Технология производства керамического ангобированного кирпича

В этих условиях при недостаточной  пластичности и липкости массы, а  также малом противодавлении, возникающем  в головке и мундштуке пресса, в сформованном изделии может возникнуть 8-образная трещина, а при недостаточно прочном срастании поверхностей раздела — и другой серьезный структурный порок — свиль, которая проявляется после сушки и обжига в виде спиральных трещин по сечению бруса, выходящего из мундштука пресса.

Для покрытия кирпича ангобом  в курсовом проекте предусмотрено  использование дополнительного пресса с переходной головкой (рисунок 6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 – установка  для двухслойного формования кирпича

 

Формованный глиняный брус разрезается на отдельные  кирпичи струнным резательным автоматом (рисунок 7), затем сырец укладывается на рамки, которые подаются к горизонтальному ленточному конвейеру.

 

 

 

 

 

 

Рисунок 7 – Автомат для резки  кирпича – сырца

Сушка. 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 целесообразно стремиться к наиболее рациональной укладке изделий в сушилке.

Кирпич-сырец поступает на сушку  в камерные сушилки. 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.

Продолжительность процесса сушки и качество высушенного  кирпича-сырца в значительной степени  зависят от плотности и системы  садки сырца на сушильных вагонетках. Необходимо обеспечить равномерность  омывания теплоносителем сырца и получение надлежащей температуры и относительной влажности теплоносителя в различных частях сушилки. Недостаток камерных сушилок в том, что в них наблюдается расслоение теплоносителя и более интенсивная сушка сырца на верхних полках, длительная продолжительность сушки. Однако в них легче регулировать режим сушки. Сама сушка осуществляется в более мягком режиме, чем при сушке в туннельных сушилах.

Обжиг. Завершающей стадией технологии всех изделий строительной керамики является их обжиг. При обжиге изделия окончательно формируется структура материала, т.е. происходит спекание керамики, в результате чего сырец из конгломерата слабосвязанных частиц превращается в достаточно твердое тело.

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.

В конструктивном отношении  современные туннельные печи обладают некоторыми особенностями. Конструкция свода плоская, что упрощает постройку печи, позволяет расширить печной канал и обеспечить работу автомата – укладчика.

Толщина кладки стен туннельных печей снижена до 0,5м., благодаря  применению огнеупорных блоков 30-40% пористости, наружная поверхность стен покрыта дюралюминием с хорошей отражательной способностью. Поверх свода помещена теплоизоляция в виде вспученного вермикулита. Кладку пода (на вагонетках) осуществляют из крупных огнеупорных фасонных блоков, изготовленных из пористого (30-40%) корундомуллитового кордиеритового  или дистенового огнеупора, обеспечивающего огнеупорность, теплоизоляцию и постоянство объема.

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.

Упаковка. 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.

 

Рисунок 8 – Технологическая  схема производства керамического  кирпича

 

1.4.4. Выбор и  расчет количества оборудования

 

Расчет производят в порядке  установки  оборудования в технологическом  потоке  от подачи сырья до выхода готового продукта [5].

Общая формула для расчета  технологического оборудования  имеет  вид:

                                                    М = П_Ч : П_П : К_ВН                                     (2)

где  М   –  количество машин подлежащих установке, шт.;

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

 П_П    – паспортная  производительность выбранного оборудования, т/ч;

 К_ВН – нормативный коэффициент использования оборудования  по

            времени, равен 0,6 – 0,8.

 

    Камневыделительные  вальцы:

М = П_Ч : П_П : К_ВН  = 6232 : 7000 : 0,7 = 1,27

    Камерная сушилка 

  М = П_Ч : П_П : К_ВН  = 6232 : 2500 : 0,7 = 2,49

    Туннельная печь

М = П_Ч : П_П : К_ВН  = 6232 : 8000 : 0,7 = 1,11

Расчет и выбор  тепловых агрегатов

Тип и размеры  туннельных тепловых агрегатов принимаются  по справочникам, а производительность и количество определяют с учетом длительности режима тепловой обработки, с учетом емкости одного туннеля. По размерам    вагонетки и высоте садки  определяют поперечное сечение туннеля сушилки.    

 Если сушка  предусматривается на печных  вагонетках, то поперечный размер  туннеля принимают таким же, как  и для печи, и выбирают их  одновременно с расчетом печи.

Производительность  сушилки, П_Т,  шт/ч (т/ч), определяется по формулам:

                                       П_Т = = ,                                               (3)

П_Т = 880 / 48 = 18,3

где  N_В  – емкость одной вагонетки, шт. изделий;

       τ   –   продолжительность тепловой  обработки изделий, ч;

       n –   число вагонеток в туннели,  шт.;

      G_В – емкость одной вагонетки, т.

Производительность  сушилок   по количеству готовых  изделий

 П'_Т, шт/ сутки, считают по формуле:

                                        П'_Т = 24 · П_Т ·                                             ₍₄₎

П'_Т = 24 × 18,3 × 15 = 6588

где   – среднегодовой брак при сушке изделий, %.

Емкость  сушилки, N, шт, определяется количеством изделий одновременно находящихся  во всех туннелях:

                                             N = N_В·n = П_Т· τ                                                (5)

N = 880 × 24 = 21120

 

1.4.4. Выбор и  расчет количества оборудования

 

Расчет производят в порядке  установки  оборудования в технологическом  потоке  от подачи сырья до выхода готового продукта [5].

Общая формула для расчета  технологического оборудования  имеет  вид:

                                                    М = П_Ч : П_П : К_ВН                                     (2)

где  М   –  количество машин подлежащих установке, шт.;

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

 П_П    – паспортная  производительность выбранного оборудования, т/ч;

 К_ВН – нормативный коэффициент использования оборудования  по

            времени, равен 0,6 – 0,8.

 

    Камневыделительные  вальцы:

М = П_Ч : П_П : К_ВН  = 6232 : 7000 : 0,7 = 1,27

    Камерная сушилка

  М = П_Ч : П_П : К_ВН  = 6232 : 2500 : 0,7 = 2,49

    Туннельная печь

М = П_Ч : П_П : К_ВН  = 6232 : 8000 : 0,7 = 1,11

Расчет и выбор  тепловых агрегатов

Тип и размеры  туннельных тепловых агрегатов принимаются  по справочникам, а производительность и количество определяют с учетом длительности режима тепловой обработки, с учетом емкости одного туннеля. По размерам    вагонетки и высоте садки  определяют поперечное сечение туннеля сушилки.    

 Если сушка  предусматривается на печных  вагонетках, то поперечный размер  туннеля принимают таким же, как  и для печи, и выбирают их  одновременно с расчетом печи.

Производительность  сушилки, П_Т, шт/ч  (т/ч), определяется по формулам:

                                       П_Т =

= ,                                               (3)

П_Т = 880 / 48 = 18,3

где  N_В  – емкость одной вагонетки, шт. изделий;

      τ –   продолжительность тепловой обработки изделий, ч;

      n –   число вагонеток в туннели, шт.;

     G_В – емкость одной вагонетки, т.

Производительность  сушилок   по количеству готовых изделий

 П'_Т, шт/ сутки, считают по формуле:

                                        П'_Т = 24 · П_Т ·

                                            (4)

П'_Т = 24 × 18,3 × 15 = 6588

где   – среднегодовой брак при сушке изделий, %.

Емкость  сушилки, N, шт, определяется количеством изделий одновременно находящихся  во всех туннелях:

                                             N = N_В·n = П_Т· τ                                                (5)

N = 880 × 24 = 21120

 

 

 

 

 

 

1.4.5 Материальный баланс производства

 

Таблица 7 – Потери на технологической  линии

Нормы потерь и брака по технологическим переделам:	%
Разгрузка на выставочной  площадке (бой), а1	2
Брак при обжиге, а2	3
Садка на обжиговые вагонетки, а5	0,5
Сушка (брак при сушке),а6	2
Укладка на сушильные вагонетки, а7	0,5
Формование (брак),  а8	0,5
Складирование шихты, а13	0,2
Смешение (лопастной смеситель),  а10	0,05
Помол (бегуны),  а11	1
Просеивание (виброгрохот, сито-бурат)	0,2
Измельчение (щековая, молотковая дробилки), а17	0,8
Камневыделительные вальцы,  а14	0,1
Объемное дозирование (ящичный  питатель), а12	0,1
Транспортировка, а15	0,02
Переработка опилок,  а16	1
Пароувлажнение, а9	0,4
Остаточная влажность  кирпича после сушки,а3	6
Влажность карьерной глины, В	21
Влажность шамота, ВШ	9
Влажность опилок, ВО	30
Формовочная влажность, ВФ	21
Потери при прокаливании глины	6,94