Контроль производства тонкой и строительной керамики и основы технологического проектирования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Институт строительного материаловедения

Курсовая работа

тема: Контроль производства тонкой и строительной керамики и основы технологического проектирования

Введение

Качество готовой продукции, выпускаемой предприятиями керамической промышленности, имеет большое экономическое и социальное значение: выпуск некачественных изделий приводит к перерасходу материалов, использование их сокращает срок службы различных агрегатов, удорожает строительство, а в некоторых случаях является причиной тяжелых аварий. Соответствие свойств готовой продукции предъявляемым требованиям в значительной степени зависит от постоянства качества применяемого сырья и соблюдения технологии, утвержденной для данного предприятия. Различные технологические параметры, а также свойства готовой продукции, полуфабрикатов, сырья, топлива, материалов регламентируются соответствующими стандартами и техническими условиями.

Строгое соблюдение правил и методов контроля, включая систему отбора и испытания пробных партий и образцов продукции, предусмотренную стандартами, существенно упрощает всю организацию контроля качества продукции и вместе с тем гарантирует соответствие ее нормативным требованиям.

Экономическая необходимость резкого повышения качества продукции объективно обусловливает целесообразность разработки и повсеместного перехода к научно обоснованной системе управления качеством продукции, неразрывной частью входящей в общую систему производства. Поиск оптимальных методов обеспечения высокого качества и эффективности форм организации управления им ставит задачу выделения отдельных элементов управления качеством продукции в самостоятельную систему. На данный момент во всех цивилизованных странах используется система стандартов ИСО-9000.

1. Входной контроль сырья

1.1. Виды сырья, применяемые для производства керамогранитной плитки

Для производства керамогранита используют следующие сырьевые компоненты:

1. Глина Новорайского месторождения ДН-2

2. Глина «Веско-Гранитик» Андреевского месторождения

3. Каолин Просяновского месторождения

4. Полевой шпат Вишневогорского месторождения

5. Полевой шпат Малышевского месторождения

6. Песок кварцевый Ташлинского месторождения.

Химический состав сырьевых компонентов приведен в таблице 1.

Таблица 1 - Химический состав сырья

	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	R2O	п.п.п.	У
Глина ДН-0	53,6	35,5	1,3	0,5	0,6	1,5	7,0	100
Глина Веско-Гранитик	61,21	26,37	0,94	0,47	0,56	2,45	8,00	100
Каолин Просяновский	47,67	36,65	1,32	0,49	0,10	1,81	12,91	100
Пегматит Вишневогорский	61,70	21,26	0,25	0,69	0,50	15,16	0,44	100
Пегматит Малышевский	67,90	17,80	0,26	0,82	0,65	13,77	0,52	100
Кварцевый песок	99,86	0,1	0,04	-	-	-	-	100

Пользуясь данными химического состава глин, можно сделать предположение о пригодности данного сырья для производства того или иного вида керамических изделий. Сырье для изготовления керамогранита должна удовлетворять следующим нормативным требованиям:

N п/п	Наименование сырья	Нормативные документы
1.	Глина Новорайская ДН-2	ТУУ 322-7-00190503-145-98
2.	Глина «Веско-Гранитик»	ТУУ 00188340-001-95
3.	Каолин Просяновского месторождения	ТУ 5729-090-00284530-00
4.	Полевой шпат Вишневогорского месторождения	ТУ 5726-036-00193861-96
5.	Полевой шпат Малышевского месторождения	ТУ 95 2220-90
6.	Песок кварцевый Ташлинского месторождения	ГОСТ 22551-77

1.2 Функции и задачи отдела управления качеством продукции, отдела технического контроля и заводской лаборатории

Для организации и координации работ по управлению качеством продукции на предприятиях нашей страны созданы и создаются специализированные службы управления качеством. В зависимости от объема выпускаемой продукции и конкретной организации производства это могут быть отделы или группы. Основные задачи службы управления качеством продукции: координация деятельности подразделений предприятия при решении проблем повышения качества продукции и совершенствования производства; контроль за соблюдением стандартов и технологической дисциплины; организация работ по аттестации продукции; анализ достигнутого уровня качества продукции и обеспечение органов управления предприятия необходимой информацией; координация работ по прогнозированию и составлению комплексных планов повышения качества продукции и контроль их выполнения.

Для организованного контроля технологического процесса, предупреждающего выпуск нестандартной продукции, на керамических предприятиях имеются отделы технического контроля (ОТК), которые являются самостоятельным структурным подразделением.

Главная обязанность ОТК - своевременное обнаружение дефектов в изготовляемой продукции и предотвращение выпуска продукции, не соответствующей действующим стандартам, техническим условиям, чертежам, утвержденным образцам (эталонам). Основная задача с этим ОТК - предупреждать, а не только фиксировать появление некачественной продукции. В соответствии с этим ОТК обязан постоянно проверять соблюдение установленной технологии на всех стадиях производства, а также качество поступающих на предприятие сырья, материалов и топлива. На недоброкачественное сырье и материалы составляют акты для предъявления рекламации поставщикам. Предъявляемая рекламация является основанием для безвозмездной замены некондиционного сырья.

На основании результатов приемки и лабораторных испытаний ОТК выдает заключение о пригодности продукции и полуфабрикатов для дальнейшей переработки, а также о соответствии готовой продукции стандартам и утвержденным техническим условиям. Только после составления в установленном порядке сертификата или иного документа, удостоверяющего качество поставляемых изделий, за подписью начальника ОТК или его заместителя изготавливаемая предприятием продукция может быть поставлена потребителю.

В случае предъявления рекламации на продукцию предприятия ОТК разбирает и проверяет ее, устанавливает причины выпуска и поставки недоброкачественной продукции и выявляет виновных лиц. Кроме того, ОТК постоянно учитывает в работе отделов, цехов и лабораторий предприятия по изучению причин, вызывающих брак и снижающих качество продукции. При непосредственном участии сотрудников ОТК на предприятии разрабатывают мероприятия по повышению качества продукции, составляют проекты стандартов и технических условий на сырье, полуфабрикаты и готовую продукцию, проводят работы по аттестации продукции.

Контроль качества продукции, осуществляемый ОТК, не освобождает начальников цехов и отделов, а также отдельных работников предприятия от необходимости соблюдения обязательных стандартов и технических условий, так как невыполнение требований стандарта может привести к выпуску недоброкачественной или некомплектной продукции на отдельных участках производства.

Систематическая работа ОТК на предприятии возможна лишь при взаимодействии с заводской лабораторией. Все анализы по заказу ОТК, а также повседневные определения качества сырья, материалов, полуфабрикатов и готовой продукции должны оперативно проводиться лабораторией. Своевременная корректировка технологии в соответствии с результатами исследования лаборатории имеет большое значение для улучшения того или иного производственного процесса. Важной функцией заводской лаборатории является проведение научно-исследовательских и экспериментальных работ по совершенствованию технологии, разработке новых рецептур, изысканию более экономичных и эффективных материалов, улучшению качества и увеличению выпуска изделий. Новые современные методы исследования и контроля производства разрабатывают и внедряют в производство при непосредственном участии сотрудников заводской лаборатории.

1.3 Контролируемые параметры входного сырья

Качество готовых керамических изделий, количество технологических отходов и брака во многом зависят от качества поступающего сырья и условий его хранения. Если учесть, что керамическое производство является материалоемким и крупнотоннажным, а однородность и кондиционность сырья не всегда соблюдается поставщиками, то становится понятным то внимание, которое уделяется входному контролю сырья и материалов. В стандарте предприятия по входному контролю сырья и материалов обычно устанавливают правила и порядок проведения работ, определяют взаимоотношения между ЦЗЛ, ОТК и другими производственно-техническими службами, а также с поставщиками сырья и материалов, регламентируют методы испытаний. Входной контроль - важнейшая часть процесса контроля качества на предприятии.

Все виды сырья и материалов, поступающие на предприятие и идущие в производство, подлежат входному контролю на соответствие требования нормативно-технической документации (НТД). При входном контроле осуществляется количественная и качественная приемка поступившего сырья. Количественная приемка, заключающаяся в проверке приходных документов и количества сырья, проводится в день поступления сырья. Проверку качества сырья и материалов начинают с наружного осмотра каждого вагона, определяя состояние упаковки и транспортных средств, правильность маркировки, внешний вид и чистоту материалов. При разгрузке сырья отбирают среднюю пробу в соответствии с действующим ГОСТ или ТУ для проведения соответствующих испытаний.

Средняя проба должна полностью отражать состав и все свойства, присущие партии сырьевого материала. От правильности отбора средней пробы в значительной мере зависит точность оценки качества сырья, поэтому отбор её должен производиться в соответствии с нормативными документами. Техника отбора средней пробы зависит от физического состояния материала (кусковой, сыпучий) и способов его доставки (в таре, навалом). При транспортировке кускового материала навалом мелкие куски его от сотрясения опускаются вниз, а более крупные собираются наверху. Строение и состав мелких и крупных кусков бывают иногда различными; поэтому для получения правильных результатов при испытании необходимо отбирать образцы из разных мест, равномерно расположенных по площади и по высоте. При сыпучем материале, нагруженном навалом, техника отбора средней пробы остается той же, что и для кускового материала. Если материал находится в таре, то пробу отбирают из каждого мешка, ящика сверху, снизу и из середины. Полученную среднюю пробу сушат при температуре 105-110°С для получения навесок, которые затем используют для физических и химических анализов, определения влажности и крупности сырья.

Материалы, проверенные и соответствующие требования НТД, регистрируются по установленной на предприятии форме в специальном журнале, после чего могут использоваться в производстве с разрешения работников ЦЗЛ или ОТК. Материалы, не соответствующие требованиям стандартов, технических условий и других нормативных документов, бракуются работниками лаборатории, что отмечается в специальном журнале, в работу не принимаются и разгружаются на специальные площади. На забракованный или некомплектный материал ОТК или ЦЗЛ составляет акт, который после утверждения главным инженером предприятия передается в отдел материально-технического снабжения для извещения поставщика. Ответственность за брак, возникший в результате поступления в производство не прошедшего проверки или забракованного сырья, несут работники, санкционировавшие использование этих материалов.

Отбор проб различных видов сырья осуществляется в соответствии с нормативными документами. Виды и сроки испытаний, и контролируемые показатели качества установлены в нормативно технической документации на конкретный вид сырья. Весь процесс входного контроля отражается в карте контроля табл. 2.

Таблица 2 - Карта контроля технологического процесса производства

Наименование процесса	Контролируемый параметр	Место и способ отбора пробы, контроля	Периодичность контроля	ГОСТы, ТУ, рабочие инструкции, методики испытаний
	Наименование или обозначение	Допустимое значение или переделы измерений
1. Входной контроль сырья
1.Поступление сырья, материалов (осмотр внешнего вида и отбор средней пробы)	Наличие паспорта	Допустимые значения по ГОСТ, ТУ	Склад сырья	Каждый вид сырья, каждый вагон	По ГОСТ, ТУ на каждый вид поступающего сырья, материалов
	Наличие посторонних примесей.	Отсутствие	Склад сырья	-	Визуально ГОСТ 24297-80
Глины: «ДН-2» «Веско-Гранитик»	Влажность	? 24% ? 20%	Склад сырья отбор от средней пробы.	Каждый вагон	Глина Дружковского месторождения, Новорайская. Марка ДН-2 (ТУ У 322-7-00190503-145-98) Глина Андреевского месторождения. Марка Веско-Гранитик (ТУ У 14.2-00282049-001-2002) Огнеупоры и огнеупорное сырье (ГОСТ 28584.-90)
3. Каолин «Журавлиный Лог»	Влажность	? 19%	Склад сырья, отбор от средней пробы	Каждый вагон	Каолин обогащенный месторождения Журавлиный Лог. Марка КЖФ-2 (ТУ 5729-090-00284530-00) Каолин обогащенный. Метод определения влаги. (ГОСТ 19609.14-89)
4.Полевые шпаты: Вишневогорский ПШС-20-21 Малышевский ПШФ-02-17	-«-	? 1%	-«-	-«-	Материал Полевошпатовый для стекольной промышленности. Вишневогорское месторождение. Марка ПШС-20-21 (ТУ 5726-036-00193861-96) Полевошпатовый концентрат. Малышевское месторождение Марка ПШФ-02-17 (ТУ 95- 2814-2002) Материалы неметаллоруд- ные. Метод определения массовой доли влаги. (ГОСТ 26318.11-84)
5. Песок кварцевый Ташлинский ВС-040-1	-«-	? 0,5 %	-«-	-«-	Песок кварцевый обогащенный. Ташлинское месторождение. Марка ВС-040-1 (ГОСТ 22551-77) Методы определения массовой доли влаги. (ГОСТ 22552.5-77)
6. Глины и каолин	Гранулометри-ческий состав (остаток на ситах)	№ 05 ? 2% № 01 ? 2.5% № 0063 ? 1%	Склад сырья отбор от средней пробы	Каждый вагон	РИ 001-04/ 4А-10
7. Полевые шпаты	Гранулометри-ческий состав (остаток на ситах)	№ 315 ? 25 % № 0075 ? 85 %	-«-	-«-	РИ 002-04/ 4А-10
8. Песок кварцевый ВС-040-1	Гранулометри-ческий состав (остаток на ситах)	№ 085 ? 5 % № 0075 ? 80 % < №0075 ? 15%	-«-	-«-	РИ 002-04/ 4А-10
9. Глины и каолин	Процентное содержание карбонатов	? 1%	Склад сырья отбор от средней пробы	Каждый вагон	РИ 004-04/ 4А-10
10. Полевые шпаты и песок	-«-	? 1 %	-«-	-«-	РИ 001-04/ 4А-10
11. Глины и каолины «ДН-2» «Веско-Гранитик» «Журавлиный лог»	Потери при прокаливании	8 - 12 % 7,5 - 13 % 12 - 14 %	СЛК от средней пробы	Каждая партия	Методы химического анализа. (ГОСТ 2642.0-86 ГОСТ 2642.2-86)
12. Полевые шпаты Вишневогорский ПШС-20-21 Малышевский ПШФ-02-17	-«-	? 1,5 % ? 1 %	-«-	-«-	-«-
13. Глины: «ДН-2» «Веско-Гранитик»	Химический состав	SiO2 -44-53% Al2O3 - 26-36% Fe2O3- 1,0-2,3% K2O+Na2O- 1,5-3,0%	СЛК От средней пробы	1 раз в квартал	Методы химического анализа (ГОСТ 2642 -86)
14. Каолин «Журавлиный Лог»	-«-	Al2O3 - не менее 36% SiO2-41-47% K2O+Na2O- 0,8-1,0% Fe2O3+TiO2 - 0,5 - 1,1%	СЛК От средней пробы	1 раз в квартал	-«-
15. Полевые шпаты Вишневогорский ПШС-20-21 Малышевский ПШФ-02-17	-«-	SiO2 -53-68% Al2O3 - 16-26% Fe2O3- 0,3% K2O+Na2O- 13-20	СЛК От средней пробы	1 раз в квартал	ГОСТ 28318.7-84 Справочник по произв. Стройкерами-ки, том 1
16. Глины, каолин, полевые шпаты и песок	Проведение огневой пробы	Соответствие эталону (тон 40 - 60)	Склад сырья отбор от средней пробы	Каждый вагон	РИ 003-04/ 4А-10
17. Глины: «ДН-2» «Веско-Гранитик» Каолин «Журавлиный Лог» Полевые шпаты: Вишневогорский ПШС-20-21 Малышевский ПШФ-02-17	Усадка сырья после обжига	9 - 11 % 8 - 11 % 5 - 6 % 11 - 13 % 10 - 12,5 %	Склад сырья отбор от средней пробы	Каждый вагон	РИ 003-04/ 4А-10
18. Глины: «ДН-2» «Веско-Гранитик» Каолин «Журавлиный Лог»	Водопоглоще-ние	? 6 % ? 5 % 10 - 13 %	-«-	-«-	РИ 005-04/ 4А-10
19. Магнезит	Влажность	? 1 %	-«-	Каждая партия	Огнеупоры и огнеупорное сырье. (ГОСТ 28584.-90)
20. Жидкое стекло (натриевое)	Силикатный модуль	2,2-3,0	От средней пробы	Каждая партия	ГОСТ 13078-81
	Плотность	1,42 - 1,49 г/см3	От средней пробы	Каждая партия	ГОСТ 13078-81

2. Технологические расчеты

2.1 Пересчет химического состава материала на прокаленное вещество

Так как заданный химический состав приведен к 100% (табл.1.), то расчет ведут по формуле

, (1)

где х - содержание компонента в прокаленном веществе в %, аi - содержание компонента в данном материале до прокаливания в %, д - потери при прокаливании в %.

Подставляя соответствующие значения для каждого материала в формулу (1) получим состав материалов на прокаленное вещество (табл.3.).

Таблица 3 - Химический состав компонентов на прокаленное вещество

	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	п.п.п.	У
Глина ДН-2	55,99	29,47	1,67	0,49	0,59	2,46	-	9,33	100
Глина Веско-Гранитик	61,21	26,37	0,94	0,47	0,56	2,06	0,39	8,00	100
Каолин Просяновский	47,67	36,65	1,32	0,49	0,10	0,82	0,04	12,91	100
Пегматит Вишневогорский	61,70	21,26	0,25	0,69	0,50	7,19	7,97	0,44	100
Пегматит Малышевский	67,90	17,80	0,26	0,82	0,65	4,56	7,49	0,52	100
Кварцевый песок	99,86	0,1	0,04	-	-	-	-	-	100
Химический состав шихты	68,10	19,41	0,54	0,59	0,50	3,40	4,25	3,21	100
Химический состав готовых изделий	70,35	20,05	0,56	0,63	0,52	3,50	4,39	-	100

2.2 Расчет молекулярной формулы и расчет кислотности массы

Имеем шихтовой состав (табл. 3)

SiO2 = 68,10%

Al2O3 = 19,41%

Fe2O3 = 0,54%

CaO = 0,59%

MgO = 0,50%

K2O = 3,4%

Na2O = 4,25%

Определяем молекулярную долю каждого оксида в массе путем деления массового процента оксида на соответствующую молекулярную массу.

SiO2 = 68,10/60,1 = 1,1331 молей

Al2O3 = 19,41/102 = 0,1903 молей

Fe2O3 = 0,54/159,7 = 0,0034 молей

CaO = 0,59/56,1 = 0,0105 молей

MgO = 0,50/40,3 = 0,0126 молей

K2O = 3,4/94,2 = 0,0362 молей

Na2O = 4,25/62 = 0,0685 молей

При составлении формулы сумму содержания в массе RO и R2O приравнивают 1 и вычисляют приходящееся на 1 моль суммы RO и R2O число молекул типа R2O3 и RO2.

?(RO + R2O) = 0,0685+0,0362+0,0126+0,0105 = 0,1278

SiO2 1,1331/0,1278 = 8,8662

Al2O3 0,1903/0,1278 = 1,4890

Fe2O3 0,0034/0,1278 = 0,0266

CaO 0,0105/0,1278 = 0,0821

MgO 0,0126/0,1278 = 0,0985

K2O 0,0362/0,1278 = 0,2832

Na2O 0,0685/0,1278 = 0,5359

Молекулярная формула будет иметь вид

Имея молекулярную формулу можно рассчитать коэффициент кислотности. Коэффициент кислотности - отношение эквивалентов кислотных и основных оксидов.

,

где RO2, R2O, RO, R2O3 - молярные доли соответствующих оксидов из молекулярной формулы.

2.3 Расчет рационального состава массы

Расчет рационального состав исходных материалов отобразим на примере одного компонента, глины Веско-Гранитик.

Химический состав глины:

SiO2 = 61,21%

Al2O3 = 26,37%

Fe2O3 = 0,94%

CaO = 0,47%

MgO = 0,56%

K2O = 2,06%

Na2O = 0,39%

Молекулярные веса:

альбита Na2O• Al2O3•6 SiO2 - 524 г/моль;

ортоклаза К2O• Al2O3•6 SiO2 - 556 г/моль;

Na2O - 62 г/моль;

K2O - 94 г/моль.

Количество ортоклаза в 100 весовых частей глины определяют из соотношения:

94 : 556 = 2,06 : х, откуда х = 12,18 вес. ч.

Количество альбита:

62 : 524 = 0,39 : х, откуда х = 3,29 вес. ч.

Зная молекулярный состав альбита и ортоклаза, определяют количество Al2O3 и SiO2 в вес. ч.(их молекулярные веса 102 и 60 соответственно), входящих с полевым шпатом в состав сырья.

Al2O3 в ортоклазе……………………..556 : 102 = 12,18 : х, х = 2,23

Al2O3 в альбите………………………..524 : 102 = 3,29 : х, х = 0,64

SiO2 в ортоклазе ………………………556 : 360 = 12,18 : х, х = 7,88

SiO2 в альбите ………………………...524 : 360 = 3,29 : х, х = 2,26

Таким образом, с ортоклазом и альбитом связано 2,23+0,64=2,87 вес. ч. Al2O3. Всего в глине,, по данным химического анализа, 26,37 вес. ч. Al2O3, следовательно, 26,37-2,87 = 23,5 вес. ч. Al2O3 связано в каолините.

Исходя из молекулярной формулы каолинита Al2O3•2SiO2•2Н2О (относительная молекулярная масса 258 г/моль) и содержания в нем Al2O3, определяют количество каолинита в глине:

102 : 258 = 23,5 : х, х = 59,94 вес. ч.

С этим количеством каолинита связано следующее количество SiO2:

258 : 120 = 59,94: х, х = 27,6 вес. ч.

Несвязанный кремнезем (свободный кварц) определяют по разности между общим количество в глине (по данным анализа 61,21) и количеством кремнезема, связанного в альбите, ортоклазе и каолините:

61,21- (7,88+2,26+27,6) = 23,47 вес.ч.

Итого:

полевой шпат 12,18+3,29=15,47%

каолинит 59,44%

кварц 23,47%

Проведя аналогичные расчеты со всеми сырьевыми компонентами, сведем данные рационального состава в общую таблицу (табл. 4).

Таблица 4 - Рациональный состав исходных материалов

Наименование	Содержание
	Каолинит	Полевой шпат	Кварц
Веско-Гранитик	60	16	24
ДН-2	70	15	15
Каолин Просяновский	91	6	3
Кварцевый песок	-	-	99,9
Пегматит Вишневогорский	-	100	-
Пегматит Малышевский	-	91	9

С глиной Веско-Гранитик каолинита было внесено 60·0,17 = 10,2; полевого шпата 16·0,17 = 2,72; кварца 24·0,17 = 4,08 и так далее для каждого компонента.

Таблица 5 - Рациональный состав шихты

Наименование	Содержание в шихте, %	Содержание
		Каолинит	Полевой шпат	Кварц
Веско-Гранитик	17	10,2	2,72	4,08
ДН-2	10	7	1,5	1,5
Каолин Просяновский	5	4,55	0,3	0,15
Кварцевый песок	13	-	-	12,9
Пегматит Вишневогорский	10	-	10	-
Пегматит Малышевский	45	-	41	4
Шихта	21,75	55,5	22,6

керамогранитный плитка качество контроль

Имея рациональный состав легко выполнить корректировку при изменении химического состава или замене компонентов другими. Принимают, что рациональный состав не должен практически меняться. Для этого надо рассчитать рациональный состав нового компонента (глина ЛТ-3) и рациональный состав исходной массы.

Химический состав новой глины ЛТ-3:

SiO2 = 58,03%

Al2O3 = 28,07%

Fe2O3 = 2,74%

CaO = 0,54%

MgO = 0,54%

K2O = 0,36%

Na2O = 0,09%

Рациональный состав ее следующий:

полевой шпат 2,89%

каолинит 69,66%

кварц 23,73%

Расчет количества новой глины ведут по каолиниту. С прежне глиной (Веско-Гранитик) вводилось каолинита 10,2. Такое количество каолинита с новой глиной будет введено:

100 - 69,7

х - 10,2, х = 14,6 м.ч.

С этим количеством глины кварца будет введено 23,73·0,146 = 3,5 м.ч.

4,083,5 = 0,58 м.ч. - количество кварца, которое нужно ввести дополнительно. Количество песка, чтобы ввести кварца составит

100 - 99,9

х - 0,58, х = 0,581%

Содержание кварца станет 12,9+0,581 = 13,48%.

Раньше глина содержала 2,72 полевого шпата, а теперь пегматита Малышевкого будет содержать 2,72+45 = 47,72, а пегматита Вишневогорского 2,72+10 = 12,72%.

Таким образом, шихтовой состав массы примет вид:

глина ЛТ-3 - 14,6

ДН-2 - 10

каолин - 5

кварцевый песок - 13,48

пегматит Вишневогорский - 12,72

пегматит Малышевский - 47,72

Пересчитаем состав на 100%:

глина ЛТ-3 - 14,1

ДН-2 - 9,7

каолин - 4,8

кварцевый песок - 13

пегматит Вишневогорский - 12,3

пегматит Малышевский - 46,1.

3. Организация текущего контроля

В стандарте предприятия указывается перечень технологических процессов, подлежащих контролю, устанавливаются виды и порядок проверок соблюдения действующей технологии. Контроль технологического процесса наряду с определением качества поступающего сырья и готовой продукции является одним из основных слагаемых всего технического контроля производства керамических изделий.

Для удобства анализа текущего контроля на данном предприятии, рассмотрим кратко технологическую схему, состоящую главные переделы, подлежащие контролю. Автоматизированное производство керамогранитных плиток показано на схеме технологического процесса (рис.1) и включает следующие переделы:

приготовление глинистой суспензии в турбодробилке;

приготовление шликера в мельнице непрерывного действия;

приготовление пресс-порошка из шликерных масс в распылительной сушилке;

прессование и сушка плиток в вертикальной сушилке;

нанесение ангоба на тыльную сторону плиток;

обжиг в щелевой роликовой печи;

сортировка и упаковка плиток в картонные коробки;

укладка плиток в коробках на поддоны (пакетирование) и транспортировка на склад готовой продукции.

Роспуск глинистого сырья осуществляется в турбомешалке. Компоненты подаются в мешалку в следующей последовательности: вода (52%), жидкое стекло (0,9%), каолин (15%), глина ДН-2 (35%), глина Веско-Гранитик (50%).

Параметры готовой глинистой суспензии контролируются при каждом роспуске:

Влажность суспензии 48 - 56%

Остаток на сите №0063 2,5%

Плотность 1,41 - 1,49 г/см3

Вязкость 1,4 - 3,0 оЕ

Возможные нарушения технологии: плохое смешивание и роспуск компонентов, налипание компонентов на стенки емкости. Причины: износ винта, недостаточная влажность, большое количество включений. Методы устранения: увеличение времени роспуска, своевременная подача воды и разжижителя.

Шликер приготавливают в трубной мельнице непрерывного действия.

Глинистая суспензия, плавни и отощающие материалы, пройдя весовую дозировку строго в соответствии с рецептом, попадают в бункер, находящийся над загрузочной воронкой мельницы. Вода добавляется из расчета влажности готового шликера - 35%.

Цветные шликера получают путем добавления в исходную керамическую массу заданного количества цветных сиропов. Приготовление цветных сиропов осуществляется в шаровых мельницах периодического действия. Основными компонентами для приготовления сиропов являются: базовый шликер, краситель, ТПФН, жидкое стекло, вода.

Для обезвоживания шликера применяют башенную распылительную сушилку (БРС, атомизатор). Шликер из расходных мешалок подается в распылительную сушилку под давлением (р=21-23бар). Лаборатория проверяет технологические параметры пресс-порошка, а также исследует факторы, влияющие на изменение влажности и зернового состава. Влажность пресс-порошка зависит от влажности шликера и температуры сушки. На изменение зернового состава существенное влияние оказывают: диаметр отверстий форсунок БРС, давление подаваемого шликера, тонина помола шликера.

Обезвоживание шликера в БРС позволяет получить высококачественный пресс-порошок с заданной влажностью и гранулометрическим составом. Размер гранул порошка колеблется от 0,05 до 0,5 мм. При этом фракция размером от 0,2 до 0,5 мм составляет около 80%. Вследствие этого порошок равномерно заполняет пресс-формы, хорошо прессуется, плитки обладают более гладкой поверхностью, менее склонны к расслаиванию.

Пресс-порошок из силосов вылеживания по системе ленточных конвейеров поступает в расходные бункера (в каждом бункере находится пресс-порошок определенного цвета). В соответствии с рецептом из промежуточных бункеров на ленточный конвейер ссыпается определенное количество базового и цветного пресс-порошков. Пройдя через вибросито, пресс-порошки попадают в смеситель, где происходит их смешение. Готовая смесь поступает в питатель пресса. Прессование плиток осуществляется на гидравлическом прессе. На данном прессе осуществляется двухстороннее, двухступенчатое прессование.

При неправильном приготовлении пресс-порошка могут возникнуть следующие дефекты:

расслоение плитки по причине недостаточной или избыточной влажности пресс-порошка, запрессованного воздуха и упругой деформации глинистых частиц;

расслоение и вздутие из-за разницы влажности в одной и той же плитке, т.е. недостаточного времени вылеживания в силосах;

ямки или трещины из-за присутствия уплотнений большой влажности;

шероховатая и грубая поверхность плитки вследствие неправильного помола;

трещины при недостаточной переработке массы и наличии в ней крупных включений;

неоднородность плитки по толщине, причиной которой является изменение гранулометрии порошка;

при повышенной влажности порошка появляются отклонения плиток по толщине, прилипание их к штампам, трещины плиток во время сушки.

Если неправильно отрегулирован пресс, появляются другие дефекты:

нарушение размеров и выпуклость. Причинами являются недостаточная загрузка пресс-формы (избыток пресс-порошка приводит к вздутию), изношенность пресс-формы и штампов, непостоянство давления прессования.

косоугольность. Наиболее частой причиной данного дефекта может быть дефект передней части матрицы, в результате которого порошок сосредотачивается на задней или передней стороне матрицы.

трещины могут возникнуть при завышенном давлении прессования.

недопрессовка возможна при недостаточном прессовом явлении, пониженной влажности пресс-порошка, неравномерном заполнении пресс-формы.

Не все дефекты могут быть обнаружены сразу, часть из них выявляется после сушки и обжига.

После формования полуфабрикат имеет невысокую механическую прочность из-за наличия в массе влаги. Это затрудняет осуществление последующих операций. Кроме того, значительное уменьшение объема изделий при удалении из них влаги может привести к деформации или треску. Поэтому перед обжигом изделия предварительно сушат.

Сушка плиток на предприятии осуществляется в автоматической вертикальной сушилке. Термический цикл сушилки с целью получения плиток с:

минимальным содержанием остаточной влаги;

максимальной механической прочностью перед обжигом;

максимальной равномерностью температуры на выходе из сушилки.

Время сушки плиток 1,5 часа. Температура плиток на выходе из сушилки - не боле 50 оС. Остаточная влажность не более 0,5 %.

В процессе обжига формируются основные свойства керамогранитной плитки: полуфабрикат уплотняется, обожженное изделие приобретает вид камневидного тела, приобретает прочность и водонепроницаемость.

Высушенные до влажности не более 0,5% и отвечающие всем требованиям технологического процесса керамические плитки поступают на обжиг в щелевую одноканальную печь с роликовым конвейером.

Нарушение допустимых перепадов температур в зоне обжига приводит к деформации плиток (кривизна, нарушение геометрических размеров). При повышенной остаточной влажности высушенных плиток вследствие высокой температуры в первых секциях печи может произойти «взрыв» плиток с засорением соседних изделий, что значительно повышает брак готовой продукции. По окончании обжига плитки посредством роликового конвейера попадают на участки сортировки и складирования.

Технологические параметры контроля плиток представлены в табл. 6.

Таблица 6 - Карта контроля технологического процесса производства

Наименование процесса	Контролируемый параметр	Место и способ отбора пробы, контроля	Периодичность контроля	ГОСТы, ТУ, рабочие инструкции, методики испытаний
	Наименование или обозначение	Допусти-мое значение или переделы измерений
1	2	3	4	5	6
2. Контроль технологического процесса
1. Роспуск пластичных материалов в турбодробилке	Влажность пластичных материалов	? 25 %	Склад сырья от средней пробы	Каждый роспуск	Метод определения массовой доли влаги. (ГОСТ 28584-90)
	Остаток на сите № 0063	? 2,5%	Участок складского хозяйства, турбодро-билка	-«-	РИ 008-04/ 4А-10
	Плотность	1,41-1,49 г/см3	-«-	-«-	РИ 009-04/ 4А-10
	Влажность	48-56 %	-«-	-«-	РИ 006-04/ 4А-10
	Вязкость	1,4 - 3,0 ?Е	Участок складского хозяйства, турбодро-билка	Каждый роспуск	РИ 007-04/ 4А-10
2. Помол сырьевых материалов в мельнице непрерывного действия	Остаток на сите № 0063	0,4-1,2%	Участок МЗО, после ситового и магнитного обогащения шликера	1 раз в час	РИ 008-04/ 4А-10
	Плотность	1,68-1,70 %	-«-	Каждые 30 минут	РИ 009-04/ 4А-10
	Влажность	32-35 %	-«-	1 раз в час	РИ 006-04/ 4А-10
	Вязкость	1,7-3,0 ?Е	-«-	Каждые 30 минут	РИ 007-04/ 4А-10
	Температура шликера	50-67 ?С	-«-	1 раз в смену	РИ 010-04/ 4А-10
3.Приготовление цветных сиропов	Определение остатка на сите № 0063	? 0,1%	Участок МЗО, мельница периодического действия	Каждая загрузка	РИ 008-04/ 4А-10
	Плотность	1,5-2,2 г/см3	Участок МЗО, мельница периодического действия	Каждая загрузка	РИ 009-04/ 4А-10
	Влажность	30-47 %	-«-	-«-	РИ 006-04/ 4А-10
	Вязкость	1,4-3,0 ?Е	-«-	-«-	РИ 007-04/ 4А-10
4.Приготовление пресс-порошков в башенно-распылительной сушилке	Плотность	1,68-1,70 г/см3	Мешалка №1, №2	1 раз в сутки	РИ 009-04/ 4А-10
	Вязкость	2,5-6,0 ?Е	-«-	-«-	РИ 007-04/ 4А-10
	Влажность	32-35 %	-«-	-«-	РИ 006-04/ 4А-10
	Влажность пресс-порошка	4,0-6,0 %	Конвейерная лента перед загрузкой в силоса	1 раз в 30 минут	РИ 014-04/ 4А-10
	Температура пресс-порошка	45-60?С	-«-	1 раз в 30 минут	РИ 010-04/ 4А-10
	Гранулометрия пресс-порошка (остаток на сите)	№ 085 - 0-3% № 05 - 18-30% № 04 - 18-30% № 0212- 40-53% № 01 - 7-14% №0075- 0,3-1,0% < № 0075 - 0.3-1,5%	Конвейерная лента перед загрузкой в силоса	1 раз в 2 часа	РИ 012-04/ 4А-10
5. Прессование полуфабриката	Влажность пресс-порошка	4,0-6,0%	В бункере над прессом	1 раз в час	РИ 014-04/ 4А-10
	Гранулометрия пресс-порошка (остаток на сите)	№ 085 - 0-3% № 05 - 16-30% № 04 - 16-30% № 0212- 35-52% № 01 - 5-15% №0075- 0,3-1,0% < № 0075 - 0,5-1,5%	-«-	2 раза в смену	РИ 012-04/ 4А-10
	Контроль толщины	8,4 - 9,0 мм	-«-	-«-	РИ 016-04/ 4А-10
	Расширение после прессования	0,55-1,3 %	-«-	-«-	РИ 016-04/ 4А-10
	Масса плитки	1640-1780 г	-«-	-«-	РИ 016-04/ 4А-10
	Механическая прочность при изгибе	? 0,5 МПа	-«-	1 раз в сутки	РИ 015-04/ 4А-10
6.Сушка полуфабриката	Остаточная влажность	? 0,5%	С конвейерной ленты после сушилки	1 раз в сутки	РИ 017-04/ 4А-10
	Контроль температуры плитки после сушки	75 - 125 ?С	-«-	-«-	РИ 010-04/ 4А-10
	Механическая прочность при изгибе	? 1,5 МПа	С конвейерной ленты после сушки	1 раз в сутки	РИ 015-04/ 4А-10
3. Сортировка КГП
1.Сортировка КГП	Визуальный контроль качества лицевой поверхности плитки	Соответствие нормам ТУ	Участок сортировки и упаковки	Каждая обожженная плитка	Визуально ТУ 5752-001-54044672-2003
	Контроль геометрических параметров КГП	Соответствие нормам ТУ	Участок сортировки и упаковки	Плитка прошедшая визуальный контроль	ТУ 5752-001-54044672-2003 РИ 40 ПТС
2. Контроль и приемка КГП	Контроль цвета и тона	Соответствие утвержденному эталону цвета	Участок контроля и приемки КГП	Каждая партия (25 плиток)	Визуально ТУ 5752-001-54044672-2003 ГОСТ 27180-2001
	Контроль линейных размеров	± 0,6 %	Участок контроля и приемки КГП	Каждая партия (25 плиток)	ТУ 5752-001-54044672-2003 ГОСТ 27180-2001
	Контроль толщины	± 5,0 %	-«-	-«-	-«-
	Контроль отклонения от геометрических параметров (косоугольность, кривизна лицевой поверхности, искривление боковых граней)	± 0,4 %	-«-	-«-	-«-
3. Укладка КГП на поддоны	Контроль правильности укладки	Соответствие схеме укладки	Участок пакетирования	Каждый поддон	ТИ 40/ПТС
4. Формирование транспортного пакета	Контроль правильности формирования	Соответствие ТИ 54/ПТС	Участок пакетирования	Каждый поддон	ТИ 54/ПТС

4. Контроль готовых изделий

Приемку готовой продукции производят партиями. Объем партии устанавливается соответствующими научно - техническим документом. Обычно он равен сменной выработки одной технологической линии или печи. Приемка готовой продукции осуществляется работниками ОТК. Для контроля отбирается средняя проба, которая должна отражать качество изделий всей партии. Число отбираемых для испытаний образцов устанавливается соответствующим НТД и обычно составляет 0,5-1% от объема всей партии. НТД определен также перечень показателей, по которым производится приемочный контроль и периодические испытания. При приемочном контроле различают две группы испытаний: внешний контрольный осмотр изделий и определение различных свойств, установленных НТД.

Лаборатория готовой продукции осуществляет следующие методы контроля: определение геометрических размеров плиток, водопоглощения, стойкости к глубокому истиранию, твердости, механической прочности, морозостойкости.

Контролируемые параметры приведены в табл.7.

Таблица 7 - Карта контроля технологического процесса производства

Наименование процесса	Контролируемый параметр	Место и способ отбора пробы, контроля	Периодичность контроля	ГОСТы, ТУ, рабочие инструкции, методики испытаний
	Наименование или обозначение	Допустимое значение или переделы измерений
4. Контроль качества готовой продукции
1. Обжиг керамического гранита	Водопоглощение	? 1 %	С конвейерной ленты после обжига	1 раз в смену	РИ 020-04/ 4А-10
	Механическая прочность при изгибе	? 37 МПа	-«-	1 раз в сутки	РИ 015-04/ 4А-10
	Контроль линейных размеров	298,2-301,8 мм	-«-	1 раз в смену	РИ 018-04/ 4А-10
	Контроль толщины	7,6 - 8,4 %	-«-	1 раз в смену	РИ 018-04/ 4А-10
	Усадка керамической плитки	7,0-8,0 %	-«-	-«-	РИ 019-04/ 4А-10
	Масса плитки	1500-1650 г	-«-	-«-	ИЭ 001-04/ 4А-10
	Сопротивление глубокому истиранию	? 205 мм3	С конвейерной ленты после обжига	1 раз в месяц	РИ 023-04/ 4А-10
	Твердость по шкале Мооса	6-8	-«-	1 раз в месяц	РИ 022-04/ 4А-10
	Морозостойкость	не менее 50 циклов	-«-	1 раз в квартал	РИ 021-04/ 4А-10

Для проведения периодических испытаний плитки отбирают из разных мест партии методом случайного отбора единиц продукции в количестве, штук:

-предел прочности при изгибе…………………………5

-износостойкость неполированных плиток………...…5

-износостойкость полированных плиток…………….16

-стойкость к глубокому не истиранию………………..5

-твердость лицевой поверхности по Моосу………..…5

-химическая стойкость лицевой поверхности ……….5

-морозостойкость……………………………………….5

Заключение

В данной курсовой работе был представлен анализ контроля производства керамогранитной плитки. Нормативно-техническим документом данного вида изделия является ТУ 5752-001-54044672-2003, с помощью которого были описаны все контролируемые параметры на всех стадиях производства. При этом было отмечено, к чему приводят отклонения значений контролируемых параметров, а именно к каким видам дефектов изделий. Для предотвращения дефектов, необходимо строгое соблюдение НТД, а конкретнее ТУ, на каждом технологическом переделе.

Контроль на данном предприятии осуществляется отделом технического контроля (ОТК). Работники ОТК должны не только производить контроль, но и предотвращать возможные отклонения от ТУ.

Также были проведены технологические расчеты: расчет молекулярной формулы, расчет рационального состава массы и шихты и др.

Список литературы

1. Лукин Е.С., Андрианов Н.Т. Технический анализ и контроль производства керамики: Учеб. пособие для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 272 с.

2. Кошляк Л.П., Калиновский В.В. Производство изделий строительной керамики: Учеб. для сред. ПТУ. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. Шк., 1985. - 192 с.

3. Кошляк Л.А., Сидельникова Л.Г. Контроль производства и приема изделий строительной керамики. - М.: Высшая школа. 1983. - 143 с.

4. Канаев В.К. Новая технология строительной керамики. - М.: Стройиздат, 1990. - 264 с.

5. Новая технология керамических плиток / Под ред. В.И. Добужинского, - М.: Стройиздат, 1977. - 288 с.

6. Рахалин И.А. Основы проектирования керамических заводов / И.А Рахалин., П.С. Югай, А.Г. Гришанов. - М.: стройиздат, 1973. - 157 с.

7. Журналы "Стекло и керамика", "Строительные материалы",

8. "Огнеупоры и техническая керамика".

9. Строительная керамика: Справочник / Под ред. Е.Л. Рохваргера. - М.: Стройиздат, 1975. - 493 с.

10. Мороз И.И. Справочник фарфорофаянсовой промышленности / И.И. Мороз, М.С. Камская, Л.Л. Олейникова. - М.: Легкая индустрия, 1980. - Т.12.

Размещено на Allbest.ru