Производство керамического кирпича 3 (стр. 3 из 12)
При повышении пористости глиняного сырца уменьшается его чувствительность к обжигу, что объясняется локальной разрядкой возникающих напряжений за счет свободного объема пор. Поэтому ввод отощителей в состав глиняной массы является эффективным средством для устранения трещинообразования в процессе обжига, так как отощители снижают напряжения, возникающие при сушке, повышают пористость. Благодаря этому ускоряется подъем температуры при обжиге без появления внешних дефектов.
Опилки - это наиболее часто используемая добавка для получения легкого и поризованого кирпича. При добавлении опилок они уменьшают пластичность и повышают влагопроводность кирпича-сырца. Они армируют глиняную массу и повышают ее сопротивление к разрыву, а вместе с тем трещиностоикость во время сушки. Опилки улучшают теплозащитные свойства кирпича, увеличивают морозостойкость. После просеивания опилки состоят из фракций: до 8 мм - 80% менее 1 мм - 20%. Наличие фракции более 8 мм нежелательно. Песок, так же как и опилки, вводится в состав глины как отощающая добавка. Лучше было бы использовать шамот или дегидративную глину (низкообоженный шамот). Шамот получают из обоженных отходов керамических изделий. Он является более эффективным отощителем, чем песок. Он сильнее уменьшает усадку глины, чем многие другие отощители, менее других снижают прочность кирпича.
Заводом выпускается кирпич керамический полнотелый одинарный и кирпич керамический одинарный с технологическими пустотами по ГОСТ 530-95. Размеры кирпича, мм 250 х 120 х 65. Предельные отклонения от номинальных размеров не должны превышать по длине - 5 мм, по ширине - 4 мм, по толщине -3 мм. Непрямолинейность ребер и граней кирпича, не более – по постели 3 мм, по ложку 4 мм. Плотность кирпича не менее 1600 кг/м3.
Отбитости углов глубиной 10-12 мм не более 2 шт. Трещины протяженностью по постели кирпича до 30 мм, не более: на ложковых гранях - 1 шт, на тычковых гранях - 1 шт. Общее количество кирпича с отбитостями, превышающими допустимые значения в партии - не более 5%. Количество половняка в партии - не более 5%. Известковые включения, вызывающие разрушение кирпича или отколы размером глубиной более 6 мм - не допускаются. Водопоглощение для полнотелого кирпича - не менее 8% (если водопоглощение меньше, то с раствора не будет впитываться вода и накладке связки не будет). Морозостойкость кирпича - не менее 15 циклов. Масса выпущенного кирпича не более 4,3 кг. При формовании кирпича объем технологических пустот составляет не более 13%. Диаметр цилиндрических и квадратных пустот не более 20 мм.
2.3 Операционное описание технологического процесса
Глина с карьера или с отвала поступает на автосамосвалах с Ключищенского карьера в глинозапасник. Глинозапасник предназначен для приема глины, хранения ее и предварительного рыхления и усреднения перед подачей в отделение переработки сырья. Кроме того в глинозапаснике хранится запас отощающих добавок, в качестве которых используется песок и опилки.
Для погрузки глины на ленточный конвейер применяется многоковшовый экскаватор ЭМ-251М. С ленточного конвейера глина непрерывно поступает в ящичный питатель СМК-214, который предназначен для равномерного и непрерывного питания сырьем глинообрабатывающих машин.
Вторым ящичным питателем, у которого вместо пластинчатой ленты установлена резиновая транспортерная лента, в шихту дозируется песок. Песок на ящичный питатель грузится вторым многоковшовым экскаватором.
С одного ящичного питателя глина с опилками, с другого питателя песок попадают на ленточный конвейер, который по галерее транспортирует шихту в вальцы грубого помола. Между ящичными питателями и вальцами установлен электромагнитный железоуловитель, при помощи которого из шихты удаляются металлические включения.
Вальцами грубого помола служат дезинтеграторные камневыделительные
вальцы СМ-1198, которые предназначены для дробления глиняной массы и
частичного удаления каменистых включений. Частично перетертая, измельченная глиняная масса после валков грубого помола через переходное устройство и ленточный конвейер попадает в вальцы тонкого помола СМК-102, где глина подвергается тонкому измельчению и перетиранию. Для равномерного увлажнения и тщательного перемешивания массы используют одно и двухлопастные горизонтальные смесители. Чаще используют двухвальные, как более производительные.
После глиномешалок глиняная масса по ленточному конвейеру попадает в вакуумный ленточный пресс СМК-217. В прессе осуществляются процессы: перемешивание, доувлажнение, вакуумирование, прессование и формование глиняной массы. В смесителе пресса предусмотрено, в случае необходимости, водоувлажнение и пароувлажнение перемешивающейся глиняной массы. После пресса масса уплотняясь выдавливается из мундштука в виде непрерывного бруса. Выходящий из мундштука пресса непрерывный брус режется на отдельные кирпичи установленных размеров резальным автоматом СМК-127 и укладываются на сушильные рамки, а затем на консольные сушильные вагонетки СМК-110. Для сушки кирпича-сырца в цехе установлены противоточно-прямоточные туннельные сушилки. Сушка сырца происходит на консольных вагонетках. Свежесформованный сырец, уложенный на рамках сушильных вагонеток, заталкивается на электропередаточную тележку и при помощи цепного толкателя проталкивается в камеру туннельных сушил.
Отделение садки кирпича предназначено для перегрузки высушенного в туннельных сушилах кирпича-сырца с консольных сушильных вагонеток СМК-110 на обжиговые вагонетки СМК-273. На вагонетку укладывается 2 пакета кирпича по 1500 штук в каждом.
Удаление химически связанной воды (дегидратация) происходит в зоне обжига в интервале температур 150-8000С. В зоне обжига на перекрытии печи установлено 80 сводовых газовых горелок, которые разбиты на 4 группы. Горелки установлены через каждые полтора метра в стыках между вагонетками и по центру вагонеток. В каждую группу горелок предусмотрена самостоятельная подача воздуха, газа. Воздух подается вентиляторами ВВД №5. Подача газов в каждую группу регулируется по температуре на соответствующем участке. Вентиляторы ВВД №5 подают воздух в количестве 50-100% от теоретически необходимого для горения.
По каналу печи из зоны остывания поступает воздух в зону обжига. Пройдя зону обжига, печная вагонетка с кирпичом поступает в зону остывания. В этой зоне происходит остывание кирпича по заданной кривой от 1000°С до 50°С. С целью охлаждения изделий по заданному температурному режиму зона охлаждения разделена на 4 секции: закала, ускоренного охлаждения, замедленного охлаждения, интенсивного охлаждения. На участке закала изделия до 800-850°С. На участке ускоренного охлаждения изделия остывают с 800-850°С до 6500С путем подачи холодного воздуха в обжигательный канал печи. Замедленное охлаждение изделий осуществляют в интервале температур 650-500°С путем изменения объема отбираемого теплоносителя в конце и начале этого участка. На участке интенсивного охлаждения температура изделий снижается с 500°С до 50°С путем подачи холодного воздуха через отверстия в своде и стенах печи и увеличения его отбора через боковые окна, расположенные по длине этого участка.
3.1 Материальные расчеты
Годовой фонд времени работы печи определяется по формуле:
(3.1.1)где Кисп - коэффициент использования оборудования. Для туннельных печей принимается равным 0,94 - 0,98.
Следовательно, годовой фонд работы печи (ч):
При садке автоматом-садчиком количество кирпича на вагонетке составляет 1352 шт, тогда масса изделий на вагонетке после обжига:
Число вагонеток в печи:
Количество вагонеток, выходящих из печи за час вычисляем по формуле:
(3.1.2)где τ – продолжительность обжига кирпича.
Производительность часовую вычисляем по формуле:
(3.1.3) 
суточная:
(3.1.4) 
годовая:
(3.1.5) 
При переходе на готовую продукцию это составит:
(3.1.6) 
Производительность по сырцу с учетом влажности
часовая:
суточная
годовая:
Вместимость печи определяем по формуле:
(3.1.7) 
Ритм поступления вагонеток в печь вычисляем:
(3.1.8)