Организация производства керамического кирпича

 

Учреждение образования

Гродненский государственный университет имени Янки Купалы

Инженерно-строительный факультет

кафедра строительного материаловедения

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: “ Организация, планирование и управление предприятиями строительной промышленности ”

 

 

На тему: Организация производства керамического кирпича (полусухое прессование)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГРОДНО 2015

Реферат

Пояснительная записка: стр.43, табл.16, рис.1, используемых источников 9.

Ключевые слова: кирпич керамический, метод полусухого прессования, пресс, сушка, туннельная печь.

В курсовой работе запроектирован формовочный цех по изготовлению керамического кирпича методом полусухого прессования производительностью 110000 м3/год.

В пояснительной записке представлена производственная структура предприятия, выбрано технологическое оборудование, рассчитано количество рабочих занятых на производстве, рабочий ритм, основные и вспомогательные площади предприятия.

 

Содержание

Введение.....................................................................................................................4 1.Характеристика проектируемого предприятия………………..............................6 1.1.Номенклатура продукции предприятия...............................................................6 2. Технология производства………............................................................................8 2.1.Обоснование выбранного способа производства...............................................8 2.2.Сырьевая база и транспорт………………………..............................................11 2.3.Режим работы предприятия………………………............................................12 2.4.Описание технологического процесса производства.......................................13 2.5.Расчет потребности в производственных площадях........................................15 2.6.Расчет количества пара, сжатого воздуха, воды и электроэнергии на основное производство……………………………..................................................17 3. Организация производственного процесса.........................................................19 3.1.Структура производства......................................................................................19 3.2.Разработка организационно-технологической структуры производственных процессов……………………………………………................................................20 3.3.Расчет количества технологических линий и основного оборудования……23 3.4.Организация материально-технического обеспечения. Расчет потребности сырья и материалов……………………....................................................................25 3.5.Расчет продолжительности технологических операций..................................25 3.6.Расчет продолжительности крановых операций...............................................25 3.7.Проверка правильности расчетов, построение циклограмм............................25 3.8.Расчет трудовых ресурсов и организация управления производством…......26 3.9.Расчет производственной нагрузки и коэффициента занятости основных рабочих…………………………………………........................................................27 3.10.Организация вспомогательных площадей основного предприятия.............28 3.11.Организация вспомогательных служб цеха....................................................29 3.12.Организция обслуживающих подразделений предприятия…......................31 3.13.Организация сбыта продукции……….............................................................38 3.14.Организация складов сырья и готовой продукции….....................................39 3.15.Организация и расчет грузопотоков…............................................................42 3.16.Организация служб входного, операционного контроля и готовой продукции……………………………………………...............................................43 3.17.Организация ремонтного хозяйства: планово-предупредительный ремонт оборудования. Организация служб охраны труда и окружающей среды……………………………………………………………………………....49 3.18.Технико-экономические показатели организации производства.................51 Список использованных источников.......................................................................52

 

       

 

 

Введение

 

Строительная керамика – большая группа керамических изделий, применяющихся при строительстве жилых и промышленных зданий и сооружений. Изделия строительной керамики отличаются своей долговечностью, высокими художественными характеристиками, кислотостойкостью и полным отсутствием токсичности. В настоящее время предусматривается преимущественное развитие производства изделий, обеспечивающих снижение металлоёмкости, стоимости и трудоёмкости строительства, веса зданий, сооружений и повышение их теплозащиты, развитие мощности по производству строительных материалов с использованием золы и шлаков тепловых электростанций, металлургических и фосфорных шлаков, отходов горнодобывающих отраслей промышленности и углеобогатительных фабрик, техническое перевооружение производства кирпича на базе новейшей техники.

Вот уже несколько тысячелетий кирпич - самый распространенный строительный материал. Кирпич может быть, различным по составу сырьевой смеси, технологии производства и даже форме. Какие же существуют виды и свойства кирпича? Традиционно под кирпичом понимают брусок, изготовленный из глины. Стоящие века церкви, соборы, стены и башни кремлей и по сей день поражающие своей красотой и монументальностью, выполнены именно из керамического кирпича. Помимо неповторимого внешнего вида, прочности и долговечности, к достоинствам такого кирпича можно отнести огнестойкость, высокую звуконепроницаемость, способность сохранять тепло и уравновешивать колебания температур.

По назначению керамический кирпич подразделяется на строительный (рядовой), облицовочный (лицевой) и специальный. Строительный кирпич служит для возведения несущих стен и перегородок, которые впоследствии облицовываются, штукатурятся, окрашиваются. Важно, чтобы несущая способность кирпича была достаточной. Для лучшего сцепления с кладочным раствором боковые грани кирпича могут быть рифлеными. Облицовочный кирпич предназначен для отделки фасадов и интерьеров, в нем не допускаются трещины, отколы, известковые включения, пятна, выцветы и другие дефекты. Выбирая лицевой кирпич, надо особенно внимательно следить, чтобы близко к его поверхности или на ней не было известковых включений: при попадании влаги они разбухают и разрушают кирпич. Разновидности лицевого кирпича - фактурный (с неровным рельефом - "черепашка", "кора дуба" и пр. или правильным геометрическим рисунком на боковых гранях) и фасонный (полукруглый, угловой, скошенный, с выемками и других форм). Последний позволяет изысканно оформлять окна, карнизы, создавать здания с закругленными углами, выполнять арки, своды, колонны. Кроме того, при использовании его исчезает необходимость подрезать обычный лицевой кирпич. Если для строительного кирпича цвет не принципиален, то для лицевого это один из главных параметров. Современный керамический кирпич может быть практически любым, от белого до черного, и даже неоднородного цвета (например "плавающего" от темного оттенка к светлому, от коричневого к синему, от желтого к синему и т. д.). Цвет зависит, прежде всего, от технологии обжига, а также от состава, качества и цвета глины-сырца.

Для расширения цветовой гаммы производители смешивают глины нескольких видов, добавляют в сырьевую смесь красители. Почти любой оттенок можно получить с помощью ангоба и глазури. Ангоб - это тонкий декоративный слой из белой или цветной глины, который перед обжигом наносится на отформованное изделие. Глазурь - цветной стекловидный слой на поверхности кирпича, имеющий характерный блеск. Кроме того, благодаря двойному обжигу уменьшается водопоглощение кирпича, а значит, повышается его стойкость к воздействиям атмосферы. Среди новых разработок в области "декорирования" кирпича - металлополимерное покрытие, позволяющее создать на поверхности изделия неожиданные сочетания цветов, рисунки и надписи. К специальным относят кирпичи, способные "выживать" в экстремальных условиях. Так, кирпич огнеупорный применяется для устройства печей, каминов, дымовых труб. Он изготавливается из шамотной глины путем ее обжига при очень высокой температуре. Этот кирпич имеет высокую плотность и выдерживает частые колебания температур; обычно бывает песочно-желтого цвета. Отдельного упоминания заслуживает клинкерный кирпич. Его получают в результате высокотемпературного обжига пластичных глин отборного качества до полного спекания, без включений и пустот. Благодаря особенностям сырья и специальным технологиям получается исключительно прочное, низко пористое, цвето-, износо-, морозостойкое и, как следствие, долговечное изделие.

Строительный керамический кирпич является самым распространённым местным стеновым материалом, позволяющим экономить дефицитные металлы, цемент, а также транспортные средства. В общем балансе производства и применения стеновых материалов керамический кирпич занимает более 30%.

В данный момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента. При строительстве новых предприятий предусматривается установление автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе современного отечественного и импортного оборудования. Осваивается выпуск эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно заменять традиционный полнотелый кирпич. Это позволит не только экономить сырьё, но и уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных свойств, а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации строительства.

Расширение ассортимента и, в частности, производство эффективных изделий с увеличением размеров и уменьшением средней плотности до 1250-1350 кг/м3 и менее за счёт рациональной формы и увеличения количества пустот снизит расход материалов на 1м2 наружных стен на 20-30%. На действующих заводах наряду с дальнейшей механизацией и автоматизацией производства кирпича будут всемерно улучшаться его качество и повышаться прочностные свойства, требующиеся для строительства зданий повышенной этажности и специальных сооружений. Применение в строительстве кирпича высоких марок в несущих конструкциях позволяет уменьшить его расход на 15-30%.

Необходимо более широко развивать производство лицевого кирпича, позволяющего исключать оштукатуривание зданий и улучшать их архитектурный вид.

Улучшение качества продукции вызывает необходимость повышения культуры производства, более строгого соблюдения технологических параметров по всем пределам, улучшения обработки, рациональной шихтовки путём ввода различных добавок, в том числе отходов других отраслей промышленности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Характеристика проектируемого предприятия.

1. Номенклатура выпускаемой продукции.

 

Предприятие находится в г.Мосты, производительность - 110000 м3  изделий в год. Номенклатура выпускаемых изделий:

• Кирпич керамический одинарный 250x120x65;

• Кирпич керамический утолщенный 250х120х88;

• Блоки вспененные керамические 510х250х219;

• Перегородки керамические 120х500х219.

Кирпич керамический должен соответствовать ГОСТ 530-80 "Кирпич и камни керамические".

По теплотехническим свойствам и плотности (объемной массе) планируемый к выпуску кирпич относится к группе эффективных, улучшающих теплотехнические свойства стен. Он может применяться для облицовочных работ и для рядовой кладки стен жилых и общественных зданий.

К основным техническим требованиям, относящимся к намечаемому к производству кирпичу, относятся следующие:

• Кирпич должен иметь форму прямоугольного параллелепипеда с ровными гранями на лицевых поверхностях. Поверхность кирпичей может быть рифленой. Допускается изготовление кирпича с закругленными углами радиусом закругления до 15 мм

• Пустоты в кирпиче должны располагаться перпендикулярно или параллельно постели и могут быть сквозными или несквозными.

• Ширина сквозных щелевидных пустот должна быть не более 12 мм.

• Толщина наружных стенок кирпича должна быть не менее 12 мм.

• Отклонения от установленных размеров и показателей внешнего вида кирпича не должны превышать на одном изделии следующих значений:

а) отклонения от размеров, мм: по длине +5;. по ширине ±4; по толщине ±3;

б) непрямолинейность ребер и граней кирпича, мм, не более:

по постели — 3;

по ложку — 4;

в) отбитости углов глубиной от 10 до 15 мм, шт. — 2

г) отбитости и притупленности ребер, не доходящие до пустот, глубиной более 5 мм, длиной по ребру от 10 до 15 мм, шт. — 2

д) трещины протяженностью по постели полнотелого кирпича до 30 мм, пустотелых изделий не более чем до первого рада пустот (на кирпиче — на всю толщину), шт.: на ложковых гранях — 1; на тычковых гранях — 1;

• Общее количество кирпича с отбитостями, превышающими выше упомянутое, не должно быть более 5%.

Количество половняка в партии не должно быть более 5%. Половняком считают изделия, состоящие из парных половинок: или имеющие трещины протяженностью по постели пустотелого кирпича более чем до первого ряда пустот (на кирпиче на всю толщину).

Недожог и пережог кирпича являются браком; поставка таких изделий потребителю не допускается.

Известковые включения (дутики), вызывающие после испытания разрушение изделий или отколы на их поверхности размером по наибольшему измерению от 5 до 10 мм в количестве более трех, не допускаются.

Водопоглощение кирпича, высушенного до постоянной массы, должно быть для полнотелого кирпича не менее 8%, для пустотелого — не менее 6 %.

Кирпич в насыщенном водой состоянии должен выдерживать без каких-либо признаков видимых повреждений (расслоение, шелушение, растрескивание, выкрашивание) не менее 15, 25, 35 и 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания, в зависимости от марки по морозостойкости.

В качестве упаковки используются деревянные поддоны на 100-150 штук кирпича.

2.Технология производства. 

2.1 Обоснование выбранного способа производства.

Способ и устройство относятся к промышленности строительных материалов, а именно к изготовлению керамических изделий полусухого прессования, например кирпича, черепицы, плитки и т.д. Карьерную глину измельчают, отделяя механические примеси, и помещают в смеситель дезинтеграторного типа для одновременного помола, перемешивания, подсушивания или доувлажнения до прессовочной влажности и затем на гидравлических прессах прессуют изделия. Термическую обработку изделий проводят по замкнутому циклу в течение 3,5 - 4 ч. Отпрессованные изделия вначале сушат при температуре 105 - 110oC направленным потоком тепловоздушной среды, образуемой в камере охлаждения изделий и подаваемой вентилятором в камеру сушки по каналу и досушивают теплом, поступающим по каналам из камеры обжига. В камере обжига размещены электронагреватели с автоматическим набором и выдержкой обжиговой температуры. Обжиг изделий производят при температуре 400 - 700oC в зависимости от химического состава глины. Охлаждение обожженных изделий осуществляют водяными парами, поступающими в камеру охлаждения из камеры сушки и камеры обжига.

К недостаткам известного способа относятся длительность технологического процесса изготовления изделий и его энергоемкость. Значительную часть времени технологического процесса занимает приготовление прессовочной массы, включающее следующие операции: грубое измельчение карьерной глины с одновременным удалением из нее крупных включений, сушку глины, измельчение сухой глины в порошок, просеивание, приготовление пресс-порошка и его пароувлажнение. Термообработку изделий ведут при температуре 800-950 oC в течение 18 - 36 часов.

 

 

Бункер

Ящичный питатель

Вальцы грубого помола

Конвейер

Вальцы тонкого помола

Конвейер

 

Смеситель лопастной

Конвейер

 

Прессование

Узел загрузки кирпича на вагонетки

 

Сушка

Печь обжига кирпича

Узел разгрузки кирпича

 

Упаковка на поддоны

Склад готовой продукции

 

Рисунок 3.1. Технологическая схема производства керамического кирпича

 

При производстве керамического кирпича используется метод полусухого прессования и метод пластического формования, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. При наличии рыхлых глин и глин средней плотности с влажностью не свыше 23-25% применяют пластический способ переработки глин; для слишком плотных глин, плохо поддающихся увлажнению и обработке с низкой карьерной влажностью (менее 14-16%) - полусухой способ переработки.

В курсовом проекте будет рассмотрено производство методом полусухого прессования.

Метод полусухого прессования предусматривает предварительное высушивание сырья, последующее измельчение его в порошок, прессование сырца в пресс-формах при удельных давлениях, в десятки раз превышающих давление прессование на ленточных прессах. Преимущества технологии полусухого прессования заключается в том, что спрессованный кирпич-сырец укладывается непосредственно на печные вагонетки и на них высушивается в туннельных сушилках и поступает на обжиг.

Продолжительность  прессования  изделий  в  среднем  составляет
0,5—3,5с. 

Параметры  воздействующей  нагрузки  при  прессовании  зависят от типа глин. Для пластичных глин давление составляет 7,35—
9,8 МПа, для тяжелых  суглинков—  11,76—14,76,  для  суглинков,
лессов  и  лессовидных суглинков — 12,74—14,7 МПа.

Производительность прессов полусухого прессования — от 2 до
5 тыс. шт./ч. 

Качество  отпрессованных  изделий  определяется  не  только параметрами  прессования,  но  и  свойствами  порошков. Пресс-порошки  должны  обладать  определенной  гранулометрией, обеспечивающей  минимальное  содержание  воздуха  в  смеси  и
требуемую сыпучесть.При повышенном содержании в них крупных
фракций (до 1,5 мм) получается сыпучий порошок, равномерно уплотняющийся при прессовании, но требующий повышенного давления при формовании изделия. Содержание фракций  менее  0,06  мм
  в  количестве  10  %  по  отношению  к  частицам размерами 0,5—0,75 мм увеличивает подвижность массы. При значительном содержании  тонких  фракций  медленно  удаляется  воздух  во  время прессования, увеличивается вязкость массы, неравномерность уплотнения [3]

 

2.2  Сырьевая база и транспорт.

Запас сырья, дальность транспортирования и вид транспорта указаны в таблице 2.2.1

Таблица 2.2.1 – Сырьевые материалы № Основные виды сырья Поставщик Сырья Транспорт Запас сырья, сут. Условия транспортирования Дальность транспортирования, км 1 Глина ОАО «Белхим», г. Минск ж/д 8 крытые вагоны 290 2 Шамот СООО Стройогнеупор, г. Минск ж/д 8 крытые вагоны 290 3 Кварц ОАО «Белхим», г. Минск ж/д 8 крытые вагоны 290 4 Плавни ПАО Завод Утяжилителей, г. Минск ж/д 8 крытые вагоны 290

 

 

Таблица 2.2.2 – Расход сырья на 1 м3

Компонент	Масса, кг
Глина	1550
Кварц	150
Плавни	420
Шамот	160

 

 

2.3   Режим работы предприятия.

Режим работы предприятия примем 3-сменная работа при 305 рабочих днях в году.

Тепловая обработка производится в 3 смены. Продолжительность смены - 8 часов.

Прием сырья и отгрузка готовой продукции железнодорожным транспортом производится круглосуточно при 365 рабочих днях в году.

Номинальный годовой фонд рабочего времени в часах определяется по формуле:

T = ND · Nсм · Tсм    (3.1)

T =305*3*8=7320 ч

 где ND - номинальное количество рабочих дней в году;

Nсм - количество смен в сутки;

Tсм - продолжительность смены, ч.

Нормативный годовой фонд времени работы оборудования в часах:

Тоб = T · Kти · Kг · Kсм,  (3.2)

Тоб =7320*0,95*0,8*0,95=5285,04 (ч)

где Kти - коэффициент технического использования оборудования;

Kг - коэффициент готовности участка технологической линии, Kг =0,8 ;

Kсм - коэффициент использования сменного времени, Kсм=0,95.

 

2.4  Описание технологического процесса производства.

Главной задачей основного производства является переработка и формование керамического кирпича.

К основному производству относятся следующие элементы: питатели транспортеры, печь обжига, пресс, сушильный барабан и т.д.

Подготовительные процессы – процессы подготовки живого труда в пространстве и времени и орудия труда для преобразования предмета труда в полезный продукт. К ним относятся:

• добыча глины из карьера и ее транспортировка до склада сырья на завод;

• предварительное рыхление глины, тем самым происходит удаление каменистых включений;

• сушка глины производится для превращение содержащейся в ней воды из жидкого состояния в парообразное и последующее удаление ее в окружающую среду.

В результате подготовительных процессов происходит подготовка глины для непосредственного производства кирпича.

Преобразующие процессы – процессы преобразования предмета труда путем изменения его форм, размеров, физических свойств, внешнего вида, характеристик, показателей. К ним относятся:

• изготовление пресс-порошка из предварительно подготовленной глины. Это делается для того, чтобы в результате прессования происходило максимальное уплотнение при минимальном давлении с образованием при этом изделий, обладающих однородной плотностью, минимальным упругим расширением и отсутствием трещин расслаивания;

• прессованием происходит формирование формы готового продукта и заложение основных характеристик;

• обжиг - за счет удаления влаги и сближения в результате этого частиц, вследствие фазовых и химических превращений, частичного получения жидкой фазы протекают структурообразующие процессы.

Заключительные процессы – процессы подготовки преобразуемого предмета труда к приобретению им формы товара для сдачи, отправки или сдачи заказчику. К ним относится:

• упаковка – производится на деревянные поддоны.

Вспомогательные процессы

Вспомогательное производство занимается хранением сырья (глины) и готовой продукции. Главная задача вспомогательного производства не допустить замедления работы производства и осуществлять все необходимые мероприятия, способствующие нормальному протеканию основного процесса.

К производству относится: склады сырья и готовой продукции, узел разгрузки кирпича для упаковки.

К функциям вспомогательного производства относятся:

• поддержание необходимого объема сырья на складе;

• своевременная отгрузка готового продукта потребителям;

Обслуживающие процессы

Задача обслуживающего производства состоит в не допущении простоев основного и вспомогательного производства по техническим причинам, а также осуществлять мероприятия в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами и правилами.

К обслуживающему производству относятся: подъездные пути, различные коммуникации, вспомогательные и технические помещения, ремонтные помещения и т.д.

К функциям обслуживающего производства относятся:

• монтаж, наладка и ремонт оборудования;

• своевременная доставка сырья на склад;

• бесперебойная подача электроэнергии и газа.

 

 

 

 

 

 

3. Организация производственного процесса

3.1 Структура производства

Производственная структура предприятия — это состав и соотношение его внутренних звеньев: цехов отделов, лабораторий и других компонентов, составляющих единый хозяйственный объект; определяется размером предприятия, отраслью производства, уровнем технологии и специализации предприятия.

 

ОБСЛУЖИВАЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.1 Расчет продолжительности технологических операций

 

Таблица 3.1.1 - Организационно-технологическая структура

№	Наименование потока	Наименование операций	Трудоёмкость, Чел/мин	Трудовые ресурсы			Продолжительность операций, мин.	Продолжительность элементарного цикла, мин.	Продолжительность простоев, мин.	Рабочий ритм потока, мин
				Профессия  и разряд		Количество рабочих
1	2	3	4	5		6	7	8	9	10
11.1	Дозирование	Дозирование глины	1	Оператор пульта , 4 р		1	1	4	4	5
11.2		Дозирование шамота	1				1		4
11.3		Дозирование песка кварцевого	1				1		4
11.4		Дозирование плавней	1				1		4
22.1	Помол	Помол глины	3,5	Оператор мельницы, 4р.		1	3,5	3,5	1,5	5
33.1	Формовка	Укладка смеси и прессование	0,5	Оператор пульта , 4 р.		1	0,5	0,5	4,5	5
Продолжение таблицы 3.1.1
1	2	3	4	5	6		7	8	9	10
74.1	Тепловая обработка	Сушка кирпича	10		1		10	85	-
74.2		Обжиг кирпича	75				75		-
85.1	Складирование	Сортировка готовой продукции	2		1		2	4	3	5
85.2		Упаковка готовой продукции	2				2		3