Производство керамического кирпича. 5

1.2 Основное сырье 


В качестве сырья для производства золокерамического кирпича на проектируемом предприятии согласно патенту №2387617 применяют:  глину из месторождений Старковское-2 и Красноармейское-2 ( г.Асбест Свердловской области), фельзит из Покровского месторождения (Свердловская область), золу от сжигания углей( Рефтинской ГРЭС, Свердловская область) [1].

Для определения  возможности использования глин и суглинков для производства стеновых материалов необходимо знать  их зерновой, химический и минералогический состав, пластичность и технологические  свойства.

Требования  к глинам, предназначенным для производства керамического кирпича представлены в таблице 4.

 

Таблица 4 – показатели свойств глины

Показатели

        Норма

Химический состав глины, %:

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO+MgO

R2O

п.п.п.

 

65-75

15-20

4-6

2-3

2-4

 

   5-8

Гранулометрический состав, %:

частицы менее 1 мкм (не менее)

частицы менее 10 мкм (не менее)

 

15

30

Влажность карьерная, % (не более)

25


 

Золы являются отходами от сжигания в пылевидном состоянии каменных углей и представляют собой тонкодисперсный алюмосиликатный  материал, состоящий из непластичных компонентов.


По плавкости  золы разделяются на легкоплавкие с  температурой размягчения до 1200 °С; средней плавкости с температурой размягчения 1200-1400 °С; тугоплавкие с температурой размягчения выше 1400 °С.

Требования  к золе ТЭС представлены в таблице 5.

Таблица 5- показатели свойств золы ТЭС.

Показатели

Норма

Химический состав , %:

SiO2

Al2O3

Fe2O3 

CaO+MgO

R2O

п.п.п.

 

50-65

25-30

3-6

2-4

1-3

5

Теплотворная способность , ккал/кг

1000-3200

Плотность, кг/м3

2100


 

Фельзит (нем. Felsit) — микро- или криптокристаллические горные породы кварц-полевошпатного (аналогичного граниту) состава. Представляет собой мелкозернистую массу кислых эффузивных пород — калиевого полевого шпата (ортоклаза) и кварца, иногда с содержанием плагиоклаза, пироксена, биотита.

Фельзит - светлая микрокристаллическая порода, обычно желтоватого или красноватого цвета, иногда - зеленоватых оттенков, может содержать окрашенные включения.

Требования к фельзиту представлены в таблице 6.

 

 

 

Таблица 6- показатели свойств фельзита.


Показатели

Норма

Химический состав %:

SiO2

Al2O3

Fe2O3 

CaO+MgO

R2O

п.п.п.

 

70-80

10-15

1-3

1-3

5-7

1-3

Плотность, кг/м3

2200-2400


 

В качестве пластифицирующих добавок применяют : стекло жидкое и лигносульфанат технический( ТУ 2455-028-00279580-2004).

Жидкое стекло — водный щелочной раствор силикатов натрия Na2O(SiO2)n и (или) калия K2O(SiO2), который должен соответствовать требованиям ГОСТ 13078 «Стекло натриевое жидкое. Технические условия». Требования к жидкому стеклу представлены в таблице 7.

Таблица 7- показатели свойств жидкого стекла.

Показатели

Норма

Модуль стекла

3,0

Плотность, кг/м3

1470-1520


 

Введение в сырьевую смесь алюмосиликатной  щелочесодержащей добавки в заявленных количествах обеспечивает оптимальный  интервал температуры спекания изделий  за счет образования при обжиге в  изделиях высоковязкой жидкой фазы, поглощающей  из глины свободный кремнезем  и обеспечивающей минимальную деформацию изделий в обжиге и оптимальную  структуру изделий после обжига.

 

 

 

 

1.4 Режим работы  предприятия


 

 

Режим работы предприятия характеризуется  количеством рабочих дней в году, количеством смен в сутки и  количеством часов в смену. Принятый режим работы предприятия является исходным материалом для расчета  технологического оборудования, производственных площадей, потоков сырья. При назначении режима работы цехов следует руководствоваться  нормами технологического проектирования, принятыми в данной отросли промышленности строительных материалов. На производстве следует стремиться избегать трехсменной  эксплуатации оборудования, так как  работа в ночное время суток вызывает дополнительные организационные и производственные трудности.

При 5-дневной, 41-часовой рабочей  недели с двумя выходными днями, номинальное количество рабочих  предприятия при восьмичасовой смене следует принимать равным 260.

На предприятиях по производству железобетонных изделий, работающих с применением  оборудования для тепловой обработки, работа производится по режиму прерывной  недели в две или три смены. Все процессы тепловой обработки  изделий и связанное с ней  оборудование ведут работу в три смены, а остальные - в две.

На основании принятого режима работы рассчитывается годовой фонд времени работы технологического оборудования по отдельным технологическим переделам, на основании которого определяют производственную мощность предприятия.

Вр=Ср∙Ч∙Ки  (1)

где: Ср – расчетное количество рабочих суток в году;

      Ч – расчетное количество рабочих часов в сутки;

       Ки – среднегодовой коэффициент использования технологического   оборудования.

  Коэффициент использования оборудования, работающего в три смены принимают  равным 0.90…0.92, работающего в две смены – 0.94


Таблица 8 -Режим работы предприятия.

Наименование цеха (отделения)

Количество рабочих дней в году, Ср

Количество смен в сутки, n

Длительность смены, ч

Коэффициент использования оборудования, Ки

Расчетный годовой фонд времени работы оборудования, Вр

Склад сырья

260

     2

      8

   0,9

3744

 

Подготовка

сырья

 

 

260

 

 

      2

 

 

      8

 

 

   0,94

 

 

3910

Дозирование

материалов

260

      2

      8

   0,94

3910

 

Формование

 

260

 

      2

 

      8

 

   0,94

 

3910

 

Сушка

 

346

 

      3

 

      8

 

   0,94

 

7806

 

Обжиг

 

346

 

      3

 

      8

 

   0,94

 

7806

 

Склад готовой

Продукции

 

346

   

3

 

 

      8

 

 

   0,94

 

 

7806

 


 

 

 

1.5 Расчет производственной программы  предприятия


 

Годовая производственная программа служит основой для проектирования завода. На основании программы и разработанного технологического процесса производства выбирается и рассчитывается оборудование и осуществляется его планировка.

В производственной программе делается расчет производства по исходному сырью, полуфабрикатам и готовой продукции. Расчет приведен в таблице 8.

Производительность  предприятия в час, Пч, смену, Псм, сутки, Пс рассчитывается по формулам (1), (2) и (3) соответственно:

 

Пч=Пг/Вр;                                                                                         (2)

 

Псм=Пч·ч;                                                                                         (3)

 

Пс=Псм·n,                                                                                           (4)

 

Производительность  каждого технологического передела рассчитывается с учетом возможных  производственных потерь по формуле

 

     Пвх=Пв·Кn,                                                                                         (5)

 

где Пвх – производительность рассчитываемого передела на выходе;

       Пв – производительность передела на выходе;

       Кn – коэффициент, учитывающий производственные потери.

Производственные  потери принимаются в соответствии с «Нормами технологического проектирования».

 

 

 

 

Таблица 9 – Производственная программа


Наименование технологичес-кого

передела

Кn, %

Производительность

Год, Пг

Сутки, Пс

Смену, Псм

Час, Пч

млн шт

шт

шт

шт

1

2

3

4

5

6

 Складирование готовой продукции:

       на выходе

       на входе

 

 

 

1,02

 

 

 

 

25

25,5

 

 

 

 

76864

78401

 

 

 

 

25621

26134

 

 

 

 

3203

3267

Обжиг кирпича

 

  на выходе 

  на входе

 

 

1,02

 

 

 

25,5

26,01

 

 

 

78401

79249

 

 

 

26134

26414

 

 

 

3267

3332

Сушка кирпича

       на выходе

       на входе

1,02

 

 

26,01

26,53

 

 

79249

81568

 

 

26414

27189

 

 

3332

3399

  Формование

       на выходе

       на входе 

1,02

 

26,53

27,06

 

81568

27683

 

27189

13841

 

3399

6921

Дозирование материала

       на выходе

       на входе

 

1,02

м3

 

52767,00

53822,34

 

53,98

220,32

 

26,99

110,16

 

13,50

13,77

Подготовка сырья

       на выходе

       на входе

1,05

 

 

53822,34

56513,46

 

 

220,32

231,26

 

 

110,16

115,63

 

 

13,77

14,45

Складирование сырья

       на выходе

       на входе

 

1,02

 

 

56513,46

57643,73

 

 

231,26

235,52

 

 

115,63

117,76

 

 

14,45

14,72


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6 Расчет потребности в исходном сырье и полуфабрикатах


Золокерамический  кирпич состоит из следующих материалов ( их пропорций в отношении массы) [1]:

Глина- 40%;

Фельзит-40%;

Зола- 20%;

Жидкое стекло- 0,003%;

ЛСТ-0,7% [1].

Расход сырья  будем вести на 1000 штук кирпича [12].

1000 штук кирпича  будет иметь объём: 

                       1000∙0,25м∙0,085м∙0,065м=1,381 м3.

1000 штук кирпича  будет иметь вес:

                        1,381∙1600=2209,6 кг.

Вес глины :

                       2209,60∙0,4∙1,08∙1,25=1193,194 кг.

Вес фельзита:

                        2209,60∙0,4∙1,03=910,355 кг.

Вес золы:        2209,60∙0,2∙1,05=464,016 кг.

Вес жидкого  стекла:

       (464,016+910,355+1193,194)∙0,00003=0,077 кг.

Вес ЛСТ:

                        (464,016+910,355+1193,194)∙0,007=17,973 кг.     

 

Таблица 10 – Расход сырьевых материалов на единицу продукции

Наименование материала

Единица измерения

Расход

на 1000 штук изделия

1

2

3

Глина

кг

1193,194

Зола

910,355

Фельзит

464,016


 

Продолжение таблицы 10


1

2

3

Жидкое стекло

кг

0,077

ЛСТ

17,973


 

Таблица 11 – Потребность в сырьевых материалах и полуфабрикатах

Наименование материала

Единица измерения

Потребность

в год

в сутки

в смену

в час

Глина

т

32824,30

144,12

72,06

9,01

Зола

25043,51

109,95

54,98

6,87

Фельзит

12764,90

56,04

28,02

3,50

Жидкое  стекло

кг

2118,24

9,30

4,65

0,58

ЛСТ

т

494,43

2,17

1,09

0,14


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования

 

Оборудование  для производства керамического  кирпича пластическим способом формования подобрано в таблице 12.

 

Таблица 12  – Оборудование для производства керамического кирпича

 

Таблица  10  – Продолжение 

1

2

3

4

5

Дробилка диф-ференциальная валковая «DW 650»

Ширина валков

Диаметр валков

Частота вращения валков

Потребляемая  мощность

Производительность 

мм

мм

 

об/мин

кВт

м3/ч

650

1000

 

220/250

75

20

1

Дробилка диф-ференциальная валковая «DW 800»

Ширина валков

Диаметр валков

Частота вращения валков

Потребляемая  мощность

Производительность 

мм

мм

 

об/мин

кВт

м3/ч

800

1000

 

150/250

90

20

1

Ленточный транспортер, желобчатый

Расстояние между осями

Ширина  ленты

Потребляемая  мощность

мм

мм

 

кВт

51500

500

 

5

3

Глинопротирка «TR-1900»

Чан диаметром

Масса

Потребляемая  мощность

мм

кг

кВт

1900

12000

48

1

Вакуумный пресс «PWZ-350»

Цилиндр пресса диаметр

Длина пресса

Длина смесителя

Потребляемая  мощность

Масса

мм

мм

мм

кВт

кг

350

4890

2200

72

800

1

Резательный аппарат

Размеры:

Длина

Ширина

Высота 

Масса

мм

 

 

 

кг

 

1440

895

1142

530

1

Вертикальный транспортер «F/SHA 0,8»

Планки-носители

Потребляемая  мощность

Масса

мм

кВт

кг

1540

3,0

1200

1

Металлические планки оцинкованные

Размеры:

Длина

Ширина 

Высота

Толщина металла

мм

 

1540

50

30

2

14

Загрузочная машина «В-3,0»

Полезная грузопоъемность

Потребляемая  мощность

Масса

 

кг

кВт

кг

 

3000

5,5

2120

1


 

Таблица 10  – Продолжение 

1

2

3

4

5

Перегрузочная машина «UV 4»

Полезная  грузоподъемность

Потребляемая мощность

Масса

 

кг

кВт

кг

 

4000

2,7

2200

1

Выгрузочная машина «AV 3,0»

Грузоподъемность 

Скорость хода

Потребляемая мощность

Масса

Ширина колеи

кг

м/с

кВт

кг

мм

3000

1,65

6,2

1390

900

1

Подвижная платформа «SV 5,0»

Грузоподъемность 

Скорость хода

Потребляемая мощность

Ширина колеи

кг

м/с

кВт

мм

5000

3,33

6,2

1800

1

Камерная  сушилка

Длина камеры

Ширина сдвоенной  камеры

Высота сдвоенной  камеры внутри

Длина планок носителей

Количество этажей

мм

 

мм

 

мм

мм

шт

18000

 

5680

 

4050

1540

10

5

Обжиговые тележки

Размеры:

Длина

Ширина

Высота

Ширина колеи

Масса

мм

 

 

 

мм

кг

 

3700

2800

1200

2400

12000

34

Туннельная  печь

Размеры:

Длина

Ширина 

Высота

Плотность садки

мм

 

 

 

кг/м3

 

72000

6000

4050

603

1


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Выбор и расчет основного технологического и транспортного оборудования


 

Оборудование  для производства керамического  кирпича пластическим способом формования подобрано в таблице 12.

Таблица 12 – Ведомость оборудования завода по производству золокерамического кирпича

Наименование оборудования и его  техническая характеристика

Единицы измерения

Величина

Количество единиц оборудования

1

2

3

4

  1. Бульдозер «Катерпиллер»
    

1

Производство

  

США

Мощность двигателя

л. с.

200

2) Экскаватор «Като»

    

1

Производство

  

Япония

Емкость ковша

м3

0,7

Производительность

т/час

90

Мощность двигателя

л. с.

100

3) Автомашины «КРАЗ-6510»

    

5

Масса перевозимого груза

кг

13500

4) Глинозапасник

    

1

Размеры:

    

Длина

м

6

Ширина

50

Высота

2

5) Погрузчик        «ПК-271»

    

2

Грузоподъемность

кг

2700

Емкость ковша

м3

1,5

Ширина режущей кромки

мм

2480

6) Ящичный питатель «KBR 1250-6»

    

2

Длина

мм

6000

Ширина

мм

1250

Высота

мм

800

Производительность

м3/ч

2,5…15

7) Конвейер ленточный

    

1

Расстояние между осями

мм

14500

Ширина ленты

мм

650

Скорость конвейера

м/с

1,0

Потребляемая мощность

кВт

4

8) Бегуны мокрого помола «KQ 1800»

    

1

Диаметр катков

мм

1800

Ширина катков

мм

500

Потребляемая мощность

кВт

45

Производительность

м3/ч

20…24


 

Продолжение таблицы 12


1

2

3

4

9) Конвейер со складчатой лентой

    

2

Ширина ленты

мм

650

Расстояние между осями

м

17,5

Скорость ленты

м/с

0,4

10) Дробилка диф-ференциальная валковая «DW 650»

    

1

Ширина валков

мм

650

Диаметр валков

мм

1000

Частота вращения валков

об/мин

220/250

Потребляемая мощность

кВт

75

Производительность

м3/ч

20

11) Глинопротирка «TR-1900»

    

1

Чан диаметром

мм

1900

Масса

кг

12000

Потребляемая мощность

кВт

48

12) Вакуумный пресс «PWZ-350»

    

1

Цилиндр пресса диаметр

мм

350

Длина пресса

мм

4890

Длина смесителя

мм

2200

Потребляемая мощность

кВт

72

Масса

кг

800

13) Резательный аппарат

    

1

Длина

мм

1440

Ширина

мм

895

Высота

мм

1142

Масса

кг

530

14) Камерная сушилка

    

3

Длина

мм

18000

Ширина

мм

5680

Высота

мм

4050

15) Туннельная печь

    

1

Длина

мм

72000

Ширина

мм

6000

Высота

мм

4050

Плотность садки

кг/м3

603


 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7 Организация контроля на производстве


 

 

Для создания системы технического контроля требуется стратегическое решение организации. На разработку и внедрение системы менеджмента качества организации влияют изменяющиеся потребности, конкретные цели, выпускаемая продукция, применяемые процессы, размер и структура организации.

Для успешного функционирования организация должна определить и  осуществлять менеджмент многочисленных взаимосвязанных видов деятельности. Деятельность, использующая ресурсы и управляемая с целью преобразования входов в выходы, может рассматриваться как процесс. Часто выход одного процесса образует непосредственно вход следующего.

Применение в организации системы  процессов наряду с их идентификацией и взаимодействием, а также менеджмент процессов могут считаться «процессным подходом».

Преимущество процессного  подхода состоит в непрерывности  управления, которое он обеспечивает на стыке отдельных процессов в рамках их системы, а также при их комбинации и взаимодействии.

При применении в системе  менеджмента качества такой подход подчеркивает важность:

а)  понимания и выполнения требований;

      б) необходимости рассмотрения процессов с точки зрения добавленной ценности;

      в) достижения результатов выполнения процессов и их результативности;

     г) постоянного улучшения процессов, основанного на объективном измерении.

ГОСТ Р ИСО 9001—2001 устанавливает требования к системе менеджмента качества, которые могут использоваться для внутреннего применения организациями, в целях сертификации или заключения контрактов.

Он направлен на результативность системы менеджмента качества при  выполнении требований потребителей.


Организация должна разработать, задокументировать, внедрить и поддерживать в рабочем     состоянии     систему     менеджмента     качества,     постоянно     улучшать     ее результативность в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Организация должна:

     а) определять процессы, необходимые для системы менеджмента качества, и их применение во всей организации;

     б)   определять последовательность и взаимодействие этих процессов;

     в) определять критерии и методы, необходимые для обеспечения результативности, как при осуществлении, так и при управлении этими процессами;

     г) обеспечивать наличие ресурсов и информации, необходимых для поддержки этих процессов и их мониторинга;

     д) осуществлять мониторинг, измерение и анализ этих процессов;

     е) принимать меры, необходимые для достижения запланированных результатов и постоянного улучшения этих процессов.

Организация должна осуществлять менеджмент этих процессов в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Если организация решает передать сторонним организациям выполнение какого-либо процесса, влияющего на соответствие продукции требованиям, она должна обеспечивать со своей стороны контроль за таким процессом. Управление им должно быть определено в системе менеджмента качества.

 

 

 

 

 

 

 

  


    Таблица 13 – Карта контроля сырья, технологических процессов и готовой продукции

Вид контроля исходного сырья в технологи-ческих процессах и готовой продукции

Наименование исходного сырья техноло-гического про-цесса, готовой строительной продукции

Контролируемый параметр и его нормотивно – технический показатель

Место контроля технологичес-кой операции

Переодичность контроля по технологическому регламенту или нормативу

Метод контроля, нормативный документ

Измерительная техника и допус-

тимая погреш-ность измерения по технологичес-кому регламенту, нормативам, технологическому паспорту

1

2

3

4

5

6

7

Входной

Глина

Химический состав (SiO2 -65…75%;

Al2O3  -15…20%;

Fe2O3 -4…6 %;

CaO+MgO -2…3%;

R2O- 2…4%

п.п.п.-5…8%)

Приемный склад

Каждая партия

ГОСТ 3226-93

Хим. посуда, хим. растворы

Влажность (не более 25%)

Приёмный склад

каждая партия

Весовой метод

ГОСТ 17177.4-81

Шкаф сушильный, технические весы

Зола ТЭС

Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов (до 370 Бк/кг)

Приемный склад

Каждая партия

Метод определения удельной эффективной  активности естественных радионуклидов по

ГОСТ 30108-94

Весы, гаммаспектрометр ±30%