Содержание.

1 Обоснование необходимости  реконструкции действующего  предприятия.

2.Ассортимент  и характеристика  выпускаемой продукции.

2.1 Основные параметры  и размеры.

2.2 Технические требования.

3 Выбор сырьевой  базы и энергоносителей.

4 Характеристика сырья.

5 Обоснование состава  композиции.

6 Технологическая  схема проектируемого  производства.

7 Описание технологической схемы.

8 Контроль производства  и качества продукции.

9 Контроль производства по массозаготовительному цеху.

10 Расчет химического  состава шихты  по шихтовому составу  массы.

11 Материальные расчеты.

11.1Материальный  баланс цеха.

11.2 Расчет.

11.3 Режим работы цехов  предприятия.

11.4 Производственная  программа предприятия.

11.5 Выбор и расчет  оборудования цеха  формования, сушки  и обжига.

11.6 Выбор и расчет  бункеров и складов.

12 Теплоэнергетические  расчеты.

12.1 Краткая характеристика  туннельной печи.

12.2оны  туннельных печей.

12.3 большое количество  горелок.

12.4 Футеровка печей.

12.5 Садка изделий  на вагонетки.

13 Теплотехнический  расчет печи.

13.1 Тепловой баланс  зон подогрева  и обжига.

13.2 Тепловой баланс  зоны охлаждения.

13.3 Сводный тепловой  баланс туннельной  печи.

14 Освещение.

15 Охрана труда..

16 Охрана окружающей  среды.

17 Расчет численности  работников. 
 
 
 

1. Введение.

Строительная  керамика – большая  группа керамических изделий, применяющихся  при строительстве  жилых и промышленных зданий и сооружений. Керамические

     Стеновые изделия – один из наиболее древних искусственных материалов, их возраст около 5 тыс. лет. Они отличаются своей долговечностью, высокими художественными характеристиками, кислотостойкостью и полным отсутствием токсичности. Применение глины для изготовления посуды и других керамических изделий было известно уже в глубокой древности, за несколько тысяч лет до нашей эры.

       Качество кирпича,  изготовляемого на  Руси в XV—XVII вв., было очень высоким.  Об этом свидетельствуют  упоминания иностранцев, посещавших Россию. Так, например, Петр Аленский, посетивший Россию в XVI в., писал: «…кирпичи в этой стране превосходны, московиты весьма искусны в изготовлении их».

     За  длительный период существования  керамической промышленности в России техника производства почти не менялась. Дешевизна рабочих рук не вызывала необходимости применения механического оборудования. Так, процесс производства кирпича на протяжении долгого времени сводился к следующему: добыча глины вручную; замес глины ногами или в деревянных глиномялках с конным приводом; формование в деревянных формах вручную или на гончарном столе (круге); сушка под навесом или на открытых площадках; обжиг в простейших напольных печах.

     Ассортимент керамических строительных материалов ограничивался почти исключительно обыкновенным глиняным кирпичом и черепицей.

     В первые же годы после  великой Октябрьской  революции началась реконструкция кирпичной промышленности, принявшая наиболее широкий размах в годы первой пятилетки. В этот период организуется отечественное производство технологического оборудования (глиномялок, формовочных машин и дробильно-помольных агрегатов). Советскими изобретателями

     В. Е. Грум-Гржимайло, А. И. Артемкиным и другими  были созданы конструкции искусственных сушил. Модернизации подверглись кольцевые печи.

     Производство  строительной керамики является важной отраслью народного хозяйства. В последние десятилетия  созданы механизированные заводы с объемом  производства в 50-100 млн. штук в год, оснащены мощными глинообрабатывающими и формующими машинами, механизированными  экономичными сушилками и печами. 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.

     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%. Кирпич, накапливая солнечную энергию, медленно и равномерно отдает тепло, что  защищает от чрезмерного  нагревания летом  и сохраняет тепло  зимой. Кирпичная  стена «дышит», пропуская  испарения сквозь свою толщу. В результате в помещениях поддерживается уровень равновесной  влажности

     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 переделам, улучшения  обработки, рациональной шихтовки путём ввода  различных добавок, в том числе  отходов других отраслей промышленности.

1 Обоснование необходимости реконструкции действующего предприятия.

    В данной работе разрабатывается  проект реконструкции  завода ООО «» по производству керамического кирпича.

    Планируемый годовой объем  производства керамического  кирпича 50 млн. штук.

    Готовую продукцию применяют  в строительстве  при кладке наружных и внутренних стен, и других инженерных сооружений, находящихся  в непосредственном соприкосновении  с агрессивной  средой.

     В настоящее время  реконструкция завода ООО «» проводится с целью устранения недостатка продукции  кирпича в Белгородской области.

     О высоком спросе на керамический кирпич свидетельствует  отсутствие готовой  продукции на складах  кирпичных заводов (г. Харьков и г. Челябинск). В Белгородской области, как упоминалось  ранее, подобная продукция  не производится в  требуемом количистве, следовательно, недостающее  количество кирпича  привозят из других районов, а это  повышает его стоимость.

     Потребление кирпича в Белгородской области имеет  тенденцию к повышению, что связано с  возрастающими, не смотря на кризис, объёмами жилищного строительства, в частности индивидуального, благодаря областным программам поддержки, а так же стремлением потребителя использовать экологически чистые долговечные материалы, к которым относится глазурованный кирпич. При появлении на рынке области продукция местного производства должного качества, вероятно, сможет вытеснить аналогичные продукты, привозимые из других регионов.

     Как показывает технический  осмотр имеющееся  на ООО «» оборудование в значительной степени  устарело и не позволяет  обеспечить необходимое  качество кирпича. Планируемая  реконструкция с  установкой современного технологического оборудования повысит качество продукции и увеличится объем производства кирпича. Новое оборудование позволит более точно  корректировать сырьевую смесь. За счет эффекта  масштаба произойдет снижение себестоимости  из-за экономии на условно  постоянных издержках, которые остаются неизменными на весь объем произведенной  продукции за год.

    Планируется выпускать кирпич с повышенными  потребительскими свойствами, в частности с  пустотами, что повысит  его теплоизоляционные  свойства, снизит его  массу, а, следовательно, и расход сырья, повысит  качество. Также предполагается расширить номенклатуру выпускаемой продукции, а также необходимо усилить контроль за качеством продукции.

2.Ассортимент и характеристика  выпускаемой продукции.

    Кирпич  глиняный пластического  прессования - наиболее распространённый стеновой керамический материал. Обычно заводы вместе с кирпичом выпускают  эффективные и  большеразмерные  камни, кирпич и камни  лицевые; к этой же группе материалов относится  и кирпич полусухого прессования. Кирпич и камни по ГОСТ 530-95 изготовляют из глинистых  и кремнезёмистых  пород (трепела, диатомита), лёссов и промышленных отходов угледобычи, углеобогащения, а  также зол, шламов с минеральными и  органическими добавками или без них. Кирпич можно изготовлять полнотелым или пустотелым, а камни - только пустотелыми.

2.1 Основные параметры  и размеры.

    Кирпич  и камни в зависимости  от размеров подразделяются на виды, указанные  в таблице 

    Таблица 2.1

  По  теплотехническим свойствам  и плотности (объёмной массе) кирпич и камни  в высушенном до постоянной массы состоянии  подразделяются на три  группы:

• эффективные, улучшающие теплотехнические свойства стен и позволяющие уменьшить их толщину по сравнению с толщиной стен, выполненных из обыкновенного кирпича. К этой группе относят кирпич плотностью не более1400 кг/м³ и камни плотностью не более 1450 кг/м³;
• условно эффективные, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих конструкций. К этой группе относят кирпич плотностью свыше 1400 кг/м³ и камни плотностью свыше1450 и до 1600 кг/м^3;
• обыкновенный кирпич плотностью свыше 1600 кг/м³.

    Масса кирпича и камней должна удовлетворять  требованиям ГОСТ 22951-78.

    По  прочности кирпич и камни подразделяют на марки 300,250, 200, 175, 150, 125, 100, 75.

    По  морозостойкости  кирпич и камни  подразделяются на марки  Мрз 15, Мрз 25, Мрз 35 и  Мрз 50.

2.2 Технические требования.

    Кирпич  и камни должны удовлетворять требованиям  настоящего стандарта  и изготовляться  по технологическим  регламентам, утверждённым в установленном  порядке.

    Предел  прочности при  сжатии и изгибе кирпича  и предел прочности  при сжатии камней по площади брутто (без  вычета площади пустот) должны быть не менее  значений, указанных  в таблице .

    Таблица 2.2

     Кирпич  и камни керамические имеют форму прямоугольного параллелепипеда  с прямыми рёбрами  и углами и ровными  гранями на лицевых  поверхностях. Поверхность  граней может быть рифлёной. Допускается  изготовление кирпича  и камней с закруглёнными  углами радиусом закругления  до 15 мм. Пустоты в  кирпиче и камнях должны располагаться  перпендикулярно  или параллельно  постели и могут  быть сквозными и  несквозными. Размер сквозных цилиндрических пустот по наименьшему  диаметру должен быть не более 16 мм, ширина щелевидных пустот - не более 12 мм. Диаметр  несквозных пустот не регламентируется. Размер горизонтальных пустот не регламентируется. Толщина наружных стенок кирпича и  камней должна быть не менее 12 мм.

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

1. Отклонение от размеров, мм:
• по длине    ±7
• по ширине  ±5
• по толщине:

кирпича  ±3

камня   ±4

2. Непрямолинейность ребер и граней кирпича и камней, мм, не более:

• по постели  4

• по ложку    6

3. Отбитости углов глубиной от 10 до 15 мм, шт. 2

4. Отбитости и притупленности ребер, не доходящие до пустот, глубиной более 5 мм, длиной по ребру от 10 до 15 мм, шт. 2
5. Трещины протяжённостью по постели полнотелого кирпича до 30 мм, пустотелых изделий не более, чем до первого ряда пустот (на кирпиче- на всю толщину, на камнях- на ½ ложковой или тычковой граней), шт.

• на ложковых гранях1

• на тычковых гранях1

    Общее количество кирпича  и камней с отбитостями, превышающими допускаемые, не должно быть более 5%. Количество половняка  в партии не должно быть более 5%.

    Половняком  считают изделия, состоящие из парных половинок или  имеющие трещины  протяжённостью по постели  полнотелого кирпича  более 30 мм, пустотелых изделий - более чем  до первого ряда пустот (на кирпиче на всю  толщину, на камнях на ½ ложковых или  тычковых граней).

    Недожог и пережог  кирпича  и камней 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  трёх, не допускаются.

    Водопоглощение  кирпича и камней, высушенных до постоянной массы, должно быть для  полнотелого кирпича  не менее 8%, для пустотелых изделий - не менее 6%.

    Кирпич  и камни в насыщенном водой состоянии  должны 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.

    Кирпич  и камни высшей категории качества должны удовлетворять  требованиям:

• пустотелые должны быть эффективными или условно эффективными и иметь марку по прочности не менее 100;
• полнотелый кирпич должен иметь марку по прочности не менее 150;
• морозостойкость изделий должна быть не менее Мрз 25;
• общее количество кирпича и камней с отбитостями, превышающими допускаемые, не должно быть более 3%.
• длина     250 ± 5 мм;
• ширина   120 ± 4 мм;
• толщина  65 ± 13  мм.

       Рис. 2.2

      Кирпич применяется  в строительстве  для кладки наружных  и внутренних стен  и других элементов  зданий и сооружений, а также для  изготовления стеновых  панелей и блоков.

    3 Выбор сырьевой базы и энергоносителей.

    Кирпич  изготовляют из чистых глин либо из глин с  добавкой непластичных материалов. В ряде случаев в состав шихты вводят выгорающие добавки.

    Основным  сырьём для производства кирпича являются легкоплавкие глины - горные землистые  породы, способные  при затворении водой  образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800- 1000⁰С в камнеподобный материал.

    Легкоплавкие  глины относятся  к остаточным и  осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли  элювиальные, ледниково-моренные, гумидные, аллювиальные, морские и некоторые  другие глины и  суглинки.

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

    Наиболее  ценной для производства кирпича является глинистая фракция, содержание которой  не должно быть менее 20%.

    Очень важно для характеристики глины содержание в ней глинозёма  Аl₂O₃, повышающего технологические свойства сырья: в легкоплавких глинах оно колеблется в пределах от 10 до 15%.

    Содержание  кремнезёма SiO₂ колеблется в пределах от 60 до 75%. В глинах часть кремнезёма находится в связанном виде в глинообразующих минералах и в несвязанном виде как примесь, обладающая свойством отощающих материалов.

    Кальций содержится в глинах в виде карбонатов и сульфатов, а  магний - в виде доломита. В некоторых сортах глин наличие кальция  и магния в пересчете  на их окислы (CaO и MgO) достигает 25%, но, как правило, общее их содержание не превышает 5-10%. Обычно соединения кальция и магния отрицательно влияют на спекаемость и прочность керамических изделий. При наличии в глинистых породах свыше 20% карбонатных примесей они не могут использоваться без соответствующей обработки или обогащения. Окислы железа, титана, марганца и других металлов содержатся в глинах в количестве до 10-12% и оказывают существенное влияние на целый ряд важнейших свойств керамических изделий. Наибольшее влияние оказывают окислы железа, находящиеся в глине в виде окиси Fe₂O₃ и гидроокиси Fe(OH)₃ и окислы марганца MnO_2. Они улучшают спекаемость изделий и придают им окраску.

    Калий и натрий входят в  глины в виде щелочных оксидов, содержание которых находится  в пределах 3,5-5%.

    Сера  присутствует в глинах в различных соединениях, ее содержание не оказывает  на качество стеновых керамических изделий.

    Органические  вещества обычно содержатся в глинах в количестве от 5-10%. При обжиге изделий они выгорают, увеличивая пористость черепка. В зависимости  от содержания в глине  органических веществ, воды и карбонатов (CaCO₃, MgCO₃) находится показатель потерь при прокаливании.

Таблица 3

    Примерный химический состав кирпичных  глин и суглинков, %.

    Глинообразующие минералы, определяющие основные свойства глин, представляют собой  в основном гидросиликаты  алюминия, содержащие кремнезем и оксиды железа, а также  сульфаты, карбонаты  и растворимые  в воде соли различных  металлов.

    Наиболее  важным свойством  глины является ее пластичность, т.е. способность  при добавлении к  ней воды образовывать тесто, которое под  воздействием внешних  усилий может принимать  любую форму и  сохранять ее после  прекращений действия внешних усилий.

    В качестве непластичных материалов применяют  крупнозернистый  песок, шлак, дегидратированную  глину, шамот (бой  изделий), в качестве выгорающих добавок  – молотый уголь, торф и опилки. Также  используют добавки, улучшающие природные  свойства глины.

4 Характеристика сырья.

   В проектируемом участке  для производства керамического кирпича  в качестве основного  компонента используем глину кыштырлинского месторождения. Данная глина является среднепластичной, среднедисперсной, среднечувствительной к сушке, полукислой со средним содержанием  крупных включений. 

Таблица 4

Химический  состав глины, %