Организация производства керамического кирпича мощность 30 млн. штук в год, г. Павлодар

 

3.2 Режим работы цеха

 

Режим работы предприятия является основой для расчета производительности, расхода сырья и полуфабрикатов, оборудования, состава работающих и пр.

Режим работы завода, цеха, отделения выбирается в соответствии с «Нормами технологического проектирования предприятий», принятыми в данной отрасли промышленности.

В настоящее время рекомендуется принимать режим работы с пятидневной рабочей неделей в две смены по 8 часов каждая – 255 рабочих дней в году. Такой режим можно принять для массозаготовительного отделения.

Отделения (цехи) сушки, обжига, термовлажностной обработки изделий в автоклавах работают круглосуточно, весь год, за вычетом 6 дней, необходимых для пуска (розжига) агрегата.

Прием и отгрузка материалов и изделий по железной дороге должны производится круглосуточно 365 дней в году, в случае использования автомобильного транспорта – в соответствии с режимом работы основного производства.

При расчете необходимо также учесть время для капитального ремонта оборудования равного 15 -25 суткам.

 

Таблица 3.2.1 – Режим работы предприятия

Наименование цехов	Режим работы
	Количество рабочих дней в неделю	Количество смен/сутки	Длительность смены, ч.	Годовой фонд рабочей времени, ч.
1.Склад сырьевых материалов
а) ж/д транспорт	365	3	8	8760
б) автотранспорт	255	2	7	3570
в) выдача   производства	255	2	7	3570
2.Отделы основного технологического  цеха
а) цех обжига	365	3	8	8760
б)сушильное отделение	365	3	8	8760
в)смешивание и формовочное отделение	255	2	7	3570
3. Склад готовой продукции
а)выдача в производства	255	2	7	3570
б)отправка автотранспортом	255	2	7	3570
в) отправка ж/д транспортом	365	3	8	8760

 

 

3.3 Производительность цеха

 

 Расчет производительности  производится для каждого предела с учетом бракованной продукции. При современной тенденции утилизации отходов принимаем что брак продукции отсутствует традиционная продукция поступает либо на переработку, либо утилизирует другими предприятиями для выпуска своей продукции.

 

Таблица 3.3.1 – Расчет производительности предприятия

Наименование продукции на данном этапе	Единица измерения	Производительность
		в год	в сутки	в смену	в час
1. Склад готовой продукции
а) отправка ж/д транспортом	м3	450000	1232,88	410,96	51,37
б) отправка автотранспортом	м3	450000	1764,71	882,35	126,05
в) выдача в производства	м3	450000	1764,71	882,35	126,05
2. Основной технологический  процесс
а) цех обжига	м3	450000	1285,71	428,57	53,57
б) сушильное отделение	м3	450000	1285,71	428,57	53,57
в)смесительное и формовочное отделение	м3	450000	1764,71	882,35	126,05
г) глина (85%)	м3	382500	1500	750	107,15
д) шамот (5%)	м3	22500	88,24	44,12	6,3
е) песок (5%)	м3	22500	88,24	44,12	6,3
ё) зола (5%)	м3	22500	88,23	44,11	6,3
3. Склад сырьевых материалов
а) выдача в производства	м3	450000	1764,71	882,35	126,05
б) автотранспорт	м3	450000	1764,71	882,35	126,05
в) ж/д транспорт	м3	450000	1232,88	410,96	51,37

 

 

3.4 Характеристика  сырьевых материалов

 

Основным сырьем для изготовления изделий строительной керамики являются тугоплавкие глины – вторичные осадочные породы. Глины имеют морское, озерное, делювиальное (повсеместно распространенное), ледниковое, эоловое происхождение. Они придают керамическим массам пластичность, что необходимо для формования изделий, и способствует спеканию массы, т. е уплотнению и упрочнению без потери формы изделий.

Глина – это продукт многолетнего разрушения полевошпатных горных пород по реакции каолинизации: R2OAl2O3 6SiO2+CO2+2H2O=Al2O-2SiO2-2H2 O-R2CO3 +4SiO2 .

Глины представляют собой сложные соединения водных алюмосиликатов, которые определяют важнейшие характеристики материалов для производства строительной керамики: связность, пластичность, обрабатываемость, механическая прочность сырца и обожженного материала.

Глины характеризуются чрезвычайно малым размером частиц, которые не превышают 20 мкм, а большей частью менее 2 мкм. Для производства строительной керамики количество частиц менее 2 мкм может находиться в интервале от 15 до 40-50%. Минералы, содержащиеся в глинах: каолинит, андалузит, дистен, силлиманит, галлуазит, гидраргиллит, диаспор, корунд, монотермит, монтмориллонит, мусковит, наркит, пирофиллит [5].

В качестве сырьевого материала принимаем глину Красноармейского месторождения.

 

Таблица 3.4.1 – Химический состав глинистого сырья

Месторождение	Содержание оксидов, %
	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	R2O	П.п.п
Красноармейского	75,46	13,43	2,67	1,37	0,72	4,52	3,71

 

 

Карьерная влажность глины – не более 21%.

Число пластичности – 20.

Коэффициент чувствительности к сушке – 1,55.

Общая усадка – 11,4%.

Воздушная усадка – 7%.

Каолинитовые глины имеют светлую окраску и прочную неподвижную кристаллическую решетку, слабо набухают при взаимодействии с водой, характеризуются тугоплавкостью, малопластичные и малочувствительны к сушке.

Глины, содержащие монтмориллонит, имеют подвижную кристаллическую решетку, расширяются при увлажнении, весьма пластичны, сильно набухают, при формовке склонны к свилеобразованию, чувствительны к сушке и обжигу.

В глине могут быть различные примеси — тонкодисперсные или в виде включений; кварцевые (песок, пыль), карбонаты (известняк, магнезит, доломит), гипс, железистые соединения (лимонит, гидроксид железа, пирит) и щелочесодержащие соединения (полевые пшаты, растворимые соли).

Согласно классификации сырье разделяется по размерам: глинистые частицы менее 0,005 мм; пылеватые – 0,050-0,005 мм; песчаные – 0,05-2,00 мм. Глинистые породы наиболее распространенная в природе группа осадочных пород. Глины содержат примеси других минералов. По вещественному составу глинистое сырье разделяется на группы: глина, суглинок, супеси.

Состав глиняной смеси становится пригодным для получения керамических материалов (полнотелого или пустотелого кирпича и керамических камней) при содержании 15% высокодисперсной, высокопластичной или 25% среднедисперсной глин монтмориллонитового состава.

При производстве керамического кирпича применяют различные методы и способы для улучшения природных свойств сырья с целью обеспечения формовочных и сушильных свойств, повышения прочности и морозостойкости изделий, т. е с целью получения кирпича с заданными свойствами.

Шамот — огнеупорная глина, каолин, обожжённые до потери пластичности, удаления химически связанной воды и доведённая до некоторой степени спекания. Данное наименование применяется также в отношении других исходных материалов, используемых для производства огнеупоров, обожжённых до окускования смешанных с глиной порошков и стабилизации свойств материала.

По применяемым материалам различают высокоглинозёмистый, корундовый, цирконовый шамот, изготовленный с применением шамотной глины кирпич.

Шамот получают путём обжига при температуре 1300—1500 °C в печах, обычно вращающихся или шахтных [6].

Сырьё поступает в печь в естественном виде или в виде брикетов, подготовленных на ленточных, вальцевых и других прессах.

По степени спекания различают «высокоотожжённый» шамот, с водопоглощением от 2—3 до 8—10 %, и «низкожжённый» — до 20—25 %.

Влажность шамота – 5-9%. Гранулометрический состав: крупность зёрен от 1 до 5 мм – 85%; менее 1 м – 15%. Содержание фракций более 5 мм не допускается. Ввод шамота способствует уменьшению пластичности на стадии формования, уменьшению коэффициента усадки на стадии сушки, и в итоге увеличению прочности изделия.

Песок - мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоящая из зёрен минералов разрушенных горных пород. Природный песок представляет собой рыхлую смесь зёрен размером 0,14-5 мм., образовавшуюся в результате разрушения твёрдых горных пород. Состоит главным образом из зёрен минералов (кварца, полевого шпата, слюд и др.), мелких обломков пород и иногда частиц скелетов ископаемых организмов (кораллов и др.).

Размеры зёрен в песках колеблются обычно от 0,1 до 2,0 мм. По величине зёрен выделяют пески: грубозернистые (2,0-1,0 мм.), крупнозернтнстые (1,0-0,5 мм.), среднезеринстые (0,5-0,25 мм.) и мелкозернистые (0.25-0,01 мм.). Форма зёрен бывает окатанная, полуокатанная, угловатая и остроугольная - в зависимости от происхождения и длительности переноса зёрен.

В качестве сырьевого материала принимаем речной песок Павлодарского месторождения.

Золы ТЭС в основном состоят из SiО2 (40-60%), А12Оз (15-30%), СаО (1-10%).

Золы, используемые в производстве керамических стеновых изделий пластическим способом с добавкой глины, должны обладать хорошей формуемостью, иметь однородный и стабильный состав. Содержание в них карбонатных включений не должно превышать нормы, установленной по методике ВНИИстрома, серы, в пересчете на SO3 - 2, шлаковых включений размером более 3 мм - 5%, количество несгоревшего топлива должно составлять не более 10%, содержание А12Оз  не менее 15%.

Золы ТЭС, содержащие небольшое количество остатков топлива (менее 10%), могут быть использованы как основной компонент шихты для изготовления кирпича. Такие золы образуются от сжигания энергетических углей Экибастузского, Карагандинского, Кузнецкого и других месторождений. По содержанию тонкодисперсных фракций эти золы относятся к грубодисперсным. По термическим свойствам глины, используемые в качестве сырья в производстве керамических стеновых изделий, разделяются на группы: легкоплавкие (температура размягчения до 1200°С), средней плавкости (1200-1400°С), тугоплавкие (выше 1400°С).

Золы ТЭС состоят в основном из кислого алюмосиликатного стекла, аморфизированного глинистого вещества, кварца, полевого шпата, муллита, магнезита, гематита и остатков топлива. По нормам допустимое содержание остатков горючих в золе-уносе ТЭС должно находиться, % от массы золы: бурых углей и сланцев менее 4, каменных углей 3-12, антрацита 15-25 [7].

В качестве сырьевого материала принимаем золу Экибастузского ТЭС.