Завод по производству силикатного кирпича, производительностью 40 млн. штук в год
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Западно-Казахстанский
аграрно-технический
имени Жангир хана
Ходин А.
Завод по производству силикатного кирпича, производительностью 40 млн. штук в год
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
специальность 050730 - «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»
Уральск – 2014 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
Западно-Казахстанский
аграрно-технический
«Допущен к защите»
Заведующий кафедрой СМ
________ Адилова Н.Б.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
На тему: «Завод по производству силикатного кирпича, производительностью 40 млн. штук в год»
по специальности 050730 - «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»
Выполнил
Научный руководитель Адилова Н.Б.
Уральск – 2014 г.
РЕЦЕНЗИЯ
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ..……………………………………………………
- Обоснование района строительства…….……………………………….9
- Общие сведения о силикатном кирпиче……………………………..9
- ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………….…...12
- Номенклатура выпускаемой продукции……………………………12
- Сырьевые материалы……………………………………....…..
.…....14 - Описание технологической схемы… ..……………………….….....18
- Описание технологии производства……………………………….29
- Вариантная часть……………………………..………………………...
30
2.4.1. Расчет технологического цикла……………………
- Состав и режим работы……………………………………………...30
- Расчет производства предприятия……………….……………….…31
2.4.4 Расчет потребности сырьевых материалов на 1000 штук…………32
- Расчет потребности сырья………………………………………….…34
2.6 Ведомость оборудования………………………………………………
2.7 Входной контроль материалов……………………………………......
2.8 Расчет и проектирование складов…………………………………..…47
- Расчет склада песка…………………………………………………....47
2.8.2 Расчет склада извести………………………………………….......
- Расчет потребности в электроэнергии……………………………….47
2.8.4 Расчет потребности в технологической воде………………………48
- Штатная ведомость предприятия…………………………………….48
3. МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………..…….49
3.1 Основные сведения о процессе приготовления смесей………..……49
- ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.………………
……………………....55 - Обоснование выбора и описание автоклавной установки……..….55
- АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАС
ТЬ………………………....64 - Исходные данные……………………………………………………..64
- Объемно-планировочные решения………………………………….64
- ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ…………………………………………….65
- ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕ
ДЫ…………………………..76
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……….………………..….83
ПАТЕНТ РФ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА….84
ВВЕДЕНИЕ
В нынешних жестких рыночных условиях все большую актуальность при производстве строительных материалов приобретает экономия энергоресурсов, как наибольшая статья в себестоимости готовой продукции. Применяемые технологии включают гидротермальную обработку изделий для обеспечения протекания реакций образования гидросиликатов кальция. Гидротермальная обработка в автоклаве является энергозатратной стадией технологии силикатного кирпича. Но существуют также мнения о возможности твердения известково-песчаного сырца без запаривания в автоклаве, что является интересным в области производства силикатного кирпича. Для выбора оптимального направления проведения научных исследований проанализируем известные способы ускорения химических реакций в известково-кремнеземистых смесях. Силикатные изделия производят из самого распространенного на Земле материала – диоксида кремния (песка, трепела и др. разновидностей) с добавлением небольших количеств извести и воды. В процессе современного производства силикатного кирпича из смеси песка и извести с водой формуются изделия, которые в дальнейшем подвергаются тепловой обработке в автоклаве. Если на среда насыщенная водяным паром будет подвергаться температурным воздействиям, между компонентами входящими в смесь будут происходить физико – химические процессы, в результатом которых будет образование гидросиликатов кальция.
Производство
силикатного кирпича
Усовершенствование производства силикатного кирпича основано на достижениях отечественных ученых, которые проводят научно-исследовательские работы по выявлению сущности и закономерности физико-химических процессов по улучшению технологии и повышению качества силикатного кирпича.
Большинство строительных материалов имеет больший объем и среднюю плотность. Что вызывает значительные расходы на их перевозку от завода или карьера, где их изготовляют или добывают, на строительную площадку. Выпуск строительных материалов, в частности силикатного кирпича, должен увеличиваться главным образом путем дальнейшего совершенствования производства на действующих заводах, перевооружения заводов новым, современным оборудованием, внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, повышения производительности труда, использования резервов.
Заводы силикатного кирпича – это высокомеханизированные предприятия. Повышение эффективности работы силикатных заводов обеспечивается на базе широкого использования достижений науки и техники и достигается путем сокращения производственного цикла, снижения трудовых затрат, существенного улучшения качества выпускаемой продукции и широкого передового опыта.
Силикатный кирпич имеет ряд выгодно отличающих его характеристик, обеспечивающих уют и комфорт. Из него, благодаря высокой плотности, выстраивают стены сооружений всех классов. Высокая теплоаккумулирующая способность может создать в доме благоприятный климат – зимой обеспечит тепло, летом дает прохладу. В летний знойный день он поглощает и сохраняет тепло солнца до тех пор, пока температура воздуха не опустится — лишь тогда силикатный кирпич отдает тепло комнатам здания. Следующим важным достоинством необходимо отметить — шумоизоляцию, не имеет значения, исходят ли звуки с улицы, или передаются через потолок и стены. Кладка наружных стен из силикатный кирпич увеличивает полезную площадь на 5-7%, за уменьшая толщину стен и перекрытий, но при неизменном объеме застройки.
В настоящее время передовые
позиции в строительной
Основным решением этой
Исследования, направленные на
решение этой задачи позволили
получить строительный
•имеющиеся грани не содержат изъянов;
•превосходно выдерживает влияние атмосферных осадков, отсутствует изменение цвета на лучах солнца;
•отсутствует необходимость в дополнительном обслуживании;
•создается комфортный климат в доме;
•отсутствуют вредные примеси,
Приятно радует широкая гамма
цветов кирпича, которая
Это абсолютно новый
Технология производства силикатного
кирпича заключается в
Поэтому данный материал
является очень перспективным
в силу своих как
- ОБОСНОВАНИЕ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА
Проектирование и строительство завода по производству силикатного кирпича намечаетсяв п. Таскала.
Таскала (бывш. Каменская)
— село, центр Таскалинского района
Западно-Казахской области
В XIX веке село было известно как казачья станица Каменская. Каждый год с 10 по 17 октября проходили сельскохозяйственные ярмарки.
Железнодорожная станция
Шипово названа в честь генерал-
Приблизительно в 30 км от Таскала на самой линии границы расположен одноимённый автомобильный пункт пропуска через границу (в Россию), работающий 24 часа в сутки и пропускающий граждан всех стран мира.
Станция Шипово упоминается в книге Маршала Советского Союза Г. К. Жукова «Воспоминания и размышления». Георгий Жуков, тогда молодой красноармеец, принимал участие в боях с белоказаками.
Климат резко-континентальный — континентальный, сухое жаркое лето и снежная холодная зима. Поселок расположен в низине и окружен горами Ичка, Сундук, Глазистая.
1.1 Основные сведения о силикатном кирпиче.
Кирпич представляет
собой искусственный
По назначению кирпич и камни (ГОСТ 379-79) разделяют на рядовой и лицевой. Кроме того, их подразделяют на неокрашенные и цветные - окрашенные в массе или с поверхностной отделкой лицевых граней.
По виду изготовления кирпич и камни подразделяют на пустотелые, пористые (с пористыми заполнителями), пористо-пустотелые и полнотелые. Одинарный полнотелый или с пористыми заполнителями кирпич выпускают размерами 250X120X65 мм. Масса его не нормируется. Практически она не превышает 3,5...3,7 кг. Утолщенный пустотелый или полнотелый кирпич с пористыми заполнителями выпускают размерами 250X120X88 мм, а силикатные пустотелые камни - размерами 250X120X138. Масса утолщенного кирпича в высушенном состоянии должна быть не более 4,3 кг.
По теплотехническим свойствам и средней плотности в сухом состоянии кирпич и камни подразделяют на три группы:
эффективные, позволяющие уменьшать толщину ограждающих конструкций по сравнению с толщиной стен, выложенных из полнотелого кирпича; к этой группе относят кирпич плотностью не более 1400 кг/м3, камни плотностью не более 1450 кг/м3 и теплопроводностью до 0,46 Вт/(м х К);
условно эффективные, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций без снижения их толщины; к этой группе относят кирпич плотностью 1401...1650 кг/м3, камни плотностью 1451...1650 кг/м3 и теплопроводностью до 0,58 Вт/(м х К);
обыкновенный кирпич плотностью свыше 1650 кг/м3.
В зависимости от предела прочности при сжатии камни, а кирпич при сжатии и изгибе (без вычета площади пустот) подразделяют на марки 300; 250; 200; 150; 125; 100; 75. Лицевой кирпич изготавливают марки не менее 125 и камни не менее 100.
Водопоглощение силикатного
По морозостойкости кирпич и камки подразделяют на марки Мрз 50, 35, 25 и 15. Морозостойкость лицевых изделий должна быть не ниже Мрз 25. В образцах силикатного кирпича и камней, испытанных на морозостойкость, допускается потеря прочности при сжатии не более чем на 25 % для рядовых изделий и 20 % - для лицевых.
Силикатный кирпич и камни применяют наряду с керамическим кирпичом для кладки каменных и армированно-каменных наружных и внутренних конструкций в наземной части зданий с нормальным и влажным режимами эксплуатации, для изготовления стеновых панелей и блоков в соответствии со строительными нормами и правилами.
Не разрешается применять силикатный кирпич для кладки фундаментов и цоколей зданий ниже гидроизоляционного слоя, подвергающихся воздействию грунтовых и сточных вод. Не допускается использовать силикатный кирпич для стен зданий с мокрым режимом эксплуатации (бань, прачечных, пропарочного отделения) без специальных мер защиты стен от увлажнения. В этих конструкциях можно применять силикатный кирпич только повышенной морозостойкости от Мрз 50. Силикатный кирпич не используют для кладки печей и труб, так как он не выдерживает длительного воздействия высокой температуры.
Прочностные показатели, точность геометрических
размеров, четкость граней, повышенная
морозостойкость позволяют
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Номенклатура выпускаемой продукции:
Характеристика изделия и
Таблица 2.1.1
Техническая характеристика кирпича
Вид кирпича |
Эскиз |
Марка |
Размеры, мм |
Масса, кг |
Средняя плотность, кг/м | ||
l |
b |
h | |||||
Полнотелый силикатный кирпич |
|
М100 |
250 |
120 |
65 |
3,315 |
1700 |
Требования
к техническим свойствам
Область применения.
Силикатный кирпич и камни применяют наряду с керамическим кирпичом для кладки каменных и армированно – каменных наружных и внутренних конструкций в незамной части зданий с нормальным и влажным режимами эксплуатации, для изготовления стеновых панелей и блоков. Прочностные показатели, точность геометрических размеров, четкость граней, повышенная морозостойкость позволяют использовать силикатный кирпич и камни в качестве лицевых материалов для фасадов зданий, в том числе и в зданиях, выполненных из ячеистого бетона.
Не разрешается применять силикатный кирпич для кладки фундаментов и цоколей зданий ниже гидроизоляционного слоя, подвергающихся воздействию
грунтовых и сточных вод. Не допускается использовать силикатный кирпич для стен с мокрым режимом эксплуатации, таких, как бани, прачечные, прапорочные отделения, без специальных мер защиты стен от увлажнения. В этих изделиях и конструкциях можно применять силикатный кирпич только повышенной морозостойкости.
Производство известково-кремнеземистого вяжущего.
При производстве силикатного кирпича в качестве вяжущего вещества редко используют чистую известь. Более всего распространено известково-кремнеземистое вяжущее, в котором молотый песок является активной кремнеземистой добавкой. Она улучшает зерновой состав смеси, заполняя пустоты между зернами немолотого песка, повышает формовочные свойства смеси и прочность кирпича-сырца. При автоклавной обработке тонкодисперсный кремнезем ускоряет процесс образования гидросиликатов кальция за счет увеличения контакта поверхности частиц компонентов. Применение известково-кремнеземистого вяжущего вещества позволяет сокращать удельный расход извести. Такое вещество приготовляют совместным помолом в трубных мельницах кварцевого песка и извести. Получение вяжущего вещества с необходимыми параметрами стабилизируют системой автоматизации загрузки компонентов в трубную мельницу СММ-205.1, состоящей из автоматических весовых дозаторов непрерывного действия СБ-71А (для извести) и СБ-110 (для песка). Каждый дозатор обеспечивает автоматическую стабилизацию заданной производительности в широком диапазоне изменения заданий (2...8 т/ч). Расход материалов измеряется аппаратурой, поставляемой комплектно с дозаторами. В системе предусмотрены автоматическая блокировка дозаторов с мельницей, включение побудителей расхода (вибраторов) на расходных бункерах при отсутствии материала на весовой части дозаторов, учет времени работы мельницы.
Степень дисперсности вяжущего вещества определяют ситовым анализом. Остаток на сите № 02 не должен превышать 1,5 %, а на сите №008- 15 %.
Известково-кремнеземистое вяжущее вещество прежде всего характеризуется активностью, т.е. содержанием активных СаО и MgO, которая зависит от качества извести и количества песка. Чем больше вводят в смесь тонкомолотого песка, тем выше ее качество. Однако при этом падает производительность мельницы.
Весовое соотношение между количеством извести и песка перед подачей в мельницу И: П должно составлять от 2:1 до 1:1. Таким образом можно изменять в нужном направлении зерновой состав как мелкозернистых, так и крупнозернистых песков, в составе которых нет тонкодисперсных фракций.
Вначале дозирующие механизмы материалов устанавливают на необходимую производительность, затем методом химического анализа определяют фактическую активность получаемого вяжущего и при необходимости вносят изменения в дозировку материалов.
При отсутствии питателей-дозаторов для равномерной подачи материала в мельницу используют тарельчатые, лотковые и электровибропитатели.
2.2. Сырьевые материалы
Технология производства и качество силикатного кирпича во многом зависят от физических и химических характеристик сырья. Отклонение того или иного показателя неизбежно сказывается на параметрах продукции. Поэтому необходимо правильно определять химический, минерологический и зерновой состав сырьевых компонентов, создавать оптимальные условия формования и автоклавной обработке, влияющих на плотность и прочность кирпича.
На территории Казахстана имеются все виды минерального сырья, необходимого для производства силикатного кирпича. Это в основном песок, известь и вода. Кроме того, применяют суглинки, треплы и другие кремнеземистые породы, золы и шлакы от сжигания углей на тепловых электростанциях (ТЭС), бокситовые шламы алюминиевых заводов, металлургические шлаки и горные породы.
Обычно эти материалы используют в качестве вяжущих компонентов или активных заполнителей в условиях автоклавного синтеза или просто в качестве уплотняющих добавок.
Основным компонентом силикатного кирпича (85— 90% по массе) является песок| поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий.ГСостав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного кирпича.
Песок.
Песок доставляется с карьера, автомобильным транспортом с месорождения кварцевого песка «Белая Горка».
Силикатные кирпичи и камни состоят на 85 - 90% из песка. Именно состав и свойства песка влияют на физико – механические свойства и эксплуатационные характеристики силикатного кирпича.
Специальные требования к пескам для производства силикатных изделий нашли свое отражение и в технических требованиях ГОСТ 21-1-80 «Песок для проиводства силикатного кирпича и изделий из автоклавных бетонов». В стандарте указаны требования к содержанию кварца, щелочей и тонкодисперсных частиц в песке и его гранулометрии.Содержание кварца в песке должно быть не менее 50%, щелочей в пересчете на Na2O – не более 3,6%, а частиц размером менее 0,05 мм (пылевидных, илистых и глинистых) – не более 20%. Содержание сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 не должно превышать 2%, слюды – 0,5%.
Различают следующие разновидности песка:
1. Горные и овражные,
состоящие из песчинок остроуго
2. Речные и озерные,
состоящие из песчинок
Различают следующие виды песков по размеру зерен (мм):
Крупнозернистые . . . . . . . . . . . до 2...2,5;
Среднезернистые . . . . . . . . . . . от 1...1,6;
Мелкозернистые . . . . . . . . . . . .от 0,6 до 0,2;
Очень мелкозернистые . . . . . . от 0,2 до 0,02.
Требования к песку для производства кирпича.
Песок испытывают в три этапа:
– аналитические исследования,
включающие в себя химические, механические
и петрографические анализы, для
составления общей
– лабораторные, технологические
испытания с изготовлением
– полузаводские испытания с изготовлением кирпичей натуральной величины;
При полузаводских испытаниях проверяют и уточняют выводы, сделанные на лабораторных испытании, устанавливают марку кирпича.
Песок и известь подвергают входному контролю продукции по ГОСТу 24297-88.
На 1000 шт. кирпича в основном расходуется 2,4 м3 песка, что соответствует примерно 85% объма всей сырьевой смеси.
Песок добывают двумя способами : отрытым в карьерах и гидронамывом.
Подготовка песка в производство заключается в проведении ряда последовательных операций:
- загрузка песка в приемные бункера и подсушки;
- шихтовка песков разного зернового состава;
- очистка песка от примесей – грохочения;
- введения добавок.
Известь.
Известь доставляется автосамосвалами цеха №3 АО «ЗККСМ», находящегося в районе Меловых горок.
В производстве силикатного кирпича используют кальциевую воздушную известь, удовлетворяющую требованиям ГОСТа 9179 - 79.
По виду содержащегося в воздушной извести основного оксида(СаО, MgO) она делится на кальциевую (СаО < 5 %), магнезиальную (MgO < 20%), доломитовую (MgO < 40%).
По фракционному составу
различают комовую и
По времени гашения воздушная негашеная известь всех сортов делится на быстрогасящуюся - не более 8 мин, среднегасящуюся - не более 25 мин, медленногасящуюся - более 25 мин.
Производство извести.
Для приготовления извести применяют печи шахтные, вращающиеся и печи кипящего слоя. На долю шахтных печей приходится около 80% выпускаемой в стране извести. Это объясняется простотой их конструкции и эксплуатации, небольшими капитальными затратами на строительство и высокой тепловой эффективностью.
Производство воздушной извести основано на обжиге карбонатных горных
пород (известняка, мела, известкового туфа, доломита), состоящих преимущественно из углекислого кальция (теоретический состав - 56% СаО и 44% СО2 ).
Наиболее часто в этих породах встречаются примеси углекислого магния, глинистых веществ, кварца и оксида железа.
Карбонатные породы должны удовлетворять требованиям ОСТа 21-27 и поставляться потребителю в виде фракций 5-20, 20-40, 40-80, 80-120, 120-180 мм. Если размеры кусков сырья выходят за пределы данной фракции, то их содержание допускается не более 5% от массы пробы (по нижнему и верхнему пределам в отдельности).
При определнии свойств известняка для обжига в печах кипящего слоя необходимо обращать внимание на его петрографический состав, прочность на истирание и способность сохранять структуру ри высоких температурах по всему периметру печи. Это обьясняется большим пылеуносом известняка фракций 0-3 мм, который при обжиге в этих печах представляет собой известь пониженной активности.
При обжиге известняка происходят декарбонизация и превращение его в СаО по реакции
СаСО3 = СаО + СО2↑;
В шахтных и вращающихся печах известь обжигают при температуре 1000-1200°С, а в печах кипящего слоя – при температуре 950-1000°С. Содержание МgО до 5% не вызывает существенного отощения извести. При более высоком содержании МgО известь гасится медленнее, что обьясняется пережогом оксида магния, который может образоваться из карбоната магния уже при температуре 600-650°С и на который более высокая температура влияет отрицательно.

- Загальна характеристика комунального підприємства Сумської обласної ради "Підприємство виробничо-технологічної комплектації"
- Загальна характеристика основних економічних моделей
- Загальна характеристика ПАТ «Херсонський суднобудівний завод»
- Загальногосподарський аналіз діяльності ТОВ “Черкаський ДОК”
- Заглавия и эпиграфы как элемент жанровой атрибуции
- Загрязнение атмосферы на территории России
- Задатки и способности личности
- Зависимость успеваемости старших подростков от особенностей их мотивационно-потребностной сферы
- Завод дорожных плит производительностью 70 тыс. м3 в год
- Завод дорожных плит производительностью 70 тысяч метров кубических в год
- Завод КПД с цехом НС, выпускаемых по конвейерной технологии
- Завод по производству биотоплива
- Завод по производству железобетонных изделий труб мощностью 60 000 м3 в год
- Завод по производству железобетонных напорных труб с металлическим сердечником