Цеха для формирования, сушки и обжига кирпича

    Калий и натрий входят в глины в виде щелочных оксидов, содержание которых  находится в пределах 3,5-5%.

    Сера  присутствует в глинах в различных  соединениях, ее содержание не оказывает на качество стеновых керамических изделий.

    Органические  вещества обычно содержатся в глинах в количестве от 5-10%. При обжиге изделий  они выгорают, увеличивая пористость черепка. В зависимости от содержания в глине органических веществ, воды и карбонатов (CaCO₃, MgCO₃) находится показатель потерь при прокаливании.

Таблица 3.2.1

    Примерный химический состав кирпичных глин и  суглинков, %.

 

    Глинообразующие минералы, определяющие основные свойства глин, представляют собой  в основном гидросиликаты алюминия, содержащие кремнезем и оксиды железа, а также сульфаты, карбонаты и растворимые в воде соли различных металлов.

    Наиболее  важным свойством глины является ее пластичность, т.е. способность при добавлении к ней воды образовывать тесто, которое под воздействием внешних усилий может принимать любую форму и сохранять ее после прекращений действия внешних усилий.

    В качестве непластичных материалов применяют  крупнозернистый песок, шлак, дегидратированную глину, шамот (бой изделий), в качестве выгорающих добавок – молотый уголь, торф и опилки. Также используют добавки, улучшающие природные свойства глины. 
 
 
 
 
 

5. Технология производства керамического кирпича

 

    В производстве керамического кирпича  используется глина кыштырменского месторождения, она составляет основную часть шихты- 2,0 м³ на 1000 шт. кирпича. Поскольку эта глина имеет число пластичности 20 и является среднечувствительной к сушке, необходим ввод добавок. Для уменьшения чувствительности к сушке вводится выгорающая добавка (опилки древесные) - 0,27 м³ на 1000 шт. кирпича. Для уменьшения числа пластичности глины вводится отощающая добавка (шамот)- 0,2 м³ на 1000 шт. кирпича. В качестве шамота используется бой и брак изделий, что позволяет не только уменьшить число пластичности глины, но и утилизировать отходы производства.

    Состав  шихты:

    Глина – 81% (об.)

    Опилки  – 11% (об.)

    Шамот – 8% (об.)

5.1 Технологическая схема проектируемого производства.

Схема 5.1. 

 

 

  

 

Схема 5.1 Продолжение

 

 

 

 

 

 
5.2 Описание технологической схемы.

    Глину добывают на карьере многоковшовым  экскаватором и автотранспортом  отвозят на хранение в глинозапасник  завода. Из глинозапасника глина подается в бункер глинорыхлителя, а после  рыхления направляется на дозирование, осуществляемое ящичным питателем.

    Древесные опилки привозят автотранспортом, хранят в бункере, откуда подают на просеивание  на сито-бурат. 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.

    Брак  обжига из бункера хранения дозируют, подают в щековую дробилку и дробят. Далее измельченный шамот транспортируют ленточным конвейером и 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.

    Смешение  компонентов (глина, опилки, шамот) осуществляют на ленточном конвейере. Данная смесь  поступает в камневыделительные вальцы для удаления каменистых включений, после чего она транспортируется на измельчение и перемешивание в бегуны мокрого помола. Далее шихта поступает на помол в вальцы с гладкими валками.

    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.

    Готовую шихту транспортируют ленточным  конвейером на формование бруса. 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, затем сырец укладывается на рамки, которые подаются к горизонтальному  ленточному конвейеру. Далее автомат-укладчик укладывает кирпич-сырец на сушильные вагонетки, транспортировка которых осуществляется с помощью электропередаточной тележки. Свежесформованный сырец надо транспортировать осторожно во избежание его деформации. Кроме того, надо стремиться к наиболее рациональной укладке изделий в сушилке.

    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-перекладчику, который осуществляет садку полуфабриката на обжиговые вагонетки для последующего обжига в печи.

    Обжиг проводят в туннельной печи при температуре 1000^оС. 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 на выставочную площадку, оборудованную мостовым краном. Пакеты кирпича сгружаются с помощью крана на выставочную площадку. Затем производится сортировка кирпича и садка его на европоддоны. Изделия соответствующего качества на поддонах с помощью электропогрузчика отгружаются потребителю согласно графика, а бой и брак изделий отправляется на переработку в производство.

6. Описание цеха  для формирования, сушки и обжига  кирпича

6.1 Режим работы цехов предприятия.

1. Режим работы массозаготовительного цеха.

1. Календарный фонд времени                    365 дней
2. Число праздничных дней                         11 дней
3. Сменность                                                   3 смены в сутки
4. Длительность смены                                  8 часов
5. Плановый ремонт                                       18 суток
6. Аварийные остановки                                1%
7. Чистка и уборка оборудования                  0,5 ч/смену

 

Годовой фонд времени  работы оборудования:

 часа

2. Режим работы  цеха формования, сушки, обжига.

1. Календарный фонд времени                    365 дней
2. Число праздничных дней                         11 дней
3. Сменность                                                   3 смены в сутки
4. Длительность смены                                  8 часов
5. Плановый ремонт                                       18 суток
6. Аварийные остановки                                1%
7. Чистка и уборка оборудования                  0,5 ч/смену

 

Годовой фонд времени  работы оборудования:

 часа

6.2 Теоретические основы технологических процессов цеха формования, сушки, обжига.

     При производстве керамического кирпича  основным материалом является глина  – пластичный материал. Глина представляет собой горную породу, состоящую преимущественно  из глинообразующих минералов –  слоистых алюмосиликатов. Они  отличаются большим сродством к воде и могут давать в ней тончайшие взвеси вплоть до коллоидных, не меняя своей основы. В техническом аспекте глина – землистая горная порода, способная при затворении водой образовывать пластичное тесто, которое после сушки обладает некоторой прочностью, а после обжига приобретает камнеподобные свойства.

     Вещественный  состав глины представлен глинистым  веществом и примесями. Истинно  глинистое вещество – наиболее дисперсная часть породы, оно состоит из комплекса глинообразующих минералов, придающих глине пластичность. Таких минералов сравнительно немного, и они довольно хорошо изучены. Все глинистые минералы обладают типичной слоистой структурой, похожей на структуру слюды. При смешивании глины с водой последняя входит в межслоевые пространства глинистого минерала, и его слои получают возможность сдвигаться один относительно другого по водяной пленке и закрепляться в новом положении. Такая способность минералов объясняет важнейшее свойство глины – ее пластичность.