Производство кирпича на ООО "Кирпичный завод "Ажемак"

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Не смотря на то, что в современном мире появились новые строительные материалы, основным строительным материалом остается керамический кирпич. Чтобы изготовить кирпич с соблюдением стандартов, технических условий, соблюдением всех требований и шагать в ногу со временем, требуется современное технологическое оборудование, умелое руководство и высококвалифицированные специалисты.

Для выпуска высококачественного кирпича методом пластического формования в мае 2000 года запущен в эксплуатацию кирпичный завод с оборудованием испанской фирмы «АGEMAG».

Завод расположен в Республике Башкортостан, в с. Толбазы Аургазинского района, в 80 км. От г. Уфы по трассе Уфа-Оренбург. Имея небольшой штат работников -- 110 человек, благодаря высокой автоматизации и механизации технологических процессов, завод выпускает более 10 млн. штук кирпича в год. В настоящее время ООО «Кирпичный завод «Ажемак» выпускает керамический пустотный одинарный кирпич красных и светлых тонов. На заводе также можно приобрести и фигурный кирпич.

Вся продукция завода сертифицирована и соответствует санитарно-эпидемиологическим правилам и нормам.

Приемлемая цена, высокое качество, качество обслуживания, делают продукцию завода доступной для всех слоев населения и строительных организаций не только в республике Башкортостан, но и за ее пределами.

Завод имеет собственные карьеры по добыче сырья. Сырье и продукция регулярно проходят контроль качества, как в собственной аттестованной лаборатории, так и в специальных государственных испытательных лабораториях.

У завода имеется свой автотранспортный цех со всей необходимой: горной техникой, самосвалами, погрузчиками, цетровозами. Для изготовления поддонов открыт столярный участок.

Отличительной особенностью продукции, выпускаемой ООО «Кирпичный завод «Ажемак» является точность геометрических размеров, гладкая поверхность, равномерный цвет, высокая марочность и морозостойкость более 50 циклов. За высокое качество выпускаемой продукции ООО «Кирпичный завод «Ажемак» награжден почетными грамотами, дипломами; положительные отзывы потребителей публикуются в средствах массовой информации.

Авто- и железнодорожным транспортом продукция завода вывозится за пределы республики: в г. Москву, Самару, Оренбург, Республику Татарстан, Пермь, Магнитогорск, Тюмень, Ханты-Мансийский автономный округ, Краснодар, Казахстан.

ООО «Кирпичный завод «Ажемак» завоевывает все большее доверие населения. Большинство клиентов, особенно крупных организаций, которые приобрели кирпич, становятся постоянными клиентами и изъявляют желание дальнейшего сотрудничества. Значительная часть потребителей обращается в ООО «Кирпичный завод «Ажемак» по положительным рекомендациям тех, кто ранее приобрел продукцию завода. А это значит, что репутация ООО «Кирпичный завод «Ажемак» в Республике Башкортостан и за ее пределами как солидной и надежной фирмы растет. Для ООО «Кирпичный завод «Ажемак» качество, надежность его продукции и доброе имя имеют первостепенное значение.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА

Керамический кирпич обычно применяется для возведения несущих и самонесущих стен и перегородок, одноэтажных и многоэтажных зданий и сооружений, внутренних перегородок, заполнения пустот в монолитно-бетонных конструкциях, кладки фундаментов, внутренней части дымовых труб, промышленных и бытовых печей. Стоит разделить преимущества рядового (строительного) и лицевого кирпича. Последний применяется практически во всех областях строительства. Лицевой кирпич изготавливается по специальной технологии, которая придаёт ему массу преимуществ. Лицевой кирпич должен быть не только красивым, но и надёжным. Облицовочный кирпич обычно применяется при возведении новых зданий, но также с успехом может быть использован и в различных реставрационных работах. Его используют при облицовке цоколей зданий, стен, заборов, для внутреннего дизайна.

Сырьевые материалы, используемые в производстве керамического кирпича, подразделяются на пластичные (глинистые), непластичные (отощающие, выгорающие и плавни).

К глинистым материалам относятся глины и каолины. Согласно ГОСТ 9169-75 глинистое сырье представляет собой горные породы, состоящие в основном из глинистых минералов (каолинит, монтмориллонит, гидрослюда).

В техническом понимании глинами называют горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластичное тесто, которое в высушенном состоянии обладает некоторой прочностью (связностью), а после обжига приобретает камнеподобные свойства.

Согласно ГОСТ 9169-75 глинистое сырье классифицируют:

- по огнеупорности;

- по содержанию А12О3;

- по содержанию красящих оксидов (Fe2О3, ТiO2,);

- по содержанию водорастворимых солей;

- по минеральному составу;

- по содержанию тонкодисперсных фракций;

- по содержанию крупнозернистых включений;

- по пластичности;

- по механической прочности на изгиб в сухом состоянии;

- по спекаемости;

- по содержанию свободного кремнезема.

Минералогический состав глин представлен каолинитом, монтмориллонитом, гидрослюдой и другими минералами и примесями.

Органические примеси окрашивают глину в черный цвет. В обжиге они выгорают, выделяя газы и обусловливая восстановительную среду внутри черепка. Эти явления могут являться источником определенных пороков («пузыря») при обжиге изделий с плотным черепком.

Физико- химические свойства

При физико-химическом анализе сырья обязательными являются следующие определения: макроскопическая характеристика, химический состав, содержание и состав водорастворимых солей, минералогический состав по методам дериватографического и рентгенофазового анализов.

Макроскопическое описание пробы глинистого сырья выполняют с целью определения внешнего вида, макроструктуры, цвета и плотности. При этом также фиксируют наличие включений и степень вскипания пробы при взаимодействии с 10 %-ным раствором соляной кислоты.

Глинистые минералы в основном представляют собой гидратированные алюмосиликаты кальция, магния, железа и т.д. и поэтому традиционный химический анализ дает первое общее представление о составе сырья и некоторых будущих свойствах изделий. Так, по количеству красящих оксидов, в частности, оксида железа, в сочетании с содержанием оксидов кальция и магния можно судить о цвете черепка из данного сырья, по количеству оксида кальция, магния и диоксида углерода - о количестве примесей кальцита и доломита, по количеству оксида алюминия в сочетании с содержанием оксидов натрия, калия и железа - о температуре плавления глины, по количеству оксида кальция, магния - о характере поведения керамического черепка при обжиге в диапазоне температур 700-900оС и свыше 1100оС и т.д.

Состав и количество водорастворимых солей в глине дает представление о том, появятся ли высолы на поверхности изделий и позволяют выбрать методы их устранения. Нет необходимости говорить о том, насколько важно проведение данного анализа при испытании глинистого сырья для производства лицевого кирпича.

Далее необходимо знать (желательно как можно полнее) минералогический состав сырья. Какие именно глинистые минералы формируют данное сырье, какие примеси присутствуют в сырье: количество свободного кварца, полевых шпатов, кальцита, доломита, количество и формы железистых соединений и т.д.

Обычно сырье имеет полиминеральный состав и в нем присутствуют одновременно несколько глинистых минералов, имеющих различные технологические свойства. Так, например, присутствие в сырье каолинита повышает огнеупорность изделий и обязывает технологов обратить особое внимание на режимы формования и обжига изделий. Монтмориллонитовые глины по сравнению с каолинитовыми и гидрослюдистыми имеют наиболее высокую степень дисперсности, наибольшую набухаемость, высокую пластичность, связующую способность, усадку и чувствительность к сушке и обжигу. Гидрослюдистые глины занимают среднее положение между каолинитовыми и монтмориллонитовыми. В природе, однако, редко встречаются глины, имеющие в своем составе один минерал, поэтому их классифицируют по преимущественному содержанию того или иного минерала.

Данные по минералогическому составу (особенно количественные) получить довольно трудоемко и здесь привлекается большое количество различных дорогостоящих физико-химических методов исследования. В частности рентгенофазовый анализ, позволяющий увидеть количество присутствующих в сырье кристаллических соединений. Эти данные необходимо сопоставлять с результатами химического и других анализов. Рентгеновский анализ позволяет более определенно и достоверно судить о реальном, всегда сложном, минералогическом составе сырья, ибо хорошо известно, что все технологические и эксплуатационные свойства керамической продукции определяются именно особенностями минералогического состава исходного глинистого сырья. Напомним, что рентгеновский метод исследования базируется на `нтерфере рентгеновских лучей от кристаллических решеток минералов и последующей их `нтерференции по вполне определенным физическим законам. Каждое кристаллическое образование имеет свой специфический набор (спектр) дифракционных отражений, по которым это соединение надежно идентифицируется и определяется количественное содержание в сложной естественной или искусственной смеси.

Однако, для идентификации относительно рентгено-аморфных соединений, с несовершенной кристаллической структурой, в частности, глинистого минерала - монтмориллонита, рентгеновского анализа недостаточно для получения полной картины фазового состава и он дополняется дериватографическим анализом.

Дериватографический анализ основан на определении различных тепловых эффектов при нагревании образца. Кривая ДТА характеризует основные физико-химические процессы, происходящие в пробе при ее нагревании.

Эндотермические эффекты, идущие с поглощением тепла, свидетельствуют о разрушении исходных кристаллических или рентгено-аморфных соединений; процессах плавления и т.п. Экзотермические эффекты на кривой ДТА, происходящие с выделением тепла, обычно говорят о процессах новой кристаллизации, выгорании органики и т.д.

Определяем керамические характеристики сырья: засоренность крупнозернистыми включениями, активность карбонатных включений, гранулометрический состав, пластичность, чувствительность к сушке, показатель критической влажности, спекаемость и огнеупорность. Кроме этого для исследования термических свойств глин используют методы дилатометрического и дериватографического анализов. На этом же этапе определяют дисперсность отощающих добавок.

Содержание крупнозернистых включений выполняют методом промывки пробы на сите 0,5 мм с последующим рассевом на ситах 5, 3, 2 и 1 мм. Данный анализ дает представление о содержании в пробе крупных каменистых включений, включений кварца, карбонатов, органики и др. На этом этапе также определяют содержание и активность крупных карбонатных включений. Результаты данного анализа используются при решении вопроса о необходимой степени измельчения исходного глинистого сырья.

Для получения информации о глинистой части пробы делают гранулометрический анализ методом пипетки, позволяющий определить размеры частиц глинистого сырья. Так глинистые минералы, имеющие размеры в несколько микрон и менее будут, естественно, находиться в таких фракциях (0,005-0,001 и менее 0,001 мм.), а, например, свободный кварц в наиболее крупных фракциях (свыше 0,01 мм). Для определения качественного и количественного состава глинистого сырья в дальнейшем данные, полученные с помощью других анализов, сверяют с результатами гранулометрического анализа.

Пластичные свойства глин характеризуются влажностью и изменяются для одной и той же глины в зависимости от количества воды. Переход глины от одной консистенции к другой совершается при определенных значениях влажности, которые получили название пределов пластичности. Влажность, при которой глина переходит из пластичного состояния в текучее, называется верхним пределом пластичности, или границей текучести. Влажность, при которой глина переходит из пластичного состояния в хрупкое, называется нижним переделом пластичности или границей раскатывания. Разность между верхним пределом и нижним пределами пластичности являются характеристикой пластичности глин, и называется числом пластичности. Определяют эту характеристику с помощью прибора Васильева. За рубежом пользуются показателем пластичности по Аттербергу.

По числу пластичности глины классифицируются как высокопластичные с числом пластичности более 25, среднепластичные - 15-25, умереннопластичные - 7-15, малопластичные - менее 7 и непластичные, которые вообще не дают пластичного теста. Показатель пластичности коррелирует с гранулометрическим составом глины и естественно с минералогическим составом, т. Е. определяется содержанием глинистого вещества в сырье.

Исследование сушильных свойств сырья занимает весьма существенное место в лабораторно-технологических исследованиях. Сушильные свойства сырца, его формуемость напрямую связаны с количеством монтмориллонита. Чем его больше, тем выше чувствительность сырья к сушке. Однако это утверждение относится к глинам с общим содержанием глинистого вещества не менее 30-40 %.

Характеристики сырья и продукта

Прочность - основная характеристика кирпича - способность материала сопротивляться внутренним напряжениям и деформациям, не разрушаясь.

Марка - это показатель прочности, обозначается «М» с цифровым значением. Цифры показывают, какую нагрузку на 1 кв.см. может выдержать кирпич. Например, марка 100 (М100) обозначает, что кирпич гарантированно выдерживает нагрузку в 100 кг на 1 кв.см. Кирпич может иметь марку от 75 до 300. В продаже чаще всего встречается кирпич М100, 125, 150, 175.

Как узнать, какой марки нужен кирпич? Например, для строительства многоэтажных домов используют кирпич не ниже М150. А вот для коттеджа в 2-3 этажа достаточно и «сотки» (то есть М100).

Морозостойкость - способность материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание в водонасыщенном состоянии.

Морозостойкость (обозначается «Мрз») измеряется в циклах. Во время стандартных испытаний кирпич опускают в воду на 8 часов, потом помещают на 8 часов в морозильную камеру (это один цикл). И так до тех пор, пока кирпич не начнет менять свои характеристики (массу, прочность и т.п.). Тогда испытания останавливают и делают заключение о морозостойкости кирпича.

Для строек нужно использовать кирпич морозостойкостью не менее 35 циклов. Поэтому крупные заводы стараются не выпускать кирпич морозостойкостью ниже 35 циклов. Но на рынке еще встречается кирпич морозостойкостью 25 и даже 15 циклов (как правило, привезенный из теплых регионов). У него низкая цена, это привлекает покупателей (а продавцы стараются не распространяться об «особенностях»).

Известковые включения (иногда их называют «дутиками»). Откуда они берутся? Глинистое сырье содержит известняк. Во время подготовки сырья известняк измельчается. Но если остались хотя бы полмиллиметровые зерна, жди подвоха. Они набирают влагу и «раздуваются», откалывая кусочки кирпича. Если глубина откола больше 6 мм, такой кирпич ОТК бракует, если меньше - его пускают в продажу. Фасады домов, сложенные из такого кирпича, получаются рябыми, словно «засиженные мухами». Кстати, известковые включения - не чисто российская беда. Для Европы - это тоже проблема.

ООО «Кирпичный завод «Ажемак» выпускает кирпичи

№	Виды продукции	НТД	Наименование кирпича	марка	Цена, руб/шт.
1.		ГОСТ 530-2007	Кирпич керамический одинарный рядовой пустотелый красный КОРПу 1НФ	М 100-125	6,00
2.		ГОСТ 530-2007	Кирпич керамический одинарный рядовой пустотелый красный КОРПу 1НФ рельефный«черепашка»	М100-125	6,00
3.		ТУ 5741-002-48874808-2008 пустотность 4,9 %	Кирпич керамический одинарный рядовойпустотелый красный КОРПу 1НФ	М150-200	6,60
4.		ТУ 5741-002-48874808-2008 пустотность 4,9 %	Кирпич керамический одинарный рядовой пустотелый красный КОРПу 1НФ рельефный«черепашка»	М150-200	6,60
5.		ТУ 5741-002-48874808-2008	Кирпич керамический одинарный рядовой пустотелый светлый КОРПу-с 1НФ	М100-125	11,80 кирпич 2009 года
6.		ТУ 5741-002-48874808-2008	Кирпич керамический одинарный рядовой пустотелый светлый КОРПу-с 1НФ	М100-125	11,80
7.		ТУ 5741-001-48874808-2004	Кирпич керамический одинарный рядовой пустотелый фигурный КОРПуФ-К1	М100-125	9,00
8.		ТУ 5741-001-48874808-2004	Кирпич керамический одинарный рядовой пустотелый фигурный КОРПуФ-К2	М100-125	9,00
9.		ТУ 5741-001-48874808-2004	Кирпич керамический одинарный рядовой пустотелый фигурный КОРПуФ-У1	М100-125	9,00

2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ И СТАДИИ ПРОИЗВОДСТВА

Добыча и усреднение глины

Перед началом работ по добыче глины на карьерах проводят подготовительные и вскрышные работы, обеспечивающие в дальнейшем нормальную бесперебойную работу по добыче.

При подготовительных работах удаляют растительность, устраивают водоотводные канавы и подъездные пути. В качестве машины для удаления растительности служат кусторезы, корчеватели.

При вскрышных работах удаляют растительный слой, почву, подзол, песок, т.е. все непригодные для производства слои, покрывающие толщу глины. Землеройное оборудование и способ вскрышных работ выбирают в соответствии с особенностями месторождения и рельефа местности на основе проекта разработки карьера. Для вскрышных работ применяют колесные скреперы, бульдозеры, иногда многоковшовые экскаваторы, а в отдельных случаях гидромониторы .

В качестве глинодобывающих машин применяют, как правило, многоковшовые и одноковшовые экскаваторы. В отдельных случаях используют скреперы, бульдозеры и струги. Однако эти машины целесообразно применять лишь при благоприятных горногеологических условиях, равномерном и однородном залегании сырья и достаточной мощности.

Свойства глины, добываемой в карьере, неоднородны. По толщине залегания обычно меняется пластичность, засоренность, влажность и химический состав сырья. Поэтому глины, залегаемые в карьерах в их естественном состоянии, без предварительной подготовки непригодны для изготовления кирпича. Для того чтобы получить из имеющегося сырья высококачественный кирпич, необходимо сделать глиняную массу однородной, т.е. усреднить ее.

Усреднение глины производят в процессе ее добычи в карьере, а также путем перевалки ее в открытые глинозапасники, так называемые «конусы» или же в стационарные глинохранилища закрытого типа.

Усреднение глины с дополнительным ее вылеживанием даже в больших массивах улучшает перемешивание разнородных по свойствам слоев глины, содействует некоторому разрушению ее природной структуры, повышает эффективность последующей ее механической обработки.

В зависимости от объема потребляемой глины, расстояния от места добычи глины к месту ее потребления и рельефа местности выбирают тот или иной вид транспорта: безрельсовый - автомашины, скреперы, бульдозеры; рельсовый - мотовозы, электровозы, канатная тяга. Для внутрицехового транспортирования глины и добавок применяют ленточные конвейеры и ковшовые элеваторы .

Подготовка добавок

Добавки, применяемые в кирпичном производстве, требуют подготовки, которая заключается в измельчении их до заданного зернового состава или в просеивании. Для подготовки добавок применяют щековые, валковые и молотковые дробилки, шаровые мельницы, барабанные грохоты и др. Выбор дробилки зависит от твердости и размеров кусков измельчаемых добавок. Перед измельчением кварцевый песок подвергают просеву через сито с отверстиями 3 мм для отделения крупных включений. Древесные опилки просеивают через сито с отверстиями 8 - 10 мм.

Дробление глины

Глину, поступающую в производство, подвергают первичному дроблению в стругачах, камневыделительных и дезинтеграторных вальцах, предназначенных также для одновременного удаления из массы твердых включений. Если глину не отделять от включений, то в дальнейшем каменистые твердые включения могут понизить прочностные характеристики кирпича и могут повредить оборудование для его производства.

Дезинтеграторные камневыделительные вальцы служат для предварительного дробления пластичных глин и частичного удаления каменистых включений. Вальцы состоят из двух валков различного диаметра и с различной скоростью вращения, из которых валок большего диаметра гладкий, а меньшего диаметра ребристый.

Винтовые камневыделительные вальцы служат для первичного дробления рыхлых глин и одновременно выделения из них каменистых включений. Винтовые вальцы этого типа имеют винтовую спираль на одном валке, другой валок гладкий. Спираль в виде выступающих ребер отводит поступающие с глиной камни в лоток, находящийся у конца валка.

Формование кирпича

При производстве керамического кирпича используется метод полусухого прессования и метод пластического формования, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. При наличии рыхлых глин и глин средней плотности с влажностью не выше 23-25% применяют пластический способ переработки глин; для слишком плотных глин, плохо поддающихся увлажнению и обработке с низкой карьерной влажностью (менее 14-16%),-полусухой способ переработки.

При переработке глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно и просто в обслуживании. Температура обжига изделий примерно на 500С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

Недостатком способа пластического формования является большая длительность технологического цикла за счет процесса сушки сырца, продолжающегося от 1 до 3 суток. Низкая прочность формованного сырца, особенно пустотелого, большая усадка материала при сушке и наличие отдельного процесса сушки затрудняет возможность механизации трудоемких операций при садке сырца на сушку, перекладке высушенного сырца для обжига и совмещения в одном агрегате процессов сушки и обжига.

Чтобы получить изделия требуемого качества необходимо из глины удалить каменистые включения, разрушить ее природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности и структуре, а также придать массе надлежащие формовочные свойства.

Смешивание сырьевых компонентов

После первичного дробления и частичного удаления крупных включений необходимо смешать глину с добавками. Смешивание сырьевых компонентов имеет важную роль в технологии производства кирпича, так как лучшая гомогенизация сырьевой смеси дает возможность получать качественную продукцию. Для смешивания глины с добавками применяют одновальные и двухвальные смесители.

Кирпичный завод «Ажемак» оснащен двухвальными смесителями СМК-18 (СМ-246) с пароувлажнением и СМ-447А без пароувлажнения. Лопастный двухвальный смеситель с пароувлажнением СМК-18 (СМ-246) представляет собой корпус в виде корыта, в котором помещены два вала с лопастями

В днище корпуса устроены щели для распределения пара и люк для выгрузки массы. К нижней части корпуса приварены пять конденсационных цилиндров 2. Эта часть закрыта теплоизоляционным кожухом, заполненным минеральной ватой.

Верх корпуса закрыт корытообразной крышкой, которая является его продолжением и служит для сохранения тепла и уменьшения утечки пара; на крышке сделан загрузочный люк.

Глина и добавки в заданной пропорции непрерывно загружаются в смесители и смешиваются насаженными на валы вращающимися лопастями, которые одновременно продвигают смесь к разгрузочному отверстию. Скорость смешивания и обработку массы регулируют, изменяя угол наклона лопастей.

При работе смесителя необходимо следить за тем, чтобы равномерно подавались компоненты шихты. Нельзя допускать перегрузки смесителя.

Корпус смесителя должен бытъ накрыт металлической решеткой. Становиться на нее, а также проталкивать массу сквозь решетку каким-либо предметом запрещается. Брать пробу глины из смесителя во время его работы можно только специальным совком. В процессе работы не допускается открывать крышку и снимать решетку

Вторичное измельчение и обработка глиняной массы.

Для вторичного измельчения и обработки глиняной массы применяют дырчатые вальцы, бегуны мокрого помола и глинорастиратели. В зависимости от свойств массы и требуемой степени ее обработки в технологическую линию включают ту или иную машину или две из них

Бегуны мокрого помола СМ - 365

Рабочим органом являются катки. Они состоят из корпуса и чугунного бандажа . Бандаж соединяют с корпусом клиньями, которые вставляют в пазы между корпусом и бандажом и стягивают болтами. Катки вращаются одновременно вокруг горизонтальной оси и вертикального вала . В ступице бандажей катков установлены два подшипника для оси катка.

Обработка на бегунах трудно размокаемых глин улучшается, если глину предварительно увлажняют горячей водой или паром в смесителе, установленном перед бегунами. При этом целесообразно стандартные плиты с отверстиями сечением 16X50 мм заменять плитами сечением 10x50 мм, что часто делают при производстве пустотелого кирпича и камней.

На бегунах куски глины под тяжестью катков раздавливаются, а за счет усилий сдвига, образуемого при вращении катков, куски разрываются и растираются.

Обработка массы на бегунах резко повышает связность и однородность массы. Прочность высушенных изделий, изготовленных из обработанной на бегунах массы, повышается на 30-40%, и увеличивается вследствие этого прочность готовых изделий. Количество отходов уменьшается

Формование кирпича-сырца

Изделия из пластичных масс формуют, выдавливая глиняный брус через профилированные мундштуки шнековых горизонтальных прессов, называемых ленточными. Затем глиняный брус разрезают на отдельные изделия с помощью резательной машины.

Ленточный вакуумный комбинированный пресс СМ-443А предназначен для пластического формования кирпича из предварительно подготовленной и вакуумированной глиняной массы влажностью не менее 18%. При формовании изделий осуществляются перемешивание, пароувлажнение, вакуумирование и прессование глиняной массы. Основными узлами пресса являются рама, глиномешалка, вакуум-камера и вакуумная установка, шнековый вал, нагнетательный валок, прессующий цилиндр, приводной вал и привод.

Перед подачей в вакуум-камеру глиняная масса уплотняется в конусной части смесителя, заполняет его выходную часть, проходит через кольцевое отверстие и разрезается ножами на слои небольшой толщины (10-15 мм). В вакуум-камере происходит дезаэрация (удаление воздуха) массы, которая с помощью питающего валка подается на винтовой шнек пресса, проходит по его корпусу и выталкивается через прессовую головку и мундштук. При формовании обыкновенного кирпича мундштук имеет прямоугольное сечение, а при изготовлении пустотелых камней в мундштуке пресса устанавливают пустотообразующий сердечник, состоящий из скобы, стержней и кернов (насадок), профилирующих отверстия в

Непрерывно поступающий из пресса брус сырца разрезается отрезным устройством на куски требуемой длины (2,5 м). Отрезанный кусок бруса отделяется ускорительным транспортёром и подаётся на разрезное устройство, где он принимается транспортёром специальной конструкции. После подачи бруса на разрезное устройство, транспортёр останавливается, и находящийся на нём брус, разрезается на отдельные кирпичи путём опускания и подъёма разрезного устройства, в котором поперёк направления подачи бруса натянуты разрезные элементы (струны). После окончания операции разрезки транспортёр разрезного устройства начинает двигаться и кирпич сырец перегружается на следующий транспортёр раздвижного погрузочного устройства, причём, за счёт плавной регулировки скорости этого транспортёра кирпичи могут раздвигаться на требуемое расстояние. После передачи всех кирпичей на раздвижной транспортёр, он останавливается, и находящиеся на нем кирпичи толкателем сдвигаются в поперечном направлении на вагонетки, движущиеся прямо под транспортёром с такой же скоростью. Концы разрезанного бруса при этом остаются на раздвижном транспортере. При подаче следующей группы разрезанных кирпичей, с разрезного устройства, на раздвижной транспортёр, отрезки сырца сбрасываются на транспортёр отходов и возвращаются в пресс. Таким образом, кирпичи, группа за группой, поперечными рядами сажаются на вагонетку.

Сушка кирпича

При пластичном способе формования обжигать сразу кирпич сырец нельзя, так как на данном этапе он имеет очень высокое содержание влаги и при обжиге просто потрескается. Поэтому кирпичи сначала сушат, процесс сушки является обязательным. В это время влага, содержащаяся в изделиях, перемещается из внутренних областей к поверхности, вступает в соприкосновение с теплым воздухом и испаряется. В результате испарения воды освобождается место между частицами глины. Происходит уменьшение объема изделий или усадка. Температура сушки, а также темп роста температуры, играют важную роль в процессе изготовления кирпичей. Влага начинает испаряться при нагреве изделия в диапазоне температур 0-150°C. Когда температура нагрева достигает 70°C, давление водяных паров может достичь критических значений, что в свою очередь приведет к возникновению трещин. Рекомендуемый темп роста температуры 50-80°C в час. При этом скорость испарения влаги с поверхности, не будет опережать скорость парообразования внутри изделия. После завершения сушки кирпичи отправляются на обжиг в специальные печи

Сырец поступает в сушилку на вагонетках, которые перемещаются в туннелях по рельсовым путям с помощью передвижных или канатных толкателей. Отдельные туннели объединяют в блоки по 4-20 туннелей, имеющих общие каналы для подачи и забора теплоносителя. Основные преимущества туннельных сушилок: поточность производства, высокий уровень механизации, высокая производительность труда. К недостаткам туннельных сушилок относятся: большое количество вагонеток и необходимость их пополнения, подверженность металлических изделий вагонеток коррозии, неравномерность сушки изделий по поперечному сечению туннеля (вверху температура теплоносителя выше, чем внизу) и необходимость круглосуточной загрузки и разгрузки вагонеток.

Параметры режима сушки кирпича в туннельных сушилках: срок сушки 12-50 ч, температура теплоносителя 50-80 °С, температура отработанных газов 25-40 °С, относительная влажность 75-95%, расход теплоносителя на один туннель 3000-10 000 м3/ч, скорость движения теплоносителя в туннеле 0,8-2 м/с. Начальная влажность массы 18-25%, конечная - 5-7%. Использование отработанного теплоносителя (до 70-80%) Для сушки позволяет повысить влагосодержание свежего теплоносителя, смягчить режим сушки и сократить его срок.

Обжиг кирпича

Завершающей стадией технологии всех изделий строительной керамики является их обжиг. При обжиге изделия окончательно формируется структура материала, т.е. происходит спекание керамики, в результате чего сырец из конгломерата слабосвязанных частиц превращается в достаточно твердое и прочное тело.

При обжиге изделий в печах одновременно протекает ряд сложных процессов: горение и газификация топлива, движение продуктов горения в рабочем пространстве печи, теплообменные и массообменные процессы, связанные с экзотермическими и эндотермическими эффектами в обжигаемых изделиях изменения в добавках, вводимых в массу, и др.

Формирование черепка изделий при обжиге достигается оптимальным выбором температуры и времени нагрева полуфабриката (температурного режима), а также химическим составом печной атмосферы (газовым режимом) и временем обжига. Температурный режим обжига изделий условно разделяют на четыре периода: досушки, подогрева, взвара, охлаждения.

Досушка производится с целью полного удаления воды затворения и гигроскопической, а также равномерного прогрева массы полуфабриката до 100-2000С. Наиболее интенсивно удаляется вода при 80-1300 С. Удаление адсорбционно связанной воды (120-1300С) сопровождается первым эндотермическим эффектом (поглощение тепла), что связано с возможностью растрескивания сырца. Температура в период досушки поднимается медленно при наличии достаточной тяги, предотвращающей возможность конденсации паров на сырце .

Подогрев до 800 0С, т.е. до начала упругих деформаций, первоначально производится дымовыми газами и далее при сжигании топлива. В начальной стадии этого периода (3000 С) начинается выгорание органических примесей, заканчивающееся при медленном подъеме температуры до 4500С, при быстром подъеме - около 700 - 8000 С.

Выгорание органических веществ протекает в два этапа. В начале происходит выделение и сгорание летучих веществ (350-4000С). Коксовый остаток выгорает к концу второго периода (700-8000 С). Скорость выгорания веществ обратно пропорциональна квадрату толщины изделия и во многом зависит от избытка воздуха в печных газах.

В середине периода при температуре 500-6000 С происходит интенсивное выделение конституционной воды, сопровождающееся вторым эндотермическим эффектом, который заканчивается при скоростном обжиге, когда температура достигает 900-10000 С. В этом же температурном интервале происходит диссоциация минералов, содержащих железа, например сидерита FeCO3с выделением СО2. В восстановительной среде, создаваемой сжиганием топлива внутри черепка при вводе топлива в массу или при водяном орошении, часть окиси железа восстанавливается в закись с образованием легкоплавких эвтектик (железистых стекол), особенно при поднятии температуры до 850 - 9000С, способствующих уплотнению черепка [23,27].

При температуре 550 0С и наличии восстановительной среды начинается диссоциация сульфидов и сульфатов с выделением SO2, а при 700-8000 С - диссоциация карбонатов СаСО3 и МgCO3, заканчивающаяся при 950-1000 0 С с выделением углекислого газа и повышением пористости изделий.

Начиная с 7000 С и выше, щелочи, находящиеся в глине, вступают во взаимодействие с другими компонентами глины, образуют расплав, количество которого также возрастает с повышением температуры.

В процессе формирования черепка жидкая фаза (расплав) непрерывно меняется. Количество расплава, образующегося при одной и той же температуре зависит от химического состава глинистых материалов и добавок, реакционной способности и дисперсности компонентов массы, качества печной, среды и продолжительности нагрева.

При малом содержании жидкой фазы достаточная механическая прочность изделий не обеспечивается, при излишнем возможна деформация изделий в процессе обжига. В этом периоде обжига изделий (700-8000 С) кристаллическая решетка глинообразующих минералов не разрушается, поэтому такие физико-механические показатели, как усадка, прочность, пластические деформации, модуль упругости, изменяются незначительно. Пористость изделий к концу периода увеличивается. Этот период нагрева не является опасным для быстрого подъема температур, даже для глин, чувствительных к обжигу .

Скорость подъема температуры определяется в основном не свойствами сырья, обжигаемых изделий, а конструктивными особенностями печей, и в некоторые периоды может колебаться от 150 до 800 град/ч, а в среднем - около 300 град/ч.

Для выравнивания температуры в печи и более полного протекания физико-химических процессов в конце взвара производится выдержка 3-5 ч.

Краткосрочная выдepжкa также способствует интенсивному протеканию превращений кремнезема, образованию муллита, хотя завершение этих процессов переносится в область более высоких температур, чем температуры обжига изделий. Поэтому нарастание прочности черепка изделий, начинающееся при температуре 800-8500С и продолжающееся до конца обжига (900-10500С),объясняется не столько влиянием вновь образующихся соединений (из-за недостаточных для их образования температур и времени), сколько действием расплава, который, благодаря энергии поверхностного натяжения, сближает и связывает более крупные частицы массы, - дегидратированные частицы глинистого вещества и зерна кварца. Прочность охлажденного расплава (стекловидной фазы) достигает 490- 588 Мн/м2 (5000-6000 кг/см2).

Охлаждение начинается небольшой зоной «закала» и характеризуется медленным пониженном температуры (около 300 0С в час) до 550-5000С без отбора тепла для избежания внутренних напряжений и растрескивания изделий. Появление трещин, скорее всего, возможно в интервале температур 600-4000С в результате полиморфных превращений кварца (при 5730С) и перехода расплава из вязкого в твердое состояние. Поэтому при использовании в качестве отощающей добавки крупнозернистого кварцевого песка (размером 0,8-1,2 мм) скорость охлаждения должна уменьшаться на 15-20% по сравнению со скоростью охлаждения при использовании мелкозернистого песка.

Дальнейшее охлаждение до конечной температуры 40-500 С происходит быстро, и допускаемая величина температурного перепада возрастает до 120-125 град в час. Количество воздуха, необходимое для полного охлаждения изделий, составляет в среднем 6500-7500 кг на 1000 шт. условного кирпича. При этом в зоне взвара коэффициент избытка воздуха будет около 3,5-4,5 и отсасывающий вентилятор должен удалять из печи около 22000-30000 кг газа на 1000 шт. обжигаемого условного кирпича

Продолжительность обжига изделий зависит от материала обжигаемых изделий и его физических свойств (теплопроводности, плотности, механической прочности и др.), температуры обжига, скорости изменения температуры, типа и плотности садки, вида обжигаемых изделий (размера, формы, сложности), типа и состояния печи, условий сжигания топлива, теплоотдачи движения газов в рабочем канале печи.

Обжигают керамический кирпич в кольцевых, камерных, туннельных, щелевых, роликовых и других печах. Туннельные печи имеют значительные преимущества перед печами периодического действия и кольцевыми печами. Садка кирпича-сырца на вагонетки туннельных печей и выгрузка обожженного кирпича с этих вагонеток производится вне печи, в нормальных температурных условиях, что значительно облегчает труд обслуживающего персонала и дает возможность механизировать трудоемкие процессы садки и выгрузки кирпича. В туннельных печах можно осуществить полную автоматизацию управления режимом обжига. К достоинствам туннельных печей относится и то, что у них температурный перепад в различных участках обжига незначителен. Туннельные печи представляют собой непрерывно действующие установки, в которых по специальному туннелю навстречу продуктам горения движутся вагонетки с обжигаемыми на них изделиями. Основным видом топлива для туннельных печей является природный газ. В ряде случаев используется жидкое и твердое низкосортное топливо, сжигаемое в выносных топках.

В зоне подогрева температура повышается со скоростью 50°С/ч до 100°С, затем со скоростью 150°С/ч до 750-800 °С. Затем скорость нагрева несколько снижается и повышается снова в зоне обжига. Охлаждение после обжига медленное за счет теплопотерь в окружающую среду, а с 500 до 50°С скорость охлаждения повышается до 120°С/ч. Большая часть производственного времени (60-65%) при обжиге отводится зонам подогрева и охлаждения, так как в этих зонах возможно появление наибольшего количества дефектов.

Кирпич снимается с вагонеток, устанавливается на поддоны, упаковывается в транспортные пакеты и транспортируется с помощью автопогрузчика. На кирпичных заводах применяются автопогрузчики самых различных типов со щитовыми захватами и с зажимами. Вилочные зажимы работают от гидравлической системы либо приводятся в действие от веса поднимаемого пакета.

После чего кирпич отправляется на склад готовой продукции, находящийся на открытых асфальтированных площадках, расположенных на территории предприятия. Склад готовой продукции оборудован мостовыми кранами для загрузки поддонов с кирпичом в автомобили.

3. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Одним из важнейших принципов организации производства является создание безопасных и безвредных условий труда на всех стадиях производственного процесса. Мероприятия по охране труда обеспечиваются проектно-сметно-конструкторской и другой технической документацией. Технологический процесс производства керамического кирпича должен соответствовать требованиям безопасности. Организация и проведение технологического процесса предусматривает меры безопасности и безвредности для работающего персонала, близ расположенных жилых массивов и окружающей среды. Производственный процесс должен быть взрыво - и пожаробезопасным .

При производстве керамического кирпича в цехе дробления, формования, сушки и обжига присутствуют вредные и опасные факторы. Основными опасными на производстве факторами являются: движущиеся части оборудования производства кирпича, повышенная температура рабочей зоны, нагретая поверхность оборудования и другие. К основным вредным факторам в производстве кирпича являются: запыленность воздуха и шум.

Главными источниками пылеобразования на заводе являются такие производственные процессы как дробление сырья, транспортировка сырья ленточными транспортерами, приготовление сырьевой смеси. При производстве строительного кирпича наибольшее пылевыделение, превышающее ПДК на складах глины - 1,5-2,5 (ПДК глинистой пыли в воздухе рабочей зоны не должна превышать 0,5 мг/м3), песка 5-7 (ПДК песочной пыли в воздухе рабочей зоны не должна превышать 2 мг/м3 . На участке погрузки и разгрузки запыленность в 2-3 раза превышает допустимые концентрации. С запыленность на заводе керамического кирпича борются с помощью пылеулавливающих аппаратов и герметизации оборудования .

Повышение уровня шума оказывает вредное воздействие на организм человека. Производственные процессы на предприятии по производству керамического кирпича сопровождаются шумом, особенно большое количество шума приходится на цех дробления. В результате длительного воздействия шума нарушается нормальная деятельность сердечнососудистой и нервной системы, пищеварительных и кроветворных органов, развивается профессиональная тугоухость, прогрессирование которой может привести к полной потере слуха. Снижение шума можно достичь уменьшением его в источнике образования, то есть оборудование изолировать с помощью средств звукоизоляции, а также акустической обработкой помещений и средствами индивидуальной защиты .

Производственное оборудование цеха должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91. Производственное оборудование должно соответствовать требованиям безопасности в течение всего срока службы. Движущиеся (вращающиеся) части производственного оборудования, являющиеся источниками опасности, должны быть ограждены сетчатыми или сплошными металлическими ограждениями. Эксплуатация оборудования при снятых или неправильно установленных ограждениях запрещается.

Противопожарная защита

Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты.

Проектирование и эксплуатация всех промышленных предприятий регламентируются «Строительными нормами и правилами», «Правилами устройства электроустановок» и других правил пожарной безопасности на предприятии. В соответствии со СниП II-2-80 все производства делятся по пожарной взрывной и взрывопожарной опасности на категории. Предприятие по производству строительно-облицовочных материалов относится к категории «Д» - производства в которых обрабатываются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Согласно Правилам противопожарной защиты предусмотрены такие основные мероприятия по предупреждению возникновения пожара в производственных помещениях, а также быстрой его ликвидации или локализации:

- использование во всех цехах огнестойких перекрытий;

- использование во всех камерах с электрооборудованием негорящего крепления, а также установление возле входов в камеры противопожарных дверей;

- для ликвидации пожаров на начальной стадии в цехах имеются огнетушители.

Противопожарная защита зданий и сооружений обеспечивается соблюдением противопожарных разрывов между стоениями, обеспечение свободных подъездов к пожарным гидрантам, установление противопожарных щитов с пожарным инвентарем и др.

Запас воды на предприятии для противопожарных нужд хранится в резервуарах емкостью по 250 м3 каждый, которые расположены в границах промышленной площадки.

За противопожарную безопасность на заводе ответственным лицом назначен начальник службы охраны

По электро безопасности цех в соответствии с требованием ПУЭ (правила установки электрооборудования) относиться к категории с повышенной опасностью (2 класс) .

Для защиты людей от поражения электрическим током производственное оборудование должно удовлетворять следующим требования:

1. токоведущие части производственного оборудования, являющиеся источником опасности, должны быть надежно изолированы или расположены в недоступных для людей местах;

2. металлические части производственного оборудования, которые вследствие повреждения изоляции токоведущих частей могут оказаться под напряжением опасной величины, должны быть заземлены (занулены) .

Контроль шумового воздействия на производстве осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 и СН 3223-85. Оборудование, являющиеся источником повышенного шума, должно быть изолировано, рабочие для безопасной работы в помещениях с шумом должны пользоваться специальными средствами индивидуальной защиты.

Размещение производственного оборудования в производственных помещениях не должно представлять опасности для персонала и должно соответствовать действующим нормам технического проектирования СниП и правилам ТБ .

Индивидуальные средства защиты и первая помощь

Средства индивидуальной защиты применяют для предотвращения или уменьшения воздействия на работающих опасных и вредных производственных факторов. К средствам защиты предъявляют следующие требования: они должны обеспечивать высокую степень защитной эффективности и удобство при эксплуатации: должны создавать наиболее благоприятные для человека соотношения с окружающей внешней средой и обеспечивать оптимальные условия для трудовой деятельности по ГОСТ 12.4.011-75. Средства индивидуальной защиты в каждом отдельном случае следует выбирать с учетом требований безопасности для данного процесса или вида работ.

На заводе по производству кирпича каждый работник, который работает на производственных работах, обеспечивается спецодеждой, спецобувью и средствами индивидуальной защиты.

Спецодежда должна защищать тело человека от производственных вредностей, не препятствовать нормальной терморегуляции организма, быть удобной, не стеснять движения и хорошо очищаться от загрязнений.

Согласно ГОСТ 12.4.103-83 в зависимости от защитных свойств спецодежда бывает общего назначения, влагозащитная (водонепроницаемая, водоупорная), защищающая от воздействия радиоактивных загрязнений и рентгеновских излучений кислотозащитная, щелочезащитная, нефтемаслозащитная, защищающая от механических воздействий, пылезащитная, защищающая от органических растворителей и от токсичных веществ, термозащитная, электрозащитная и сигнальная.

На заводе по производству керамического кирпича для защиты рабочих от вредных и опасных факторов применяется пылезащитная, термозащитная одежда.

Пылезащитная спецодежда применяется при работах, связанных с выделением больших количеств пыли различного характера. Ее изготовляют из гладких плотных тканей типа молескин, поры которых образуют извилистые каналы.

Термозащитная спецодежда применяется при воздействии высокой температуры, отлетающих искр, окалины. Ткань для этого вида одежды должна быть достаточно плотной, гладкой, трудно воспламеняющейся, кроме этого ткань должна быть воздухонаполненной, чтобы плохо проводить тепло и предохранять от перегревания, а также слабо поглощать лучистое тепло и легко отражать его во внешнюю среду.

Спецобувь должна обеспечивать защиту ног работающего от возможных вредных воздействий окружающей среды: травм, агрессивных веществ, низких температур, ожогов, пылящих и загрязняющих веществ.

Спецобувь подразделяется на следующие виды: общего назначения, влагозащитная, кислотощелочная, нефтестойкая, термозащитная, спецобувь для работающих во взрывоопасных и пыльных цехах, виброзащитная, диэлектрическая и антистатическая. На заводах по производству кирпича применяется термозащитная и пылезащитная обувь. Спецобувь может быть кожаной, резиновой и валяной. Ее изготовляют в виде сапог, полусапог, валенок, ботинок, галош, бахил, тапочек. Рабочие, которые работают в цехе с повышенной запыленностью (цех дробления) снабжаются средствами индивидуальной защиты органов дыхания - респираторами. Респираторы представляют собой облегченное средство защиты органов дыхания от пыли, состоящее из фильтрующего материала с небольшим каркасом или без него. По назначению фильтрующие респираторы могут быть противопылевыми, противогазовыми и универсальными. Выпускается по несколько марок каждого из этих респираторов. Наиболее часто при выполнении тяжелых работ и при больших концентрациях пыли применяют респираторы типа Ф-62Ш и «Астра-2», при работе средней тяжести и средних концентрациях пыли - типа У -2К, при легких работах - типа «Кама» и при одноразовом использовании - респиратор типа «Лепесток». Для защиты головы от механического травмирования, а также поражения электрическим током применяют каски. Для защиты рук (в цехе обжига и сушки при больших температурах) применяют рукавицы и перчатки, которые могут быть сделано из сукна с термоустойчивым покрытием. Для защиты глаз (особенно в цехе обжига) применяют защитные очки, щитки и маски. Для защиты органов слуха рабочему выдаются противошумные шлемы или противошумные наушники. Работа работников в одежде, которая не соответствует требованиям, на предприятии наказывается. Неприменение выданных рабочему средств индивидуальной защиты наказывается штрафом. В каждом цехе на заводе по производству строительного кирпича имеются аптечки. Ответственным за наблюдение за состоянием и содержанием аптечки является мастер участка или цеха. Для оказания первой медицинской помощи на предприятии имеется медпункт, который расположен в административно-бытовом комплексе. Работники медпункта работают круглосуточно. Особенно опасным на производстве является поражение электрическим током. Первую доврачебную помощь пораженному током должен уметь оказывать каждый работающий с электроустановками. Первая помощь при несчастных случаях, вызванных поражением электрическим током, состоит из двух этапов: освобождение пострадавшего от действия тока и оказание ему первой доврачебной медицинской помощи.

4.ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Очистка газовоздушных потоков

При производстве кирпича на предприятии образуется средне и мелкодисперсная глиненная пыль и мелкодисперсная стекольная в результате осуществления производственного процесса, кирпичный завод активно воздействует на окружающую среду, и необходимым элементом его комплектации является система очистки воздуха.

В целях нейтрализации и очистки газов и улавливания пыли на предприятии необходимо установить систему очистки воздуха т.е. система улавливания пыли. Данные системы предназначаются для защиты окружающей среды от вредного воздействия. Система очистки воздуха должна удовлетворять следующие требования: