Составление технологической карты на производство плиток для полов шликерным способом

Аннотации

В данной работе рассмотрена тема «Составление технологической карты на производство плиток для полов шликерным способом. Изучение темы направлено на рассмотрение технологического процесса производства данного строительного материала, составление  технологической схемы, наблюдение за всеми этапами производства от подготовки сырья до выпуска готовой продукции, а также исследование влияние отходов предприятия на окружающую среду и способы их утилизации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

            Керамика  - один из древнейших строительных материалов. Сегодня существует множество других материалов для облицовки стен и пола. Но во многих случаях керамическая плитка остается незаменимой благодаря своим специфическим свойствам.

            Керамические плитки для полов  принадлежат к группе каменно-керамических  изделий, отличительной особенностью  которых является малая пористость, высокая плотность, большая сопротивляемость  истирающим усилиям, огнестойкость, устойчивость против атмосферных  воздействий и многие другие  свойства, определяющие долговечность  материала. Благодаря этому керамические  плитки широко применяют для  настилки полов в различных  промышленных, жилищно-бытовых и  общественно-культурных зданиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Общая характеристика производства.

Существующий ГОСТ 6787-2001 предусматривает выпуск плиток квадратных и прямоугольных с максимальным размером  500х500 мм.

По окраске различают два вида плиток: одноцветные и многоцветные.

По состоянию поверхности различают плитки гладкие, шероховатые, рифленые и тесненные.

Плотность является важнейшим показателем качества керамических плиток, который определяет их физико-химическую стойкость, гигиеничность и долговечность.

Водопоглощение партии изделий вычисляют как среднее арифметическое значение результатов пяти образцов. Согласно ГОСТ 6787-2001 водопоглощение плиток не должно превышать 4,5%.

Твердостью называют сопротивление, которое оказывает данный материал проникновению в него другого более твердого тела. Это свойство является наиболее важным для плиток, так как оно в значительной степени определяет их сопротивляемость истирающим усилиям. Для определения твердости керамической плитки пользуются для сравнения шкалой Мооса, включающей десять минералов, расположенных по степени возрастания их твердости. Плитки характеризуются числом твердости 7-8, т.е. по этому свойству они уступают лишь корундру и алмазу и превышают твердость таких каменных пород как гранит, базальт, кварц.

Поверхность пола в эксплуатации подвергается главным образом истирающим усилиям , вследствие чего сопротивление истиранию является одним из важнейших показателей качества плиток. Сопротивление истиранию керамических плиток зависит от состава массы, степени ее спекания при обжиге, от величины давления при прессовании и других факторов. Истираемость партии изделий считается среднее арифметическое значение потери в весе при истирании пяти испытанных образцов.

Керамические плитки для полов производят несколькими способами подготовки формовочных масс.

                                                                                                Таблица 1 
 
Способы подготовки формовочной массы

Способ подготовки массы	Влажность массы, %	Применение	Содержание	Преимущества	Недостатки
Сухой	2-8	Для глин с высокой карьерной влажностью	Раздельное, грубое измельчение компонентов, грануляция, сушка с последующим помолом	Совмещение сушки и тонкого измельчения в одном агрегате	Необходимость грануляции перед сушкой и применение высоких давлений при формовании
Полусухой	8-12	Для засоренного камневидными включениями глинистого сырья пониженной пластичности и влажности	Грубое, а затем тонкое измельчение подсушенного сырья, отсев крупных включений, введение добавок, увлажнение, вылеживание	Полное удаление или тщательное измельчение камневидных включений, равномерное распределение добавок	Необходимость сушки перед тонким измельчением, повышенный износ помольного оборудования, необходимость применения высоких давлений при формовании
Шликерный	45-60	Для глин с высокой карьерной влажностью при использовании многокомпонентных формовочных масс и наличии подлежащих удалению камневидных включений	Грубое измельчение с одновременным удалением камневидных включений, тонкий помол и роспуск глины, процеживание, обезвоживание, просев, электромагнитная очистка	Полное удаление камневидных включений, обеспечение высокой степени однородности массы	Значительная сложность и трудоемкость способа, высокий расход топлива на обезвоживание шликера

 

           Для производства керамики используют природные и искусственные сырьевые материалы. В зависимости от основной функции в керамических массах их можно разделить на три основные группы: пластичные, отощающие и плавни. В особую группу выделяют технологические добавки, придающие те или иные свойства керамическим массам или готовым изделиям.

          К пластичным материалам относят глины и каолины. Глина представляет собой осадочную горную породу, состоящую из каолинита Al2О3·2SiО2·2H2О, монтмориллонита А12Оз·4SiO2·Н2О·nН2О, иллита (гидрослюды) K2О·MgO·4Al2O3·7SiО2·2H2О и других глинистых минералов, придающих ей пластические свойства, и примесей (кварцевых, карбонатных, железистых, сульфатных, органических, растворимых солей и др.). В техническом понимании глина представляет coбой осадочную горную породу, которая во влажном состоянии легко формуется, при высыхании становится твердой и хрупкой, сохраняя приданную ей форму, а после обжига теряет восприимчивость к воздействию воды и переходит в необратимое камнеподобное состояние.

        Лучшим глинистым сырьем в производстве плиток для полов являются высококачественные пластичные, низкоспекающиеся глины, обладающие высокой связующей способностью и имеющие большой интервал плавкости — не менее 80—100° С.

        Химический состав глин, используемых в производстве плиток, колеблется в широких пределах, %: SiO2, — 51,0—68,5, А1203 — 17,0 — 35,0, Fe2О3 — 0,9—10,5, ТiO2 — 0,6—1,5, СаО — 0,5—2,5, MgO — 0,2—2,6,   Na2O + K20 — 0,25—3,6,   п.п.п.— 5,5—10,5.

По минералогическому  составу лучшими глинами являются каолинито-гидрослюдистые с повышенным содержанием слюды за счет кварца. Глины каолинито-монтмориллонитовые (содержание последнего до 20%) с незначительным содержанием кварца также являются качественным сырьем в производстве плиток для полов.

        Примеси в глинах находятся  в виде тонкодисперсных частиц либо включений. Включениями считают частицы размером более 0,5 мм в производстве тонкой керамики и размером более 2 мм в производстве изделий грубой керамики. Примеси оказывают существенное влияние как на формовочные свойства глин, так и на свойства готовых изделий.

         Широко распространенная примесь  – кварцевый  песок; он содержится в глинах в различных количествах (до 60 %), ухудшая пластичность и связующую способность глин, а также их обжиговые свойства путем снижения трещиностойкости в процессе охлаждения обожженных изделий вследствие модификационных превращений кварца. При этом возможно снижение прочности и морозостойкости изделий. Однако крупный кварцевый песок улучшает сушильные свойства глин, поэтому его иногда специально вводят в состав формовочных масс для повышения их трещиностойкости при сушке. Тонкодисперсный кварцевый песок (шлюф) ухудшает сушильные свойства глин.

         Железистые примеси, встречающиеся  в глинах в виде включений гидроксида железа, минералов лимонита Fe2O3·H2O·nH2O, пирита FeS2 и сидерита FeCO3, являясь сильными плавнями.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Номенклатура производства

                                                                                                      Таблица 2.1

Номенклатура производства керамической плитки для полов шликерным способом.

Наименование продукции	ГОСТ, ТУ	Марка, размер, тип	Технологическая характеристика		Горючесть, взрывоопасность
			неглазурованных	глазурованных
Квадратная плитка	6787-2001	500х500 400х400 330х330 302х302 300х300 250х250 202х202 200х200 150х150	Водопоглощение, %, не более   3,5                                4,5   Предел прочности при изгибе, МПа, не менее    28,0                           28,0     Износостойкость, г/см2, не более, при применении:   кварцевого песка     0,18                                 -     Износостойкость, степень      -                                     1-4   Термическая стойкость глазури,     -                                    125   Морозостойкость, число циклов, не менее     25                                     -   Твердость глазури по Моосу, не менее     -                                       5		не горюч, не взрывоопасен
Прямоугольная плитка	6787-2001	500х300 400х300 300х200 250х200 200х150

 

 

 

 

 

3. Технологическая схема производства

1. Добыча

 

                                2) Склад глинистого сырья

 

                                                       3) Дозирование

4) Дробление

(стругач или зубчатые вальцы)

 

                                                      5) Роспуск глины

(пропеллерная мешалка)

                                       6) Процеживание и магнитная сепарация 

7) Сборный бассейн

                                                         8)  Процеживание

                                                      9) Расходный бассейн

        Обезвоживание шликера

                          10) (сушильный барабан)         11) (распылительная сушилка)

                                      12)  Измельчение           13) Просев порошка

                                          (бегуны)

                                  13) Просев порошка

                                     14)  Формование методом полусухого прессования

                                                        15) Сушка сырца

                                                         16) Обжиг 

                                                    17) Складирование     

4. Требования к основному технологическому оборудованию

                                                                                               Таблица 4.1

№ позиции на схеме		Наименование оборудования	Тип, марка	Технологическая характеристика		Габариты, масса, емкость
1		2	3	4		5
2		Глинохранилище	КМГЗ	Глинохранилища с мостовым грейферным краном обеспечивают бесперебойное и ритмичное снабжение завода сырьем независимо от метеорологических условий. Глина  конвейером  подается на первичное дробление в глинообрабатывающую машину. После вылеживания экскаватор передает глину на конвейер. Погрузочно-разгрузочные работы в глино-ранилищах осуществляются также грейферными захватами, многоковшовыми экскаваторами, автопогрузчиками и бульдозерами. Поступающее на завод сырье перед разгрузкой в глинохранилище осматривают и проверяют, нет ли в нем посторонних примесей.		155 тыс. , 61,2 тыс.
4		Вальцы дробящие зубчатые	«Активатор ВДЗ12»	Зубчатые вальцы предназначены для среднего дробления кусков глины100 -150 мм до 40-60 мм и гомогенизации керамической массы и усреднения состава. В линии глиноподготовки устанавливаются после глинорыхлителя и перед камневыделительными вальцами. Поставляется с преобразователем частоты для плавного пуска и регулировки производительности вальцов. Производительность 12-15 т/ч. Вход –800-1000 мм, выход –100-150 мм. Размер входного отверстия –1150-1300 мм		2850х1050х850 мм, 2,3 т
5		Пропеллерная мешалка	МП-500	Диаметр пропеллера – 500 мм, скорость вращения пропеллера – 238 об/мин, мощность установки – 3кВт		2,46 , Высота –2400 мм, 600 кг
6		Магнитный сепаратор	MS-63	Производительность фильтрации 63 л/мин, потребляемая мощность 0,09 kW		432х168 х234х198 х225 мм
10		Барабан сушильный	СМ-45Б	Производительность 2,7 т/ч. Температура сушки начальная – 800, конечная – 1000.		10000х3000х3500 мм, 15 т
11		Распылительная сушилка	SD -100	Рабочая производительность по испаренной влаге 100 кг/час.		10700х7700х13300 мм
12		Бегуны	СМ-20	Производительность 20 . Размеры катков 1800х550мм.		6350х3680х3830 мм, 26 т
14		Пресс для полусухого прессования	КРКп-125	Максимальное давление 1,25 МН; Производительность до 53 м2/ч;  Максимальное число прессований в 1 минуту до 29  Количество прессуемых плиток размером 150Ч150 мм - 2  Мощность электродвигателя 7,5 кВт 7,5	1500х1200х2600, 8т
15	Распылительная сушилка		СМКI48	Мощность электродвигателя 2,9 кВт	6т