Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В данный момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента. При строительстве новых предприятий предусматривается установление автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе современного отечественного и импортного оборудования. Осваивается выпуск эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно заменять традиционный полнотелый кирпич. Это позволит не только экономить сырьё, но и уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных свойств, а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации строительства. Расширение ассортимента и, в частности, производство эффективных изделий с увеличением размеров и уменьшением средней плотности до 1250-1350 кг/м³ и менее за счёт рациональной формы и увеличения количества пустот снизит расход материалов на 1м² наружных стен на 20-30%. На действующих заводах наряду с дальнейшей механизацией и автоматизацией производства кирпича будут всемерно улучшаться его качество и повышаться прочностные свойства, требующиеся для строительства зданий повышенной этажности и специальных сооружений.

Применение в строительстве кирпича высоких марок в несущих конструкциях позволяет уменьшить его расход на 15-30%. Необходимо более широко развивать производство лицевого кирпича, позволяющего исключать оштукатуривание зданий и улучшать их архитектурный вид. Улучшение качества продукции вызывает необходимость повышения культуры производства, более строгого соблюдения технологических параметров по всем переделам, улучшения обработки, рациональной шихтовки путём ввода различных добавок, в том числе отходов других отраслей промышленности.

Повышательная динамика производства керамического кирпича, сложившая в последние годы (темпы роста в 2006 г. - 106%, 2007 г. - 114%), сменилась глубоким падением в начале 2009 года - за первые 2 квартала производство снизилось на 32%, по отношению к аналогичному периоду прошлого года. Анализ помесячной динамики в первом полугодии 2009 дает основания полагать, сложившийся уровень падения сохранится до конца текущего года, объем производства составит 354 млн. условных кирпичей. В июне отмечен самый высокий объем производства в текущем году - 318 млн. условных кирпичей.

В январе-июне 2009 года произошел прирост остатков керамического кирпича у производителей, в целом по РФ он составил 40% в денежном выражении, к уровню прошлого года. Наибольший прирост отмечен в Новосибирской области (в 9 раз) и Республике Марий Эл (в 7,35 раза). Рост остатков в данном случае говорит о проблемах со сбытом продукции, которые испытывают крупнейшие российские производители керамического кирпича.

Резкий скачек цен производителей на керамический кирпич произошел в январе текущего года (на 20% к декабрю 2008 г.), дальнейшая динамика имела понижательный тренд, снижение от месяца к месяцу составляло 2-4%. В итоге, средняя цена производителей на керамический кирпич в июне 2009 года была на уровне 2008 г., и составила 5014,24 рубля за тысячу условных кирпичей.



Рисунок 1 - Динамика производства керамического кирпича



1. Технологическая часть

1.1 Номенклатура выпускаемой продукции

Завод спроектирован на выпуск керамического кирпича КОРПо 1НФ/150/2,0/50/ГОСТ 530-2007, КОРПу 1НФ/100/1,4/50/ГОСТ 530-2007, соответствующий требованиям ГОСТ 503-2007 по технологическим регламентам, утвержденным в порядке, установленном министерством-изготовителем.

Изделия изготавливают номинальными размерами, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 - Номинальные размеры изделий

Вид изделия	Обозначение вида	Номинальные размеры	Обозначение размера
		Длина	Ширина	Толщина
Кирпич нормального формата (одинарный)	КО	250	120	65	1 НФ
Кирпич "Евро"	КЕ	250	85	65	0,7 НФ
Кирпич утолщенный	КУ	250	120	88	1,4 НФ
Кирпич модульный одинарный	КМ	288	138	65	1,3 НФ
Кирпич утолщенный с горизонтальными пустотами	КУГ	250	120	88	1,4 НФ
Камень	К	250	120	140	2,1 НФ
		288	288	88	3,7 НФ
		288	138	140	2,9 НФ
		288	138	88	1,8 НФ
		250	250	140	4,5 НФ
		250	180	140	3,2 НФ
Камень крупноформатный	КК	510	250	219	14,3 НФ
		398	250	219	11,2 НФ
		380	250	219	10,7 НФ
		380	255	188	9,3 НФ
		380	250	140	6,8 НФ
		380	180	140	4,9 НФ
		250	250	188	6,0 НФ
Камень с горизонтальными пустотами	КГ	250	200	70	1,8 НФ
Примечание - Допускается по согласованию изготовителя с потребителем изготовление изделий других номинальных размеров.

Рисунок 2 - Кирпич формата 1 НФ с 18 щелевидными пустотами

Кирпич формат 1(1,4) НФ с 18 щелевидными пустотами.

(1)

где - ширина щели, см;

- длина максимальной щели, см;

- длина минимальной щели, см;

- ширина кирпича, см;

- длина кирпича, см;

- количество пустотных рядов.

При полной усадке 6% масса сырца составляет 4,7 кг, его плотность 1,6 т/м³, при этом размеры сырца будут также увеличены на 6% и составят: длина 265 см, ширина 127,2 см, толщина 68,9 см.

Толщина наружных стенок пустотелого кирпича и камня должна быть не менее 12 мм, крупноформатного камня - не менее 10 мм.

Диаметр вертикальных цилиндрических пустот и размер стороны квадратных пустот должен быть не более 20 мм, а ширина щелевидных пустот - не более 16 мм.

Рисунок 3 - Кирпич сплошной формата 1 НФ

Предельные отклонения номинальных размеров не должны превышать на одном изделии, мм:

- по длине:	±4
- по ширине:	±3
- по толщине:
кирпича лицевого	±2
кирпича рядового	±3

Отклонение от перпендикулярности смежных граней не допускается более 3 мм.

Отклонение от плоскостности граней изделий более 3 мм не допускается.

Условное обозначение керамических изделий должно состоять из: названия вида изделия, обозначения вида изделия в соответствии с таблицей 2; букв Р - для рядовых, Л - для лицевых; обозначения размера в соответствии с таблицей 2; обозначений: По - для полнотелого кирпича, Пу - для пустотелого кирпича; марок по прочности и морозостойкости; класса средней плотности и обозначения настоящего стандарта.

Изделия должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем.

Лицевые изделия должны иметь не менее двух лицевых граней - ложковую и тычковую. Цвет и вид лицевой грани устанавливают по согласованию между изготовителем и потребителем и оговаривают в договоре на поставку.

На лицевых изделиях не допускаются отколы, вызванные включениями, например известковыми. На рядовых изделиях допускаются отколы общей площадью не более 1,0 см.

На лицевых изделиях не допускаются высоты.

Дефекты внешнего вида изделий, размеры и число которых превышают значения, указанные в таблице 2, не допускаются.

Таблица 2 - Дефекты внешнего вида изделий

	Значение
Вид дефекта	Лицевые изделия	Рядовые изделия
Отбитости углов глубиной более 15 мм, шт.	Не допуск.	2
Отбитости углов глубиной от 3 до 15 мм, шт.	1	4
Отбитости ребер глубиной более 3 мм и длиной более 15 мм, шт.	Не допуск.	2
Отбитости ребер глубиной не более 3 мм и длиной от 3 до 15 мм, шт.	1	4
Отдельные посечки суммарной длиной, мм:		Не регламент.
- для кирпича	40
Трещины, шт.	Не допуск.	2

У рядовых и лицевых изделий допускаются черная сердцевина и контактные пятна на поверхности. Средняя плотность кирпича и камня в зависимости от класса средней плотности должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 3.



Таблица 3 - Классы средней плотности изделий

Классы средней плотности изделий	Средняя плотность, кг/м
0,8	До 800
1,0	801-1000
1,2	1001-1200
1,4	1201-1400
2,0	Св. 1400

Теплотехнические характеристики изделий оценивают по коэффициенту теплопроводности кладки в сухом состоянии. Коэффициент теплопроводности кладки в сухом состоянии в зависимости от группы изделий по теплотехническим характеристикам приведен в таблице 4.

Таблица 4 - Группы изделий по теплотехническим характеристикам

Группы изделий по теплотехническим характеристикам	Коэффициент теплопроводности кладки в сухом состоянии , Вт/(м·°С)
Высокой эффективности	До 0,20
Повышенной эффективности	Св. 0,20 до 0,24
Эффективные	Св. 0,24 до 0,36
Условно-эффективные	Св. 0,36 до 0,46
Малоэффективные (обыкновенные)	Св. 0,46

Пределы прочности изделий при сжатии и изгибе должны быть не менее значений, указанных в таблице 5. Марку кирпича по прочности устанавливают по значениям пределов прочности при сжатии и изгибе, камня - по значению предела прочности при сжатии.

Таблица 5 - Пределы прочности изделий при сжатии и изгибе

Марка	Предел прочности, МПа
изделий	при сжатии	при изгибе
	одинарных кирпичей	полнотелых кирпичей	пустотелых кирпичей
	Средний для пяти образцов	Наименьший для отдельного образца	Средний для пяти образцов	Наименьший для отдельного образца	Средний для пяти образцов	Наименьший для отдельного образца
М300	30,0	25,0	4,4	2,2	3,4	1,7
М250	25,0	20,0	3,9	2,0	2,9	1,5
М200	20,0	17,5	3,4	1,7	2,5	1,3
М175	17,5	15,0	3,1	1,5	2,3	1,1
М150	15,0	12,5	2,8	1,4	2,1	1,0
М125	12,5	10,0	2,5	1,2	1,9	0,9
М100	10,0	7,5	2,2	1,1	1,6	0,8

Марка по прочности изделий должна быть не ниже: пустотелого кирпича и камня - М100.

Марка по прочности кирпича, предназначенного для возведения дымовых труб, должна быть не ниже М200.

Водопоглощение рядовых изделий должно быть не менее 6,0%, лицевых изделий - не менее 6,0% и не более 14,0%.

Кирпич должен быть морозостойким и в зависимости от марки по морозостойкости в насыщенном водой состоянии должен выдерживать без каких-либо видимых признаков повреждений или разрушений (растрескивание, шелушение, выкрашивание, отколы) не менее 25; 35; 50; 75 и 100 циклов переменного замораживания и оттаивания.

Виды повреждений изделий после испытания на морозостойкость приведены в приложении Б.

Марка по морозостойкости лицевых изделий должна быть не ниже F50. Допускается по согласованию с потребителем поставлять лицевые изделия марки по морозостойкости F35.

Марка по морозостойкости изделий, используемых для возведения дымовых труб, цоколей и стен подвалов, должна быть не ниже F50.

Керамический кирпич относится к негорючим строительным материалам в соответствии с ГОСТ 30244.

Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в изделиях должна быть не более 370 Бк/кг.

На не лицевую поверхность изделия в процессе их изготовления наносят несмываемой краской при помощи трафарета (штампа) или оттиска клейма товарный знак предприятия-изготовителя.

Маркировку наносят на каждую упаковочную единицу. В одной упаковочной единице должно быть не менее 5% изделий, маркированных по 5.5.1. Маркировка может быть нанесена непосредственно на упаковку или на этикетку, которую наклеивают на упаковку, или на ярлык, прикрепляемый к упаковке способом, обеспечивающим его сохранность при транспортировании.

В маркировку может быть включена информация о способе изготовления изделий.

Предприятие-изготовитель имеет право наносить на упаковку дополнительную информацию, не противоречащую требованиям настоящего стандарта и позволяющую идентифицировать продукцию и ее изготовителя.

Каждое грузовое место (транспортный пакет) должно иметь транспортную маркировку в соответствии с ГОСТ 14192.[2]

1.2 Сырьевые материалы

Кирпич изготовляют из чистых глин либо из глин с добавкой непластичных материалов. В ряде случаев в состав шихты вводят выгорающие добавки. Основным сырьём для производства кирпича являются легкоплавкие глины - горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800-1000⁰С в камнеподобный материал. Легкоплавкие глины относятся к остаточным и осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли элювиальные, ледниковоморенные, гумидные, аллювиальные, морские и некоторые другие глины и суглинки. Для определения возможности использования глин и суглинков для производства стеновых материалов необходимо знать их зерновой, химический и минералогический состав, пластичность и технологические свойства. Наиболее ценной для производства кирпича является глинистая фракция, содержание которой не должно быть менее 20%. Очень важно для характеристики глины содержание в ней глинозёма Аl₂O₃, повышающего технологические свойства сырья: в легкоплавких глинах оно колеблется в пределах от 10 до 15%. Содержание кремнезёма SiO₂ колеблется в пределах от 60 до 75%. В глинах часть кремнезёма находится в связанном виде в глинообразующих минералах и в несвязанном виде как примесь, обладающая свойством отощающих материалов. Кальций содержится в глинах в виде карбонатов и сульфатов, а магний - в виде доломита. В некоторых сортах глин наличие кальция и магния в пересчете на их окислы (CaO и MgO) достигает 25%, но, как правило, общее их содержание не превышает 5-10%. Обычно соединения кальция и магния отрицательно влияют на спекаемость и прочность керамических изделий. При наличии в глинистых породах свыше 20% карбонатных примесей они не могут использоваться без соответствующей обработки или обогащения. Оксиды железа, титана, марганца и других металлов содержатся в глинах в количестве до 10-12% и оказывают существенное влияние на целый ряд важнейших свойств керамических изделий. Наибольшее влияние оказывают оксиды железа, находящиеся в глине в виде оксида Fe₂O₃ и гидроксида Fe(OH)₃ и оксиды марганца MnO_2. Они улучшают спекаемость изделий и придают им окраску. Калий и натрий входят в глины в виде щелочных оксидов, содержание которых находится в пределах 3,5-5%. Сера присутствует в глинах в различных соединениях, ее содержание не оказывает влияния на качество стеновых керамических изделий. Органические вещества обычно содержатся в глинах в количестве от 5-10%. При обжиге изделий они выгорают, увеличивая пористость черепка. В зависимости от содержания в глине органических веществ, воды и карбонатов (CaCO₃, MgCO₃) находится показатель потерь при прокаливании.



Таблица 6 - Примерный химический состав кирпичных глин и суглинков, %.

SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O+K2O
60-75	10-15	2-12	2-15	1-6	2-6

Глинообразующие минералы, определяющие основные свойства глин, представляют собой в основном гидросиликаты алюминия, содержащие кремнезем и оксиды железа, а также сульфаты, карбонаты и растворимые в воде соли различных металлов. Наиболее важным свойством глины является ее пластичность, т.е. способность при добавлении к ней воды образовывать тесто, которое под воздействием внешних усилий может принимать любую форму и сохранять ее после прекращения действия внешних усилий. В качестве непластичных материалов применяют крупнозернистый песок, шлак, дегидратированную глину, шамот (бой керамического кирпича), в качестве выгорающих добавок - молотый уголь, торф и опилки. Также используют добавки, улучшающие природные свойства глины. На проектируемом предприятии для производства керамического кирпича в качестве основного компонента используем суглинки подгруппы 4Н. Данные суглинки являются низко дисперсными: содержание частиц менее 10 мкм - 40-60%, содержание частиц менее 1 мкм - 30% Для корректировки гранулометрического состава используем полиминеральные средне дисперсные глины подгруппы 2С.

Для уменьшения воздушной и огневой усадок вводим отощающую добавку - песок. Влажность песка - 5%. Гранулометрический состав: крупность зёрен от 1 до 5 мм - 85%; менее 1 мм - 15%. Содержание фракций более 5 мм не допускается. Ввод песка способствует уменьшению пластичности на стадии формования, уменьшению коэффициента усадки на стадии сушки, и в итоге увеличению прочности изделия. [3]



1.3 Выбор, обоснование и описание технологической схемы производства керамического кирпича

Глину и суглинок добывают на карьерах многоковшовыми экскаваторами, затем автотранспортом доставляются на открытые склады предприятия, где вылеживаются в течение определенного времени. С открытых складов глину и суглинки доставляют в закрытые склады.

Из закрытого склада суглинок через ящичный питатель подается на камневыдельные вальцы, где отделяются каменистые включения происходит первичная обработка суглинков.

Песок добывается на карьере одноковшовым экскаватором и также автотранспортом доставляется на закрытый склад предприятия. Оттуда через тарельчатый питатель и дозатор песок подается на камневыделительные вальцы вместе с суглинками.

Так как глина пластичная, то ее через тарельчатый питатель подают в пропеллерную мешалку для получения шликера. Затем его пропускают через камневыделительную решетку.

Затем через дозаторы все компоненты поступают в глиномешалку, куда также добавляется нужное количество воды. После глиномешалки шихта попадает на бегуны мокрого помола, куда также подается вода. Здесь происходит удаление остатков растительного происхождения. Бегунов шихта поступает на вальцы среднего помола, а с них в шихтохранилище, где вылеживается в течение 7 дней для усреднения керамической массы.

После вылеживания шихта поступает на вальцы тонкого помола для промина и конечного измельчения. Далее шихта идет в глиномешалку, где происходит ее конечное увлажнение до формовочной влажности, далее шихта поступает в шнековый пресс. Шнековый пресс продавливает смесь через мундштук и формует глиняный брус.

Сформованный глиняный брус подается на струнный автомат резки, где режется сначала на блоки, а затем эти блоки режутся на кирпичи заданных размеров. Затем сырец укладывается на рамки, которые подаются к горизонтальному ленточному конвейеру. Далее автомат-укладчик укладывает кирпич-сырец на сушильные вагонетки, транспортировка которых осуществляется с помощью электропередаточной тележки. Свежесформованный сырец надо транспортировать осторожно во избежание его деформации. Кроме того, надо стремиться к наиболее рациональной укладке изделий в сушилке. Кирпич-сырец поступает на сушку в туннельное сушило, длиной 90 м. Для сушки используется горячий воздух из туннельной печи, атмосферный воздух и рециркулят, а также дымовые газы из топки. Отработанный теплоноситель после очистки поступает в атмосферу. Для нормального протекания процесса сушки сырца, т. е. для того, чтобы изделия высыхали с максимальной равномерностью и без деформаций при минимальном расходе топлива и в минимальный срок, необходимо создать условия для интенсивной влагоотдачи с единицы поверхности изделия. Нижнюю часть садки на вагонетке выполняют более разреженной для выравнивания условий сушки на высоте туннеля.

После завершения процесса сушки с помощью электропередаточной тележки осуществляется транспортировка высушенного кирпича из сушила. Сушильные вагонетки поступаю к автомату-садчику, который осуществляет садку полуфабриката на обжиговые вагонетки для последующего обжига в печи. Обжиг проводят 30 часов в туннельной печи при температуре 1000^оС. Процесс обжига изделий строительной керамики может быть условно разделен на четыре периода:

1) подогрев до 200°С и досушка - удаление физической воды из глины;

2) дальнейший нагрев до 700°С «на дыму» и удаление химически связанной воды из глины;

3) «взвар» - до температуры обжига 980-1000°С - созревание черепа;

4) охлаждение, «закал» - медленное до 500°С и быстрое от 500 до 50°С, обожженных изделий.

В качестве теплоносителя используются продукты сгорания газа. При обжиге за счет удаления влаги и сближения в результате этого частиц, вследствие фазовых и химических превращений, частичного получения жидкой фазы протекают структурообразующие процессы. Из печи забирается горячий воздух на сушку в туннельное сушило, а отработанные дымовые газы после очистки выбрасываются в атмосферу.

Из печи обожженный кирпич транспортируется при помощи электропередаточной тележки на автомат-пакетеровщик. Пакеты кирпича сгружаются с помощью крана на выставочную площадку. Затем производится сортировка кирпича и садка его на европоддоны, вместимостью одного поддона 300 шт условного кирпича. Изделия соответствующего качества на поддонах с помощью электропогрузчика отгружаются потребителю согласно графику.



Рисунок 4 - Технологическая схема предприятия



1.4 Режим работы и фонд рабочего времени предприятия

Годовой фонд работы оборудования определяется путем умножения нормативного фонда рабочего времени на коэффициент использования оборудования.

Т_Р= Т_Г • К_ти (3)

где К_ти - коэффициент технического использования.

К_ти=К₁•К₂ (4)

где К₁ - коэффициент внутрисменного времени работы, К₁ = 0,9 - при трехсменной работе, К₁ = 0,97 - при двухсменной работе;

К₂ - коэффициент использования оборудования с учетом планового ремонта, К₂ = 0,93 - при непрерывной работе 305 дней, К₂ = 0,9 - при непрерывной работе 365 дней.

Т_Г= N •n • t , (5)

где N - количество рабочих дней в году;

n - количество рабочих смен в сутки;

t - продолжительность рабочей смены.

1) прием глинистого сырья:

- в открытый глинозапасник Т_Г=160•1•8=1280 ч;

К_ТИ= 1•1=1;

- в закрытый глинозапасник Т_Г=305•2•8=4880 ч;

К_ТИ= 0,97•1=0,97.

2) склад добавок:

- прием добавок Т_Г=305•2•8=4880 ч;

К_ТИ= 0,97•0,93=0,9;

- подача добавок в производство Т_Г=305•2•8=4880 ч;

К_ТИ= 0,97•0,93=0,9 .

3) подача сырья в производство Т_Г=305•2•8=4880;

К_ТИ= 0,97•0,93=0,9;

4) отделение переработки сырья Т_Г=305•2•8=4880;

К_ТИ= 0,97•0,93=0,9;

5) формовочное отделение Т_Г=305•2•8=4880;

К_ТИ= 0,97•0,93=0,9;

6) сушильное отделение сырца Т_Г=365•3•8=8760;

К_ТИ=0,95

7) обжиг изделияТ_Г=365•3•8=8760;

К_ТИ=0,95

8) склад готовой продукции Т_Г=305•2•8=4880;

К_ТИ=0,97•0,93=0,9.

Таблица 7 - Режим работы машин и оборудования

Наименование производства	Кол-во смен в сутках	Годовой фонд раб. времени	Ки
		Часов (номин.)	Дней (фактич.)	Рабочий фонд времени
1) Прием глинистого сырья: - открытый глинозапасник; - закрытый глинозапасник.	1 2	1280 4880	160 305	1280 4733,6	1 0,97
2) Прием суглинков: - открытый глинозапасник; - закрытый глинозапасник.	1 2	1280 4880	160 305	1280 4733,6	1 0,97
3) Склад добавок: - прием добавок; - подача добавок	2 2	4880 4880	305 305	4392 4392	0,9 0,9
4) Подача сырья в производство	2	4880	305	4392	0,9
5) Отделение переработки сырья	2	4880	305	4392	0,9
6) Шихтозапасник	2	4880	305	4392	0,9
7) Формовочное отделение	2	4880	305	4392	0,9
8) Сушильное отделение: - сушка сырья	3	8760	365	8322	0,95
9) Обжиг	3	8760	365	8322	0,95
10) Склад готовой продукции	2	4880	305	4392	0,9

Продолжительность рабочей смены - 8 часов.

1.5 Производственная программа

Таблица 8 - Производственная программа предприятия.

Материалы по переделам	Единицы измерения	Количество	Потери, %
		час	сутки	год
1)Кирпич на склад	т. шт.	7,97	114,75	35000
2)Кирпич на обжиг	т. шт.	4,29	97,81	35700	2%
3)Сушка кирпича	т. шт.	4,42	100,74	36771	3%
4)Формование всего: а) пустотелый (80%) б) сплошной (20%)	т. шт. т. шт.	8,37 6,70 1,67	120,56 96,45 24,11	36771 29416,8 7354,2
5)Расход массы на формование: а) пустотелого (80%,) б) полнотелого (20%, полная усадка 6%) в) всего	т. т. т. м3	20,78 7,87 28,64 20,46	299,18 113,32 412,51 294,65	91250,92 34564,74 125815,66 89868,33
6)Расход массы в смесепригот. отд. в т.ч. потери: а) песок (10%) б) суглинок 4Н (75%) в) глина 2С (15%) г) всего	м3 м3 м3 м3	2,06 15,5 3,1 20,66	29,76 223,2 44,64 297,59	9076,701 68075,258 13615,052 90767,01	1 %

Производительность проектируемого предприятия составляет 35 млн. шт. условного кирпича.

1) Кирпич на склад:

а) Объем выпуска условного кирпича в сутки определяется по формуле:



(6)

где - Объем выпуска в год т. шт.;

- количество рабочих дней.

б) Объем выпуска условного кирпича в час определяется по формуле:

(7)

где - объем выпуска в год, т. шт.;

Т_р - рабочий фонд времени, ч.

При обжиге уходит в брак 2% от общего объема выпускаемого кирпича:

35000=35700 т. шт.

2) Кирпич на обжиг:

а) Объем выпуска условного кирпича в сутки:

б) Объем выпуска условного кирпича в час:

При сушке уходит в брак 3% от общего объема выпускаемого кирпича:

35700=36771 т. шт.

3)Кирпич на сушку:

а) Объем выпуска условного кирпича в сутки:

б) Объем выпуска условного кирпича в час:

4)Формование кирпича:

а) Формование всего кирпича:

б) Формование пустотного кирпича:

36771=29416,8 т.шт.

Формование пустотного кирпича в сутки:

Формование пустотного кирпича в час:

в) Формование полнотелого кирпича:

36771=7354,2 т. шт.

Формование полнотелого кирпича в сутки:

Формование полнотелого кирпича в час:

5)Расход массы на формование:

а)Расход массы на формование пустотного кирпича:

б)Расход массы на формование полнотелого кирпича:

в)Полный расход массы на формование:

г)Расход объема шихты на формование:

5)Расход массы в смесеприготовительном отделении по объему:

а)Расход песка (10%):

б)Расход суглинков 4Н (75%):

в)Расход глины 2С (15%):

1.6 Выбор и расчет основного технологического оборудования

Подбор оборудования производится согласно выбранной ранее технологической схеме и производственной программой цеха.

Таблица 9 - Ведомость оборудования

Наименование	Масса, кг	Тип (размеры)	Кол-во пере-раб мат. м3/ч	Паспорт. производ., м3/ч	Кол-во	Мощн. электр. двиг., кВт	Ки
Ящичный питатель для суглинков	4100	СМ-1090 6,5х2,5х1,6	15,5	25	1	4	0,9
Тарельчатый питатель для глин	4100	СМ-179А 1,6х0,6х0,8	3,1	3	1	0,6	0,9
Тарельчатый питатель для песка	215	СМ-179А 1,6х0,6х0,8	2,06	3	1	0,6	0,9
Камневыдели-тельные вальцы для суглинков и песка	2300	СМ-150 1,9х1,5х1,2	17,56	25	1	22	0,9
Пропеллерная мешалка глины	1220	СМ-489Б 2,8х0,9х3,4	3,1	8,0	1	10	0,9
Бегуны мок-рого помола	28400	СМ-268 6,9х3,5х4,3	20,66	29(т)	1	40	0,9
Лопастной смеситель	9100	СМК-1238 7,3х3,0х1,2	20,66	25	1	58	0,9
Вальцы сред-него помола	6230	СМ-1198 3,2х2,8х1,3	20,66	25	1	30	0,9
Шихтозапасник	-	38х12х5	20,46	-	1	-	0,9
Вальцы тонкого помола	6230	СМ-696А 3,2х2,5х0,9	20,66	25	1	24	0,9
Лопастной смеситель	9100	СМК-1238 7,3х3,0х1,2	20,66	25	1	58	0,9
Шнековый ва-куумный пресс	22800	СМК-217 7,1х1,5х2,6	8370 (шт/ч)	10000 (шт/ч)	1	110	0,9
Автомат-укладчик	50000	СМК-377 18,2х18,6х10	8370 (шт/ч)	18800 (шт/ч)	1	126	0,9
Туннельные сушила	-	90х1,3	70 (ваг.)		8		0,95
Автомат-садчик	35000	СМК-382 15,6х16,6х6,4	4290	8000	1	61,5	0,95
Туннельная печь	-	108х3	33(ваг.)	-	1	-	0,95
Автомат-разгрузчик	22000	СМК-379 11,5х7,7х7,7	4290	25800	1	59,75	0,95
Автомат-пакетеровщик	52000	СМК-357 42,1х11,8х6,4	7170	25800	1	95	0,9
Сушильная вагонетка	220	СМК-110А 1,3х0,8х1,52	-	442 (шт.)	442	-	-
Обжиговая вагонетка	2055	СМК-168А 3,054х3х0,71	-	33	108	-	-
Установленная мощность	699,45

Расчет объема пропеллерной мешалки

Для приготовления шликера влажнотью 42%, и учитывая часовую потребность в глине 3,1 м³/ч, необходимо узнать объем получаемого шликера. Для этого переведем объем в кг:

Зная процентное содержание воды можно вычислить ее количество.

Для этого определим суммарную массу сухой глины и воды:

Пропеллерная мешалка объемом 8 м³ дает шликер влажностью 80%.

Расчет туннельной сушилки

Для туннельной сушилки принимаем полочные вагонетки длиной 1,3 м, шириной 0,8 м (по ширине туннельной сушилки), и высотой укладываемого штабеля сырца до 1,52 м. Кирпич укладывается на полки в один ряд (при высокой прочности сырцов допускается укладка в 6-8 рядов).

Для туннельной печи принимаем вагонетки длиной 3,054 м, шириной 3 м и высотой 0, 71 м. Для защиты обжиговой вагонетки выполняются следующие действия: в стене печи по всей длине выполнена ниша, в которую через каждые 10 м засыпается по течкам песок. Для того, чтобы песок не высыпался в полость печи, край ниши имеет ограждение в виде стального профиля. На нижнюю часть вагонетки наварен вертикольно сплошной стальной лист, снабженный защитной обмазкой. Верх вагонетки футерован огнеупорным кирпичом. На верхнюю поверхность футеровки вагонетки загружаются изделия.

Емкость туннельной сушилки представляет собой количество вагонеток, одновременно находящихся в ней:

(8)

где - часовая производительность сушилок, шт/ч;

- продолжительность сушки, ч;

- емкость сушильной вагонетки, шт.

Назначить длину туннеля и зная длину одной вагонетки можно найти количество вагонеток в одном туннеле:

(9)



где L - длина туннеля, м;

- длина одной вагонетки, м.

Количество туннелей определяют по формуле:

(10)

Имеется один запасной туннель, следовательно, всего 8 туннелей.

Интервал времени между двумя загрузками вагонеток определяется по формуле:

(11)

Расчет туннельной печи

Определяем емкость туннельной печи:

(12)

где - часовая производительность печи, шт/ч;

- продолжительность обжига, ч.

Количество вагонеток в рабочей части печи:

(13)



где - емкость печной вагонетки.

Определяем длину рабочей части обжигового канала печи:

(14)

где - количество вагонеток в рабочей части печи, шт;

- габаритная длина вагонетки, м.

Общая длина туннельной печи:

(15)

где - количество вагонеток в фаркамерах.

Количество вагонеток в печи:

(16)

Интервал времени между двумя загрузками вагонеток определяется по формуле:



1.7 Выбор и расчет бункеров и складов

1. Расчет усреднительного склада суглинков.

Необходимо обеспечить запас сырья на 3 месяца:

(17)

где - суточный расход материала, м³;

- нормативный запас материала, сут.

Площадь штабеля рассчитывается по следующей формуле:

(18)

где V_n - потребная емкость для данного материала, м³;

Н_м - максимальная высота штабеля с учетом выбранной схемы механизации, м;

к₂ - коэффициент использования теоретического объема;

к₁ - коэффициент, учитывающий разрывы и проезды на складе, ремонтные площадки и т. п., приняты равным 1,2-1,5.

(19)

где - ширина штабеля, 30 м.



2. Расчет усреднительного склада глины

Необходимо обеспечить запас сырья на 3 месяца:

где - суточный расход материала, м³;

- нормативный запас материала, сут.

Площадь штабеля рассчитывается по следующей формуле:

где V_n - потребная емкость для данного материала, м³;

Н_м - максимальная высота штабеля с учетом выбранной схемы механизации, м;

к₂ - коэффициент использования теоретического объема;

к₁ - коэффициент, учитывающий разрывы и проезды на складе, ремонтные площадки и т. п., приняты равным 1,2-1,5.

где - ширина штабеля, 12 м.



3. Склад для хранения песка

Необходимо обеспечить запас сырья на 3 месяца:

Площадь штабеля рассчитывается по следующей формуле:

4. Бункер для хранения песка.

Согласно производственной программы должен вмещать 2,06 м³ в час. Необходимо обеспечить 2-х часовой запас сырья:

V_б = 2,06•2/0,8=5,15 м³

5. Бункер для хранения глины.

Согласно производственной программы должен вмещать 3,1 м³ в час. Необходимо обеспечить 2-х часовой запас сырья:

V_б = 3,1•2/0,8=7,75 м³

6. Бункер для хранения суглинка.

Согласно производственной программы должен вмещать 15,5 м³ в час. Необходимо обеспечить 2-х часовой запас сырья:

V_б = 15,5•2/0,8=38,75 м³

7. Шихтозапасник.

Согласно производственной программы должен вмещать 412,51 т/сут. Необходимо обеспечить запас сырья на 7 суток:

(20)

где - суточный расход материала, т/сут;

- плотность расходуемой массы, 1,6 т/м³.

V_б = 412,51•7/1,6= 1804,73 м³

Принимая поперечное сечение шихтозапасника bxh = 12х5, определяем его длину:

(21)

где - коэффициент запаса, 0,8.



6. Склад готовой продукции.

Площадь склада:

(22)

где Q_c - суточная производительность, шт. усл. кирпича;

t - нормативный запас готовой продукции, сут.;

К - коэффициент учитывающий обслуживание склада (склад обслуживается погрузчиками автотранспорта К=1,3).

м²

Ширину склада принимаем равной В = 30 м, тогда длина склада составит:

керамический кирпич мешалка сушилка

м

Принимаем 1 пролет шириной - 30 м, длиной 80 м.

Систематический контроль на всех стадиях технологического процесса способствует повышению качества готовой продукции. Различают следующие виды контроля по технологическим переделам:

- входной контроль материалов;

- добыча и переработка сырья;

- приготовление вяжущего и силикатной смеси;

- подготовка добавок;

- формование изделий;

- контроль готовой продукции.

Организация контроля на проектируемом предприятии сводится таблице 10.[4]

Таблица 10 - Контроль производства по массозаготовительному цеху

Техн. передел	Контролируемый параметр	Место отбора проб	Период.	Метод контроля
	Наименование	Пред. значение
Склад сырья - глина	Полнота вскрытий, Правильность разработки		Карьер	1 раз в неделю	Визуально
	Химсостав	Контролир.	Склад глины	При изменении сырья	ГОСТ 3226-77
	Пластичность	не нормируется	Карьер, ящичный питатель	1 раз в год или при переходе на другое сырье	Комб. по ГОСТ 21216.1-93; ±0,1%
	Влажность, %	не более 21 %	Карьер, ящичный питатель	1 раз в сутки	Весовой; до 0,2 %
Склад сырья - песок	Влажность, %	5%	Склад,	1 раз в смену	Весовой; до 0,2 %
	Гранулометрический состав		Склад	1 раз в смену	Ситовой анализ
Шихта	Состав шихты	Глина-15% (об.) Суглинок - 75% (об.) Песок-10% (об.)	Шихтозап.	1 раз в сутки	Весовой
Первич. Об-ка	Зазор между валками:	10 - 12 мм	Камневыд. вальцы	1 раз в сутки	Набор щупов
Смеш. и пароув.	Зазор между концом лопасти и стеной корыта угол лопастей	3 мм 15 - 17 0	Глиномешалка	1 раз в сутки	Щуп, угольник 90 0 , класс точности 2
Формов. отделение	Зазор между цилиндром и лопастями	3 мм	Пресс	1 раз в неделю	Набор щуп
	Глубина вакуумирования	7,2 кПа	В вакуум-камере	1 раз в смену	Вакууметр ВТИ ГОСТ 2405-80
	Размер выходного отверстия мундштука	124*261 мм	Пресс	1 раз в сутки	Металлическая линейка
Брус	Температура	30-35оС	При выходе из пресса	2 раза в смену	Погружение термометра в центр бруса.
	Влажность	18-21%	При выходе из пресса	1 раз в смену	Весовой; до 0,2%
Резка кирпича сырца	Толщина резательной проволоки	0,8-1,0 мм	Резательный полуавтомат		Штангенциркуль
Сырец	Размеры	270±4*129,6±3* *70,2±3	После резки	2-3 раза в смену	Замер для определения размеров и косоуг.. Металлич. линейка. Угольник 90о, класс точн. 2
Сушка	Температура теплоносителя	tНАЧ= 90-100°С tКОН=30-35°С	Центральный канал сушила	1 раз в смену	Термометр технический
Теплонос.	Относительная влажность	85-95%	1-ая позиция со стороны загрузки туннеля		Психрометр бытовой 0-40оС
Высуш. сырец	Разрежение	24,5-39,2 Па	Туннель со стороны закатки	1 раз в 10 дней	Тягомер Креля ТНЖ-Н 0-400 Па, кл. точн. 5
	Влажность	6%	После сушки	1 раз в сутки	Весовой; до 0,2%
Теплонос.	Качество				Поштучный осмотр
	Качество при подаче и отборе	В зависимости от типа печи	Центральный канал	1 раз в квартал и при изменен. числа оборотов вентил.	Анемометр МС-13
Обжиг	Режим обжига	В соответствии с кривой температур	По зонам туннельной печи	сменно	Термопары ТХА
Склад готовой продукции	Работа вентиляторов	В соответствии с нормами технической документации	Туннельная печь	1 раз в квартал	Тахометр СО-67
	Качество садки		Вагонетка печная	Постоянно	Внешний осмотр
	Максимальная температура	1000оС	Туннельная печь	сменно	Термопара ТХА
	Габаритные размеры, мм	250±4*120±3**65±2	Площадка готовой продукции	От каждой партии	ГОСТ 530-2007
	Отклонение от внешнего вида, отбитости и притупленности ребер		Площадка готовой продукции	От каждой партии	ГОСТ 530-2007
	Предел прочности при сжатии	не менее 10 МПа	Площадка готовой продукции	От каждой партии	ГОСТ 530-2007, пресс гидравлический ПСУ-50
	Морозостойкость, цикл	не менее 25	Площадка готовой продукции	1 раз в квартал	ГОСТ 530-2007
	Наличие известковых включений	Разрушение кирпича не допускается	Площадка готовой продукции	2 раза в месяц	ГОСТ 530-2007
	Плотность, кг/м3	1201 - 1400	Площадка готовой продукции	От каждой партии	ГОСТ 7025-91
	Водопоглощение	не менее 6 %	Площадка готовой продукции	1 раз в месяц	ГОСТ 7025-91



2. Безопасность и экологичность проекта

Охрана труда рассматривается как одно из важнейших социально-экономических, санитарно-гигиенических и экономических мероприятий, направленных на обеспечение безопасных и здоровых условий труда. Охрана здоровья рабочих и служащих в процессе исполнения трудовых обязанностей закреплена в трудовом законодательстве, непосредственно направленном на создание безопасных и здоровых условий труда. Кроме того, разработаны и введены в действие многочисленные правила техники безопасности, санитарии, нормы и правила, соблюдение которых обеспечивает безопасность труда. Ответственность за состояние охраны труда несет администрация предприятия, которая обязана обеспечивать надлежащее техническое оснащение всех рабочих мест и создавать на них условия работы, соответствующие правилам охраны труда, техники безопасности, санитарным нормам. 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 по ГОСТ 12.3.002-75*ССБТ «Процессы производственные, общие требования 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.

2.1 Вибрация

Шум, как правило, является следствием вибрации и поэтому на практике часто рабочие испытывают совместное неблагоприятное действие шума и вибрации. Воздействие вибрации не только отрицательно сказывается на здоровье, ухудшает самочувствие, снижает производительность труда, но иногда приводит к профессиональному заболеванию-виброболезни. По данным Всемирной организации здравоохранения повышенные уровни вибрации и шума являются ведущими факторами в возникновении сердечнососудистых заболеваний.

При работе машин и механизмов низкочастотные вибрации вызываются инерционными силами, силами трения, периодическими рабочими нагрузками. Высокочастотные вибрации возникают в результате ударов из-за наличия зазоров в соединениях механизмов, ударов в зубчатых и цепных передачах, соударений в подшипниках качения.

2.2 Методы защиты от вредных воздействий вибрации

Разработка мероприятий по защите от вибраций рабочих мест должна начинаться на стадии проектирования технологических процессов и машин, разработки плана производственного помещения, схемы организации работ. Методы уменьшения вредных вибраций от работающего оборудования можно разделить на две основные группы: 1) методы, основанные на уменьшении интенсивности возбуждающих сил в источнике их возникновения; 2) методы ослабления вибрации на путях их распространения через опорные связи от источника к другим машинам и строительным конструкциям.

2.3 Защита от шума

Звук или шум возникает при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Шумом являются различные звуки, мешающие нормальной деятельности человека и вызывающие неприятные ощущения.

Движение звуковой волны в воздухе сопровождается периодическим повышением и понижением давления. Периодическое повышение давления в воздухе по сравнению с атмосферным в невозмущенной среде называют звуковым давлением, именно на изменение давления в воздухе реагирует наш орган слуха.

2.4 Средство и методы защиты от шума

Разработка мероприятий по борьбе с производственным шумом должна начинаться на стадии проектирования технологических процессов и машин, разработки плана производственного помещения и генерального плана предприятия, а также технологической последовательности операции.

Этими мероприятиями могут быть: уменьшение шума в источнике возникновения; снижение шума на путях его распространения; архитектурно-планировочные мероприятия; совершенствование технологических процессов и машин; акустическая обработка помещений.

Уменьшение шума в источнике возникновения является наиболее эффективным и экономичным. В каждой машине в результате колебаний (соударений) как всей машины, так и составляющих ее деталей (зубчатых передач, подшипников, валов, шестерен) возникают шумы механического, аэродинамического и электромагнитного происхождения. Снизить такие шумы можно только уменьшением мощности или рабочих скоростей машины, что неизбежно приведет к снижению производительности или нарушению технологического процесса. Поэтому во многих случаях, когда существенного уменьшения шума в источнике не удалось достичь, используют методы снижения шума на путях его распространения, то есть применяют шумозащитные кожухи, экраны, глушители аэродинамического шума. Рациональной планировкой производственного помещения можно добиться ограничения распространения шума, уменьшения числа рабочих, подверженных действию шума.

Для защиты работающих в производственных помещениях с шумным оборудованием, применяются: звукоизоляция вспомогательных помещений, смежных с шумным производственным участком; кабины наблюдения и дистанционного управления; акустические экраны и звукоизолирующие кожухи; обработка стен и потолка звукоизолирующими облицовками или применение штучных поглотителей; звукоизолирующие кабины и укрытия для регламентированного отдыха работников шумных постов; вибродемпфирующие покрытия на корпуса и кожухи виброактивных машин и установок; виброизоляция виброактивных машин на основе различных систем амортизации.[5]

2.5 Защита от высоких температур

Повышенная температура в рабочей зоне и отсутствие движения воздуха отрицательно воздействует на находящихся в зоне людей. В случае повышения температуры воздуха человек начинает потеть, его потеря тепла увеличивается за счет испарения пота. Выделение тепла связано также с тяжестью выполняемой работы. Чрезмерное же охлаждение организма может привести к различным простудным заболеваниям. Оптимальная величина температуры воздуха рабочей зоны связана с сезоном года и тяжестью выполняемой работы и может колебаться в весьма широких пределах: от 16 до 28°С, допустимая температура для холодного и переходного периодов года от 13 до 25°С.

При слишком низкой влажности (менее 20%) организм человека расслабляется, результатом чего является снижение трудоспособности. Очень высокая влажность (более 80 %) нарушает процесс терморегуляции. В особенности неблагоприятно сочетание высокой влажности с высокой температурой при выполнении человеком тяжелой работы.

Эффективным средством борьбы с теплоизбытками в летнее время года является вентиляция цеха. Для поддержания температуры в зимнее время используется система отопления.



3. Охрана окружающей среды

При производстве керамического кирпича в туннельной сушилке и туннельной печи для обжига в качестве топлива используется природный газ. Продукты горения топлива содержат вредные вещества СО и NО₂, которые удаляются с дымовыми газами и оказывают вредное воздействие на атмосферу и окружающую природную среду. СО оказывает вредное воздействие на организм человека (угарный газ). При вдыхании оксид углерода блокирует поступление кислорода в кровь и вследствие этого вызывает головные боли, тошноту, а в более высоких концентрациях -- даже смерть. ПДК СО при кратковременном контакте составляет 30 мг/м³, при длительном контакте -- 10 мг/м³. Если концентрация оксида углерода во вдыхаемом воздухе превысит 14 мг/м³, то возрастает смертность от инфаркта миокарда. Уменьшение выбросов оксида углерода достигается путем дожигания отходящих газов.[1]



4. Технико-экономические показатели

Для оценки эффективности принятых проектных решений рассчитываются технико-экономические показатели предприятия и сравниваются с показателями действующих аналогичных предприятий.

Таблица 14 - Основные технико-экономические показатели

Наименование	Ед. измерения	Проектное значение
Мощность предприятия	млн. шт. усл. кирпича в год	35
Часовая производительность	шт/ч	7970
Установочная мощность (кроме тепловых и грузоподъемных устройств)	кВт	699,45
Масса установленного оборудования (кроме тепловых и грузоподъемных устройств)	т.	571,975



Список использованных источников

1. http//:www.indexbox.ru/.

2. ГОСТ 530-2007. «Кирпич и камень керамические». Общие технические условия. Официальное издание М.: Стандартинформ, 2007.

3. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Технология стеновых материалов». Приложение 2. - Оренбург.: Оренб. политехн. Институт, 1993. - 21 с.

4. Правила техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов. Часть 1. - М.: Стройиздат, 1978

5. Пчелинцев В. А. Охрана труда в строительстве: Учеб. для строит. Вузов и фак.- М.: Высш. шк., 1991.--272 с.: ил.

6. Строительные машины. Справочник. В 2-х т. Под ред. Баумана В.А. Т.2. Оборудование для производства строительных материалов и изделий.- М.: Машиностроение, 1977.- 469 с.

7. СТП 101-00. Общие требования и правила оформления выпускных квалификационных работ, курсовых проектов (работ), отчетов по РГР, по УИРС, по производственной практике и рефератов. Введ. с 25.12.2000.-Оренбург: ОГУ, 2000.-62с.

8. Баженов Ю.М.»Проектирование предприятий по производству строительных материалов и изделий» - 2005

Размещено на Allbest.ru