При полусухом способе прессования сырье высушивают до влажности 8 . . . 10 % , измельчают до требуемого зернового состава, смешивают для усреднения влажности и в виде сыпучей массы прессуют из него кирпич.
В особых случаях, когда требуется удалить из сырья карбонатные и другие каменистые включения, обогатить его глинистыми частицами, применяют мокрую обработку. Для, этого распускают сырье в воде до состояния шликера (влажность 40 . 50%), что позволяет осадить крупные каменистые включения, и процеживают через сито для удаления мелких включений. Затем шликер обезвоживают путем распыления в башенных сушилках, из которых получают тонкий сыпучий порошок влажностью 8 . 10%. Из такого порошка или порошка с добавками прессуют кирпич в пресс-формах.
Ниже приведены технологические схемы подготовки и обработки сырья в зависимости от его свойств.
Глины с повышенной карьерной влажностью, превышающей формовочную влажность на 5 . 8% и более, рекомендуется подготавливать по следующей схеме глинорыхлитель?ящичный питатель?ленточный конвейер с магнитным сепаратором?камневыделительные вальцы (ребристые)?ленточный конвейер?сушильный барабан (обезвоживание до формовочной влажности) ? ящичный питатель с бункером ? смеситель лопастной с пароводяным орошением ? дальнейшая переработка зависит то свойств сырья.
В результате такой подготовки получают глину с усредненной требуемой формовочной относительной влажностью 19 . 20% при температуре 40. 45°С и температуре отходящих газов 90 . 100°С.
Рыхлую, запесоченную мало пластичную, быстро размокаемую глину, а также лёссовые суглинки при карьерной влажности, равной или меньшей формовочной, перерабатывают по следующей технологической схеме: ящичный питатель ?камневыделительные вальцы( ребристые) ? лопастный смеситель с пароводяным орошением?вальцы тонкого помола с зазором 3 . 4 мм? шихтозапасник ? вальцы тонкого помола с зазором не более 2 . 2,5 мм? вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) ?вакуумный пресс.
Глину средней плотности и пластичности и покрывные суглинки перерабатывают по такой схеме: глинорыхлитель ?ящичный питатель?камневыделительные вальцы (ребристые) ? лопастный смеситель с паропрогревом и увлажнением водой ?бегуны мокрого помола ? вальцы тонкого помола с зазором 3 . 4 мм? шихтозапасник с многоковшовым экскаватором на 7 . 10-суточное вылеживание ?ящичный питатель с бункером ? вальцы тонкого помола с зазором не более 2 . 2,5 мм ? вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) ?смеситель с фильтрующей решеткой?вакуумный пресс.
Высокопластичные плотные, или алевролитовые, трудноразмокаемые в воде глины перерабатывают по такой схеме: глинорыхлитель ? ящичный питатель ? зубчатая дробилка ? лопастный смеситель с паропрогревом и увлажнением водой-? бегуны мокрого помола ? вальцы тонкого помола с зазором 3 . 4 мм? шихтозапасник с многоковшовым экскаватором на 7 . 10-суточное вылеживание? ящичный питатель с бункером ? вальцы тонкого помола с зазором не более 2 . 2,5 мм ? вальцы тонкого помола с зазором не более 1 мм (рекомендуются при наличии карбонатных примесей в сырье) ? смеситель с фильтрующей решеткой?вакуумный пресс.
Глинистые сланцы, аргилиты в природном виде или в виде отходов обогащения углей с наличием повышенного содержания карбонатных включений ( плусухой способ подготовки сырья с пластическим способом формования сырца) перерабатывают по следующей схеме: приемный бункер? ленточный конвейер с шириной ленты 1 м ? зубчатые вальцы ?ленточный конвейер с шириной ленты 1 м?ящичный питатель? сушильный барабан с шаровой мельницей (или шахтная мельница) ? лопастный смеситель с пароводяным орошением ? лопастный смеситель с пароводяным орошением? глинозапасник башенного типа? вальцы тонкого помола с зазором не более 2 . 2,5 мм? вакуумный пресс.
Глины с пониженной карьерной влажностью - (полусухой метод изготовления изделий) рекомендуется подготавливать по следующей схеме: глинорыхлител?ьящичный питатель?ленточный конвейер с магнитным сепаратором?камневыделительные вальцы (ребристые) ? ленточный конвейер?сушильный барабан? отбор крупных и влажных фракций? вальцы дырчатые ? возврат в сушильный барабан?стержневой смеситель ?бункер запаса порошка ? мешалка смеситель? пресс полусухого формования
Получаемый полуфабрикат-сырец высушивают до необходимой остаточной влажности и обжигают в кольцевых и туннельных печах непрерывного действия.
Тепловая обработка материалов или изделий по технологическим требованиям производства завершается при вполне определенных конечных температурах нагрева. При этом требования к скорости подъема температур могут быть самые различные.
В большинстве случаев в обжиговых печах непрерывного действия происходит постепенный нагрев материалов с увеличенной зоной подогрева (в целях использования тепла продуктов горения топлива). В каждом сечении печи устанавливаются определенные температуры, поэтому печь условно можно разделить на зоны: сушки, дегидратации, декарбонизации, спекания, охлаждения и т. д.
Основным требованием обжига материалов является нагрев материала до конечной температуры обжига с максимальной скоростью подъема температур.
При плавлении шихтовых материалов в плавильных печах скорость нагрева и плавления материалов должна быть максимальной.
Совершенно другие требования предъявляются к обжигу изделий.
При обжиге керамических огнеупорных изделий требуется не только нагрев до определенной температуры, но также получить изделия высокого качества без изменения формы и без трещин. Здесь режим обжига устанавливается в зависимости от допустимых скоростей нагрева.
В печах периодического действия нагрев изделий сопровождается изменением температур в рабочем пространстве в соответствии с кривой обжига. В этом случае в печи происходит изменение тепловой нагрузки во времени. В непрерывно работающих печах тепловая нагрузка не изменяется во времени, но температура для отдельных зон или участков рабочего пространства печи будет различной. В том и другом случае нагрев изделий происходит по заданному температурному графику, но при разных тепловых режимах.
Тепловой режим печи характеризуется следующими показателями:
тепловой нагрузкой печи, т. е. количеством подводимого тепла в единицу времени;
температурами в рабочем пространстве или в отдельных зонах печи, обеспечивающими необходимую скорость нагрева материала или изделий по заданному графику:
газовой атмосферой в зависимости от требований окислительной или восстановительной среды на различных стадиях процессов нагрева или обжига.
Производство керамического кирпича
Характеристика выпускаемой продукции, сырьевых материалов. Технико-экономическое обоснование и выбор способа производства. Подсчет расхода сырья на 1000 штук условного кирпича, туннельной печи обжига и сушилки. Расчет и подбор транспортного оборудования.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.03.2014 |
| Размер файла | 560,0 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Характеристика выпускаемой продукции
2. Характеристика сырьевых материалов
3. Технико-экономическое обоснование и выбор способа производства
4. Разработка технологической схемы производства, описание технологии
5. Режим работы цеха
6. Расчет расхода сырья на 1000 штук условного кирпича
7. Расчет туннельной печи обжига
8. Расчет туннельной сушилки
9. Оборудование для подготовки добавок
10. Выбор и расчет оборудования
11. Подбор транспортного оборудования
12. Расчет и выбор складов
13. Технико-экономические показатели проектируемого производства
Список использованных источников
Керамическими называют искусственные каменные материалы и изделия, полученные в процессе технологической обработки минерального сырья и последующего обжига при высоких температурах. Название «keramos» - глина, поэтому под технологией керамики всегда подразумевали производство материалов и изделий из глинистого сырья и смесей его с органическими и минеральными добавками. продукция расчет сырье
Технология керамических изделий за последние годы претерпела много изменений. Керамическое производство, в котором ещё в недавнем прошлом преобладали ручной труд, периодически действующее оборудование и тепловые агрегаты, стало высокомеханизированной отраслью промышленности.
Бурное развитие металлургической, химической и электротехнической промышленности привело к развитию производства огнеупорной, кислотоупорной, электроизоляционной керамики и плитки для полов. С начала текущего столетия получило развитие производства эффективного кирпича и пустотелых камней для возведения стен и перекрытий, а также керамических плиток для внутренней и наружной отделки и санитарно-технических изделий. В последнее время получило распространение производство специальной керамики с уникальными свойствами для нужд ядерной энергетики, машиностроения, электронной, ракетной и других отраслей промышленности. Большой практический интерес имеют материалы, состоящие из металлической и керамической частей.
Долговременность керамических изделий, наличие распространённого сырья для их изготовления, высокие санитарно-технические и художественно-декоративные качества, огнестойкость, водонепроницаемость, кислотостойкость определяют их широкое распространение во всех развитых странах.
1. Характеристика выпускаемой продукции
1.1 Область применения. Кирпич керамический применяется для кладки несущих и самонесущих стен и других элементов зданий и сооружений. Может так же применятся в других конструкциях с учетом технических характеристик
1.2 Основные параметры изделия. Кирпич керамический изготавливают в форме параллелепипеда . Номинальные размеры кирпича (ГОСТ 530-2012 Кирпич и камни керамические)
- толщина - 219 мм.
Эскиз изделия представлен на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Кирпич формата 10,7 НФ
1.3 Марка изделия по прочности 150, по морозостойкости F50.
1.4 Предел прочности (по ГОСТ 530-2012): - при сжатии: средний для 5 образцов 15 МПа, наименьший для отдельного образца 12,5 МПа;
1.5 Средняя плотность кирпича и камня в зависимости от класса средней плотности должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Классы средней плотности изделий
Классы средней плотности изделий
Средняя плотность, кг/м3
Коэффициент теплопроводности кладки в сухом состоянии от 0,20 Вт/(м·°С) до 0,24 Вт/(м·°С).
1.6 Технические требования.
1.6.1Камень керамический должен соответствовать требованиям ГОСТ 530-2012 и изготовляться по технологическим регламентам, утверждённым в установленном порядке.
1.6.2 На камнях изделиях допускаются отколы общей площадью не более 1,0 см
1.6.3Камень должен иметь две лицевые поверхности - тычковую и ложковую.
1.6.4 Предельные отклонения номинальных размеров не должны превышать на одном изделии, мм:
Отклонение от перпендикулярности смежных граней не допускается более 3 мм.
1.6.6 Общее количество кирпича с отбитостями, превышающими допустимые ГОСТ 530-2012, включая парный половняк, не должно быть более 5%.
1.6.7 Дефекты внешнего вида:
Отбитости углов глубиной более 15 мм не более 2 шт.
Отбитости углов от 3 мм до 15 мм не более 4 шт.
Отбитости ребер глубиной более 3 мм и длиной более 15 мм не более 2 шт.
Отбитости ребер глубиной не более 3 мм и длиной от 3 мм до 15 мм не более 4
Трещин не более 2 шт.
1.6.8 Водопоглащение рядовых изделий должно быть не менее 6,0%, лицевых изделий - не менее 6,0% и не более 14,0%.
Для изделий, изготовленных из трепелов и диатомитов, допускается водопоглощение не более 28 %.
1.6.9 Кирпич должен быть морозостойким и в насыщенном водой состоянии должен выдерживать без каких-либо признаков видимых повреждений (расслоение, шелушение, растрескивание) не менее 50 циклов - для марки F50
Камень рядовой, размера 1 НФ, марки по прочности М150, класса средней плотности 1.0, марки по морозостойкости F50:
Камень КМ 380 мм /10,7 НФ/100/1.0/35/ГОСТ 530-2012
2. Характеристика сырьевых материалов
Сырьем для производства могут быть обычные легкоплавкие глины с числом пластичности не менее 7 и с малым содержанием крупнозернистых включений при пластическом способе подготовки массы.
Основным сырьем для производства рядового керамического камня служит глина Ленточная Санкт -Петербургского месторождения.
2.1 Глина Ленточная Санкт -Петербургского месторождения.
2.1.1 Минералогический состав глины
К основным глинообразующим минералам относится каолинит, монтмориллонит, гидрослюда и некоторые другие.
Глины, сложенные каолинитом, имеют следующие характерные особенности. Они слабо набухают в воде и почти не реагируют на кислоту. Если в глине только каолин, глины называют каолином.
Глины, сложенные монтмориллонитом, сильно набухают в воде и весьма пластичны. Если в глине одни монтмориллонитовые минералы, глины называют бетонитом.
Глины, сложенные гидрослюдами, имеют среднюю пластичность.
Из минералов - примесей наиболее часто встречаются кварц, известняк и доломит.
Кварц находится в виде окатанных зерен или частиц неправильной формы. Являясь отощающим материалом кварц влияет на сроки сушки керамических изделий. Повышенное содержание кварца ухудшает прочность изделий.
Известняк и доломит, содержатся в виде крупных зерен, являются вредными примесями. Они способствуют появлению трещин после обжига изделий, а иногда полному его разрушению. Если частицы тонкодисперсных и равномерно распределены по массе, то они не вызывают трещин, однако уменьшают пластичность глин
2.1.2 Химический состав. Химический состав глины представлен в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Химический состав
2.1.3 Гранулометрический состав глин.
Гранулометрический состав глин представлен на таблице 2.2
Таблица 2.2 - Гранулометрический состав глин
Размер фракций, мм.
2.1.4 Пластичность, влажность и температура спекания глины
Пластичность, влажность и температура спекания представлены в таблице 2.3
Таблица 2.3 - Пластичность, влажность и температура спекания глин
В зависимости от природных свойств глинистого сырья и принятой технологии, добавки можно использовать по своему основному назначению: улучшающие формуемость кирпича-сырца, сушильные свойства (отощающие), повышающие прочность и морозостойкость изделий, поризующие, топливные добавки (снижают расход топлива), окрашивающие черепок.
2.2.1 Глина Псковская с числом пластичности= 18. Добавляется в количестве 20% по массе. Повышает число пластичности и улучшается формуемость.
3. Технико-экономическое обоснование и выбор способа производства
В мировой практике стеновые керамические изделия производятся различными способами - в зависимости от реологических, физико-химических свойств сырья и назначения изделий. В основном они изготавливаются двумя способами: пластическим формованием и полусухим прессованием. Каждый из этих методов имеет свои достоинства и недостатки.
Добыча, переработка и хранение глинистого сырья в обоих случаях аналогичны и производятся в соответствии с эксплуатационными условиями месторождения глины. Аналогичными являются также методы контроля и испытания глинистого сырья.
Полусухой способ прессования уступает по производительности и другим показателям пластическому, но по некоторым важным показателям (простоте технологической схемы с возможностью ее механизации и автоматизации, сокращению производственных площадей, выпуску продукции повышенной прочности и др.) его превосходит.
Коротко рассмотрим сущность метода полусухого прессования. Этот метод предусматривает предварительное высушивание сырья, последующее измельчение его в порошок, прессование сырца в пресс-формах при удельных давлениях, в десятки раз превышающих давление прессования на ленточных прессах. Преимущество 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 переработки глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего оборудования, следовательно, меньше энергоёмкость. Всё оборудование более надёжно 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 формирования является большая длительность технологического цикла за счёт процесса сушки сырца, продолжающегося от одного до трёх суток. Низкая прочность формованного сырца, особенно пустотелого, большая усадка материала при сушке и наличие отдельного процесса сушки затрудняет возможность механизации трудоёмких операций при садке сырца на сушку, перекладки 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 её природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности и структуры, а также придать массе надлежащие формовочные свойства. Глиняный брус формуют в горизонтальных ленточных шнековых прессах часто с вакуумированием массы.
В данном проекте выбрана технология производства рядового керамического камня по способу пластического формования исходя из следующих соображений:
Во-первых: основным фактором, влияющим на технологию, является возможность использования местного сырья. Сырьем служит пластичная глина Афонинского месторождения.
Во-вторых: учитывая невысокую сложность технологического процесса, использование более простого оборудования и уменьшение производственных площадей, по сравнению с другим способом.
В-третьих: возможность механизации и автоматизации технологического процесса.
4. Разработка технологической схемы производства и описание технологии
Глина 80% Глина 2 -20%
Усреднение и вылёживание
Дробление с обогащением
Формование (с вакуумированием)
Рисунок 4.1 - Технологическая схема
Описание технологической схемы
Глину, добытую в карьере, целесообразно подвергать двойной экскавации с целью повышения ее однородности. Вылеживание глины в открытом запаснике (конусе) не менее полугода необходимо для разрушения ее природной анизотропной структуры, диспергации глинистых частиц, усреднения по влажности, гранулометрическому составу, вымыливания водорастворимых солей. Если глина содержит много больших слипшихся или смерзшихся кусков, ее рыхлят. Затем глину, посредством ящичного питателей, подают в камневыделительные вальцы, где одновременно с дроблением глинистого сырья из него выделяются твердые каменистые включения. Далее происходит смешивание с доувлажнением компонентов массы в двухвальном лопастном смесителе. Зола поступает со складов с помощью ленточных питателей.. После смешивания масса попадает под бегуны мокрого помола, посредством пластинчатого конвейера. Под бегунами масса хорошо размалывается и продавливается через дырчатую тарелку бегунов. После бегунов масса попадает в шихтозапасник, где вылеживается некоторое время, за счет чего улучшаются свойства массы. После вылеживания масса подвергается вторичному смешиванию в смесителе с фильтрующей головкой, где происходит вторичное доувлажнение массы. Затем по пластинчатому конвейеру масса поступает к вальцам тонкого помола. Целью тонкого помола является разрушение водопрочных оболочек, цементирующих отдельные зерна глинообразующих материалов, частичное разрушение самих зерен и освобождение молекулярных связей, за счет которых глина будет гидратироваться, присоединяя к себе большое количество связанной воды. При сушке возникают прочные связи между отдельными глинистыми частицами, улучшается сушка. Переработавшись в них масса готова к формованию. 4.2.2 Формование камня-сырца.
Для формования используется ленточный вакуумный пресс. 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. Далее автомат-укладчик укладывает кирпич-сырец на сушильные вагонетки, транспортировка которых осуществляется с помощью электропередаточной тележки.
Кирпич-сырец поступает на сушку в туннельное сушило. 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 поступаю к автомату-разгрузчику, а автомат-садчик осуществляет садку полуфабриката на обжиговые вагонетки для последующего обжига в печи.
Теоретические основы технологических процессов сушки:
Процесс сушки керамических изделий представляет собой превращение содержащейся в них воды из жидкого состояния в парообразное и последующее удаление ее в окружающую среду. При этом необходимым условием сушки является наличие внешнего источника тепла, нагревающего изделия. Наиболее ответственной является сушка высоковлажного полуфабриката изделий строительной керамики, изготовленного пластическим формованием.
Находящаяся в керамических массах и изделиях вода делится на физическую и химически связанную. Физической называется та часть воды материала, которая не входит ни в какие соединения с ним. Физическая вода находится в изделии в жидком или парообразном состоянии и может быть удалена полностью при нагреве материала до 100о-110оС. При этом керамическая масса становится непластичной. Химически связанной водой называется вода, находящаяся в химическом соединении с отдельными элементами керамической массы, так например: Аl2Оз•2SiO2•nH20; Са(ОН)2 и др. Удаление химически связанной воды происходит при более высоких температурах - от 500оС и выше. При этом керамическая масса безвозвратно теряет свои пластические свойства.
При сушке изменяется от коагуляционных к конденсационным природа контактов между частицами твердой фазы за счет удаления механически и физико-химически связанной воды. Химически связанная вода в сушке не удаляется.
Анализируя процессы, происходящие при сушке материалов, необходимо отметить следующее:
- содержащаяся в материале вода при температуре 80-90оС испаряется. В этом случае имеет место поверхностное испарение или так называемая внешняя диффузия влаги;
- при испарении влаги с поверхности материала в окружающую среду влага из внутренних слоев изделия перемещается к его поверхности. Происходит так называемая внутренняя диффузия влаги.
- во время сушки поверхность твердого тела, имеющего относительно низкую температуру, соприкасается с газом, нагретым до более высокой температуры. Между ними происходит теплообмен.
Поэтому процесс сушки можно рассматривать как комплекс трех вышеприведенных параллельно протекающих явлений.
Внешним показателем процесса сушки является изменение веса материала во времени. Графическое изображение зависимости влажности материала от длительности сушки носит название кривой сушки. Характер кривой определяется влажностью и размерами изделия, способом его формования, а также температурой, влажностью и скоростью теплоносителя. Совокупность указанных факторов определяет режим сушки. Режимом сушки называется изменение интенсивности влагоотдачи изделия путем изменения температуры, относительной влажности и скорости движения теплоносителя.
Обычно отформованные изделия сушат до влажности 2-3%.
Рисунок 4.2 Диаграмма сушки кирпича-сырца
Обжиг проводят в туннельной печи при температуре 1000оС. В качестве теплоносителя используются продукты сгорания газа. При обжиге за счет удаления влаги и сближения в результате этого частиц, вследствие фазовых и химических превращений, частичного получения жидкой фазы протекают структурообразующие процессы. 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 к автомату разгрузчику. Затем обожженный кирпич упаковывается автоматом-пакетировщиком и подается цепным конвейером к автопогрузчикам, которые вывозят упакованный кирпич на склад готовой продукции.
Теоретические основы технологических процессов обжига
Процесс обжига изделий строительной керамики может быть условно разделен на четыре периода:
- подогрев до 2000С и досушка-удаление физической воды из глины;
- дальнейший нагрев до 7000С «на дыму» и удаление химически связанной воды из глины;
- «взвар» - до температуры обжига 980-10000С - образование черепа;
- охлаждение, «закал» обожженных изделий - медленное в два этапа до 7000С, затем до 5000С и быстрое в два этапа от 5000С до 2000С и от 2000С до 500С.
Можно отметить шесть главных видов реакций, протекающих при обжиге:
- выделение гигроскопической воды из глинистых минералов и воды из аллофаноидов, если таковые присутствуют в глине;
- окисление органических примесей;
- выделение конституционной воды, т. е. дегидратация глинистых минералов и реакции в так называемых твердых фазах;
Экономические основы технологии производства кирпича керамического
Основные сырьевые материалы для производства кирпича керамического. Способы изготовления или добычи кирпичных глин и суглинков. Влияние влажности на параметры пластичной массы. Сушка и обжиг полуфабриката. Главная область применения красной цемянки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.04.2016 |
| Размер файла | 253,4 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Белгородский государственный Технологический Университет им. В.Г. Шухова
Институт экономики и менеджмента
Кафедра стратегического управления
Курсовая работа
по дисциплине ЭОТР
на тему: «Экономические основы технологии производства кирпича керамического»
Белгород 2016 г
Введение
1. Основные сырьевые материалы для производства кирпича керамического
1.1 Свойства, состав сырьевых материалов
1.2 Способы изготовления или добычи сырьевых материалов
1.3 Нормативные требования, предъявляемые к сырьевым материалам
2. Технология производства кирпича керамического
2.1 Основные способы производства кирпича керамического
3. Описание кирпича керамического и область его применения3.1 Виды кирпича керамического и его основные технико-экономические показатели
3.2 Область применения кирпича керамического
3.3 Основные производители кирпича керамического стройиндустрии
ЗаключениеСписок литературы
ВведениеКирпич -- искусственный камень правильной формы, используемый в качестве строительного материала, произведённый из минеральных материалов, обладающий свойствами камня, прочностью, водостойкостью, морозостойкостью.
Наиболее известны три вида кирпича: керамический кирпич -- из обожжённой глины, силикатный, состоящий из песка и извести и гиперпресованный кирпич.
Кирпич является древним строительным материалом. Хотя вплоть до нашего времени широчайшее распространение имел во многих странах необожженный кирпич-сырец, часто с добавлением в глину резаной соломы, применение в строительстве обожженного кирпича также восходит к глубокой древности (постройки в Египте, 3-2-е тысячелетие до н.э.). Особенно важную роль играл кирпич в зодчестве Месопотамии и Древнего Рима, где из кирпича (45х30х10) выкладывали сложные конструкции, в том числе арки, своды и т.п. Примером использования кирпичного строительства в России времён Иоанна 3 стало строительство стен и храмов Московского Кремля, которым заведовали итальянские мастера . До 19-го века техника производства кирпича оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпич вручную, сушили только летом, обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине 19-го века были построены кольцевая обжиговая печь и ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства кирпича. В это же время появились глинообрабатывающие машины бегуны, вальцы, глиномялки. В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200 млн. шт. в год.
Строительный керамический кирпич является самым распространённым местным стеновым материалом, позволяющим экономить дефицитные металлы, цемент, а также транспортные средства. В общем балансе производства и применения стеновых материалов керамический кирпич занимает более 30%. Кирпич, накапливая солнечную энергию, медленно и равномерно отдает тепло, что защищает от чрезмерного нагревания летом и сохраняет тепло зимой. Кирпичная стена «дышит», пропуская испарения сквозь свою толщу. В результате в помещениях поддерживается уровень равновесной влажности
В данный момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента. При строительстве новых предприятий предусматривается установление автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе современного отечественного и импортного оборудования. Осваивается выпуск эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно заменять традиционный полнотелый кирпич. Это позволит не только экономить сырьё, но и уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных свойств, а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации строительства.
Расширение ассортимента и, в частности, производство эффективных изделий с увеличением размеров и уменьшением средней плотности до 1250-1350 кг/м3 и менее за счёт рациональной формы и увеличения количества пустот снизит расход материалов на 1м2 наружных стен на 20-30%. На действующих заводах наряду с дальнейшей механизацией и автоматизацией производства кирпича будут всемерно улучшаться его качество и повышаться прочностные свойства, требующиеся для строительства зданий повышенной этажности и специальных сооружений. Применение в строительстве кирпича высоких марок в несущих конструкциях позволяет уменьшить его расход на 15-30%.
Улучшение качества продукции вызывает необходимость повышения культуры производства, более строгого соблюдения технологических параметров по всем переделам, улучшения обработки, рациональной шихтовки путём ввода различных добавок, в том числе отходов других отраслей промышленности.
Актуальность данной темы заключается в том что кирпич это самый распространённый продукт используемый в строительстве. Необходимо более широко развивать производство лицевого кирпича, позволяющего исключать оштукатуривание зданий и улучшать их архитектурный вид.
Цель курсовой работы изучить экономические основы технологии производства кирпича керамического.
Задачами является изучить основные материалы кирпича керамического, технологию производства, описание кирпича керамического.
Методы изготовления кирпича: пластическое формование ("традиционный")
Как ни крути, а все-таки именно кирпич - один из самых востребованных материалов для строительства – надежный, долговечный, практичный и проверенный временем. Из керамического кирпича можно возводить как совсем простые конструкции, так и самые сложные и необычные здания в различных стилях – архитектурные возможности практически безграничны.
Способов производства керамического кирпича существует несколько, но, при всем их многообразии сырьем для него, в любом случае, служит глина.
В основу любой технологии изготовления керамики заложена последовательность следующих процессов: добыча сырья, подготовка сырьевой массы, формование изделий, сушка и обжиг.
Мы хотим более подробно остановиться на изготовлении кирпича методом пластического формования – наиболее распространенного производственного процесса. Это тот самый метод, который чаще всего называют «классическим или традиционным». Данный метод состоит из нескольких этапов:
Подготовка сырья.
На этом этапе глину увлажняют паром и интенсивно обрабатывают (это заменяет процесс вылеживания) до получения пластичной, удобно формируемой массы без крупных каменистых включений.
При необходимости ее измельчают и затем доводят до нужной консистенции, смешивая с различными добавками. Точного рецепта не существует – все зависит от месторождения глины, ее состава и желаемых свойств и качеств готового изделия. Состав добавок различается и у каждого производителя он свой. Но, в любом случае, полученное сырье должно обладать такими качествами, соответствующими действующим нормативам, как пластичность (особую способность, позволяющую сохранять и изменять форму без разрушения), спекаемость (указывает на способность твердеть при нагревании до высокой температуры, высокотемпературные глины характеризуются спекаемостью при температуре, превышающей 1300 градусов), огнестойкость (в соответствии с ней, разделяют глины легкоплавкие, тугоплавкие и глины с высоким уровнем огнестойкости).
Формование кирпича-сырца.
Глиняная лента (брус) нарезается автоматическим устройством на кирпич-сырец. Форма мундштука пресса может быть разной. Это позволяет создавать кирпич различных форм, а с помощью специальной оснастки изменять типы поверхности и фактур.
Размер таких кирпичей (заготовок) несколько больше требуемого, так как в процессе последующей обработки глина дважды (при сушке и обжиге) претерпевает усадку, достигающую 10-15%. Кирпич пластического формования может быть с пустотами (пустотелым считается кирпич с 13 % пустот и выше) или полнотелым (соответственно, пустот не более 13 %). Процесс изготовления различается как в подготовке глины, так и на этапе выхода из пресса. Пустоты в кирпиче формируются при помощи кернов мундштука. От размера выходной части мундштука зависят длина и ширина будущего кирпича, высота же – от дальнейшей нарезки бруса.
После нарезки заготовки отправляются на сушку, где влага из них испаряется при температуре приблизительно 90 °C. Это важный и сложный этап производства кирпича.
Для того, чтобы предохранить кирпич от растекания – сушить его нужно медленно, следить, чтобы скорость испарения не превышала скорости миграции влаги из внутренних слоев. При остаточной влажности кирпича-сырца 6-8% его можно подавать на обжиг.
Обжиг.
Это завершающий этап производства кирпича методом пластического формования. Для обжига используют печи различной конструкции. Это и старые кольцевые печи, в которые кирпич укладывают и вынимают вручную, и современные туннельные, где кирпич обжигается в процессе продвижения его по печи.
Здесь все зависит от имеющегося у производителя оборудования. Температура же обжига зависит от состава сырьевой массы и обычно находится в пределах 950-1100°C. Необходимую температуру обжига следует строго выдерживать в течение нескольких часов, а весь цикл обжига длится несколько дней. Во время этого процесса цвет и структура кирпича полностью меняются и изделия обретают свой конечный вид. Из печи достают уже готовый кирпич, обладающий прочностью, водостойкостью и устойчивостью к перепадам температур.
По завершении всех работ кирпич транспортируют на склад готовой продукции –материал, полностью готовый к применению как в новом строительстве так и для реконструкции здания.
В заключение еще раз подчеркнем, что именно использование натуральный глины высокого качества позволяет производить экологически безопасные кирпичи различных цветов, поверхностей, фактур и форматов, полнотелые, или пустотелые и выдерживать уровень качества, доказанный многими годами применения.
Читайте также: