Цех формования, сушки и обжига завода по производству керамического кирпича

()

Рис.5. Схема спекания с участием жидкой фазы и стягивания двух твёрдых сферических частиц

Действительный процесс намного сложнее приведенной модели, что обусловлено разнообразием формы, размеров припекающихся частиц и конфигурации контактов между ними; присутствием других источников образования и стока вакансий; наличием не только объемной, но и поверхностной диффузии. /9/

Образующиеся в процессе обжига глин и керамических масс легкоплавкие соединения проявляют себя двояким образом. Во-первых, они действуют химически, растворяя частицы минералов, образуя жидкую фазу и выделяя из раствора новые, более устойчивые мниералообразования, именуемые эвтектическими смесями. Во-вторых, они действуют физически, благодаря своей энергии поверхностного натяжения, сближая и уплотняя твердые частицы глины.

Обжиг изделий грубой строительной керамики ведется до появления минимального количества легкоплавких соединений, которые связывают дегидратированные частицы глинообразующих минералов и зерна кварца, что и обеспечивает достаточную механическую прочность изделий.

Охлаждение обожженных изделий - не менее ответственная операция. При 800-780°С череп изделия строительной керамики находится в пиропластическом состоянии и переходит в твердое состояние, поэтому необходимо замедлять охлаждение во избежание появления напряжений, которые могут разрядиться местными разрывами (трещинами). Считают опасным также участок 650- 500°С в связи с обратимым превращением

Из всего выше сказанного можно сделать вывод что, большое значение имеет подбор температурного режима обжига. Он должен быть таким, чтобы реакции дегидратации, декарбонизации, окисления и восстановления отдельных компонентов, составляющих глину, не налагались бы на реакции образования легкоплавких эвтектик. Эти реакции должны следовать одна за другой, но практически, вследствие сложного состава керамических масс, образование жидких соединений начиняется обычно ранее, чем закончатся декарбонизация, окисление и т. д.

Температурный режим при выдержке и охлаждении определяется главным образом видом, формой и размерами изделий, а также температурным интервалом модификационных превращений в материале /2/.

3. Контроль производства

Современный этап производства тугоплавких неметаллических и силикатных материалов характеризуется расширением ассортимента, повышением качества, возрастанием единичной мощности технологических линий, внедрением поточных технологий. Все это требует коренного совершенствования структуры, методов и средств контроля производства.

Технический контроль - это проверка соответствия объекта (материала, изделия или процесса) установленным требованием, что относится к системе государственных испытаний, а значит, подчиняется правилам стандартизации и сертификации.

Стандартизация - деятельность, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного использования реально существующих или потенциальных задач. Результатом этой деятельности является разработка нормативных документов. В зависимости от специфики объекта стандартизации и содержание установленных к нему требований различают стандарты основополагающие, на продукцию или услуги, а также стандарты на процессы, на методы контроля (испытаний, измерений, анализа).

Сертификация - подтверждение соответствия товара обязательным нормативным требованиям, которое сопровождается выдачей сертификата соответствия.

Любой контроль можно свести к осуществлению двух этапов:

- получение первичной информации о фактическом состоянии объекта, о признаках и показателях его свойств;

- сопоставление первичной информации с заранее принятыми требованиями, нормами, критериями, обнаружение соответствия или расхождений фактических и требуемых данных, что дает вторичную информацию.

Вторичная информация используется для выработки соответствующих управляющих воздействий, совершенствование производства, повышения качества продукции и т.п.

Основными задачами системы контроля являются:

- определение качества поступающих на завод материалов;

- установление состава и свойств потоков материалов в процессе производства;

- слежение за параметрами технологического процесса по всем производственным переделам;

- контроль качества и сертификация (паспортизация) продукции;

- анализ и обобщение результатов контроля по всем переделам с целью совершенствования технологического процесса.

Для решения этих задач система контроля производства должна включать в себя ряд подсистем.

Подсистема общезаводского технологического контроля (центральная заводская лаборатория) должна обеспечивать определение состава и свойств исходного сырья, топлива, добавок, вспомогательных материалов, полуфабрикатов и готовой продукции в объеме, достаточном для практического осуществления процесса оптимизации производства по всему заводу.

Подсистема оперативного технологического контроля (обслуживающий персонал основного производства, цеховые лаборатории) занимается определением состава и свойств материалов на входах и выходах конкретных технологических участков производства и контролем соответствия получаемых результатов требуемым значениям. Объем определений здесь должен быть минимально необходимым и не требующим сложного оборудования для осуществления контроля.

Подсистема параметрического контроля (служба контрольно-измерительных приборов и автоматизированных систем управления, КИП и АСУ) оценивает состояние оборудования и режимы его работы, контролирует технологические параметры, измеряет расходы в технологических потоках, уровни в емкостях и т.д.

Подсистема технического контроля (отдел технического контроля, ОТК) обеспечивает контроль качества и соответствие выпускаемых материалов и изделий действующей нормативной документации (государственным или отраслевым стандартам, техническим условиям, стандартам предприятия), а также осуществляет сертификацию (паспортизацию) продукции. В функции ОТК входит не только фиксирование появления некачественной продукции, но и предупреждение подобных фактов. С этой целью ОТК контролирует качество поступающих на предприятие материалов, соблюдение установленной технологии, устанавливает причины, вызывающие брак и снижающие качество продукции. ОТК также оформляет необходимые акты и добивается устранения причин негативных явлений и их последствий. ОТК проводит свою работу в тесном контакте с заводской и цеховыми лабораториями. /2/

4. Оборудование необходимое для реализации производственных процессов

В проекте будем использовать схему производства изделий пластическим методом.

Вакуумный ленточный пресс

Вакуум-прессы (рис. 6) предназначаются для прессования изделий из предварительно обезвоздушенной глиняной массы. Процесс обезвоздушивания заключается в том, что глина перед ее прессованием проходит через специальную камеру, находящуюся под разрежением. Разрежение в вакуум-камере, в зависимости от свойств обрабатываемой глины, может меняться в значи­тельных пределах - от 60 до 95% абсолютного вакуума (от 450 до 750 мм рт. ст.). /3/

Рис.6. Вакуумный ленточный пресс: 1 - шнековый вал; 2 - прессовая головка; 3 - мундштук; 4 - глиняный брус; 5 - крыльчатка; 6 - вакуум-камера; 7 - решетка; 8 - глиномялка.

Многострунный резальный автомат

Данные механизмы (рис. 7) предназначены для стабильного высокоточного разрезания глиняного бруса, который выходит из ленточного пресса. Размеры одинарного керамического кирпича составляют 250Ч120х 65 см. Станок оборудован системой автоматического управления процессом на основе электронной процессорной техники и датчиков бесконтактного типа, управляется одним оператором. /5/

Рис.7. Многострунный резальный автомат: 1-входной стол; 2-толкатель нижний; 3- Прикатка; 4- стол подъемный; 5- струнодержатель верхний; 6-Струнодержатель нижний; 7-Толкатель верхний; 8-Струноочистка; 9-Выходной стол; 10- Рама.

Автомат-укладчики

Данная линия предназначена для автоматизации процесса при загрузке продукции на сушильные вагонетки. Управляется одним оператором. В состав станка входят: рольганг подающий, подъемник, снижатель, толкатель и подаватель вагонеток, поворотный круг. /3/

Сушильные вагонетки

Предназначены для сушки керамического кирпича. /5/

Противоточная туннельная сушилка

Для сушки кирпича широко распространены противоточные туннельные сушилки (рис. 8) с горизонтально-продольным направлением теплоносителя. Такие сушилки относятся к сушилкам непрерывного действия.

Рис.8. Противоточная туннельная сушилка: 1 - камера-туннель; 2 - узкоколейный путь; 3 - приточный канал; 4, 6 - заслонки; 5 - двери; 7 - вытяжной канал.

Туннельные противоточные сушилки просты по устройству и конструктивно различаются лишь схемами подвода и отвода теплоносителя, которые бывают нижними или верхними; либо подвод нижний, а отвод верхний, или наоборот; сосредоточенный из одного отверстия или распределенный через ряд отверстий.

Теплоноситель подводят и отводят через отверстия, расположенные в конце туннеля со стороны выгрузки кирпича-сырца, а отбирают его - в противоположном конце туннеля со стороны загрузки вагонеток с кирпичом-сырцом. /9/

Туннельная печь

Такая печь (рис. 9) представляет собой прямой туннель, с проложенным внутри нее рельсовым путем, по которому двигается в соответствии с заданным режимом состав с вагонетками. Движение вагонеток осуществляется посредством толкателей, которые бывают винтовые или гидравлические. Вагонетки имеют металлический каркас, отличающийся особой жесткостью, на котором размещается огнеупорная футеровка. На эту футеровку складываются кирпичи, предназначенные для обжига.

Данный туннель может быть разного размера в зависимости от производительности печи и объема обжигаемой продукции. Длина такой печи бывает от 5 до 150 метров. А высота печи от рельсов до свода возможна в пределах 2,7 метров.

Печь для обжига кирпича оборудована входной и выходной камерами, которые находятся, соответственно, в начале и в конце конструкции. При выкатывании или закатывании вагонеток обе камеры закрываются на затворы, обеспечивая, тем самым, полную герметичность печи. Во время подачи вагонетки в печь, заслонки автоматически поднимаются, а когда при помощи толкателей вагонетка выкатывается из туннеля, то срабатывает механизм опускания заслонок.

Помимо этого, в стенках туннельной печи имеются определенные отверстия, через которые, периодически, засыпается песок, попадающий в специальный песчаный затвор. Этот затвор расположен вдоль всей печи и не позволяет попадать продуктам горения из рабочей части в подвагонеточное пространство.

Конструкция печи условно разделена на три зоны:

- подготовительная зона прогрева;

- основная зона обжига;

- завершающая зона охлаждения.



Рис.9. Туннельная печь /9/

Гидравлический толкатель

Предназначен для транспортировки вагонеток в сушильный канал или для транспортировки вагонеток по буферному (накопительному) туннелю и по рельсам находящимся над буферным туннелем. /5/

5. Охрана труда и окружающей среды

В данной работе рассмотрены все правила и требования к охране труда на предприятии производства строительных материалов (кирпичный завод).

На предприятии по производству строительно-облицовочных материалов за соблюдением требований безопасности имеется служба промышленной и экологической безопасности, которая включает в себя:

- начальник отдела промышленной и экологической безопасности;

- инженер по охране труда - 2 человека;

- инженер по охране окружающей среды.

5.1 Территория предприятия

Территория предприятия и расположенные на ней здания и сооружения удовлетворяют технологическому процессу производства и требованиям "Санитарных норм проектирования промышленных предприятий" и "Противопожарным нормам строительного проектирования промышленных предприятий и населенных мест".

Территория предприятия спланирована. Имеет ровный характер. Ямы и другие углубления на предприятии ограждаются.

Для погрузочно-разгрузочных работ из железнодорожных вагонов оборудована специальная площадка.

В местах пересечения рельсовых путей с дорогами для проезда и прохода пешеходов на территории предприятия оборудованы переездами и переходами, оборудованные сигнализацией, обеспечивающей безопасное движение.

Вся территория предприятия оборудована искусственным освещением, которое включается в темное время суток для обеспечения безопасного движения по заводу.

На территории предприятия имеется автозаправочная станция, вблизи которой запрещается стоянка автотранспорта.

5.2 Помещения цехов

Проезды и проходы внутри цехов имеют ясно обозначенные габариты. Двери и проемы для цеховых транспортировок соответствуют габаритным размерам применяющихся транспортных средств. Для прохода людей на территорию цеха или другого здания, или сооружения и выхода из них к непосредственной близости к воротам установлены двери.

Ворота рабочих помещений открываются наружу, а ворота для въезда на территорию предприятия и выезда из неё - внутрь.

Стены помещения производственных цехов выложены облицовочным кирпичом собственного изготовления. По мере запыления стен цеха кирпич моется работниками хозяйственной службы.

Стекла на окнах ежемесячно очищаются от пыли и грязи. В зимнее время года оконные проемы утепляются.

За исправность оборудования, которое находится в том или ином цеху, отвечает начальник цеха.

Все рабочие места в цеху оборудованы необходимыми стеллажами для хранения инструментов, приспособлений, и др.

Расположение верстаков и станков в цехах соответствует требованиям техники безопасности, что обеспечивает безвредные условия труда.

Загромождение проходов, проездов, захламление рабочего места на предприятии наказывается штрафом в виде лишения премии.

В каждом цеху на видном месте вывешены правила поведения рабочих в цеху, требования ТБ при работе на станках, гидравлических прессах. Ежедневно соблюдение этих требований проверяется инженерами по охране труда. Выявленные нарушения фиксируются в предписании, которое выдается начальнику цеха или мастеру. Не устранение нарушений наказывается штрафом.

Мастер цеха, в котором выполняются опасные работы (сварочный цех, ремонтно-строительный цех), должен выписать наряд-допуск рабочим на проведение работ и получить разрешение у начальника отдела промышленной и экологической безопасности.

5.3 Вредные производственные факторы

Основными вредными факторами на заводе по производству строительно-облицовочных материалов являются: запыленность воздуха, вибрация, шум.

Главными источниками пылеобразования на заводе являются такие производственные процессы как дробление сырья, транспортировка сырья конвейерными лентами, приготовление смеси, прессование на прессах, декоративная обработка кирпича и резка кирпича на плитку, работа автотранспорта, работа на станках.

На заводе предусмотрена в каждом производственном цеху вытяжная вентиляция, которая уменьшает содержание пыли в воздухе рабочей зоны.

Источниками вибрации и шума являются станки для декоративной обработки кирпича и плитки фасадной, пильные установки, механические станки и другое оборудование.

Для выявления вредных производственных факторов на рабочих местах один раз в 5 лет проводится аттестация рабочих мест.

5.4 Средства индивидуальной защиты

На предприятии каждый работник, который работает на производственных работах, обеспечивается спецодеждой, спецобувью и средствами индивидуальной защиты. Всем рабочим, которые контактируют с виброинструментом, выдаются рукавицы с вибропогашающих материалов, допущенных к использованию органами санитарного надзора.

Работа работников в одежде, которая не соответствует требованиям, на предприятии наказывается.

Рабочие, которые занятые на работах по очистке деталей или изделий от ржавчины, краски, грязи снабжаются защитными очками и респираторами. Неприменение выданных средств индивидуальной защиты наказывается штрафом.

Рабочие, которые занятые на работах, при выполнении которых выделяются пыль, искры или отлетают осколки стружки, снабжены на предприятии защитными очками, респираторами и рукавицами.

5.5 Отопление и вентиляция

Производственные и вспомогательные помещения на заводе оборудованы отоплением и вентиляцией. Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязненного воздуха из помещений и подачей в него свежего воздуха.

Все здания и сооружения завода по производству строительно-облицовочных материалов снабжены центральным отоплением. Система центрального отопления имеет регулировочный вентиль для регулирования степени нагрева помещения.

В производственных цехах на видном месте на заводе вывешены термометры.

За исправность отопительной системы на заводе ответственность несёт начальник тепловодообеспечения. В зимний период для отопления зданий и цехов предприятия в работе находится 5 котельных, работающих на твердом топливе.

Ежегодно для контроля по соблюдению санитарных норм на предприятие с проверкой приезжает городская санитарно-эпидемиологическая станция.

Если на предприятии нарушаются требования к условиям труда в помещениях, нарушения фиксируются в предписании и устраняются.

В качестве вентиляции в помещениях рабочих цехов и служебных помещений установлены вытяжные осевые вентиляторы и отсосы (в зависимости от вида выполняемых работ в помещении).

Ремонт, обслуживание и наблюдение за исправным состоянием и эффективностью работы вентиляционных установок производит служба главного механика предприятия, контроль осуществляет отдел по контролю за работой оборудования.

В отделении для обслуживания и ремонта автомобилей (транспортный цех) предусмотрена общеобменная и общая вентиляция. Карбюраторное отделение (моторный цех), аккумуляторная, шиноремонтное отделение оснащено отсосами и приточной вентиляцией.

В окрасочном цеху предприятия предусмотрены камеры для проведения окрасочных работ, которые снабжены вытяжной вентиляцией. В цехе по окраске в целом имеется приточно-вытяжная вентиляция.

Определение необходимого количества воздуха в производственных помещениях.

В соответствии с санитарными нормами все производственные помещения вентилируются. Необходимое количество воздуха при этом может быть определено различными методами в зависимости от назначения помещения и вида вредных выделений.

5.6 Освещение зданий и цехов

Правильно спроектированное и выполненное освещение на предприятии обеспечивает возможность нормальной производственной деятельности. Сохранность зрения человека, состояние его центральной нервной системы и безопасность на производстве в значительной мере зависят от условий освещения. От освещения зависят также производительность труда и качество выпускаемой продукции.

На заводе по производству строительно-облицовочных материалов освещение в цехах и служебных помещениях освещение выполнено люминесцентными лампами с равномерным размещением светильников по площади помещения.

Для проверки соответствия освещенности на рабочих местах на предприятии имеется прибор, люксметр, с помощью которого 2 раза в год специалисты по охране труда производят замеры освещенности.

Рекомендуемая освещенность рабочих помещений для завода строительной индустрии колеблется в пределах 200-500 лк (в зависимости от назначения помещения на заводе)

Результаты замеров показали, что освещенность в целом соответствует нормам. На рабочих местах, где освещенность не соответствовала нормам, были поставлены местные светильники.

Аварийное освещение на предприятии не предусмотрено, т. к. завод работает в основном в светлое время суток. В темное время суток вместо аварийного освещения на заводе применяются переносные светильники, которые выдаются рабочим, работающим в вечернее время.

5.7 Промышленная санитария и гигиена

Бытовые помещения для личной гигиены работающих на заводе удовлетворяют требованиям "Санитарных норм промышленных предприятий".

Для обеспечения питьевой водой работников завода на территории предприятия имеется 4 родниковые скважины. Вода со скважин подается на фильтры очистки воды. В каждом здании предусмотрено определенное количество емкостей с очищенной питьевой водой.

Для хозяйственных нужд используется техническая очищенная вода.

Личные вещи работников хранятся в гардеробных. На каждом производственном участке имеется своя гардеробная и душевые. Душевые бесперебойно обеспечены горячей и холодной водой.

На каждом участке отведено специальное место для курения с урнами. На видном месте в цеху возле урн вывешены графики посещения мест для курения. Курение в цехах и на территории предприятия запрещено.

Для приема пищи на заводе имеется столовая. Обеды в столовой производятся по графику, установленном заводом.

На каждом участке у мастеров имеются аптечки. Наблюдение за состоянием и содержанием аптечки ответственным является мастер участка или цеха.

Для оказания первой медицинской помощи на предприятии имеется медпункт, который расположен в административно-бытовом комплексе. Работники медпункта дежурят круглосуточно.

5.8 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 строениями, 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 мі каждый, которые расположены в границах промышленной площадки.

За противопожарную безопасность на заводе ответственным лицом назначен начальник службы охраны.

5.9 Электробезопасность

Электробезопасность - система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Устройство и техническая эксплуатация электроустановок, электрических сетей, электрооборудования на заводе производится согласно требованиям безопасности.

За нарушение требований электробезопасности ответственность несет главный энергетик предприятия.

Таким образом, на предприятии по производству строительно-облицовочных материалов соблюдаются все требования по технике безопасности, охране труда, пожарной безопасности и электробезопасности.

Заключение

В данном проекте детально разработан цех формования, сушки и обжига керамического кирпича. Обоснован ассортимент выпускаемой продукции, дана характеристика сырьевых материалов, используемых для производства кирпича. Выбран способ производства (пластическое формование), на основе анализа достоинств и недостатков других способов. Произведен подбор необходимого оборудования, рассмотрена технологическая схема производства и дано ее обоснование и описание. Описан контроль производства полуфабрикатов и готовой продукции, имеющий большое значение для получения качественной продукции. Рассмотрены вопросы обеспечения безопасной работы сотрудников цехов и завода.

Список использованной литературы

1. ГОСТ 530-2012. Кирпич и камни керамические. - М.: Госстандарт России: Издательство стандартов, 2012.

2. Комлева, Г.П. Основы проектирования заводов по производству ТН и СМ. Иван. Хим.-технол. ун-т./Г.П. Комлева,В.Г. Комлев- Иваново, 2004.-111с.

3. Кашкаев, И.С. Производство керамического кирпича. / И.С. Кашкаев, Е.Ш. Шейман- М.: Высшая школа,1974.-287с.

4. Технологический регламент завода "Ивстройкерамика". - Иваново, 2001.

5. Госин, Н.Я. Производство керамического кирпича. /Н.Я. Госин,М.А Соболев. - М.: Стройиздат, 1971.-207с.

6. Справочник. Строительные материалы. Где их можно приобрести. № 24 - М, 2005.

7. Макаров, Г.В. Охрана труда в химической промышленности. /Г.В. Макаров, Васин А.Я, Маринина Л.К. - М.: Химия, 1989.

8. Гузман, И.Я. Химическая технология керамики/ И.Я. Гузман - М.:ООО РИФ "Стройматериалы", 2003.-496 с., ил.

9. Кашкаев, И.С. Производство глиняного кирпича. Учебник для подготовки рабочих на производстве/ И.С. Кашкаев., Е.Ш. Шейнман - М.: Высшая школа, 1978. - 247 с.

Размещено на Allbest.ru