Стандартизация процессов контроля качества керамического кирпича
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
- Входной контроль сырьевых материалов
1.1Глина
1.2Добавки
1.3Песок
- Операционный контроль производства
2.1Технология производства
2.2Операционный контроль
- Приемочный контроль
3.1Контроль размеров и формы изделий
3.2Определение наличия известковых включений
3.3Определение плотности и водопоглощения
3.4Определение марки по прочности
3.5Определение морозостойкости
Заключение
Список литературы
Приложение А Нормативная обеспеченность входного контроля
Приложение Б Нормативная обеспеченность операционного контроля
Приложение В
Нормативная обеспеченность приёмочного
контроля
Введение
В настоящее время в условиях рыночных отношений предприятия и организации сталкиваются с проблемой оценки качества и надежности своей продукции. Одним из важнейших элементов современного механизма управления качества продукции является стандартизация. По определению международной организации по стандартизации, стандартизация – Это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенных областях на пользу и при участии всех заинтересованных сторон.
Результатом
работ по стандартизации является разработка
стандартов. Стандарты содержат показатели,
которые гарантируют
Требования к качеству продукции подтверждают:
- входным
контролем материалов и
- операционным производственным контролем;
- приемочным контролем готовых изделий;
- контрольными
приемосдаточными испытаниями
Контроль
направлен на предупреждение дефектов
и выпуска браковочных изделий
при производстве керамического
кирпича, повышение личной ответственности
исполнителей за качество их прочности
и долговечности.
- Входной контроль сырьевых материалов.
- Глина.
Добычу глины целесообразно совмещать с естественной её обработкой, под которой понимают использование погодно-климатических факторов фактора времени для изменения свойств глиняной массы. К методам естественной обработки относят вымораживание и вылеживание глины в замоченном состоянии.
Из
карьера глину направляют в производство
непосредственно или через
Глину подают транспортным устройством в ящичный подаватель, оборудованный рыхлительной машиной, которая является одновременно приемником и питателем для целой системы машин, предназначенных для механической обработки глины.
Механической обработкой глины называют такой способ обработки, при котором свойства керамической массы изменяются в результате механического воздействия на её рабочих органов глинообрабатывающих машин. Глину подвергают механической обработке для выделения из неё каменистых включений либо их измельчения, разрушения текстуры глины, гомогенизации массы и улучшения её формовочных свойств.
Выделение каменистых включений из глины осуществляют специализированными машинами: дезинтеграторными ребристыми вальцами, винтовыми камневыделительными вальцами глиноочистителями.
Измельчение глины. Если глина не содержит каменистых включений, то после поступления в производство её сразу подвергают грубому дроблению. Первой стадией грубого дробления является рыхление кусков глины, которое осуществляют глинорыхлителем, установленным над ящичным подавателем. Глиноразрыхлитель может рыхлить породы твердостью ниже четвертой категории по строительной классификации грунтов.
Второй
стадией грубого дробления
дифференциальных вальцах грубого помола, в которых дробление происходит за счет раздавливания глиняной лепешки. На глинах, засоренными каменистыми включениями, наиболее устойчиво работают дезинтеграторные вальцы.
После
грубого дробления глину
Для тонкого измельчения используют бегуны, дырчатые вальцы, глинопротирочные машины и гладкие дифференциальные вальцы.
Увлажнение глины может быть однократным и ступенчатым. Однократное увлажнение глиняной массы при её механической обработке осуществляют подачей распыленной воды в глиномялку. Пребывание глины в глиномялке продолжается всего несколько минут.
Для изготовления кирпича пригодны легкоплавкие глины с большим диапазоном их гранулометрического химического состава. По пластичности наиболее пригодны умеренно пластичные глины с числом пластичности П=7-15. Мало пластичные глины с П<7 плохо формуются. Глины с П>5 трещат в сушке требуют значительного отощения. Содержание каменистых включений (размером более 2мм) не должно превышать 10%. Огневая усадка кирпичных глин в большинстве случаев не превышает 3%, А интервал спекания - не более 50%.
При эффективных
методах обезвреживания известковых
включений («дутиков») их наличие и содержание
в кирпичных глинах может не ограничиваться,
хотя в целом они нежелательны. Гарантированное
выделение из глины каменистых включений,
в том числе и «дутиков», обеспечивает
шликерное обогащение глины, а их обезвреживание-
каскадная обработка глины вальцами с
зазором на последней ступени- 0,5-0,7 м
- Добавки.
В производстве стеновой керамики в зависимости от природных свойств глины используют три вида добавок:
- Отощающие - понижающие пластичность, огневую усадку, воздушную усадку глин.
- Выгорающие и пластифицирующие – повышающие растяжимость и связующую способность глин.
Некоторые добавки имеют комбинированное действие, являясь, например, одновременно отощающими и выгораживающими.
Выбор
вида добавок состав формовочной
смеси (шихты) необходимо подбирать
с таким расчетом, чтобы она обладала наилучшими
структурно- механическими и сушильными
свойствами.
В качестве отощающих добавок используют песок, шамот, дегидратированную глину, гранулированный шлак , золу ТЭС.
Выгорающие добавки.
Они полностью или частично выгорают при обжиге керамических изделий. В производстве стеновой керамики к таким добавкам тоносятся древесные опилки, различные виды каменных углей, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС лигнин.
Древесные опилки вводят для улучшения сушильных свойств полуфабриката-сырца. Являясь длинноволокнистым материалом в сравнении с величиной зерен глинистых частиц, они как бы керамическую массу, повышая её сопротивление разрыву, а вместе с тем и трещеностойкостью в сушке. В обжиге опилки выгорают, оставляя в черепке относительно крупные поры, увеличивающие водопоглощение кирпича и его морозостойкость. При изготовлении кирпича обычно добавляют 8-28% опилок по объему. Наиболее эффективно повышают трещиностойкость кирпича опилки продольной резки. Их необходимо просеивать через грохот с отверстиями размером не более 8х8мм.
Шамот.
Этот керамический материал получают обжигом глины при температуре, равной температуре обжига изделия из этой же глины. Он является более эффективным по технологическим свойствам отощителем, чем кварцевый песок, улучшая одновременно сушильные и обжиговые, а иногда и формовочные свойства глины. Предельная крупность зерен шамота не должна превышать 2мм. Пылевидная фракция вредна.
На
заводах обыкновенного
Пластифицирующие добавки.
К ним относят высокопластичные глины, бентониты и сульфитно-спиртовая барда. Назначение этих материалов улучшить керамические свойства суглинков, увеличить растяжимость глины и тем самым улучшить её формовочные и сушильные свойства.
Вне зависимости от вида изделий штучные стеновые материалы должны отвечать ряду общих требований:
1.Иметь
достаточную прочность на
2.Иметь
достаточные теплоизолирующие
3.Быть водостойкими и морозостойкими.
Водопоглащение обыкновенного полнотелого кирпича должно быть не менее 8%, пустотелого и лицевого- не менее 6%. Такое водопоглащение обеспечивает хорошее сцепление кирпича с кладочным раствором.
По
прочности изделия как
По
морозостойкости керамический кирпич
и камни могут быть следующих
марок: F15; F25 ; F35 ;F50, для лицевого кирпича
не допускается марка F15.
- Песок.
Он должен быть крупнозернистым с зернами размером 0,5-2 мм. отсеянным от включений размером более 2 мм. Тонкозернистые пылевидные пески ухудшают формовочные и сушильные свойства изделий. Лучшим для отощения является кварцевый песок с модулем крупности 2-2,5 (ГОСТ 8736-67). Добавляют песок в количестве 10-25%. Добавка большего количества песка снижает прочность и морозостойкость керамического черепка из-за модификационных превращений кварца: изделие в этом случае лишается звонкости или на нем появляются короткие тонкие волосные трещины.
- Операционный контроль производства керамического кирпича.
- Технология производства.
Для изготовления
керамического кирпича
Технологический процесс изготовления в наиболее общем случае состоит из четырёх групп операций:
1 карьерные работы
2.обработка глиняной массы
3. формование изделий
4.сушка и обжиг
Отдельной операцией является подготовка добавок.
При пластическом способе подготовки сырьевых материалов глину перемешивают в глиносмесителе с отощителем и водой до получения однородной пластичной массы с влажностью 20-50% Подготовка пластичных глиняных масс включает следующие операции:
1.добыча глины
2. загрузка в ящичный подователь
3.дробление глины и отощающих добавок
4.тонкое измельчение шихты
5.приготовление глиняного теста
Изделия высокого качества могут быть получены только при разрушении исходной структуры глин, тонком измельчении и тщательном перемешивании рыхлых исходных материалов до получения однородной пластичной массы.
Формование изделий.
Пластичный способ формования.
Обработанная
и подготовленная для формования
глиняная масса имеет пластичную
консистенцию. Изделия формуют в
настоящее время почти
Отборку сырца от пресса и укладку его на транспортные средства на современных заводах выполняют автоматы.
Предварительно подготовленная масса поступает в загрузочную камеру пресса, где питающий валок, вращающийся на встречу шнеку, способствует захвату глиняной массы. Структура формуемых в прессе масс представляет собой последовательное напластование вложенных друг в друга ряда полных конусов. При этом внутренние слои выталкиваемого бруса перемещаются быстрее, чем наружные, испытываемые трение о стенки. В результате в формуемых изделиях возможно появление различных дефектов. Однородность структуры повышается с увеличением влажности формуемой массы, отощением массы за счет введения крупного песка или шамота, при пароувлажнении.
Шнек пресса собран из отдельных частей, образующих непрерывную линию, переходящих в двухзаходную. Масса, попав на заборную часть шнека, передвигается им вдоль сего цилиндра пресса к прессовой головке. Чтобы масса не проворачивалась вместе со шнеком, она удерживается внутренними продольными ребрами, закрепленными на стальной предохранительной рубашке, которой облицован изнутри корпус пресса. Для уменьшения износа прессовой головки её футеруют. Характер перемещения массы в прессе зависит от её упруго-пластичных свойств, от силы трения о стенки, давления, создаваемого шнеком, и сопротивления выходных насадок- головки и мундштука. На проталкивание массы через мундштук расходуется большая часть мощности прессов (до 40%). Мундштук имеет прямоугольное сечение.
Наличие в глиняных массах воздуха уменьшает их пластичность, вызывает неравномерность уплотнения при формовании, а упругое последействие-образование микротрещин. Поэтому желательно удаление из керамических масс воздуха, например, в вакуум- прессах. Тестообразная масса разминается в смесителе пресса лопастным винтом, продавливается в виде отдельных прутков через дырчатую перегородку или конус в вакуум-камеру, где из неё отсасывается воздух. Вакуумированную массу захватывает шнековый вал, уплотняет её и перемещает в прессующую головку с мундштуком, откуда масса выходит в виде непрерывного глиняного бруса. Чем выше пластичность глиняных масс, тем выше должна быть величина вакуума, дольше пребывание массы в вакуумной камере и больше степень измельчения глиняной массы.
Вакуумирование глиняной массы повышает прочность отформованного сырца, что в свою очередь позволяет укладывать его при сушке в более высокие штабели и полнее использовать объем сушилки. Вместе с тем снижается способность сырца к трещинообразованию и улучшается качество готовой продукции.
Разрезаемая шнеком масса вновь соединяется в прессовой головке вследствие уплотнения и выходит из неё монолитным брусом. Если прессующее давление шнека и уплотнение малы или недостаточна длина головки для данной глины, то монолитность бруса нарушается, а изготовленный сырец после сушки и готовые изделия имеют S- образные трещины. Выходящий из мундштука брус разрезается на отдельные изделия резательным аппаратом. Резку кирпича – сырца из бруса производит на струнных резательных аппаратах. Отрезанный сырец с помощью наклонного столика поступает на сушильные рамки, подаваемые нижним ленточным конвейером.
Сушка сырца.
Формовочная влажность изделий находится в пределах 18-22%. Перед обжигом их необходимо высушить до максимального содержания влаги 5%. Процесс сушки необходимо провести по оптимальному режиму, под которым понимают сочетание возможно малой его длительности, минимальных затрат энергии и высокого качества полуфабриката – отсутствие коробления, трещин и скрытых напряжений, могущих обусловить появление трещин в обжиге.
Процесс сушки происходит в три этапа: сначала влага в жидкой фазе перемещается внутри изделия к поверхности испарения (внутренняя диффузия), а затем она испаряется и водяные пары поглащаются окружающим воздухом или газами ( внешняя диффузия) и уносятся ими за пределы сушильного пространства.
Сушка глиняных изделий может производиться в естественных условиях в сараях с легкими подъемными стенами. Однако такая сушка полностью зависит от атмосферных условий и очень длительно (7-14 суток). В настоящее время на заводах в основном используют искусственную сушку, что значительно сокращает продолжительность производственного цикла (до 1-3 суток). В качестве теплоносителя при сушке искусственным способом используют
дымовые газы обжигательных печей, а также специальных топок. Различают по режиму работы сушила периодического и непрерывного действия, а по конструкции – камерные, туннельные, конвейерные.
В камерных сушилках периодического действия загрузка, все стадии сушки и выгрузка сырца повторяется в одном рабочем пространстве через определенные промежутки времени. Сырец доставляется в сушило десятиполочными самосбраывающими вагонетками. Подъемно- снижающие устройства снимает полки с сырцом и укладывает в камере. Как правило, такие сушила представляют собой ряд камер, соединенных в блоки.
Туннельные сушила непрерывного действия представляют собой прямые туннели, в которых перемещаются вагонетки с сырцом. Теплоноситель движется горизонтально навстречу потоку сырца. Температура и влажность теплоносителя, меняясь по длине печи, поддерживаются постоянным во времени для отдельных её зон. Процесс сушки завершается за время прохождения сырца через все зоны. Количество туннелей в блоке сушила 2-18. Длительность сушки кирпича-сырца составляет 40-46 ч.
В современных конструкциях сушилок большое внимание уделяют повышению равномерности сушки. С этой целью для циркуляции воздуха внутри устанавливают специальные аппараты ротамиксы, представляющие собой щелевой цилиндрический или конический, а иногда телескопический кожух, внутри которого помещен вентилятор. Горячий воздух через отверстие в перекрытиях камер или туннелей попадает в приемное отверстие ротамикса и выбрасывается в сушильное пространство через щели вращающегося кожуха. Благодаря этому в сушильном пространстве создается интенсивная циркуляция воздуха, выравнивающая сушку. Кроме того, пульсирующее воздействие теплоносителя на сырец , создаваемое ротамиксами, также способствует улучшению качества высушенных изделий.
Обжиг изделий.
В технологии керамического кирпича обжиг является завершающей и наиболее ответственной стадией изготовления. В процессе обжига формируются наиболее важные свойства керамического материала, определяющие его техническую ценность – прочность, плотность, водостойкость, морозостойкость и др. пороки обжига являются необратимыми дефектами в изделии. Они не поддаются последующему устранению, и поэтому в большинстве случаев дефекты обжига определяют качество готовой продукции – его сортность и количество брака.
Под режимом обжига понимают обычно зависимость между температурой и временем обжига (температурный режим) и между химическим характером газовой среды печи и временем обжига (газовый режим).
Весь процесс обжига в наиболее общем случае делят на три периода: нагрев до конечной температуры обжига, выдержка при этой температуре и остывание. Для каждого из этих периодов отдельно устанавливают режим.
Для обжига кирпича применяют кольцевые и туннельные печи. Съем с 1 м рабочего объема туннельной печи составляет 3500-6000 шт. кирпича в месяц, а удельный расход условного топлива 140-1060 кг на 1000 шт.
Высушенный сырец загружают в печные вагонетки в большинстве случаев пока еще вручную. Но уже появились автоматы для садки сырца на печные вагонетки, как за рубежом, так и на отечественных заводах.
Туннельная печь представляет собой кагал сечением 3,5-5,5, длиной до 100м. В канале уложены рельсы, по которым перемещаются вагонетки с кирпичом - сырцом. Туннельная печь имеет три зоны: подогрева, обжига и охлаждения, через которые последовательно в течение 18-36 ч проходит обжигаемый материал. Наличие стабильных температурных зон и перемещение материала в противотоке горячим газам позволяет поднять температуру обжига до 1900-1950 К и интенсифицировать процесс спекания.
Туннельные печи более экономичны из-за механизированного производства, а также лучшего использования тепла. Брак кирпича в туннельных печах сравнительно небольшой. Они позволяют сократить длительность обжига и создают благоприятные условия для автоматизации технологического процесса.
- Операционный контроль.
Проверка
соблюдения нормативных требований,
реализуемых в ходе выполнения той
или иной технологической операции; цель
контроля - обнаружение и устранение
дефектов в процессе изготовления изделий
осуществляется
персоналом цеха, заводской лабораторий и ОТК.
На современном этапе развития экономики, когда на первый план выдвигается задача повышения эффективности производства, вопросы качества приобретают особое значение. Решение такой задачи требует целенаправленной постоянной работы инженерно-технических работников с момента проектирования изделия и до сдачи его потребителю. Наряду с соблюдением технологической дисциплины необходимо постоянно совершенствовать методы и формы контроля, в том числе статистические методы контроля управления качеством продукции.
При контроле качества продукции изготовитель сталкивается с необходимостью решения двух проблем. Во-первых, он должен так организовать контроль процесса производства, чтобы процент неудовлетворительной по своим свойствам или дефектной продукции не был слишком высоким. Во-вторых, он должен исключить возможность выпуска с завода партий товара, которые содержали бы слишком высокий процент дефектной продукции. В связи с этим, говоря о контроле качества, следует рассматривать две стороны этой задачи, а именно:
- контроль процесса производства;
- контроль изготовленной продукции.
С
первого взгляда может
Изменчивость бывает двух типов: систематической и случайной. Так, например, качество продукции, производимой ночной сменой, может отличаться от качества товара, производимого дневной сменой.
Кроме различий в качестве продукции, выпускаемых различными сменами или различными заводами, можно также наблюдать изменение качества продукции, носящие случайный характер и присущие партии товаров, выпускаемые в течение одной смены или на одном заводе.
Производственный процесс охватывает конструирование или проектирование изделия, весь технологический процесс вплоть до отдельных приемов в организации труда и необходимый контроль в критических точках технологического процесса, включая приемочный контроль.
Статистические
методы управления качеством применимы
на всех стадиях производства. С
помощью этих методов можно указать,
где для повышения качества изделия
должна быть изменена либо его конструкция,
либо технология изготовления. Статистические
методы позволяют отрегулировать технологический
процесс так, что сводится к минимуму производственный
брак.
- Приемочный контроль.
Образцы для
испытаний кирпича и
- Для партии 10000…35000 штук – 80
- Для партии более 35000 штук – 125
Для проведения конкретных испытаний число образцов, выбираемых из пробы, составляет, штук:
- Размеры и правильность формы…………………24
- Наличие известковых включений…………………5
- Масса, плотность, водопоглощение……………….3
- Предел прочности при сжатии……………………10
- Предел прочности при изгибе……………………..5
- Морозостойкость……………………………………
5( по потере массы)
КОНТРОЛЬ РАЗМЕРОВ И ФОРМЫ ИЗДЕЛИЙ.
Размеры изделий, толщину наружных стенок, радиус закругления углов, диметр цилиндрических пустот, ширину щелевидных пустот, протяженность трещин, длину и глубину отбитости и притупленности изделий измеряют с погрешностью 1 мм металлической линейкой по ГОСТ 427.