|
Тип черепицы
|
Размеры, допускаемые
отклонения
|
Вес 1 м2 кровли, кг
|
Количество штук черепицы на
1 м2 кровли
|
Эскиз
|
|
Длина
|
Ширина
|
|
|
|
|
Пазовая штампованная
|
310 333 +24 347 -8
|
190 190 +10 208 -16
|
50 50 50
|
17 16 14
|
|
|
Пазовая ленточная
|
333 333 +/-5 333
|
200 180 +/-3 140
|
50 50 50
|
15 17 21,4
|
|
|
Плоская ленточная
|
160 +/-5
|
155 +/-3
|
65
|
40,3
|
|
|
Волнистая ленточная
|
200 +/-5
|
200 +/-3
|
50
|
17
|
|
|
S-образная ленточная
|
333 290 +/-5
|
175 175 +/-3
|
50 50
|
17 20
|
|
.2 Состав сырьевой смеси
Для производства черепицы рекомендуются глины следующего
химического состава:-43-85% .
А12ОЗ - 8,5-35%O3- 1,5-14%0,5-17%до 0,5%O - до 4,9
Ппп- 3,5-17%
Шихта характеризуется следующим составом,%:
каолинито-гидрослюдистая глина78
метилсиликонат натрия20
строительный стеклобой19,8
1. Каолинито-гидрослюдистая глина - глина с
повышенным содержанием слюды за счёт кварца,
Характеризуется:
а) химическим составом, %: - 59,20;
Al 2О3 - 22,70; O3 - 1,45; -
0,85;- 0,41;
TiO2 - 1,40;
К2 О - 0,58; O - 0,19;
п.п.п - 10,41;
б) гранулометрическим составом, %:
- глинистая фракция (менее 0,005 мм) - 49,94;
- пылеватая фракция (0,005-0,05) - 36,76;
- песчаная фракция (более 0,05) - 13,30.
. Добавка - метилсиликонат натрия имеет следующую структурную формулу
где n=11.
Добавка относится к олигомерным этиловым эфирам ортокремниевой кислоты и
является анионоактивным веществом.
Добавка - метилсиликонат натрия - выполняет одновременно роль
пластификатора и диспергатора глинистых частиц. Благодаря своему строению и
размерам цепочек молекул (плоские короткие цепочки с поперечным размером
порядка 30×5×2 А°) данная добавка обладает наибольшей проникающей и
стабилизирующей способностью по сравнению с добавками ПАВ-продуктом
поликонденсации нафталин-сульфокислоты и формальдегида и тем более с
техническим лигнином.
Метилсиликонат натрия поставляются в полиэтиленовых контейнерах емкостью
1 м3, металлических бочках объемом 216,5 л. Транспортировка возможна ж\д и авто
транспортом в крытых контейнерах в соответствии с правилами перевозки грузов.
В соответствии с требованиями технических условий она должна иметь цвет
от желтого до светло-коричневого и щелочную реакцию: рН 13... 14. Товарная
концентрация 30...35 %; растворитель - обычная нежесткая питьевая вода.
Кремне-органические жидкости хранят в металлических бочках из белой
жести, стали или стеклянных бутылях в местах, защищенных от действия прямых
солнечных лучей и атмосферных осадков. Температура хранения 5...25°С.
Физико-механические свойства обожженных изделий:
Предел прочности при сжатии 35,8 Мпа
Усадка 0,5-1,5%
Водопоглощение5-6%
Морозостойкость 90 циклов
Цвет черепка кремовый [6]
1.3 Выбор и обоснование технологического способа
производства
В настоящее время для производства
керамической черепицы применяются следующие технологии: пластическое
формование, метод полусухого прессования, жёсткое формование, шликерный способ.
Способ производства черепицы определяется
способом приготовления массы и способом формования. Рассмотрим основные из них.
Пластический способ - исходные материалы
при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают с добавками
воды до получения теста с влажностью от 18 до 28%. Этот способ производства
керамических материалов является наиболее простым, наименее металлоёмким и
поэтому наиболее распространённым. Он применяется в случаях использования
среднепластичных и умереннопластичных, рыхлых и влажных глин с умеренным
содержанием посторонних включений, хорошо размокающих и превращающихся в
однородную массу.
Полусухой способ производства
распространён меньше, чем способ пластического формования. Керамические изделия
по этому способу формуют из шихты влажностью 8 - 12% при давлениях 15 - 40 Мпа.
Недостаток способа в том, что его металлоёмкость почти в 3 раза выше, чем
пластического. Но в то же время он имеет и существенные преимущества.
Длительность производственного цикла сокращается почти в 2 раза; изделия имеют
более правильную форму и точные размеры; до 30% сокращается расход топлива; в
производстве можно использовать малопластичные тощие глины с большим
количеством добавок отходов производства - золы, шлаков и др. Сырьевая масса
представляет собой порошок, который должен иметь около 50% частиц менее 1 мм и
50% размером 1 - 3 мм.
Прессование изделий производится в
прессформах на одно или несколько отдельных изделий на гидравлических или
механических прессах.
Сухой способ производства керамической
черепицы является разновидностью современного развития полусухого производства
изделий. Пресс-порошок при этом способе готовится с влажностью 2 - 6%. При этом
устраняется полностью необходимость операции сушки.
Шликерный способ применяется, когда
изделия изготавливаются из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и
трудноспекающихся глин и добавок, и когда требуется подготовить массу для
изготовления изделий сложной формы методом литья. Отливка изделий производится
из массы с содержанием воды до 40%
На рисунке 1 представлена технологическая схема производства керамической
черепицы :
Рисунок 1 Технологическая схема производства керамической черепицы
Глина из карьера завозится самосвалом в глинозапасник. Из глинозапасника
она подается в ящечный питатель и поступает в камневыделительные вальцы для
грубого помола, после чего глину с мелом распускают в глиноболтушке. Стеклобой
проходит предварительную подготовку в молотковой дробилке. Вода и добавка
поставляются в баках.
Далее все компоненты подаются в шаровую мельницу мокрого помола, где
происходит измельчение компонентов шихты до 1,5 - 0,07 мм. При вращении
мельницы мелющие тела, прижимаемые центробежной силой к стенкам барабана,
поднимаются на некоторую высоту. Под действием силы тяжести мелющие тела падают
на слой материала, дробят его и частично истирают. Цильпебсы продолжают
измельчать мелкораздробленный материал истиранием. Дальше мембранным насосом
шликер подается в башенную распылительную сушилку, где шликер высушивается до 6
% влажности. Из сушилки пресс-порошок шнековым конвейером направляется в силос
гомогенизатор, откуда он поступает в прессовое отделение. После прессования
отформованная черепица ленточным транспортером подается в щелевую печь, где
происходит её обжиг. Процесс обжига разделяют на четыре периода: досушка,
подогрев, собственно обжиг, охлаждение. В данном технологическом процессе обжиг
черепицы длится 175 минут, из которых 120 минут идет досушка изделий и подъём
температуры до 4000, 8 минут - подогрев до 9000, 26 минут - обжиг при 1000-12000
и оставшиеся 21 минуту охлаждение до 30-400. Обожжённая черепица также с
помощью передаточной тележки отправляется на склад готовой продукции.
Режим обжига керамической черепицы в щелевой печи представлен на рисунке
2.
Рисунок 2 Режим обжига керамической черепицы
1.4 Новое в производстве изделия
Керамическая масса для изготовления черепицы.
Автор(ы): Дементьев Е.Г., Дементьев О.Е., Чурикова Н.В
Опубликован: 20.10.2007
Реферат: Изобретение относится к промышленности строительных материалов,
в частности к производству керамических изделий, и может быть использовано в
промышленном и гражданском строительстве для изготовления черепицы. Техническим
результатом изобретения является увеличение водонепроницаемости и снижение
водопоглощения. Керамическая масса для изготовления черепицы с использованием
глины среднепластичной, глины бентонитовой, фосфорного шлака, отличается тем,
что она содержит дополнительно добавку, включающую в себя ваграночный шлак,
стеклобой, кальцинированную соду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Глина среднепластичная33-50
Глина бентонитовая10-18
Фосфорный шлак30-37
Ваграночный шлак3,5-4,8
Стеклобой4,8-7,8
Кальцинированная сода0,4-0,7
Также были рассмотрены и другие патенты.
Технологическая линия по производству керамичесой черепицы.
Авторы: Мироевский П.Р., Шварев И.П., Кулев Г.И., Малиновский Л.Г.,
Кондратенко А.Н., Беда Д.Г.
Опубликовано: 27.10.1995
Реферат: Сущность изобретения: технологическая линия содержит склад
глины, бункер кварцевого песка, емкость для щелочной воды, дозаторы глины,
песка и воды, конусный гомогенизатор-активатор для приготовления
высококонцентрированной вяжущей суспензии (ВКВС), стабилизатор ВКВС, конусный
гомогенизатор-смеситель, шнековый пресс, автомат резки черепицы, установку ТО
черепицы в микроволновом поле токов сверхвысоких частот, охладитель,
автомат-пакетировщик, склад готовой продукции. Целью изобретения является
создание более упрощенной, более эффективной, экономичной технологической линии
и экологически чистого производства керамической черепицы и повышение ее
физико-механических свойств. Цель достигается за счет того, что основу
технологической линии составляют установка для приготовления ВКВС в виде
гомогенизатора-активатора, имеющего подающий шнек и конусный измельчитель с
веретенообразными мелющее-истирающими элементами в рабочей зоне, стабилизатор
суспензии, гомогенизатор-смеситель формовочной смеси, имеющий, подающий шнек и
конусный измельчитель, используемый в качестве помольно-перемешивающего агрегата,
установка ТО изделий в микроволновом поле токов сверхвысокой частоты,
выполненная в виде тоннельной печи с совмещенным режимом сушки и обжига.
Агрегат для формования черепицы.
Автор(ы): Федоров Г.Д., Савченко А.Г., Ковтун А.П., Лысяк Г.Н.,
Тимощенков В.Г.
Опубликовано: 10.05.1997
Реферат: изобретение относится к оборудованию для формования керамической
ленточной черепицы методом пластично экструзионного формования. Сущность
изобретения: агрегат для формования черепицы включает установленный на раме
поршневой пресс с участком загрузки и гидроцилиндром привода, устройство резки
в виде двух струнных резчиков, кинематически связанное с поршнем пресса, и
приемное устройство. В основу изобретения была поставлена задача создания
агрегата для формования черепицы на базе поршневого пресса, в котором за счет
использования сменных кареток обеспечиваются условия для бездефектного, в том
числе, механизированного съема сырой черепицы и укладки ее на сушильные рамки,
и за счет этого улучшается внешний вид и качество черепицы.
Завод по производству керамических стеновых изделий и/или керамической
черепицы.
Автор: Волков Н.Ю.
Опубликовано: 10.10.1997
Реферат: автор изобретения ставил перед собой задачу повышения качества
изделий, преимущественно кирпича и черепицы, без существенных изменений
установленного на заводах оборудования, что обеспечит высокую рентабельность
выпуска продукции. Сущность изобретения: завод по производству керамических
стеновых изделий и/или керамической черепицы содержит отделение подготовки
глиняного сырья, пост формования изделий со шнековым прессом, снабженным
устройством для импульсной электромагнитной обработки бруса и устройством для
создания прикладываемого к последнему переменного электрического поля,
устройство для резки отформованного бруса, сушилку, печь для обжига. Кроме
того, предусмотрены блоки управления интенсивностью импульсной электромагнитной
обработки и устройства для создания переменного электрического поля, а также
блок управления режимом сушки. Для обеспечения безопасности работ шнековый
пресс выполнен с экраном от воздействия электромагнитного поля вне его корпуса.
2. Технологическая часть
2.1 Режим работы предприятия
Режим работы предприятия по производству керамической черепицы
непрерывный, то есть 365 дней в году в 3 смены, продолжительность смены - 8
часов. Коэффициент использования оборудования для тепловых агрегатов составляет
0.96, а для прочего механического оборудования - 0,90. Режим работы
технологической линии представлен в таблице 2.
Таблица 2 - Режим работы технологической линии
|
Наимено-вание пределов
|
Кол-во рабочих дней в году
|
Кол-во рабочих смен в сутки
|
Продолж рабочей смены, ч
|
Годовой фонд рабочего
времени, ч
|
Коэфф использ оборуд
|
Годовой фонд эксплуат
оборуд, ч
|
|
Складирование сырья
|
305
|
2
|
8
|
4880
|
0,90
|
4392
|
|
Подготовка сырья и массы
|
365
|
3
|
8
|
8760
|
0,90
|
7884
|
|
Формование
|
365
|
3
|
8
|
8760
|
0,90
|
7884
|
|
Сушка
|
365
|
3
|
8
|
8760
|
0,96
|
8410
|
|
Обжиг
|
365
|
3
|
8
|
8760
|
0,96
|
8410
|
|
Складирование продукции:
загрузка выдыча
|
365 305
|
3 2
|
8 8
|
8760 4880
|
0,90 0,90
|
7884 4392
|
2.2 Расчет производительности предприятия
В таблице 3 приведён расчёт производственной программы технологической
линии, в соответствии с принятым режимом её работы и годовой программой
выпуска.
Производительость выбрана в соответствии с производительностью формовочного
агрегата
Таблица 3 - Производственная программа технологической линии
|
Наименование продукции
|
Единица измерения
|
Программа выпуска в
|
|
|
год
|
сутки
|
смена
|
час
|
|
Черепица
|
м2
|
500 000
|
1 370
|
457
|
57/ (0,38*0,18)
|
|
шт
|
7 309 942
|
20 027
|
6 676
|
832
|
.3 Подбор состава сырьевой смеси
Для производства черепицы рекомендуются глины следующего химического
состава:
SiO2
-43-85% .
А12ОЗ - 8,5-35%
Fe2O3 - 1,5-14%
CaO -
0,5-17%
MgO -
до 0,5%
Mg2O - до 4,9
Ппп - 3,5-17%
Воздушная усадка - не более 8%, общая усадка - не более 12%.
Глина добывается на Гуселкинском -3 месторождении Саратовской области
2.4 Расчет потребности предприятия в сырьевых материалах
Таблица 4 - Потребность в сырье
|
Наименование передела
|
Расход в
|
|
год
|
сутки
|
смена
|
час
|
|
Складирование сырья, т -
каолинито-гидрослюдистая глина с W=20% - метилсиликонат натрия - строительный
стеклобой - мел с W=20%
|
16 652,3 33,8 3 347,5
426,9
|
45,6 0,09 9,2 1,17
|
15,2 0,03 3,1 0,39
|
1,9 0,0038 0,38 0,048
|
|
Подготовка сырья и
формовочной массы, т - каолинито-гидрослюдистая глина - метилсиликонат натрия
- строительный стеклобой Шликер с W=50%
|
13 321,8 33,8 3 347,5 17
044,62+8 522,31=25 566,93
|
36,5 0,09 9,2
|
12,2 0,03 3,1
|
1,5 0,0038 0,38
|
|
Сушка, т с W=6%
|
18 067,3
|
49,5
|
16,5
|
2,1
|
|
Формование, м2
|
535 500
|
1 467
|
489
|
61,13
|
|
Обжиг, м2
|
525 000
|
1 438,4
|
479,5
|
60/ (0,38*0,18)=876шт
|
|
Складирование готовой
продукции, м2
|
500 000
|
1 370
|
457
|
57
|
Запланированные потери:
при обжиге - 5%;
при формовании - 2%;
при сушке - 1%.
2.5 Выбор потребного количества технологического оборудования
Количество основного оборудования для каждого технологического поста цеха
определяется по формуле:
;
где Пч - часовая производительность цеха;
Пп - паспортная характеристика выбранного оборудования по справочным
данным ;
Ки - коэффициент использования оборудования во времени(0,96 - для
тепловых агрегатов, 0,90 - для механического оборудования).
.5.1 Выбор дробильног оборудования
Ипользуем молотковую дробилку модели МПС-200 предназначенную для
дробления отходов при производстве листового стекла и стеклоизделий, которая
имеет следующие характеристики:
Производительность, т/ч 2
Диаметр ротора, мм 460
Рабочая длина ротора, мм 200
Входящая фракция, мм 70
Выходящая фракция d, мм 15
Частота вращения ротора, об/мин 1500
Электродвигатель: 4А132S4У3
мощность, кВт 7,5
число оборотов, об/мин 1500
напряжение, В 380
Масса дробилки, кг 660
Необходимое количество дробилок: = 0,37/(2*0,90) = 0,21 Þ 1 дробилка.
Для грубого помола керамической массы и выделения из неё каменистых
включений используем вальцы камневыделительные КРОК 31, которые имеют следующие
характеристики:
Необходимое количество вальцов:
N = 1,4/(5*0,90) = 0,3 Þ 1 вальцы.
Для распускания глины и мела предназначен глиноболтушка, которая имеет
следующие характеристики:
Производительность, т/ч 16
Диаметр бассейна, м 6
Ёмкость резервуара, м3 80
Мощность электродвигателя, кВт 50
Габаритные размеры, м 6,3*6*3,25
Масса, т 27
Необходимое количество глиноболтушек:= (1,8+0,047)/(16*0,90) = 0,2 Þ 1 глиноболтушка.
.5.2 Выбор смесителя
Для смешения компонентов до однородной массыиспользуем шаровую мельницу
мокрого помола СМ-603, которая имеет следующие характеристики:
Производительность, т/ч 6
Габаритные размеры, м 7,27*2,2*2,28
Масса, т 12,7
Мощность электродвигателя, кВт 50
Число оборотов барабанв в 1 сек 0,5
Габаритные размеры барабана, мм:
внутренний диаметр 1500
рабочая длинна 1640
Необходимое количество мельниц:= (1,7*0,4+1,7)/(6*0,90) = 0,44 Þ 1 мельница.
2.5.3 Выбор сушильного оборудования
Для сушки полученной шихты и превращения её в пресс-порошок используем
башенную распылительную сушилку НИИстройкерамика, которая имеет следующие
характеристики:
Вид топлива газ
Диаметр/объём сушилки, м/м3 4,5/94
Производительность по годному
порошку при его влажности 6%
и влажности шликера 50%, кг/ч 2225
Диаметр форсунки, мм 1,8-2,1
Мощность электродвигателя, кВт 19,7
Удельный расход
Топлива, кг усл. т./кг исп. вл. 0,11
Необходимое количество сушилок:= 1,7/(2,225*0,96) = 0,8 Þ 1 сушилка.
2.5.4 Выбор формующего оборудования
Для формования черепицы используем каленорычажный пресс СМ-329, который
имеет следующие характеристики:
Производительность, шт/ч 1300
Габаритные размеры, м 1,22*2,52*1,65
Удельное давление прессования, н/м2*105 до 400
Масса пресса 3,2
Необходимое количество мельниц:=835/(1300*0,90)=0,7 Þ 1 пресс.
2.5.5 Определение количества и размеров туннельных печей
Для обжига черепицы используем однорядовую одноярусную щелевую печь с
роликовым и сетчатым конвейером для передвижения изделий в обжиговом
пространстве. Примем , что по ширине в камеру помещается 12 изделий(размер
черепицы 180*380мм), учитывая расстояние от стен до транспортера(2*100мм) и
расстояние между изделиями (30 мм), тогда ширина канала в свету b =
12*180+200+11*30=2 690 мм.
Отсюда следует, что в длину на ярусе должно помещаться 876/8=73 черепицы.
Учитывая, что длительность обжига составляет почти 3 часа, это количество
утраиваетя - 73*3=219 штук. Тогда длина печи составляет L = 219*380+219+30 = 89
790 мм.
2.5.6 Объем и геометрические размеры расходных бункеров
Расчёт производим на восьмичасовую производительность.
Объём бункера вычисляется по формуле:
б = Пч*t/(rн*kз),
где Vб - объём бункера, м3;
Пч - часовой расход соответствующего материала, т;
t - время запаса, ч;
rн - средняя насыпная плотность материала т/м3; - коэффициент заполнения
бункера (0,7…0,8).
1. Расчёт объёма бункеров для стеклобоя:
Vб.с = 0,36*8/(1,6*0,8) =2,25 м3
Для бункера принимаем размер А= 1 м, и размер H = 3 м (рисунок 7)
Рисунок 7. Общий вид и размеры бункера
Размер выходного отверстия бункера рассчитывается по формуле:
= k*(Dmax + 80)*tg j,
Где a - размер выходного отверстия бункера, мм;- коэффициент, значение
которого для сортированного материала равно 2,6 для несортированного - 2,4;-
максимальная крупность материала, мм;
j - угол естественного откоса материала, град.
Размер выходных отверстий бункеров для стеклобоя:
= 2,6*(60 + 80)*tg 450 = 365 мм .
Высота пирамидальной части бункера определяется по формуле:
= (A - a)*tg a*0,5;
Где a - угол наклона
пирамидальной части, 50…600. Принимаем a = 600.
Высота пирамидальной части бункеров для стеклобоя:
= (1 - 0,365)*tg 600*0,5 = 0,55 м » 0,6 м.
Высоту прямоугольной части бункера рассчитываем по формуле:
= H - h2.
Высота прямоугольной части бункера для стеклобоя:= 3 - 0,6 = 2,4 м.
Окончательные размеры бункера устанавливаем из уравнения:
Vб = V1 + V2 = ABh1 + h2((2A
+ a)B + (2a + A)a)/6,
Где V1 - объём прямоугольной части бункера, м3; - объём пирамидальной
части, м3.
Из данного уравнения необходимо найти размер «B»; если значение B < 1, то конструктивно принимаем B = 1
м. После подстановки всех известных значений и преобразования получим :
Для стеклобоя:
,25=1*2,4*В+0,6((2*1+0,365)*В+(2*0,365+1)*0,365)/6;
…;
В=1,01 м.
Геометрические характеристики бункера для стеклобоя:
А=1 м;
В=1,01 м;
Н=3 м;= 2,4 м;= 0,6 м;
а =0,365 м;б.м. = 2,25 м.
.5.7 Выбор транспортного оборудования
Для подачи мела и глины на измельчение используем ящечные питатели
ПЯП-1000: производительность - 7-70т/ч, масса - 2 т, вместимость ящика - 3,2
м3.Для дозирования дробленого стекла из бункера применяем тарельчатый
питательСМ-86А: производительность - 1.5 т/ч, диаметр тарелки - 0,5 м, масса -
0,215 т.
Для транспортирования мела, глины и стеклобоя, а также для подачи
отпрессованной черепицы на обжиг и после обжига на упаковку используем
ленточные транспортеры разной длины и ширены. Размученные мел и глину подаем в
мельницу , а затем полученный в шаровой мельнице шликер подаем в сушилку мембранным
насосом: производительность - 4 т/ч, давление - 1,6 Мпа, диаметр поршня - 70
мм, масса - 0,64 т.
Для подачи пресс-порошка в силос гомогенизатор, а из него в формовочный
пресс используем шнековый транспортер: производительность - 1-10 т/ч, длина -
3,1 м, диаметр - 0,2 м.
Добавку с водой перед подачей в шаровую мельницу дозируем мембранными
насосами и перемешиваем в баке с мешалкой, а за тем также насосом подаем в
мельницу. В данном случае применяем мембранный насос типа DME 2-48:
производительность - 0,002-48 л/ч, давление до 1,8 Мпа. Для переработки глины
при одновременном увлажнении и последующем выдерживании в течение нескольких
часов используем гомогенизатор СМ-1240 . Емкость гомогенизатора - 150 м3,
производительность - 80 м3/ч.
2.6 Описание технологии производства
Расчет усреднительного склада глины
Необходимо обеспечить запас сырья на 3 месяца:
где 
- суточный расход материала, м3;
- нормативный запас материала, сут.
Площадь штабеля рассчитывается по следующей формуле:
где Vn - потребная емкость для данного
материала, м3;
Нм - максимальная высота штабеля с учетом выбранной схемы механизации, м;
к2 - коэффициент использования теоретического объема;
к1 - коэффициент, учитывающий разрывы и проезды на складе, ремонтные
площадки и т. п., приняты равным 1,2-1,5.
где 
- ширина штабеля, 12 м.
Бункер для хранения глины.
Согласно производственной программы должен вмещать 3,1 м3 в час.
Необходимо обеспечить 2-х часовой запас сырья:
Vб =
3,1∙2/0,8=7,75 м3
Шихтозапасник.
Согласно производственной программы должен вмещать 412,51 т/сут.
Необходимо обеспечить запас сырья на 7 суток:
(20)
где 
- суточный расход материала, т/сут;
- плотность расходуемой массы, 1,6 т/м3.
Vб =
412,51∙7/1,6= 1804,73 м3
Принимая поперечное сечение шихтозапасника bxh = 12х5, определяем его длину:
(21)
где 
- коэффициент запаса, 0,8.
Склад готовой продукции.
Площадь склада:
(22)
где Qc - суточная производительность, шт.;
t -
нормативный запас готовой продукции, сут.;
К - коэффициент учитывающий обслуживание склада (склад обслуживается
погрузчиками автотранспорта К=1,3).
м2
Ширину склада принимаем равной В = 30 м, тогда длина склада составит:
керамический кирпич мешалка сушилка
м
Принимаем 1 пролет шириной - 30 м, длиной 80 м.
2.7 Описание технологии производства
Глину для производства керамической
черепицы добывают в карьерах, расположенных обычно в непосредственной близости
от завода. Глины обычно залегают на небольшой глубине при мощности вскрыши 0,5
- 1,0 м. Мощность полезной толщины месторождений колеблется от одного до
десятков метров. Добычу глин осуществляют открытым способом различными
экскаваторами: одно- и многоковшовыми, роторными и реже скреперами. Методы
добычи и оборудование для разработки месторождений выбирают в зависимости от
мощности глиняного пласта, характера его залегания и других факторов.
Транспортируют глину из карьера на завод рельсовым транспортом в опрокидных
вагонетках.
Для бесперебойной работы производства на
заводе керамической черепицы должен быть определённый запас сырья. С этой целью
на заводах создают склады для промежуточного запаса сырья. Добыча глины зимой,
а также предохранение её от смерзания при транспортировании сильно усложняют
производство, поэтому стремятся осуществить добычу в тёплое время года и
создавать запасы глины на складах завода для работы зимой.
Добытая в карьере и доставленная на завод
глина в естественном состоянии обычно непригодна для формования изделий и нужно
разрушить природную структуру глины, удалить из неё вредные примеси, измельчить
крупные включения, смешать глину с добавками, а также увлажнить её, чтобы
получить удобно формуемую массу.
Глина подвергается последовательно грубому
дроблению и тонкому измельчению. Первичное дробление глины осуществляют в
глинорыхлителе, который представляет собой самоходную тележку, совершающую
возвратно-поступательное движение над ящичным подавателем. Рабочим органом
глинорыхлителя является вращающийся вал с насаженными на него фрезами.
Дробление глины до кусков размером 10 - 15 мм осуществляют в дробилках. Вязкие
пластичные глины дробят на гладких дифференциальных вальцах грубого помола.
Измельчённые глину и отощающие добавки
дозируют для предварительного перемешивания в двухвальный смеситель. При
необходимости сюда подают также воду или пар.
Формование производится на прессе с
вакуумированием и подогревом. Вакуумирование и подогрев массы при прессовании
позволяет улучшить её формовочные свойства, увеличить прочность обожжённого
изделия до 2-х раз. В корпусе пресса (рисунок 2) вращается шнек-вал с винтовыми
лопастями. Глиняная масса перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной
головке, уплотняется и выдавливается через мундштук в виде непрерывной ленты
под давлением. Меняя мундштук, можно получать глиняный брус различных форм и
размеров. Брус, непрерывно выходящий из пресса, разрезает на отдельные части в
соответствии с размерами изготовляемых изделий автоматическое резательное
устройство. Пресс снабжён вакуум-камерой, в которой из глиняной массы частично
удаляется воздух.
Перед обжигом изделия должны быть высушены
до содержания влаги 5 - 6% во избежание неравномерной усадки, искривлений и
растрескивания при обжиге. Применяется искусственная сушка в камерных сушилках
периодического действия в течение от нескольких до 72-х часов в зависимости от
свойств сырья и влажности сырца. Сушка производится при начальной температуре
теплоносителя - отходящих газов от обжиговых печей или подогретого воздуха -
120 - 1500С.
Обжиг - важнейший и завершающий процесс в
производстве керамической черепицы. Этот процесс включает в себя три периода:
прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение. При нагреве сырца до
1200С удаляется физически связанная вода и керамическая масса становится
непластичной. Но если добавить воду, пластические свойства массы сохраняются. В
температурном интервале от 4500С до 6000С происходит отделение химически
связанной воды, разрушение глинистых минералов и глина переходит в аморфное
состояние. При этом и при дальнейшем повышении температуры выгорают
органические примеси и добавки, а керамическая масса безвозвратно теряет свои
пластические свойства. При 8000С начинается повышение прочности изделий,
благодаря протеканию реакций в твёрдой фазе на границах поверхностей частиц
компонентов.
В процессе нагрева до 10000С возможно
образование новых кристаллических силикатов, например силлиманита Al2O3·SiO2, а
при нагреве до 12000С и муллита 3Al2O3·2SiO2. Одновременно с этим легкоплавкие
соединения керамической массы и минералы плавни создают некоторое количество
расплава, который обволакивает нерасплавившиеся частицы, стягивает их, приводя
к уплотнению и усадке массы в целом (огневой усадке). В зависимости от вида
глин она составляет от 2% до 8%. После остывания изделие приобретает
камневидное состояние, водостойкость и прочность. Интервал температур обжига
для керамической черепицы лежит в пределах от 11000С до 13000С.
Обжиг керамической черепицы осуществляется
в туннельных печах. Туннельная печь (рисунок 3) представляет собой сквозной
канал длиной до 100 м, в котором по рельсам движутся вагонетки с обжигаемыми
изделиями. В туннельной печи совершаются операции загрузки, подогрева, обжига,
охлаждения, выгрузки.
Высушенную черепицу загружают на вагонетки
с подом из огнеупорного кирпича. Толкатель подаёт загруженную вагонетку в печь,
выталкивая при этом с противоположного конца вагонетку с обожжённой и
охлаждённой черепицей. Туннельные печи работают на газе или тонкомолотом угле.
В этих печах удобно механизировать процессы загрузки и выгрузки продукции, а
также автоматизировать процесс обжига и его регулирование.
Наличие стабильных температурных зон и противоточное
движение обжигаемого материала навстречу потоку газов позволяет получить в
туннельных печах высокие температуры нагрева (до 17000С), что даёт возможность
интенсифицировать процесс спекания. Туннельные печи значительно
производительнее и экономичнее кольцевых печей, кроме того, количество брака
изделий значительно ниже. Существенным недостатком туннельных печей является
быстрый износ вагонеток.
Обожжённые изделия подлежат выбраковке и
сортировке. Качество изделий устанавливают по степени обжига, внешнему виду,
форме, размерам, а также по наличию в них различных дефектов
3. Контроль производства и качества выпускаемой продукции
керамический черепица отделочный
Контроль производства и качества продукции представлен в таблице 5.
Таблица 5 - Карта контроля
|
Контролируемый параметр
|
Место отбора пробы
|
Периодичность контроля
|
Метод контроля
|
Стандарт, исполнитель
|
|
Входной контроль Глина:
|
Склад сырья
|
Каждая партия
|
|
Лаборатория
|
|
- огнеупорность
|
|
|
Конус
|
|
|
- мин. состав
|
|
|
Отбор проб
|
|
|
- пластичность
|
|
|
Прибор Васильева
|
|
|
- прочность
|
|
|
Отбор проб, взвешивание,
испытание
|
|
|
- спекаемость
|
|
|
Испытание образцов при
различных t0
|
|
|
- влажность
|
|
|
Весовой метод
|
|
|
Мел: - хим. состав
|
Склад сырья
|
Каждая партия
|
Химический анализ
|
Лаборатория
|
|
Стеклобой: - хим. состав
|
Склад сырья
|
Каждая партия
|
Химический анализ
|
Лаборатория
|
|
Операционный контроль
|
|
|
|
|
|
Влажность шликера
|
Сборный бассейн
|
Раз в смену
|
Весовой метод
|
Лаборатория
|
|
Влажность пресс-порошка
|
Гомогенизатор
|
Раз в смену
|
Весовой метод
|
|
|
Давление прессования
|
Пресс
|
Постоянно
|
Датчики давления
|
Мастер-бригадир
|
|
Внешний вид сырца
|
После прессования
|
Раз в смену
|
Визуально
|
Мастер-бригадир
|
|
Температура сушки
|
Распылительная сушилка
|
Постоянно
|
Термометр
|
Контролер
|
|
Режим обжига
|
Щелевая печь
|
Постоянно
|
График обжига, датчики
|
Контролер
|
|
Точность дозирования сырья:
|
На выходе из дозаторов
|
Раз в смену
|
Весы
|
Лаборант
|
|
Контроль готовой продукции:
водопоглощение:
|
Лаборатория
|
Раз в месяц
|
Выдержка образцов в воде
48ч, взвешивание
|
ГОСТ 7025-91, лаборант
|
|
Контролируемый параметр
|
Место отбора пробы
|
Периодичность контроля
|
Метод контроля
|
Стандарт, исполнитель
|
|
Прочность при изгибе:
|
Лаборатория
|
Каждая партия изделий
|
Испытания образцов на
прочность
|
ТУ 5756-018-00200561-96
лаборант
|
|
Водонепроницаемость:
|
Лаборатория
|
Раз в месяц
|
Трубкой диаметром 25 мм и
высотой 200 мм
|
ТУ 5756-018-00200561-96
лаборант
|
|
Морозостойкость:
|
Лаборатория
|
Раз в квартал
|
Попеременное замораживание
и оттаивание, насыщенных водой образцов
|
ГОСТ 7025-91,лаборант
|
|
Точность геометрических
размеров, качество поверхностей:
|
После обжига
|
Для каждой партии изделий
|
Стальной линейкой по ГОСТ
427 с погрешностью измерений не более 1 мм
|
Лаборант
|
4. Охрана труда на предприятии
При проектировании технологического процесса необходимо, наряду со всем
остальным, спланировать мероприятия по защите людей занятых производством от
вредных факторов которые являются неотъемлемой частью этого производства.
Применительно к данной технологической линии необходимо принимать во
внимание такие вредные воздействия как повышенная запылённость на посту
дробления стеклобоя, шум и вибрацию создаваемые оборудованием для грубого и
тонкого помола во время его работы. Т.е. необходимо соблюдать требования ГОСТ
12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей», на
рабочих местах должны соблюдаться уровни шума и вибрации в соответствии с СН
2.2.4/2.1.8.566-96. Для уменьшения вибрации проводят мероприятия по улучшению
работы частей и механизмов, устанавливают в них прокладки виброизоляторов, а
так же проводят специальные архитектурно-планировочные мероприятия по улучшению
акустических свойств сооружений.. Полы помещений устилают ковриками из мягкой
резины, войлока и других, снижающих вибрацию, материалов. Помещения по
производству черепицы должны быть оборудованы механической приточно-вытяжной
вентиляцией и местными аспирационными устройствами в соответствии с ГОСТ
12.4.021 «Системы вентиляционные. Общие требования».
Обслуживающий персонал, занятый при производстве черепицы, должен быть
обеспечен спецодеждой и средствами индивидуальной защиты в соответствии с ГОСТ
12.4.011 спецодеждой по ГОСТ 1.4.064, фильтрами респираторами типа ШБ
"Лепесток" по ГОСТ 12.4.028, рукавицами по ГОСТ 12.4.010, защитными
очками по ГОСТ 12.4.013. В качестве индивидуальных средств защиты необходимо
обеспечить персонал, работающий в зонах с повышенным шумом - наушниками,
вкладышами и специальными шлемами.
Для обеспечения должного пылеуноса и очистки воздуха, устраивают
различные аспирационные укрытия, пылеулавливающие установки, вытяжки и др, при
этом нужно, так же, учитывать степень запылённости воздуха сбрасываемого в
атмосферу, и принимать меры для того, чтобы она не превышала допустимых норм.
Контроль за соблюдением предельно допустимых выбросов (ПДВ) в атмосферу должен
осуществляться по ГОСТ 17.2.3.03-87.
Помимо этого в цеху необходимо поддерживать корректный режим освещения и
сделать производственный процесс оптимальным с точки зрения
электробезопасности.
Все движущиеся части машин и механизмов должны иметь укрытия, при работе
с электрооборудованием должны соблюдаться требования ГОСТ 12.1.019 «Система
стандартов безопасности. Электробезопасность».
В цехе должна быть кипяченая вода и аптечка с медикаментами для оказания
первой помощи.
Лица, занятые на производстве черепицы, должны проходить предварительный
при приеме на работу и периодический медицинский осмотр в соответствии с
приказом МЗ РФ № 90 от 14.03.96 г. К работе допускаются лица не моложе 18 лет.
Проведение вышеупомянутых мероприятий в конечном счёте обеспечивает
улучшение условий труда, что, в свою очередь, способствует росту производительности
до 40 %.
Заключение
В данном курсовом запроектирована технологическая линия по производству
керамической черепицы методом полусухого прессования.
Для приготовления формовочной массы используется такой отход
промышленности, как стеклобой, что немного удешевляет продукцию и компенсирует
по стоимости применение добавки.
Также было подобрано новое технологическое оборудование. Например, вальцы
камневыделительные, которые позволяют измельчать материал с влажностью - 12…22
%.Подобран насос для дозирования и транспортирования жидкостей типа DME 2-48,
который можно регулировать по производительности в большом интервале от 0,002
до 48 л/ч. Для транспортирования пресс-порошка подобран новый шнек [8].
Особенности шнекового транспортера: предотвращает распыление продукта в период
транспортировки; простота и доступность в обслуживании; по желанию может
устанавливаться различная высота подъема.
Производство черепицы было выбрано не случайно. О популярности
керамической черепицы говорит хотя бы тот факт, что многие современные
материалы имитируют внешний вид, форму и фактуру черепичного покрытия. Срок
службы кровли из керамической черепицы - более 100 лет (при заводской гарантии
20~30 лет), причем ее декоративные свойства с «возрастом» не теряются. Керамическая
черепица устойчива к огню, морозу, солнечной радиации, агрессивным средам,
хорошо известны также ее способности поглощать шум, не накапливать статическое
электричество, медленно нагреваться в жару. Кроме того, керамическая черепица ,
как покрытие из отдельных плиток малого размера обеспечивает необходимую
вентиляцию подкровельного пространства [1].
Список литературы
1. http://www.кровля.ru/
2. http://www.costar.ru/
3. http://www.dachkeramik.ru/
. Салахов А.М., Ремизникова В.И., Спирина О.В. Производство
строительной керамики. - 2003.
5. http://www.koramiktile.ru/
. Сапожников М.Я. Справочник по оборудованию заводов
строительных материаов. - М.:Стройиздат, 1970.
. Строительные материалы. Справочник / Под ред. А.С.
Болдарева, П.П. золотова. - М.: Стройиздат, 1989.
8. http://www. agro-mash.ru/
9. ГОСТ 2132-77
10. ТУ 5756-018-00200561-96