Производство огнеупорного кирпича

С увеличением содержания композиционных добавок средняя плотность сырца снижается, но неравномерно так при содержании золы 7,0 - 10,0 %, а шлака 3,0 - 5,0 % снижение составляет всего от 1,986 до 1,924, а в пределах содержание золы от 12,0 - 20,0 % и шлака от 7,0 - 15,0 % снижение составляет от 1,882 до 1,820. Значительное снижение средней плотности наблюдается при содержании золы от 25,0 % до 40,0 %, а шлака 20,0 % до 30,0 %. При этом, следует отметить, что снижение средней плотности в композициях происходит, несмотря на увеличение содержания шлака, имеющую значительную насыпную плотность. На наш взгляд значительную роль в этом играет зола, которая обладает наименьшей насыпной плотностью и относительно высокой дисперсностью.

3.2 Влияние температуры обжига на изменения физико-механических свойств образцов на основе разработанных композиции

Проходящие сложные процессы силикатообразования в огнеупорных массах при обжиге сопровождаются усадкой или расширением и изменениями свойств изделий в широких пределах в зависимости от температуры /145/.

Выявление этих зависимостей продиктовано необходимостью выбора температурных условий для получения изделий с высокими эксплуатационными свойствами.

Из исследуемых составов сырьевых смесей формовались образцы кубы (5х5х5 см) методом полусухого прессования. Давление прессования 15 МПа. Обжиг производили в печах с карбидокремниевыми нагревателями с выдержкой при соответствующих температурах 1 час.

Максимальная температура обжига подбиралась в зависимости от состава шихты.

Для исследования выбрали наиболее важные эксплуатационные характеристики керамики формирующихся при термообработке, как огневая усадка, прочность при сжатии и изгибе, средняя плотность, водопоглащение.

Таблица 9 - Физико-механические свойства образцов термообработанных при температуре 800⁰С

Номера составов	Огневая усадка, %	Средняя плотность, г/см3	Прочность, МПа	Водопоглащение, %
			при сжатии	при изгибе
1	1,64	1,852	6,17	1,04	35,4
2	1,21	1,726	7,45	1,81	34,2
3	0,41	1,708	7,89	1,86	33,2
4	0,24	1,704	6,78	1,74	34,6
5	0,18	1,702	6,62	1,65	35,7



Рисунок 10 - Зависимость прочности при сжатии, при изгибе и огневой усадке от состава композиций при температуре обжига 800⁰С

Рисунок 11 - Зависимость средней плотности от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 800⁰С



Рисунок 12 - Зависимость водопоглощения от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 800⁰С

В начальный период термообработки образцов огнеупорных масс до 800⁰С в составах 1-3 наблюдается незначительная огневая усадка и изменение значений средней плотности образцов.

Однако наблюдается не большой рост прочности при сжатии и изгибе. Следует отметить, что в этих составах содержание шлака составляет всего 3-5%, а золы 7-10%. В составах 4-6 при этой температуре наблюдается постепенное снижение огневой усадки от 2,01 до 1,21% и соответственно средняя плотность снижается от 1,864 г/см³ до 1,726 г/см³. При этом содержание золы в этих составах составляет 12- 17,% а шлака 7-12%. Начиная от состава №7 наблюдается резкое снижение огневой усадки от 0,56 до 0,18% и средней плотности от 1,717 до 1,702 г/см³. Однако наблюдается снижение прочности при сжатии от 7,67 до 6,62 МПа и изгибе от 1,84 до 1,65 МПа. Что касается значений водопоглощения, то наиболее значимое изменение в сторону уменьшения их показателей обнаружены в составах 7-8, что составляет в пределах 33,8 - 33,2 %. Таким образом, при этой температуре значительных изменений физико-механических свойств в зависимости от состава не наблюдается, кроме огневой усадки и средней плотности.

Таблица 10 - Физико-механические свойства огнеупорных образцов термообработанных при температуре 950⁰С

№ составов	Огневая усадка, %	Средняя плотность, г/см3	Прочность, МПа	Водопоглащение, %
			при сжатии	при изгибе
1	1,98	1,814	11,45	2,72	25,6
2	1,34	1,718	14,82	3,71	21,8
3	0,56	1,704	15,42	4,45	23,6
4	0,31	1,724	14,31	3,14	24,7
5	0,21	1,740	12,36	2,42	26,2

Рисунок 13 - Зависимость прочности при сжатии, при изгибе и огневой усадке от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 950 ⁰С



Рисунок 14 - Зависимость средней плотности от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 950⁰С

Рисунок 15 - Зависимость водопоглащения от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 950⁰С

При подъеме температуры до 950⁰С на кривой огневой усадки наблюдается равномерное снижение в составах 1 - 6, а составах 7 - 10 снижение огневой усадки значительны и составляет 0,78 - 0,21 %. А средняя плотность не значительно снижается в составах 1 - 4, т.е. снижение средней плотности значительно снижается, начиная уже с состава №5 при котором содержание золы составляет 15%, а шлака 10%. Прочность при сжатий и изгибе при этой температуре значительно повышается уже в составе №2 с содержанием золы 7%, а шлака 3%. Максимальные прочностные показатели зафиксированы в составах 4 - 8 что составляет 11,45 - 15,45 МПа. При сжатии и 2,72 - 4,45 МПа при изгибе. В этих же составах наблюдаются минимальные значения водопоглащения, которые находится в пределах 21,8 - 25,6 %. Следует отметить, что повышение прочностных показателей в композиционных составах составляет почти 2 -2,5 раза по сравнению с образцами на основе чистого суглинка (состав №1).

Таблица 11 - Физико-механические свойства огнеупорных образцов термообработанных при температуре 1000⁰С

№ составов	Огневая усадка, %	Средняя плотность, г/см3	Прочность, МПа	Водопоглащение, %
			при сжатии	при изгибе
1	2,04	1,782	12,87	3,16	21,4
2	1,47	1,746	15,36	4,21	22,4
3	0,62	1,702	17,84	5,44	22,4
4	0,47	1,720	17,61	4,24	23,1
5	0,28	1,730	16,54	3,62	24,2



Рисунок 16 - Зависимость прочности при сжатии, при изгибе и огневой усадке от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1000 ⁰С

Рисунок 17 - Зависимость средней плотности от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1000⁰С



Рисунок 18 - Зависимость водопоглащения от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1000⁰С

Дальнейший рост температуры до 1000⁰С показывает, что наибольшее значение огневой усадки имеет составы 1 и 2 и их значение составляет 4,22 - 4,46 %. И в этих же составах максимальное значение средней плотности, которое составляет 1,852 - 1,864 г/см³. Следует отметить что, начиная от состава №4, вплоть до состава №8 наблюдается стабильное снижение показателей средней плотности от 1,782 до 1,702 г/см³. А в составах 9 и 10 значение средне плотности составляет 1,720 г/см³ и 1,730 г/см³ . При этой температуре резкое увеличение прочности при сжатии и изгибе наблюдается уже, начиная с состава №2. Увеличение прочности при сжатии в составах 3-8 составляет от 8,24 МПа до 17,84 МПа, а при изгибе от 1,96 МПа до 5,44 МПа. Изменения значений водопоглащения более равномерно и находится в пределах 21,8 - 24,2 %. Анализ этих изменений показали, что в композиционных составах 3 - 8, несмотря на снижение средней плотности образцов, пропорционально повышается прочность при сжатии и изгибе при сохранении минимальных значений огневой усадки.

Таблица 12 - Физико-механические свойства огнеупорных образцов термообработанных при температуре 1050⁰С

№ составов	Огневая усадка, %	Средняя плотность, г/см3	Прочность, МПа	Водопоглащение, %
			при сжатии	при изгибе
1	2,03	1,801	14,94	3,28	20,6
2	1,38	1,748	17,28	4,41	22,8
3	0,64	1,704	21,61	5,34	24,2
4	0,48	1,708	23,54	5,67	25,1
5	0,29	1,707	24,23	5,82	25,8

Рисунок 19 - Зависимость прочности при сжатии, при изгибе и огневой усадке от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1050 ⁰С



Рисунок 20 - Зависимость средней плотности от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1050⁰С

Рисунок 21 - Зависимость водопоглащения от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1050⁰С

Аналогичная картина наблюдается при температуре обжига 1050⁰С. Однако прочностные показатели при сжатии и изгибе значительно повышается почти по всем составам. У огнеупорной массы на основе чистого суглинка (состав №1) высокое значение огневой усадки (5,17%) и средней плотности (1,897 г/см³). Несмотря на это прочность при сжатии составляет всего 8,14 МПа, а при изгибе 1,92 МПа. Значение водопоглащения находится в пределах 21,2%. При визуальном осмотре обожженных образцов при этой температуре наблюдаются деформации, но не значительны. В составах 2-4 огневая усадка колеблется от 4,21 % до 2,3 % , а средняя плотность от 1,886 г/см³ до 1,801 г/см³. Начиная от состава №5, вплоть до состава №10 значительно снижаются огневая усадка и средняя плотность образцов, а прочность при сжатии и изгибе стабильно повышается. Максимальными значениями прочности при сжатии и при изгибе обладают составы 6 - 10 и находятся в пределах 17,28 - 24,23 МПа и 4,41 - 5,82 МПа соответственно. Минимальные значения водопоглащения обнаружены в составах 2 - 4 и составляет 20,4 - 20,7 %. Небольшое увеличение водопоглащения наблюдается в составах 9 - 10 (25,1 - 25,8 %)

Таблица 13 - Физико-механические свойства огнеупорных образцов термообработанных при температуре 1100⁰С

№ составов	Огневая усадка, %	Средняя плотность, г/см3	Прочность, МПа	Водопоглащение, %
			при сжатии	при изгибе
1	2,06	1,821	15,71	3,66	20,8
2	1,39	1,724	20,46	5,08	21,6
3	0,66	1,701	24,46	5,77	22,3
4	0,49	1,704	25,84	5,81	22,8
5	0,3	1,701	25,96	5,83	23,6



Рисунок 22 - Зависимость прочности при сжатии, при изгибе и огневой усадке от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1100 ⁰С

Рисунок 23 - Зависимость средней плотности от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1100⁰С



Рисунок 24 - Зависимость водопоглащения от состава огнеупорных композиций при температуре обжига 1100⁰С

С повышением температуры обжига до 1100⁰С керамическая масса на основе чистого суглинка (состав №1) частично подвержен деформации, а в составах 2-10 деформативные признаки не наблюдаются. В составах 2-4 наблюдается значительные огневые усадки, которые изменяются в сторону уменьшения от 4,22 % до 2,06 %. Пропорционально снижается и средняя плотность от 1,894 г/см³ до 1,821 г/см³. Прочностные показатели также значительно повышаются, и находится в пределах 12,43 МПа - 15,71 МПа, 2,24 МПа - 3,66 МПа соответственно. Водопоглащение в этих составах имеет минимальные значения и составляет 20,2 - 20,8 МПа. Огневая усадка значительно снижается в составах 7 - 10 (0,84 - 0,3 %). Средняя плотность снижается с состава №5 и колеблется в пределах 1,701 - 1,746 г/см³.

Несмотря на такие изменения огневой усадки, средней плотности и прочности при сжатии и изгибе водопоглащение образцов в составах 2 - 10 меняется не значительно и сохраняет свои значение в пределах 20,4%-23,6 %.

В результате анализа изменения физико-механических свойств огнеупорных композиции в разрезе «состав - температура» выявлены оптимальные соотношения составляющих компонентов, при котором достигнуты минимальные значение огневой усадки и средней плотности, а также максимальными прочностными показателями при сжатии и изгибе. При этом показатели водопоглащения соответствовали обще стандартным требованиям.

Такие условия удовлетворяет составы со следующими предельными концентрациями составляющих компонентов: суглинок 55-75%, зола 15-25% и шлак 10-20%

3.3 Разработка рационального режима обжига изделий

Расчет температурного режима обжига изделий исследуемых сырьевых смесей проводился по методике Н.Н. Доброхотова /254/ на основании результатов экспериментальных исследований процессов структурообразования в зависимости от температуры обжига.

Согласно этой методике, максимально допустимую скорость нагрева и охлаждения можно определить по формуле:

t_доп. * a

V = , (12)

K x²

где t_доп - максимально допустимый перепад температур между поверхностью и центрам Степки изделия,

а - коэффициент температуропроводности.

К - коэффициент формы, принимаемый для пластины К = 0,5,

х - коэффициент определяющий размер изделий (при симметричном двусторонней нагреве пластины равен 0,5 толщины, при несимметричном нагреве - 0,75 и при одностороннем нагреве принимается толщина пластины).

Время выдержки изделий при постоянной температуре определяется по формуле:

x²

= m , час. (13)

V

где m - коэффициент, зависящий от степени выравнивания температуры в теле изделия 95% m=1,3 и при 90% m= 0,97.

При расчете режима обжига изделий учитывались производственные условия, на которых планировалось проведение промышленных испытаний. Большинство кирпичных цехов кирпичи обжигают в туннельной и кольцевой печи максимальная температура, в которых достигает 1000 - 1100⁰С.

Учитывая большой перепад температур в туннельной печи по объему садки, расчет температурного режима обжига кирпича проводился при условии двустороннего несимметричного нагрева изделий. Так как период проталкивания вагонеток в печь постоянный при расчете скорости нагревания от 0 до 1000⁰С значения а_э и t_доп приняты самые низкие. Как известно, чем ниже коэффициент температуропроводности, тем медленнее прогревается изделие, а это соответствует наиболее опасным периодом обжига. Для исследуемой огнеупорной композиции приняты самые наименьшие значения температуропроводности при максимальной температуре обжига ( до 1050⁰С ) ориентировочное значение которого составляет а^э= 5,29*С₀^-4м²/ч.

В этот период обжига допустимый перепад температуры в изделиях составляет 110⁰С, тогда допустимая скорость нагревания согласно формуле 12, будет равна

V = 110 * 5,29*10^-4 / 0,5 * 0,0323 = 36,3⁰C/ч

Время за которое необходимо нагреть изделие от 0 до 1000⁰С, равно

= 1050⁰С / 36,3 = 27,54 часа

С целью определения параметра обжига в лабораторных условиях формовались стандартные кирпичи (250х120х65 мм) по методу полусухого прессования на основе оптимальных шихтовых и фракционных составов композиционных масс. Давление прессования принимали 15 МПа, влажность масс составляла 8 - 10 % от массы сухих компонентов.

Учитывая низкие показатели коэффициента чувствительности к сушке масс, отформованные кирпичи обжигались без предварительной сушки в специальной электрической печи с карбидокремниевыми нагревателями. Скорость подъема температур регулировалась автотрансформаторами.

В начальный период обжига отформованные кирпичи подвергались подсушке непосредственно в печи обжига.

С целью предотвращения трещин в сырцах в процессе подсушки начальную температуру теплоносителя принимали 50⁰С и плавно поднимали до 200⁰С со скоростью подъема температур 25⁰С в час. Продолжительность подсушки для исследуемой огнеупорной композиции составляла 3 и 4 часов.

Обжиг изделий до 800⁰С производился со скоростью подъема температур 150⁰С в час, т.к. этот температурный участок является менее опасным.

Дальнейший обжиг изделий производили согласно расчету при более медленном подъеме температур 48⁰С/ч во избежание всевозможных деформаций, т.к. в массах начинаются основные фазовые превращения, процессы спекания, кристаллизация, которые вызывают объемные изменения в изделиях.

Оптимальную температуру обжига изделий и продолжительность выдержки определяли по однородности спекания в изломе изделий и соотношению кристаллических - и стекло фаз, обеспечивающих требуемые показатели физико-механических свойств готового продукта.

Как установлено нами оптимальным соотношением кристаллической фазы ( - волластонита) и стекло фазы и высокими прочностными характеристиками обладают образцы, обожженные при 950-1000⁰С.

Поэтому за оптимальные принимали указанные температурные интервалы.

Для достижения однородности спеки изделий продолжительность выдержки составляет 2-2,5 ч.

Режим охлаждения изделий подбирали экспериментальным путем. Оптимальная скорость охлаждения составляла 1,6-1,65⁰С в мин. При этом полученные изделия не имели трещин и обладали высокими механическими свойствами.

Таким образом, для изделий на основе исследуемых огнеупорных композиции установлены следующие параметры обжига: максимальная температура обжига 950- 1000⁰С; средняя скорость нагрева сырца 34- 35⁰С в час; продолжительность цикла 32 часа.

4 Опытно-промышленное испытание и освоение технологии полусухого прессования на основе разработанной композиции и технико-экономическая эффективность

Исследование технологических параметров позволили разработать технологию получения огнеупорного кирпича из исследуемой огнеупорной композиции.

Согласно этой технологии процесс производства включает следующие операции.

Лессовидный суглинок, гранулированный фосфорный шлак, зола ТЭЦ из отвалов и карьеров транспортируются автосамосвалами и выгружаются в склад сырья, включающие отдельные приемные бункера, предусмотренные для каждого вида сырья.

Из приемных бункеров сырьевые материалы дозируются и ленточным конвейером загружаются в сушильный барабан, где происходить параллельное совместное смешивание. После сушильного барабана композиционная смесь с помощью ленточного транспортера подается в двух вальный смеситель, где происходит перемешивание с увлажнением.

Готовая смесь через мешалку питатель пресса подается на пресс полусухого прессования. Давление прессования должно составлять 15-20 МПа. Отформованный сырец с помощью автомата-укладчика перекладывается на обжиговые вагонетки и рельсовыми путями подается без предварительный сушки на обжиг. Обжиг производится согласно разработанному режиму.

В качестве сырьевых материалов были использованы суглинок Чаганского месторождения Западно-Казахстанской области, гранулированный фосфорный шлак и зола Кызылординской ТЭЦ-6.

Шихтовой состав сырьевых смесей представлены в таблицах 20 -21

На стадии подготовки сырьевые материалы сушились в естественных условиях и дозировались согласно исследуемых шихтовых составов. Глинистые компоненты сырьевых смесей транспортировались в приемный бункер, затем подавались на глинорыхлитель ИПДА-21 для дробления.

Гранулированный фосфорный шлак и зола использовались без помола. Перемешивание составов осуществлялось в смесителе СМК-126А. Затем сырьевая смесь через ленточные конвейеры подавались в сушильный барабан СМ-428.2 УЗ, где сырьевая смесь сушилась до влажности 8-10 %.

Рисунок 43 - Технологическая схема производства огнеупорного кирпичана основе разработанной огнеупорной композиции

Таблица 15 - Шихтовой состав сырьевых систем

№ состава	Содержание компонентов, масс %
	суглинок	шлак
1	95	5
2	90	10
3	85	15
4	80	20

Таблица 16 - Шихтовой состав сырьевых систем

№ состава	Содержание компонентов, масс %
	суглинок	шлак	зола ТЭЦ
1	90	5	5
2	80	10	10
3	70	15	15
4	60	20	20

Сырьевая смесь в системах суглинок - шлак и суглинок-шлак-зола ТЭЦ подавалась ленточными транспортерами в стержневой смеситель. Рассев сырьевой композиции производился с помощью струнного сито.

Готовые пресс порошки сырьевых смесей подавались в специальные бункера запаса, откуда подавались к прессам полусухого прессования.

Прессование образцов осуществлялось на прессе СМ-1085Б под давлением 15 МПа.

Кирпич обжигался без предварительной сушки в 28-камерной кольцевой печи согласно разработанному режиму.

Максимальная температура обжига 950-1000°С, общая продолжительность обжига для разработанных составов составляет: 70 - 72 ч., (обжиг глиняного кирпича по цеховой технологии - 80 ч.).

Расход топлива на 1000 шт. кирпича по существующей технологии керамического кирпича 150 кг.

Расход топлива на 1000 шт. кирпича для разработанной технологии и составов составила 120 - 127 кг. Выпущены промышленные партии кирпичей в количестве 10 тыс.штук по каждому составу.

Обожженные кирпичи имели четкие грани, гладкую поверхность и обладали соответствующей цветовой гаммой. Физико-механические свойства полученных и цехских изделий представлены в таблице 17.

Таблица 17 - Сравнительные показатели цехского кирпича и разработанного состава огнеупорной композиции

Показатели	Ед.изм.	Кирпич по цехской технологии	Кирпич в композиции
			суглинок-шлак	суглинок-шлак- зола ТЭЦ
Температура обжига	є С	1030	950-1000	950-1000
Предел прочности при сжатии	МПа	9-11	12,0-17,5	13,5-18,9
Предел прочности при изгибе	МПа	1,9	3,1-3,4	3,2-3,6
Морозостойкость	циклы	15	более 25	более 25
Средняя плотность	кг/м	1750	1615	1584
Масса полнотелого кирпича	кг	4,3	3,15	3,09
Коэффициент водостойкости		0,7	0,86	0,95
Водопоглощение	%	13,8	15,2	15,9
Расход топлива на 1000 шт кирпича	кг	150	127	120

Согласно ГОСТ 530-95 "Кирпич и камни керамические" изделия соответствуют маркам 125 и 150. Разработанная технология и составы огнеупорных композиций приняты к внедрению, так как они позволяют повысить прочность кирпича, сократить продолжительность обжига и экономить топливо на 25 - 30 %.

5. Технико-экономическая эффективность огнеупорного кирпича на основе разработанной огнеупорной композиции

Цеховые и общецеховые расходы приняты по данным цеха.

Расчет себестоимости 1000 штук кирпича на основе разработанных составов огнеупорных композиции

Сырьевые материалы

Расход сырья на получение 1000 штук кирпича с учетом потерь при транспортировке составляет 2,8 м³ или 4,7 т.

Стоимость 1 т шлака, тенге. - 120

Стоимость 1 т лессовидного суглинка, тенге - 350

Стоимость 1 т золы, тенге - 100

Стоимость сырьевых материалов на получение 1000 штук кирпича составит: тенге Шлак 0,71 120 85

Лессовидный суглинок 3,06 350 1071

Зола 0,94 100 94

ИТОГО: 1250 тг.

Норма расхода условного топлива на 1000 штук кирпича - 159,5 м³.

Расход условного топлива при применении разработанных составов огнеупорных композиции снижается примерно на 30% за счет исключения процесса сушки и сокращения продолжительности обжига.

Расход топлива на 1000 штук кирпича составит -112 м³.

Стоимость 1 м³ условного топлива по данным цеха - 13 тенге

Таблица 18 - Стоимость топлива на получение 1000 шт. кирпича

Наименование	По цеху	По предлагаемым составам
	норма расхода на 1 м3	цена, тенге	сумма	норма расхода на 1 т	цена, тенге	сумма
Топливо на технологические цели	159,5 м3	13	2073,5	112 м3	13	1456

Норма расхода электроэнергии на 1000 штук кирпича -71,5 квтч.

При производстве кирпича по предлагаемой технологической схеме расход электроэнергии увеличивается примерно на 8% за счет мощностей двигателей сушильного барабана и смесителей.

Таблица 19 - Стоимость электроэнергии на 1000 шт. кирпича.

Наименование	По составу цеха	По предлагаемым составам
	норма расхода квтч	цена, тенге	сумма	норма расхода квтч	цена, тенге	сумма
Электроэнергия	71,5	6,52	466,2	77,22	6,52	503,5

Численность рабочих основного производства взята по расстановке с учетом посменных. Среднегодовая заработная плата одного рабочего - 210240 тенге. Годовой фонд заработной платы рассчитан исходя из численности рабочих основного производства и среднегодовой зарплаты одного рабочего представлены в таблице 20.

Таблица 20 - Годовой фонд заработной платы

Наим.	По составу цеха	По предлагаемым составам
	кол-во чел.	Средне годов. з/плата. тенге	Средне суточ. з/плата тенге	годов. фонд тенге	кол-во чел.	средне-годовая з/плата тенге	средне - суточн. з/плата тенге	годовой фонд
Основные рабочие на 1000 шт. кирпича	45	210240	576	9460800	40	210240	576	8409600

Начисление на зарплату принято в размере 12% 576 х 0,12 = 69,12

Расходы на текущий ремонт приняты в размере 50% от суммы амортизационных отчислений. Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования составляют 2% от стоимости оборудования.

Таблица 21 - расходы по содержанию и эксплуатации оборудования 1000 штук кирпича

Наименование расходов	Единица измерения,	Стоимость
Амортизационные отчисления	тенге	1137300
Текущий ремонт	тенге	568640
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	тенге	161660

ИТОГО: 1867600

На 1000 штук кирпича тенге 1867,6

Таблица 22 - Калькуляция себестоимости 1000 штук кирпича на основе разработанных составов огнеупорных композиции

Наименование статей затрат	Единица измерения	Себестоимость кирпича на основе разработанных составов огнеупорных композиции
Сырье	тенге	1250
Вспомогательные материалы	тенге	220
Топливо	тенге	1456
Электроэнергия	тенге	503,5
Заработная плата основная и дополнительная	тенге	576
Начисление на зарплату	тенге	69,12
Расходы по содержанию и эксплуатации оборудования	тенге	1867,6
Цеховые расходы	тенге	312
Общецехские расходы	тенге	194
Полная себестоимость	тенге	6448,22

Таблица 23 - Основные технико-экономические показатели

Наименование	Ед.изм.	Показатели по цеху	Показатели предлагаемой технологии
Мощность цеха	тыс.шт	3000	3000
Себестоимость сырьевых материалов	тенге	350	570
Расход условного топлива на 1000 шт. кирпича	М3	159,5 м3	112 м3
Расход электроэнергии на 1000 шт. кирпича	квт.ч.	71,5	77,22
Численность работающих, в т.ч. основных	чел.	45	40
Капитальные вложения, всего	тыс.тг.	850	850
Удельные капитальные вложения на 1000 шт.кирпича	тенге	32,94	32,94
Режим работы: кол-во рабочих дней в году кол-во смен в сутки кол-во часов в смену	дн. смен час.	270 3 8	270 3 8
Себестоимость 1000 штук кирпича	тенге	6629,42	6448,22
Себестоимость всей продукции выпускаемой цехом	тыс.тг.	1856237,6	1805501,6
Оптово-отпускная цена 1000 штук кирпича	тенге	32 000	30 000
Экономический эффект	тыс.тг.		50 000
Прибыль цеха	тыс.тг.		658,0
Окупаемость капитальных вложений	год		1,3

6. Экономический эффект от производства кирпича

1. Оптово-отпускная цена 1000 штук кирпича 30 000 тенге

2. Себестоимость кирпича на основе разработанных составов огнеупорных композиции 6,5 тенге

3. Годовой выпуск продукции - 3 млн. штук кирпича.

4. Прибыль цеха:

П= (Ц_от - С₂ )Ч А (14)

где П - прибыль цеха, тыс.руб. Ц_от - отпускная цена 1000 шт. кирпича

С₂ - себестоимость 1000 шт.кирпича

А - годовой выпуск продукции

П = (30 000 - 6500) Ч 3000 = 658,0 тыс.тенге.

5. Окупаемость капитальных вложений

Окв = КВ/П (15)

где Окв - окупаемость капитальных вложений, год

КВ - капитальные вложения, тыс.руб.

П- прибыль цеха, тыс.руб. Окв = 850,0/658,0 = 1,3 года

Экономический эффект

1. Себестоимость 1000 штук кирпича по цеху - 6629,42

2. Себестоимость 1000 штук кирпича на основе разработанных составов огнеупорных композиции - 6448,22

3. Удельные капитальные вложения на 1000 штук кирпича - 32 ,94

4. Мощность цеха - 28 млн.штук

5. Экономический эффект при коэффициенте сравнительной экономической эффективности капитальных вложений 0,15 составит:

Э=(3₁ - 3₂). А (16)

Э= (С₁+ ЕК₁) - (С₂+ЕК₂).А (17)

где Э-годовой экономический эффект, тыс.тенге

З₁,З₂ - приведенные затраты в расчете на 1000 штук кирпича

С₁,С₂ - себестоимость 1000 штук кирпича, тенге

К₁,К₂ - удельные капитальные вложения на 1000 шт. кирпича, тенге

Е - нормативный коэффициент равный 0,15

Э= (6629,42 + 0,15*32-94) - (6448,22+ 0,15*32-94)*28000 =(6634,36-6453,16) х 28 000=50 000 тыс тенге

7. Безопасность жизнедеятельности

7.1 Управление и оценка профессиональной безопасности и здоровья

В дипломном проекте на тему «Цех по производству газобетонных изделий автоклавного твердения по резательной технологии» большое внимание уделяется безопасности жизнедеятельности. Данный проект разрабатывался в соответствии с системой управления профессиональной безопасностью и здоровьем OHSAS 18001.

Основные приемы получения изделий разрабатывались в соответствии с основными положениями закона «О безопасности и охране труда». Закон Республики Казахстан «О безопасности и охране труда» от 28 марта 2004 года № 528-П ЗРК основывается на Конституции республики Казахстан, устанавливает гарантии осуществления конституционных прав граждан на условия труда, отвечающие требованием безопасности и гигиены. Закон также определяет основные принципы национальной политики области безопасности и охраны труда, которые направлены на улучшение условий безопасности и охраны труда, предупреждение производственного травматизма и профессиональных заболеваний с учётом особенностей рыночной экономики /6/.

Настоящий стандарт устанавливает приоритеты жизни и здоровья работника по отношению к результатам деятельности организации, принципы государственного управления охраной труда, социальной защиты интересов работников, пострадавших от несчастных случаев и профессиональных заболеваний при исполнении ими трудовых (служебных) обязанностей.

7.2 Характеристика степени совершенства, уровень их механизации и автоматизации

Производство газобетонных изделий, включает в себя следующие режимы: дозирование материалов, их перемешивание в смесителе, заливку в формы, снятие горбушки, поперечную и продольную разрезку, автоклавную и механическую обработки. Следовательно, для выполнения поставленной задачи требуется как механический, так и ручной труд.

Производственный расчет механизации и автоматизации производственных процессов получения газобетонных изделий определяется путем вычисления общего показателя уровня механизации технологических процессов. Полное представление об уровне механизации можно получить определением отношения затрат (человек-часов) механизированного труда к общим затратам труда:

А = Б/Б+В • 100%,

где: А - уровень механизации труда; Б - сумма человека - часов механизированного труда; В - сумма человека - часов ручного труда.

А = 16/16+10 • 100% = 16/26 • 100% = 61%

Из выше изложенных расчетов следует, что уровень механизации составляет 61%, а ручного труда - 39%.

Ручной труд производится на этапах сборки и разборки бортоснастки, укладки изолирующей пленки, во время укладки изделий на тележки, во время формирования изделий на автоклав. Также к работникам ручного труда относятся слесари, стропальщики, электромонтер, контрольный мастер.

8. Охрана окружающей среды

В последнее время из-за сложившейся экологической обстановки, человечество пытается найти альтернативу сырьевому сектору и создать безотходные энергетические источники. Защита окружающей среды от загрязнения на современном этапе помимо экономической задачи - повышение общественной производительности труда, включает также социально - экономическую задачу - улучшение условий жизни человека, сохранение его здоровья. Понятие эффективности в этом случае включает не только технико-экономическую эффективность и экологические последствия в масштабе народного хозяйства данного района и Казахстана в целом.

При проектировании новых предприятий для обеспечения чистоты атмосферы, большое значение имеет установление предельно допустимых выбросов ПДВ каждым источником загрязнения атмосферы, а так же оценка экономического ущерба, наносимого окружающей среде.

Предприятия и отдельные сооружения, в которых осуществляются технологические процессы, являются источниками выделения вредных веществ в окружающую среду. Производство строительных материалов и конструкций сопровождается выделением пыли, в результате чего в воздушной среде может наблюдаться повышенная запыленность, отрицательно влияющая на здоровье людей. На сегодняшний день производство газобетонных изделий является одним из чистых в промышленности строительных материалов. Это выполняется как раз таки из - за усовершенствования и разработанного современного оборудование в производстве бетонных изделий, в том числе и проектируемом могут быть небольшие пылевыбросы происходящие на основных технологических переделах - транспортировке, дозирование, смешении. В данном проекте эти выбросы сведены к минимуму полной герметизацией оборудования, наличием обеспыливающих агрегатов, автоматизации.

Заключение

1. Выбраны сырьевые материалы с учетом специфических характеристик и их поведения на стадии подготовки, перемешивания, сушки и обжига в различных композиционных соотношениях с целью создания ресурсо- и энергосберегающей технологии производства огнеупорного кирпичаполусухого прессования.

2. В исследуемой сырьевой композиции проведены комплексные экспериментальные исследования с учетом доминирующих факторов каждого технологического передела и ограниченные следующими предельными концентрациями составляющих компонентов: лессовидный суглинок 30,0 - 90,0%; зола ТЭЦ 7,0 - 40,0%; волластонитсодержащий шлак 3,0 - 30,0%.

3. На стадии термообработки исследуемых огнеупорных композиции установлены изменения таких свойств как огневая усадка, прочность при сжатии и изгибе и водопоглащение образцов в интервале температур обжига 800 - 1100⁰С. При этом выявлены сложные зависимости указанных свойств по системе «температура - состав - свойства».

4. По результатам исследований функциональных зависимостей на стадии подготовки и сушки сырьевых композиции, формования и обжига определены оптимальные составы огнеупорных композиции, ограниченные следующими предельными концентрациями составляющих компонентов: лессовидный суглинок 55,0 - 81,0%, зола ТЭЦ 12,0 - 25,0%, и шлак 10,0 -20,0% , обладающие требуемой прочностью и плотностью сырца, воздушной и огневой усадкой, высокими прочностными показателями при сжатии и изгибе. При этом учитывались коэффициент чувствительности к сушке огнеупорных композиции и их оптимальные соотношение фракционного состава, способствующие технологическим условиям интенсивной сушки и бездефектного прессования изделий. 5. Разработана технология огнеупорного кирпича согласно которой процесс сушки изделии исключается, процессы спекания и кристаллизация основного структурообразующего минерала волластонита начинаются уже при 850-900⁰С что на 125-150⁰ ниже чем процесс муллитообразования в глинистых массах. Кроме того продолжительность обжига сырьевых систем сокращен на 3-5 часов по сравнению с процессом обжига обыкновенного глиняного кирпича.

Список литературы

1. Бутт Ю.М. Общая технология силикатов: Учебник. -М., Стройиздат, 1976. - 600 с.

2. Будников П.П Химическая технология керамики и огнеупоров: Учебник/П.П. Будников, В.Л. Балкевич, А.С. Бережной и др. // под общ.ред. П.П. Будникова, Д.Н. Полубояринова. - М., Стройиздат, 1972.-552 с.

3. Истомин В.И. Подбор оптимального фракционного состава у аргиллитов для производства кирпича / В.И. Истомин, В.Я. Толкачев, Н.Ж. Сорокин//Строительные материалы. - 1980.- №4. -С. 23-24.

4. Рожкова Н.С. Использование отходов углеобогащения в производстве керамического кирпича // Пр-сть строит.материалов. Сер. 11, Использование отходов попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана окружающей среды: отчет опыта: Экспресс - инф.-М., ВНИИЭСМ, 1988.- Вып.2.- С. 8-10.

5. Устьянова В.Б. Подбор состава сырьевой смеси для двухслойного лицевого кирпича / В.Б. Устьянова, Б.В. Лобанов, В.В. Кузьмович //Строительные материалы.-1980.-№3.-С.15-16.

6. Алъперович И.А. Эффективность производства лицевого кирпича объемного окрашивания на основе легкоплавкой глины и тонкодисперсного мела/ И.А. Алъперович, В.П. Варламов, Н.Г. Перадзе // Строительные материалы 1991.-№9.-С.6-7.

7. Алъперович И.А. Внедрение технологии производства лицевого кирпича объемного окрашивания / И.А. Алъперович, Г.И. Божьева, В.А. Крюков // Строительные материалы. - 1993. -№1.-С.2-8.

8. Алъперович И.А. Лицевой кирпич объемного окрашивания на основе карбонатной глины / И.А. Алъперович, Н.Г. Перадзе // Пр-сть кермических огнеупорного кирпичаи пористых заполнителей. Сер. 4. Экспресс обзор. - М., ВНИИЭСМ, 1990.- Вып.2.- С.20-23.

9. Завадский В.Ф. Особенности формирования прочной структуры шихт на основе суглинков и шлака в процессе обжига и остывания черепка / В.Ф. завадский, Г.И. Стороженко // Изв. Вузов. Строительство и архитектура. - 1985.-№3.- С.68-71.

10. Садыкова С.А. Улучшение свойств лессового кирпича // Строительные материалы 1980.-№7.-С.12.

11. Сулейменов Ж.Т. Применение содощелочного плава в производстве кирпича Пр-сть огнеупорных огнеупорного кирпича и пористых заполнителей. Сер.4, экспресс обзор.-М.: ВНИИЭСМ, 1990.-Вып.1.-С.8-9.

12. Нурбатуров К.А., Сулейменов Ж.Т., Н.Т.Ибраев Активные добавки комплексного действия. // Пр-сть огнеупорных огнеупорного кирпича и пористых заполнителей. Отеч.опыт: Экспресс-информация.-М.: ВНИИЭСМ, 1988.-Вып.1.-С.8-9.

13. Бурлаков Г.С. Производство огнеупорного кирпича на основе низкокачественных суглинков и промышленных отходов предприятий Ростовской области / Г.С. Бурлаков. В.П. Петров, М.А. Кабатова // Пр-сть строит.материалов. сер. 11, Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана окружающей среды. Отеч. опыт: Экспресс-информ. - М., ВНИИЭСМ, 1988.-Вып.2.-С. 1-12.

14. Золотухин Н.В. Использование отходов сахарного производства для изготовления кирпича/ Н.В. Золотухин Е.М., Гайко //Пр-сть строит.материалов. Сер.11, Использование отходов, попутных продуктов в производстве строительных материалов и изделий. Охрана окружающей среды: Инф.Сб. -М., ВНИИЭСМ, 1989.-Вып.1.-С.3-4.

15. Хюльзенберг Д., Крюгер Х. Г. и др. Механизация процессов формования огнеупорных изделий. М.: Стройиздат, 1984. 263с.

16. Ребиндер П. А. Вязкость дисперсных систем и структурообразования //Вязкость жидкостей и коллоидных растворов. / Изд-во АН. СССР. Т.1. 1941. с. 361-378.

17. Серб-Сербина Н. Н. Структурообразование в водных суспензиях бенттонитовых глин. // Коллоидный журнал. Т. 9. № 5. 1947. с. 381-405.

18. Ребиндер П. А. Новые методы характеристики упруго-пластичновязких свойств структурообразованных дисперсных систем и растворов высокополимеров. // Новые методы физико-химических исследования поверхностных явлений: Тр. Ин-та физ. химии АН. СССР. Вып. 1. 1950, стр. 5-12.

19. Rehbinder P. Coagulation and thixotropic Structures Discuuss // Faraday Soc. 1954. P. 151-160.

20. Ничипоренко С. П. Основные вопросы теории процессов обработки и формования огнеупорных масс. Киев: Науково думка, 1960. 110 с.

21. И. А. Альперович, П. И. Беренштейн Г. С. Блок. О применений метода погружения конуса по принципу П. А. Ребиндера для исследования глины // Стекло и керамика, 1953, № 8. -с. 22-25.

22. И. М. Горкова. Исследование глинистых пород при помощи конического пластометра. // Коллоидный журнал, 1956, №1. -с. 26-30.

23. С. П. Ничипоренко. Пути улучшения качества обработки пластических глиняных масс, // Сб. трудов. Новое в строительной технике и строительные материалы. АН. УССР, 1963, вып. 4. -с. 50-55.

24. С. П. Ничипоренко. К теории обработки пластичных огнеупорных масс. Киев.: Издательство АН. УССР, № 1, 1954. -200 с.

25. С. П. Ничипоренко. Основные вопросы теории пластической обработки и формовки огнеупорных масс.: Автореф. докт. диссерт. Харьков, 1958. 31.

26. Попильский Р. Я., Пивинский Ю. Е. Прессование порошковых огнеупорных масс. М.: Металлургия, 1983. 175 с.

27. Шербань Н. И. Теория и практика прессования порошков. Киев: Науково думка, 1975. 110 с.

Размещено на Allbest.ru