Виробництво керамічної цегли

Виробництво керамічної цегли

Стан виробництва керамічної цегли

Одним з найпоширеніших матеріалів, традиційно використовуваних при зведенні будівель і споруд, є цегла. Більш ніж тисячолітня практика застосування цегли дозволяє однозначно віднести його до категорії найбільш довговічних будівельних матеріалів. Поряд з цим, технологія цегляної кладки надає архітекторам і дизайнерам необмежені можливості для втілення творчих задумів. Забезпечуючи надійний захист від впливу зовнішніх факторів, володіючи високою вогнестійкістю і порівняно низькою теплопровідністю, цегла зумовлює високий рівень безпеки і комфорту як житлових, так і промислових будівель і споруд. В даному дипломному проекті розглянуто виробництво керамічних цегли методом пластичного формування.

Будівельний цегла дозволяє заощадити при будівництві дефіцитні метали, цемент, а також транспортні засоби. У загальному балансі виробництва і застосування стінових матеріалів керамічна цегла займає понад 30%. Цегла, накопичуючи сонячну енергію, повільно і рівномірно віддає тепло, що захищає від надмірного нагрівання влітку і зберігає тепло взимку. Цегляна стіна «дихає», пропускаючи випаровування крізь свою товщу. В результаті в приміщеннях підтримується рівень рівноважної вологості

В даний момент у виробництві будівельного керамічної цегли зосереджено увагу на вдосконаленні технології, поліпшення якості продукції та розширення асортименту.

При будівництві нових підприємств передбачається встановлення автоматизованих і високомеханізованих технологічних ліній на базі сучасного вітчизняного та імпортного обладнання. Освоюється випуск ефективної пустотілої продукції, яка повинна поступово економити сировину, але й зменшувати товщину і масу зовнішніх стін без зниження їх теплозахисних властивостей, а також створювати полегшені конструкції панелей для індустріалізації будівництва.

Розширення асортименту і, зокрема, виробництво ефективних виробів із збільшенням розмірів і зменшенням середньої щільності до 1250-1350 кг/м3 і менше за рахунок раціональної форми і збільшення кількості пустот знизить витрата матеріалів на 1м2 зовнішніх стін на 20-30%. На діючих заводах поряд з подальшою механізацією і автоматизацією виробництва цегли будуть всіляко поліпшувати його якість і підвищуватися міцнісні властивості, потрібні для будівництва будинків підвищеної поверховості та спеціальних споруд. Застосування в будівництві цегли високих марок в несучих конструкціях дозволяє зменшити його витрати на 15-30%.

Необхідно більш широко розвивати виробництво лицьової цегли, що дозволяє виключати оштукатурювання будівель і покращувати їх архітектурний вигляд.

Поліпшення якості продукції викликає необхідність підвищення культури виробництва, більш суворого дотримання технологічних параметрів по всіх переділах, поліпшення обробки, раціональної шихтування шляхом введення різних добавок, у тому числі відходів інших галузей промисловості.

В умовах структурної перебудови в галузі цивільного будівництва з орієнтуванням на індивідуальне житло, підвищенням вимог до якості і комфортності житлових приміщень, зовнішнього вигляду будівель, підвищилися вимоги до промислових будівельних матеріалів, в тому числі керамічної цегли. Споживач вимагає керамічна цеглина високої марочности (М 200 і вище), лицьового якості, з рівними крайками або фасками, рівномірно пофарбований і навіть кольоровий, різної конфігурації (кутовий, радіальний тощо) і, безумовно, з доступною ціною.

Стійка тенденція до підвищення ринкового попиту на якісний керамічна цегла знаходиться в явній невідповідності з сучасним положенням справ в галузі виробництва керамічної цегли.
Сучасний технічний стан багатьох цегельних заводів характеризується застарілими технологіями та обладнанням.

Через відсутність засобів на технічне переоснащення багато заводів змушені закриватися.

Більшість заводів з виробництва керамічної цегли зосереджено в центрі європейської частини Росії. Ряд регіонів, незважаючи на наявність сировинної бази, змушений ввозити з інших регіонів, що істотно позначається на його вартості .

Третина працюючих підприємств по виробництву керамічної цегли мають річний випуск 3-5 млн. шт. У більшій частині це так звані < сезонні > заводи або вітчизняні заводи проектною потужністю до 15-20 млн. штук у. к. в рік, але практично повністю технічно зношені. У той же час ці заводи розташовують кар'єрними запасами якісної глини, а також персоналом, який має відповідні знання і досвід в керамічному виробництві.

Ряд заводів, поставлених раніше фірмами Німеччини, Болгарії, Італії, в силу економічних причин і відсутність запасних частин не в змозі підтримувати працездатність обладнання. Фактична потужність цих заводів становить сьогодні не більше 50 % проектної, собівартість цегли різко зросла, заводи мають підвищену витрату палива та електроенергії на одиницю продукції з-за недовантаження сушив і печей випалу, технологічного обладнання.

Багато підприємств перейшли або переходять у власність власників, не володіють специфічними знаннями та не мають досвіду роботи в цегельному виробництві. Їм важко охопити весь комплекс проблем, розробити заходи та черговість їх реалізації з метою приведення заводу в належний технічний стан, забезпечення зростання обсягів виробництва і якості що випускається керамічної цегли.

У сформованих умовах задовольнити запити будівельників і архітекторів за обсягами виробництва, номенклатурі і якості керамічної цегли можна, зосередивши увагу будівельного виробництва керамічної цегли на вдосконалення технології, поліпшення якості продукції та розширення асортименту.

При будівництві нових підприємств слід передбачати встановлення автоматизованих і високомеханізованих технологічних ліній на базі сучасного вітчизняного та імпортного обладнання. Освоювати випуск ефективної пустотілої продукції, яка повинна поступово замінювати традиційний повнотіла цегла. Це дозволить не тільки економити сировину, але й зменшувати товщину і масу зовнішніх стін без зниження їх теплозахисних властивостей, а також створювати полегшені конструкції панелей для індустріалізації будівництва.

Розширення асортименту і, зокрема, виробництво ефективних виробів із збільшенням розмірів і зменшенням середньої щільності до 1250-1350 кг/м3 і менше за рахунок раціональної форми і збільшення кількості пустот знизить витрата матеріалів на 1м2 зовнішніх стін на 20-30%.

На діючих заводах поряд з подальшою механізацією і автоматизацією виробництва цегли необхідно покращувати його якість і підвищувати міцнісні властивості, потрібні для будівництва будинків підвищеної поверховості та спеціальних споруд. Застосування в будівництві цегли високих марок в несучих конструкціях дозволяє зменшити його витрати на 15-30%.

Необхідно більш широко розвивати виробництво лицьової цегли, що дозволяє виключати оштукатурювання будівель і покращувати їх архітектурний вигляд.

Поліпшення якості продукції викликає необхідність підвищення культури виробництва, більш суворого дотримання технологічних параметрів по всіх переділах, поліпшення обробки, раціональної шихтування шляхом введення різних добавок, у тому числі відходів інших галузей промисловості.

З усього вищесказаного можна зробити висновок: У сучасних умовах виробництво будівельних матеріалів є одним з найважливіших напрямків нашої вітчизняної промисловості. Це пояснюється щорічно зростаючими темпами будівництва і дефіцитом високоякісних будматеріалів. Недоліки, низька якість і дорожнеча багатьох будматеріалів, змушують шукати більш досконалі та інноваційні методи їх виробництва.

 

Обгрунтування обраного місця будівництва

Завод з виробництва Керамічної цегли буде розташований у Вінницькій області, поблизу родовища глин . В області проживають 2 млн. чоловік, розвинена промисловість, побудовані автомобільні та залізничні шляхи. Завод знаходиться в безпосередній близькості до р. Києві( 20 км. від МКАД) - найбільшим споживачем керамічної цегли в Україні. Щорічно в регіоні стійко збільшується обсяги будівництва і підвищується попит на будматеріали в тому числі і на керамічна цегла.

Основними конкурентами на ринку збуту керамічної цегли є Хмельницька та Рівненська області. Але за рахунок дальності до споживачів підвищуються витрати на транспортування цегли з даних областей. Перевага будівництва цегли в Київському регіоні - це близькість до основним споживачам.

Родовище глин розташоване в районі він входить до складу Північного адміністративного округу р. Києва. У нього включені села Виїмка глини буде проводиться поблизу села . Площа земельної ділянки, виділеного для виїмки покривних суглинків, що підлягає рекультивації, становить - 11га.

Відмінною особливістю цегли, що буде вироблятися, є його екологічна чистота, що пояснюється якостями застосовуваного у виробництві сировини. На відміну від продукції інших підприємств використовується глина родовища не містить домішок металів і гірських порід, що мають іноді шкідливий радіаційний фон. Науково-технічний потенціал Київської області дає можливість залучити до реалізації проекту фахівців високої науково-виробничої кваліфікації. За оцінками фахівців, запасів глини даного родовища вистачить на 20 років безперебійної роботи підприємства при планованому обсязі виробництва.

Прив'язка до джерел: енергозбереження-, ГОСТ

Газопостачання (газ) міське водопостачання. При виробництві цегли в якості отощающих добавок планується використовувати уносы (відходи керамзитного виробництва), прилеглого до території проектованого заводу. Все це обумовлює хороші перспективи для будівництва і розвитку заводу, забезпечує продукції підприємства широкий регіональний ринок, оскільки є розвинена транспортна інфраструктура, ресурси робочої сили, потреба в будівництві і, головне, хороша сировинна база.

 

Характеристика сировини

У проектованому ділянці для виробництва керамічної цегли в якості основного компонента використовуємо глину родовища.
Хімічний склад глини, %

Характеристика основних видів сировини.

Глина

1. За змістом АІ2О3 у прожареному стані - до групи напівкислих ( АІ2О3 - 15,01 %)

2. За вмістом барвних оксидів - до групи з високим вмістом барвних окисло ( зміст Fe2О3 у прожареному стані - 5,54%)

3. За вмістом водорозчинних іонів ( утримання на 100г. глини - 0,27 мг. екв)

4. За вмістом тонкодисперсних фракцій ставитися до групи нізкодісперсних ( вміст часток розміром менше 10 мкм - 58,16%, 1мкм - 29,30%)

5. За ступенем засміченості - до групи з низьким вмістом включень ( залишок на ситі 0,5 мм. - 0,31% )

6. По числу пластичності відноситься до групи среднепластичных ( число пластичності-20)

7. Коефіцієнт чутливості до сушіння - 1,05 (среднечувствительная глина)

9. Водопоглинання 19,8-16,1-12,9%

10. Щільність 1,85-1,95-2,18 г/см

Асортимент і вимоги до продукції

Цегла та камені по ГОСТ виготовляють з глинистих і кремнеземистих порід (трепелу, діатоміту), лесів і промислових відходів вуглевидобутку, вуглезбагачення, а також зол, шламів з мінеральними та органічними добавками або без них. Цегла можна виготовляти повнотілою або порожнистою, а камені - тільки порожнистими.

2.1. Номенклатура виробів

Цегла та камені в залежності від розмірів поділяються на види, зазначені в таблиці 1.

Таблиця 1.

Параметри і розміри будівельної кераміки .

Вид виробів
Довжина
Ширина
Товщина

Цегла
250
120
65

Цегла потовщена
250
120
88

Цегла модульних розмірів
288
138
63

Камінь
250
120
138

Камінь модульних розмірів
288
138
138

Камінь укрупнений
250
250
138

Камені з горизонтальним розташуванням пустот
250
250
120

 

По теплотехнічних властивостях і щільності (об'ємної маси) цеглу та каміння у висушеному до постійної маси стані поділяють на три групи:

- ефективні, поліпшують теплотехнічні властивості стін і дозволяють зменшити їх товщину в порівнянні з товщиною стін, виконаних із звичайної цегли. До цієї групи відносять цегла щільністю не більше 1400 кг/м3 і камені щільністю не більше 1450 кг/м3;

- умовно ефективні, поліпшують теплотехнічні властивості огороджувальних конструкцій. До цієї групи відносять цегла щільністю понад 1400 кг/м3 і камені щільністю свыше1450 і до 1600 кг/м3;

- звичайний цегла щільністю понад 1600 кг/м3.

Маса цегли і каміння повинна задовольняти вимогам ГОСТ

За міцністю цегла і камені поділяють на марки 300,250, 200, 175, 150, 125, 100, 75.

За морозостійкістю цегла і камені поділяють на марки Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35 і Мрз 50.

Намічений до виробництва цегла керамічна в даному дипломному проекті повинен відповідати ГОСТ 530-95 "Цегла та камені керамічні". До виробництва планується цегла з наступними параметрами:

довжина-250 мм,

ширина-120 мм,

товщина -- 65 мм,

цегла повнотіла

марка цегли (по міцності) -- 150

щільність (об'ємна маса) -- 1600 кг/м3

морозостійкість (Мрз) -- 25-35.

пористість 8%

По теплотехнічних властивостях і щільності (об'ємної маси) планований до випуску цегла відноситься до групи умовно ефективних, поліпшують теплотехнічні властивості стін. Він може застосовуватися для облицювальних робіт і для звичайної кладки стін житлових та громадських будівель.
Технічні вимоги до продукції

Цегла та камені повинні задовольняти вимогам стандарту і виготовлятися за технологічним регламентам, затвердженим в установленому порядку.

Межа міцності при стисненні і вигині цегли і межа міцності при стисненні каменів по площі брутто (без вирахування площі пустот) повинні бути не менше значень, зазначених у таблиці.

Межі міцності і стиснення для каменів і цегли.
    
Межа міцності, Мпа (кгс/см2)
    
При стиску
При вигині
    
Для всіх видів

цегли та каміння
Для повнотілої цегли пластичного формування
Для повнотілої цегли напівсухого формування і пустотілої цегли
Для стовщеної цегли
    
Середній

для 5

зразків
Найменший для окремого

зразка
Середня для 5 зразків
Найменший для окремого образ

ца
Середня для 5 зразків
Найменший для окремого зразка
Середня для 5 зразків
Найменший для окремого зразка

Цегла та камені керамічні мають форму прямокутного паралелепіпеда з прямими ребрами і кутами і рівними гранями на лицьових поверхнях. Поверхня граней може бути рифленою. Допускається виготовлення цегли та каменів з закругленими кутами радіусом закруглення до 15 мм. Порожнечі в цеглі та камені повинні розташовуватися перпендикулярно або паралельно ліжку і можуть бути наскрізними і несквозными. Розмір наскрізних циліндричних порожнин по найменшому діаметру повинен бути не більше 16 мм, ширина щілиноподібних порожнин - не більше 12 мм. Діаметр некрізних пустот не регламентується. Розмір горизонтальних порожнин не регламентується. Товщина зовнішніх стінок цегли і каменів повинна бути не менше 12 мм

Відхилення від встановлених розмірів і показників зовнішнього вигляду цегли і каменів не повинні перевищувати на одному виробі наступних значень:

1. Відхилення від розмірів, мм:

- по довжині 7

- по ширині 5

- по товщині:

цегли 3

каменю 4

2. Непрямолинейность ребер і граней цегли і каменів, мм, не більше:

- по ліжку 4

- за ложку 6

3. Отбитости кутів глибиною від 10 до 15 мм, 2 шт.

4. Отбитости і притупленности ребер, що не доходять до порожнеч, глибиною більше 5 мм, довжиною по ребру від 10 до 15 мм, 2 шт.

5. Тріщини довжиною по постелі повнотілої цегли до 30 мм, пустотілих виробів не більше, ніж до першого ряду порожнин (на цеглі - на всю товщину, на каменях - на Ѕ ложковой або тичкова граней), шт.

- на ложкових гранях 1

- на точкових гранях 1

Загальна кількість цегли та каменів з отбитостями, що перевищують допустимі, не повинно бути більше 5%. Кількість половняка в партії не повинно бути більше 5%.

Половняком вважають вироби, що складаються з парних половинок або мають тріщини довжиною по постелі повнотілої цегли понад 30 мм, пустотілих виробів - більш ніж до першого ряду порожнин (на цеглі на всю товщину, на каменях на Ѕ ложкових або точкових граней).

Недопал і перепал цегли і каменів є браком; поставка таких виробів споживачеві не допускається.

Вапняні включення (дутики), що викликають після випробування руйнування виробів або відколи на їх поверхні розміром за найбільшим виміру від 5 до 10 мм у кількості більше трьох, не допускаються.

Водопоглинання цегли і каменів, висушених до постійної маси, повинно бути для повнотілої цегли не менше 8%, для пустотілих виробів - не менше 6%.

Цегла та камені в насиченому водою стані повинні витримувати без будь-яких ознак видимих пошкоджень (розшарування, лущення, розтріскування, викришування) не менше 15, 25, 35, 50 циклів поперемінного заморожування і відтавання, в залежності від марки по морозостійкості.

Цегла та камені вищої категорії якості повинні задовольняти вимогам:

- пустотілі повинні бути ефективними або умовно ефективними і мати марку по міцності не менше 100;

- повнотіла цегла повинен мати марку по міцності не менше 150;

- морозостійкість виробів повинна бути не менше Мрз 25;

загальна кількість цегли та каменів з отбитостями, що перевищують допустимі, не повинно бути більше 3%.

Обгрунтування вибору способу виробництва

При виробництві керамічної цегли використовується метод напівсухого пресування і метод пластичного формування, кожен з яких має свої переваги і недоліки. При наявності пухких глин і глин середньої щільності з вологістю не більше 23-25% застосовують пластичний спосіб переробки глин; для дуже щільних глин, що погано піддаються зволоженню і обробці з низькою кар'єрних вологістю менше 14-16%) - напівсухий спосіб переробки.

Метод напівсухого пресування передбачає попереднє висушування сировини, подальше подрібнення його в порошок, пресування сирцю в прес-формах при питомих тисках, в десятки разів перевищують тиск пресування на стрічкових пресах. Переваги технології напівсухого пресування полягає в тому, що спресований цегла-сирець укладається безпосередньо на пічні вагонетки і на них висушується в тунельних сушарках, або ж, минаючи попередню досушку, безпосередньо надходить на випал. Комплексна механізація виробництва здійснюється простіше, ніж при методі пластичного формування. Однак технологія напівсухого пресування вимагає більш досконалої системи аспірації на трактах приготування та транспортування порошку, використання більш високопродуктивних пресів.

Технологічна схема виробництва виробів з пластичних спосіб підготовки маси, незважаючи на свою складність і тривалість, найбільш поширена в промисловості стінової кераміки. Метод формування з пластичних мас історично склався на основі пластичних властивостей глин і широко використовується в керамічній технології. Спосіб пластичного формування дозволяє випускати вироби в широкому асортименті, більш великих розмірів, складної форми і більшою порожнистості. В окремих випадках межа міцності при вигині і морозостійкість таких виробів вище, ніж у виробів, отриманих способом напівсухого пресування з тієї ж сировини.

При переробці глин в сирому вигляді схема підготовки сировини дещо простіше і економічніше, оскільки потрібно менше переробного обладнання, отже, менша енергоємність. Все обладнання більш надійно і просто в обслуговуванні. Температура випалу виробів приблизно на 500С нижче, ніж у виробів напівсухого пресування, що дозволяє також знизити енерговитрати на випал і в якійсь мірі компенсують високі витрати на сушку.

Недоліком способу пластичного формування є велика тривалість технологічного циклу за рахунок процесу сушіння сирцю, який триває від 1 до 3 діб. Низька міцність формованого сирцю, особливо порожнистого, велика усадка матеріалу при сушінні і наявність окремого процесу сушіння ускладнює можливість механізації трудомістких операцій при коші на сушіння сирцю, перекладці висушеного сирцю для випалу і поєднання в одному агрегаті процесів сушіння і випалу.

Щоб отримати вироби необхідної якості необхідно з глини видалити кам'янисті включення, зруйнувати її природну структуру, отримати пластичну масу, однорідну по речовинному складу, вологості і структурі, а також надати масі належні формувальні властивості. Глиняний брус формують у горизонтальних стрічкових шнекових пресах часто з вакуумуванням маси. Вакуумування маси сприяє підвищенню її щільності, пластичності, покращує формувальні і кінцеві властивості цегли.

У проекті будемо використовувати схему виробництва виробів пластичним методом, оскільки використовувана глина досить високої вологості, среднепластичная.

Виробництво кераміки повинно бути забезпечено безперервною подачею однорідного глинистого матеріалу, позбавленого кам'янистих включень має зруйновану природну «структуру» для кращого змочування, зберігає досить постійну вологість незалежно від часу року і рівномірно перемешенного з добавками. На керамічних заводах сировинні матеріали піддають грубого, середнього і дрібного дроблення грубого і тонкого помелу. Зазвичай тонким помелом завершується механічне подрібнення матеріалів, що забезпечує більш інтенсивне їх спікання, сприяє зниженню температури випалу. Подрібнення глинистих матеріалів проводять послідовно на вальцях грубого і тонкого подрібнення.

Кам'янисті включення не можуть бути повністю виділені з глини загальноприйнятими механічними прийомами - дезинтеграторными ребристими вальцями. Досвід показує, що при користуванні цими машинами в глині може залишитися близько половини (а іноді і більш) каменів. Надалі ці камені будуть у значній своїй кількості перемелені гладкими вальцями або бігунами, що, однак, викликає швидкий знос бандажів і часті ремонти. Бігуни мокрого помелу використовують при наявності в глинах трудноразмокаемых включень і для обробки щільних глин і глин, що містять вапняні включення.

Попереднє (грубе) дроблення непластичных твердих матеріалів в керамічній технології виробляють в щокових або конусних дробарках, які працюють за принципом раздавливающего і разламывающего дії. Ступінь подрібнення в щековой дробарці 3-10, а в конусній - 6-15. Середнє і дрібне дроблення, грубий помел непластичных матеріалів виконується за допомогою бігунів, молоткових дробарок, валкових млинів. Молоткова дробарка забезпечує високу ступінь подрібнення (10-15), проте вологість дробимого матеріалу не повинна бути більше 15%.

Подача і дозування сировини на більшості цегельних заводів відбувається за допомогою ящикових живильників.

В даний час на багатьох керамічних і цегляних заводах широко застосовується зволоження глини пором. Цей спосіб полягає в тому, що в масу подається гострий пар, який при контакті з холодною глиною конденсується на її поверхні. В результаті парозволоження оброблювана маса нагрівається до 45-60оС. Парозволоження має істотні переваги, оскільки поліпшується здатність маси до формування, що обумовлює зменшення браку при формуванні і підвищення продуктивності стрічкових пресів на 10-12%, зниження витрати електроенергії на 15-20%. В результаті парозволоження поліпшуються сушильні властивості маси, що дозволяє скоротити тривалість сушіння сирцю на 40-50%. Іноді виробляють додаткову обробку керамічної маси, яка здійснюється на вальцях тонкого помелу, дірчастих вальцях або в глинорастирателе.

Розрізняють сушильні пристрої для природної і штучної сушіння сирцю. У першому випадку сирець висушується атмосферним повітрям за рахунок сонячного тепла в літній час, у другому - за рахунок тепла, одержуваного від згоряння палива. Перевага штучної сушіння перед природною в тому, що вона дає можливість заводам працювати цілий рік, а не тільки протягом літнього сезону. При цьому не тільки поліпшується використання технологічного обладнання, але на заводі створюються постійні кадри кваліфікованих робітників. Крім того, штучна сушка значно менш трудомістка, ніж природна. Завдання організованого процесу сушіння полягає в підведенні енергії (теплової або електричної) до висушуваного виробу з найменшими втратами і в найменші терміни, допустимі для цілісності виробу. Більшість сучасних цегляних заводів обладнано пристроями для штучного сушіння цегли-сирцю, які по режиму роботи підрозділяються на сушарки періодичної (камерні) і безперервного (тунельні) дії.

Сушарки безперервної дії (тунельні)є найбільш сучасним сушильним агрегатом в цегельній промисловості. В тунельній сушарці цегла-сирець, що знаходиться у вагонетках, протягом циклу сушіння переміщується через весь тунель від одного його кінця до іншого. Термін сушіння цегли-сирцю, виготовленого з пароувлажненной маси, скорочується приблизно на 30%. Витрата тепла на сушіння цегли-сирцю в тунельних сушарках нижче, ніж у камерних. Істотною перевагою тунельних сушарок перед камерними є те, що тунельні можуть бути оснащені апаратурою, що забезпечує автоматичне регулювання процесу сушіння.

Тривалість процесу сушіння і якість висушеного цегли-сирцю в значній мірі залежать від щільності і системи садки сирцю на сушильні вагонетки. Необхідно забезпечити рівномірність омивання теплоносієм сирцю та отримання належної температури і відносної вологості теплоносія в різних частинах сушарки. Недолік тунельних сушарок в тому, що в них спостерігається розшарування теплоносія і більш інтенсивна сушка сирцю на верхніх полицях. Усунення розшарування і рівномірна сушіння сирцю по висоті тунелю досягаються перемішуванням теплоносія в тунелі шляхом влаштування повітряних завіс за рахунок додаткової подачі повітря зверху в окремих місцях тунелю цівками з великою швидкістю.

Завершальною стадією технології всіх виробів будівельної кераміки є їх випалювання. При випалюванні вироби остаточно формується структура матеріалу, тобто відбувається спікання кераміки, в результаті чого сирець з конгломерату слабосвязанних частинок перетворюється в досить тверде тіло.

Будівельні матеріали та вироби обпалюють в промислових печах. Промислової піччю називають установку технологічного призначення, в якій за допомогою теплового впливу при відносно високих температурах змінюється агрегатний стан оброблюваного матеріалу, його хімічний склад або його кристалічна структура.

Многорядовые (по висоті) тунельні печі, стосовно до випалу стінової кераміки, володіють великим недоліком - великим перепадом температур по висоті, що досягає в зоні підігріву 420 0С, який на ділянці максимальних температур зменшується до 20-40 0С. боротьба з цим перепадом здійснюється головним чином шляхом рециркуляційних потоків газів («завіс»), нагнітається вентиляторами як у зоні підігріву, так і в зоні охолодження на декількох позиціях по довжині пічного каналу. Ця боротьба не завжди успішна.

Другий недолік - труднощі налаштування аеродинамічного режиму

Кращі умови експлуатації тунельних печей досягається при наявності тиску або розрідження в зоні випалу близько 0,1-0,3 мм вод.ст. та не вище 1 мм вод.ст. щоб уникнути вибивання гарячих газів і «горіння» і швидкого зносу вагонеток.

Удосконалення конструкцій тунельних печей з метою збільшення гартованої фізичної маси виробів (збільшення теплоємності), вдосконалення пальників для розвитку довжини факела, а також повноти спалювання рідкого палива, поліпшення теплоізоляції пода - все це призводить до певних успіхів, але не виключає необхідності розробки і удосконалення конструкцій печей для однорядного швидкісного випалу.

У конструктивному відношенні сучасні тунельні печі володіють деякими особливостями. Конструкція склепіння плоска, що спрощує побудову печі, дозволяє розширити пічної канал і забезпечити роботу автомата - укладальника. Товщина кладки стін тунельних печей знижена до 0,5 м., завдяки застосуванню вогнетривких блоків 30-40% пористості, зовнішня поверхня стін покрита дюралюминием з хорошою відбивною здатністю. Поверх зводу поміщена теплоізоляція у вигляді спученого вермикуліту. Кладку поду (на вагонетках) здійснюють з великих фасонних вогнетривких блоків, виготовлених з пористого (30-40%) корундомуллитового кордіерітового або дистенового вогнетриву, забезпечує вогнетривкість, теплоізоляцію і сталість об'єму.

Спостерігається тенденція збільшення ширини тунельній печі, що можливо при переході на більш досконалий спосіб спалювання палива з отримання довгого факела горіння і рівномірним розвитком температурного поля.

Випал цегли виробляють в печах періодичної і безперервної дії. В цегельній промисловості з печей періодичної дії застосовують переважно камерні печі. З печей безперервної дії застосовують головним чином кільцеві й тунельні.

Періодичні печі використовують для випалу цегли на заводах малої потужності. Завантаження та вивантаження цих печей проводиться при порівняно високих температурах, що зумовлює важкі умови праці обслуговуючого персоналу. Камерні печі або горни відрізняються значною трудомісткістю обслуговування, великий нерівномірністю температур по висоті печі.

Для випалу цегли широко застосовують кільцеві печі, які, незважаючи на те, що вони винайдені в 1858р., широко використовуються і в даний час. Вони відрізняються високою тепловою економічністю, можливістю використання низькосортних видів палива, переходу з одного виду палива на інше без яких-небудь значних переробок, високою питомою і загальною продуктивністю.

Вельми істотним недоліком кільцевих печей є те, що в робочій зоні садки і вивантаження (виставки) цегли дуже висока температура: наприклад, у робочій зоні вивантаження температура в літні місяці досягає 800С і більше. При цьому садка і вивантаження цегли проводиться вручну. На нових і реконструйованих цегельних заводах будівництво кільцевих печей не проводиться.

Тунельні печі мають значні переваги перед печами періодичної дії і кільцевими печами. Садка цегли-сирцю на вагонетки тунельних печей і вивантаження обпаленій цегли з цих вагонеток проводиться за межами печі, в нормальних температурних умовах, що значно полегшує працю обслуговуючого персоналу і дає можливість механізувати трудомісткі процеси садки і вивантаження цегли.

Технологічна лінія для виробництва керамічної цегли напівсухого пресування

Керамічну цеглу отримують шляхом приготування преспорошку заданого зернового складу з вологістю 7-9%, короткочасного пресування при питомому тиску не менше 20 мПа, сушіння і випалу сирцю.

Відмінність технології напівсухого пресування від традиційної пластичної формування полягає у спрощеній схемі приготування сировинної суміші. Крім того, обладнання для оснащення лінії підготовки преспорошку менш енерго - і металлоемко. Напівсухе пресування полегшує одну з найбільш складних і тривалих стадій технологічного процесу сушіння. Одержуваний цегла має більш чіткі грані і кути, що дозволяє використовувати його як лицьовій матеріал.

Цегла за своїми якісними показниками не поступається традиційному керамічної цегли пластичного формування. Завдяки простоті технології та обладнання собівартість цегли напівсухого пресування на 15-20% нижче собівартості цегли пластичного деформування.

Особливості технології напівсухого пресування полягають у наступному. Передбачений метод грануляції - як один з ефективних варіантів пухкого глинистого сировини до сушіння. Гранулювання вихідної сировини перед сушильним барабаном забезпечує поліпшення умов сушіння, зниження втрат з виносами (винесення пилу), підвищення однорідності за розмірами і вологості шматків, сприяє підвищенню якості цегли.

В технологічну схему приготування преспорошка введена стадія механічної активації маси в стержневом змішувачі конструкції ВНИИстрома. Змішувач не тільки задовільно гомогенізують масу, але і забезпечує ущільнення і часткову грануляцію порошкових мас. Останнім покращує сипучість порошку і заповнення пресформ, полегшуючи пресування і отримання якісних виробів.

Розроблена конструкція оснащення для пресування сирцю з наскрізними порожнинами покращує структуру і підвищує морозостійкість цегли.

Сушка сформованного сирцю виконана на колисках в роторно-конвеєрних сушарках.

В якості єдиного сировинного матеріалу використовують глинисті породи у тому числі низькоякісні, а також відходи збагачення твердого палива - вугілля.

Всі технологічні переділи, починаючи від подачі глини у ящикові живильники і до виходу готової цегли з тунельної печі, повністю механізовані і автоматизовані.

У серпні 1997 року на Себряковском комбінат азбестоцементних виробів, р. Михайлівка, Волгоградської області введено в експлуатацію цех по виробництву керамічної цегли за пропонованою технологією. У листопаді 2000 року там же введений в експлуатацію ще один аналогічний цех. В даний час вони аналогів ні в Росії, ні за рубежем поки не мають. У 2000 році лінія запатентована.

Основні показники технологічної лінії.

Потужність млн. шт. ум. цегли
до 40

Встановлена потужність ел/двигунів, кВт
2400

Займана площа, м2
(включаючи критий глинозапасник з місячним запасом сировини)
не більше
12000

Характеристика продукції

Керамічна цегла, в тому числі лицьовій з наскрізними технологічними порожнинами. Марка по міцності "125-300" Марка по морозостійкості - до 50 циклів поперемінного заморожування і відтавання. Зараз проводиться робота по будівництву таких технологічних ліній в різних регіонах Росії та країнах СНД.
Технологічна лінія виробництва лицьової керамічної цегли напівсухого пресування
Технічна характеристика технологічної лінії

Вихідні матеріали та їх часткові витрати:
Основні сировинні матеріали:
глини, суглинки, аргіліти, відходи цегельного виробництва, -золи, шлаки і т. п.
до 100 % 0-40%

Номенклатура виробів:
-цегла керамічна ГОСТ 530-95 розмірами
-цегла керамічна лицьова ГОСТ 7484-78 розміри
250х120х65 мм
, 250х120х88 мм 250х120х65 мм 250х120х88 мм

Якісні показники:
- Середня щільність, кг/м3
- Марка по межі міцності при стисненні і вигині, кгс/см2
1600-1750 125-300

Продуктивність:
Основні сировинні матеріали:
Цегла керамічна (умовний) млн. шт. у рік
до 40

Умови експлуатації оС:
     
від +10 до +50

Енергоресурси:
-електроенергія, 3-х фазний змінний струм, 380 Вольт, 50 Hz
-встановлена потужність електроприймачів, КВт
2400

Питома витрата на 1 тис. шт. умовної цегли:
- Електроенергія, кВт/год
- Умовне паливо, кг
- Сировинні матеріали, м 3 500
460

6,06    

Маса основного і допоміжного технологічного устаткування, т
     
2200

Потребная площа всієї лінії, м2 :
     
12000

Кількість працюючих, чол:
     
240

Технологічна лінія дозволяє виробляти керамічна цегла напівсухого пресування, в т. ч. лицьовий, до 40 млн. штук умовної цегли в рік практично з будь-якого глинистого сировини. Всі технологічні переділи, починаючи від подачі глини у ящикові живильники і до виходу готової цегли з тунельної печі, повністю механізовані і автоматизовані. В основу розробки технологічної лінії закладені останні досягнення наукових досліджень з напівсухому способом формування цегли-сирцю. Капітальні вкладення для будівництва лінії без вартості виробничих корпусів і зовнішніх мереж становлять 4,0-4,5 млн. доларів США. Все технологічне обладнання виробляється в Росії і Білорусії. Технологічна схема виробництва цегли включає:

-приймання і місячне зберігання глинистої сировини в критому глинозапаснике;

-первинну переробку сировини в каменевидільні вальцях;

-гранулювання сировини в пресі-грануляторе;

-висушування гранул в сушильному барабані;

-зберігання добового запасу гранул в бункерах запасу;

-подрібнення гранул до необхідного гранулометричного складу в стержневом змішувачі;

-формування цегли-сирцю на пресах СМК-1085;

-сушіння сирцю в колискові роторно-конвеєрних сушилах;

-укладання сирцю на випалювальні вагонетки автоматами-садчиками;

-випалювання цегли в тунельній печі;

-укладання цегли на піддони;

-складування готової продукції;

У червні 1997 року на Себряковском комбінат азбестоцементних виробів, Волгоградської області введено в експлуатацію завод з виробництва керамічної цегли за пропонованою технологією. У листопаді 2000 р. там же введено в експлуатацію другий завод. В даний час вони аналогів поки що не мають.

Розрахунок хімічного складу шихти за шихтовому складу маси

При розрахунку складу маси виключають шамот, так як він за хімічним складом практично однаковий з хімічним складом маси.

1. Перерахунок шихтового складу маси після виключення шамоту на 100%:

Глина - 96,77%

Коефіцієнт перерахунку:

?=84,85+2,83=87,68%

До=100/87,86=1,14

2. Хімічний склад шихти:

Хімічний склад компонентів маси, %

SiO2 (шихта)=58,65•0,9677=56,76%

Втрати при прожарюванні:

ППП=6,94•0,8485+100•0,0283=8,72

Розрахунок виробничої програми цеху.

Ефективний фонд часу роботи обладнання Теф. визначаємо за формулою:

Для безперервного виробництва :

Теф = Ткав. Кісп.

де Ткав. - календарний фонд роботи обладнання, маш.-год;

при безперервному режимі, Ткав.- 8760 маш.-год;

Кісп. - коефіцієнт використання обладнання в часі,

розраховується відповідно, Кісп. - 0,81.

Тоді

Теф = 8760 * 0,81 = 7095 маш.-ч.

Годинна продуктивність Q годину. технологічного комплексу:

Q годину. = Q рік.

Теф

Q рік. - річна продуктивність технологічного комплексу,

Q рік. = 40 млн. шт. ум. цегли

Q годину. = 40000000 / 7095 = 5637 шт/год

Змінна продуктивність Q змін. :

Q змін. = Q годину. ? t див.

Q змін. = 5637 ? 8 = 45096 шт/см

Добова продуктивність Q сут. :

Q сут. = Q змін. ? Z див.

Q сут. = 45096 ? 3 = 135288 шт/добу

Знайдемо масу одного цегли розміром 250 х 120 х 65 (мм).

Щільність цегли 1600 кг / м3. m = p V;

Площа цегли: S = a ? b = 250?120 = 30000 мм2 = 0,03 м2.

Обсяг цегли: V = 0,03?0,065 = 0,00195 м3.

m = 1600 ? 0,00195 = 3,12 кг.

За умови, що маса однієї цеглини m = 3,12 кг, сервіс Q год., змінна Q змін. і добова Q сут. масові продуктивності відповідно становитимуть.:

Q годину. = Q годину. · m = 5637 · 3,12 = 17587,44 кг/год. = 17,58 т/ч.

Q змін. = Q змін. · m = 45096 ·3,12 = 140699,52 кг/див. = 140,69 т/див.

Q сут. = Q добу. · m = 135288 ·3,12 = 422098,56 кг/добу. = 422,09 т/добу.

Маса цегли, що випускається в тн:

40000 000 ·3,12/1000 = 124 800 т

Розрахунок матеріального балансу цеху.

1. Продуктивність заводу

40000000 * 3,5 = 140000000 кг/рік = 140000 т/рік

2. Маса цегли, що надходить на склад з урахуванням бою при розвантаженні на виставковому майданчику

140000*100/(100-2) = 142857,14 т/рік

Бій на складі 142857,14 - 140000 = 2857,14 т/рік

3. Маса цегли, що надходить на випал з урахуванням браку при випаленні

142857,14*100/(100-3) = 147275,40 т/рік

Шлюб при випалюванні 147275,4 - 142857,14 = 4418,26 т/рік

4. Маса цегли, що надходить на випал з урахуванням залишкової вологості після сушіння

147275,4 *100/(100-6) = 156675,95 т/рік

Втрати вологи при випалюванні 156675,95 - 147275,4 = 9400,55 т/рік

5. Маса цегли, що надходить на випал з урахуванням п. п. п.

156675,95*100/(100-6,33) = 167263,74 т/рік

Втрати при прожарюванні 167263,74 - 156675,95 = 10587,79 т/рік

6. Маса цегли, що надходить на випал з урахуванням браку при коші на вагонетки випалу

167263,74 *100/(100-0,5) = 168104,26 т/рік

Втрати при коші на вагонетки випалу 168104,26-167263,74 = 840,52 т/рік

7. Маса цегли, що надходить на сушку з урахуванням браку при сушінні

168104,26*100/(100-2) = 171534,95 т/рік

Шлюб при сушінні 171534,95 -168104,26 = 3430,69 т/рік

8. Маса цегли, що надходить на сушку з урахуванням формувальної вологості

171534,95*(100-6)/(100-21) = 204104,87 т/рік

Втрати вологи при сушінні 204104,87 - 171534,95 = 32569,92 т/рік

9. Маса цегли, що надходить на сушку з урахуванням браку при коші на вагонетки сушіння

204104,87*100/(100-0,5) = 205130,52 т/рік

Втрати при коші на вагонетки сушіння 205130,52 - 204104,87 = 1025,65 т/рік

10. Маса шихти, що надходить на формування з урахуванням браку при формуванні

205130,52*100/(100-0,5) = 206161,32 т/рік

Шлюб при формуванні (поворотний) 206161,32 - 205130,52 = 1030,80 т/рік

11. Маса шихти, що надходить у змішувач

з урахуванням парозволоження

206161,32*(100-21)/100-(21-0,4) = 205122,73 т/рік

Вода на парозволоження 205122,73 - 206161,32 = 1038,59 т/рік з урахуванням втрат

205122,73*100/(100-0,05) = 205225,34 т/рік

Втрати при перемішуванні 205225,34 - 205122,73 = 102,61 т/рік

12. Маса шихти, що надходить на вальці тонкого помелу з урахуванням втрат

205225,34*100/(100-1) = 207298,32 т/рік

Втрати 207298,32 - 205225,34 = 2078,98 т/рік

13. Маса шихти, що надходить на дозування з урахуванням втрат

207298,32*100/(100-0,1) = 207505,82 т/рік

Втрати 207505,82 - 207298,32 = 207,5 т/рік

14. Маса шихти, що надходить на камневыделительные вальці з урахуванням втрат

207505,82 *100/(100-0,1) = 207713,53 т/рік

Втрати при камневыделении 207713,53 - 207505,82 = 207,71 т/рік

15. Маса глини, що надходить на дозування з урахуванням втрат

207713,53*(100-20,6)/100-(20,6-0,4) = 206672,35 т/рік

Втрати 207713,53 - 206672,35 = 1041,18 т/рік

16. Маса глини, що надходить на розпушування з урахуванням втрат

206672,35 *100/(100-0,05) = 206775,73 т/рік

Втрати при розпушуванні 206775,73 - 206672,35 = 103,38 т/рік

17. Маса глини з урахуванням транспортних втрат

206775,73 *100/(100-0,02) = 206817,09 т/рік

Втрати при транспортуванні 206817,09 - 206775,73 = 41,36 т/рік

Маса глини 206817,09 т/го

Статті pp-budpostach.com.ua Все про лазні

Статті по пїноблоку,пінобетону,пінобетонним блокам

Статті pp-budpostach.com.ua Статті по бетону

Статті Все про парканах

Статті pp-budpostach.com.ua Все про дахах ( види, матеріал, як краще вибрати)

Статті Все про Фундаменті

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)