Технология производства керамического ангобированного кирпича

Обжиг кирпича производят в печах периодического и непрерывного действия. В кирпичной промышленности из печей периодического действия применяют  преимущественно камерные печи. Из печей непрерывного действия применяют главным образом кольцевые и туннельные.

Периодические печи используют для обжига кирпича на заводах  малой мощности. Загрузка и разгрузка этих печей производится при сравнительно высоких температурах, что обуславливает тяжелые условия труда обслуживающего персонала. Камерные печи или горны отличаются значительной трудоемкостью обслуживания, большой неравномерностью температур по высоте печи.

В представленном курсовом проекте для обжига используется туннельная печь. Туннельные печи имеют  значительные преимущества перед печами периодического действия и кольцевыми печами. Садка кирпича-сырца на вагонетки туннельных печей и выгрузка обоженного кирпича с этих вагонеток производится вне печи, в нормальных температурных условиях, что значительно облегчает труд обслуживающего персонала и дает возможность механизировать трудоемкие процессы садки и выгрузки кирпича. В туннельных печах можно осуществить полную автоматизацию управления режимом обжига. К достоинствам туннельных печей относится и то, что у них температурный перепад в различных участках обжига незначителен.

 

1.4.2 Структура и режим работы предприятия.

 

Структура предприятия во многом зависит от вида выпускаемой  продукции. Типичными основными  подразделениями предприятия при  производстве фибролитовых плит являются:

• склад сырьевых материалов – предназначен для хранения нормативного запаса сырья (2-10 сут); обеспечения условий сохранения требуемого качества сырья; оснащены погрузочно-разгрузочным оборудованием;

• производственные (основные) цехи – осуществляют переработку сырья в готовую продукцию;

• вспомогательные цехи – осуществляют ремонт оборудования, изготовление  инструмента, приспособлений; вырабатывают энергию, необходимую для технологических целей;

• обслуживающие цехи – организую работу транспорта;
• лаборатория и отдел технического контроля (ОТК) – осуществляют контроль качества сырья и готовой продукции, технологического процесса;
• склад готовой продукции;
• административно-управленческий  аппарат – обеспечивает управление работой предприятия.

Режим работы предприятия  характеризуют количеством рабочих  дней в году, продолжительностью  и количеством смен в сутки.

Режим  работы производственных отделений (цехов) выбирают в соответствии с режимом работы оборудования.

Непрерывный режим работы – 365 суток при трехсменной работе 24 часа в сутки (продолжительность смены – 8 часов).

Прерывный режим работы –  предполагает деятельность предприятия  или его подразделения с перерывами на выходные и праздничные дни. Количество выходных дней: 54 (воскресенье) или 104 (суббота и воскресенье). Количество праздничных дней в Республике Казахстан составляет 12. Количество рабочих дней при прерывном режиме работы: 301 (для шестидневной рабочей недели) и 249 (для пятидневной рабочей недели).

Цехи предприятий, связанные  с термической обработкой материалов (обжиг, сушка), работают по непрерывному режиму. Для бесперебойной работы таких цехов должны быть обеспечены необходимые запасы сырья и подразделения  с учетом перерыва в работе других подразделений.

Склады сырья, материалов и готовой продукции работают по непрерывному режиму.

Другие цехи работают по прерывному режиму, при этом количество смен зависит от степени загрузки технологического оборудования.

Годовой фонд рабочего времени, В_р. Ч, рассчитывают по формуле:

 

                                                    В_р = С_р ∙ n ∙ К_ИСП,                                     (1)

 

где С_р – расчетное количество рабочих суток в году, сут;

n – количество рабочих  часов в сутки, ч;

К_ИСП – коэффициент использования оборудования во времени; учитываем время, необходимое для ремонта и вынужденных простоев; принимают 0,75-0,95.

Коэффициент использования  К_ИСП может быть определен по времени фактической работы оборудования в смену к продолжительности смены.

Если определение фактического коэффициента использования затруднено, то применяют значение по следующим  рекомендациям:

0,8-0,9 – для непрерывно  действующих установок;

0,5-0,6 – для оборудования  периодического действия;

0,8-0,9 – для транспортного  оборудования.

К_ИСП – коэффициент использования оборудования во времени учитывает время, необходимое для ремонта и вынужденных     простоев;       принимают 0,75– 0,95.

В_Р = 365 · 24 · 0,90 = 7884

В_Р = 249 · 16 · 0,80 = 3187,2

В_Р = 365 · 24 · 0,90 = 7884

В_Р = 365 · 24 · 0,90 = 7884

В_Р = 365 · 24 · 0,90 = 7884

В_Р = 365 · 24· 0,95 = 8322

В_Р = 365 · 24 · 0,90 = 7884

В_Р = 249 · 16 · 0,75 = 2988

В_Р = 365 · 24 · 0,80 = 7008

В_Р = 365 · 24 · 0,90 = 7884

Данные вычисления представлены в таблице 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 – Режим работы предприятия

Наименование цеха, отделения	Количество рабочих суток Ср, сут	Количество смен в сут	Длительность рабочих суток, ч	Коэффициент использования оборудования, Кисп	Годовой фонд рабочего времени, Вр, ч
1	2	3	4	5	6
Склад сырья	365	3	24	0,90	7884
Цех помола сырья	249	2	16	0,8	3187,2
Сушильное отделение	365	3	24	0,9	7884
Цех получения формовочной  массы	365	3	24	0,95	8332
Цех формования изделий	365	3	24	0,95	8332
Цех  тепловой обработки	365	3	24	0,9	7884
Обслуживающие и вспомогательные цехи	249	2	16	0,54	2988
Лаборатория	365	3	24	0,8	7008
Склад готовой продукции	365	3	24	0,9	7884

 

1.4.3 Описание технологической  схемы производства

 

Технологическая линия производства включает следующие переделы:

• подготовка сырьевых компонентов;
• приготовление сырьевой массы;
• формование кирпича;
• ангобирование;
• сушка отформованного кирпича;
• обжиг отформованных изделий;
• сортировка и хранение, отправка потребителю.

 

 Подготовка сырьевых компонентов

Глину добывают на карьере многоковшовым экскаватором и автотранспортом отвозят на хранение в глинозапасник завода.

Для бесперебойной работы производства на предприятии должен быть определенный запас сырья. С этой целью на предприятии созданы склады для промежуточного запаса сырья. На складах глину усредняют, доводят до постоянного состава, что способствует повышению эффективности производства. Промежуточный запас сырья хранится открытым способом и в закрытых складах.  После чего грейферным краном глина подается в питатель и по транспортерной ленте идет на камневыделительные вальцы.

 

Рисунок 2 – Ящичный питатель

 

Питатель (СМ-26) обеспечивает непрерывную и равномерную подачу глины. Ящичный питатель (рисунок 2) представляет собой металлическую  емкость, дном у которой служит металлический  пластинчатый конвейер. Винтовые вальцы (СМ – 416А) имеют два волка одинакового  диаметра. На поверхности одного из них сделана винтовая нарезка. Глина, попадая между валками, проминается, дробится и проходит вниз. Каменистые включения при вращении валков сдвигаются винтовыми поверхностями в сторону и удаляются.

После камневыделительных вальцов  глина поступает в расходный  бункер обеспечивающий суточный запас. Бункер оборудован автоматическим дозатором.

Древесные опилки привозят автотранспортом, хранят в бункере, откуда подают на просеивание на сито-бурат (рисунок 3). Частицы размером более 5 мм удаляют в отвал. После просеивания по элеватору опилки отправляют на хранение в бункер запаса, откуда они подаются на дозирование, осуществляемое ленточным питателем.

 

Рисунок 3 – Сито – бурат

Брак обжига из бункера хранения дозируют, с помощью ленточного питателя и подают по ленточному конвейеру  в щековую дробилку и дробят.

Щековые дробилки (рисунок 4) работают по принципу раздавливания  и частично истирания измельчаемого материала. Основные дробящие детали агрегата — подвижную и неподвижную щеки изготовляют из марганцовистой стали. Так как значительно больший износ щек всегда будет снизу, то конструкция их предусматривает возможность перестановки с поворотом на 180°, что удлиняет в 2 раза срок эксплуатации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 4 – Щековая дробилка

 Далее измельченный шамот  транспортируют ленточным конвейером  или элеватором на измельчение в молотковую дробилку. После измельчения в молотковой дробилке шамот просеивают на виброгрохоте. Фракцию с размером частиц более 5 мм отправляют на домол, а фракцию с размером частиц менее 5 мм отправляют на хранение в бункер запаса. Из бункера шамот подается на дозирование, осуществляемое ленточным питателем.

После помола шихта отправляется на перемешивание с пароувлажнением  в глиносмеситель с фильтрующей  решёткой, которая служит для удаления из глины остатков растительного  происхождения. Переработанную массу  отправляют на вылеживание в течение 7-10 дней в шихтозапасник. Здесь происходят различные физико-химические процессы, и свойства формовочной массы меняются. Масса усредняется по влажности, но также происходит её тиксотропное упрочнение. Такую массу нельзя подавать сразу на формование, поэтому вылежавшуюся шихту многоковшовыми экскаваторами подают по ленточному конвейеру на промин и измельчение в вальцы  тонкого помола. После чего шихта вновь поступает по ленточному конвейеру на перемешивание и пароувлажнение в лопастной двухвальный смеситель.

Формование. Готовую шихту транспортируют ленточным конвейером на формование бруса. Для формования используется шнековый вакуум-пресс (рисунок 5). 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.

 

Рисунок 5 – Пресс шнековый вакуумный

 

Пресс шнековый вакуумный  состоит из непосредственного шнекового пресса и смесителя с самостоятельными приводами от отдельных электродвигателей. Смеситель устанавливается над прессом и соединяется вакуумной коробкой приемной коробкой пресса

Предварительно тщательно  переработанная керамическая масса  через загрузочную воронку подается в корыто смесителя, где вращающимися лопастями она перемешивается и транспортируется в прессовую часть. При необходимости масса дополнительно увлажняется паром или водой. Масса при поступлении в прессовую коническую часть создает герметичный затвор подсосу воздуха и шнеком продавливается в вакуум-коробку в виде трубы, режется ножом на мелкие ленты, из которых во время падения в приемную коробку легко удаляются пузырьки воздуха. Вакуумированная масса подается валком на лопасти шнека. В результате такого сложного движения массы, зависящего от большого количества факторов и в основном не поддающегося теоретическому расчету, брус при выходе из мундштука не имеет однородного строения, а представляет собой последовательное напластование полых конусов массы, вложенных друг в друга.