Введення
Як випливає з Великої Радянської Енциклопедії, «будівельний цегла - штучний камінь правильної форми, сформований з мінеральних матеріалів і отримує каменеподібні властивості після випалювання або обробки парою. По виду вихідної сировини і за способом виготовлення розрізняють силікатна цегла (вапняно-піщаний), одержуваний автоклавним способом, і глиняний обпалений (звичайний і лицьовий) »
Цегла є найдавнішим будівельним матеріалом. Хоча аж до нашого часу широке розповсюдження мала у багатьох країнах необпалений цегла-сирець, часто з додаванням в глину різаної соломи, застосування в будівництві обпаленої цегли також сходить до глибокої старовини.
Яскравим прикладом використання цегельного будівництва в Росії часів Івана 3 стало будівництво стін і храмів Московського Кремля, яким завідували італійські майстри. »... І цегляну піч влаштували за Андронікова монастирем, в Калінікове, в чому ожігать цегла і як робити, нашого Російського цегли вже так продолговатее і твердіше, коли його потрібно ламати, то водою розмочують. Вапно само густо мотиками повеліли заважати, як на ранок засохне, то і ножем неможливо расколупать ». До 19 го століття техніка виробництва цегли залишалася примітивною і трудомісткою. Формували цегла вручну, сушили тільки влітку, обпалювали в підлогових печах-времянках, викладених з висушеної цегли-сирцю. У середині 19-го століття були побудовані кільцева обпалювальна піч і стрічковий прес, що обумовили переворот в техніці виробництва цегли. У цей же час з'явилися глінообрабативающіе машини бігуни, вальці, глиномялки. У наш час більше 80% всього цегли виробляють підприємства цілорічної дії, серед яких є великі механізовані заводи, продуктивністю понад 200 млн. шт. на рік.
1. Характеристика
По фактурі лицьової поверхні лицьові вироби виготовляють гладкими з декоративним покриттям; за кольором - незабарвленими, що мають колір сировини, з якого вони виготовлені, або пофарбованими, - з пофарбованої суміші або з поверхневою забарвленням лицьових граней.
Лицьові вироби повинні мати дві лицьові поверхні: поперечикову і ложкову.
За погодженням із споживачем допускається випускати вироби з однією лицьовою поверхнею.
Поверхня граней вироби повинна бути плоскою, ребра - прямолінійними.
Допускається випускати лицьові вироби із закругленими вертикальними ребрами радіусом не більше 6 мм.
Колір (відтінок кольору) лицьових виробів повинен відповідати зразку-еталону.
Плями на лицьовій поверхні виробів не допускаються. На стандартному виробі не допускаються дефекти зовнішнього вигляду.
Відбитості і притуплення кутів і ребер, шорсткості, тріщини та інші ушкодження на лицьових поверхнях готових виробів не допускаються.
Проколи постелі порожнистих виробів розміром більше 10 мм, а також дефекти виробів (здуття і лущення поверхні, збільшення обсягу, наявність сітки дрібних тріщин від силікатної суміші) не допускаються.
У рядовому виробі не допускається наявність у зломі або на поверхні глини, піску, вапна і сторонніх включень розміром понад 5 мм у кількості більше 3.
Для лицьових виробів наявність зазначених включень на поверхні не допускаються, в зламі допускається не більше 3.
Кількість ополоника в партії повинно бути не більше 5% для рядових виробів, 2% для лицьових.
Марку каменя за міцністю встановлюють за границею міцності при стисканні, а цегли - за значеннями границь міцності при стисненні і вигині.
Міцність зчеплення декоративного покриття з поверхнею лицьових виробів повинна бути не менше 0,6 МПа (6 кгс / см).
За марку по морозостійкості приймають число циклів поперемінного заморожування і відтавання, за яких у виробах відсутні ознаки видимих пошкоджень (лущення, розшарування, викришування та ін), а зниження міцності при стиску не перевищує 25% для рядових і 20% для лицьових.
Міцність зчеплення декоративного покриття з поверхнею виробу після випробування на морозостійкість повинна бути не менше 0,6 МПа.
Водопоглинання виробів повинно бути не менше 6%. Маса потовщеної цегли у висушеному стані повинна бути не більше 4,3 кг.
За погодженням підприємства-виготовлювача зі споживачем, відбитому в договорі на постачання, допускається виготовляти потовщений повнотіла цегла масою більше 4,3 кг.
Вироби відносять до групи негорючих будівельних матеріалів за ГОСТ 30244.
Вироби, призначені для кладки зовнішніх стін будівель і споруд, повинні піддаватися випробуванню на теплопровідність. Питома ефективна активність природних радіонуклідів у виробі повинна бути не більше 370 Бк / кг.
Матеріали, що застосовуються при виготовленні виробів, повинні відповідати вимогам чинних нормативних та технічних документів на ці матеріали і забезпечувати отримання виробів заданих технічних характеристик.
Силікатна цегла. Силікатна цегла є екологічно чистим продуктом. За техніко-економічними показниками він значно перевершує глиняна цегла. На його виробництво витрачається 15 ... 18 годин, у той час як на виробництво глиняної цегли - 5 ... 6 днів і більше. У два рази знижуються трудомісткість і витрати палива, а вартість - на 15 ... 40%. Однак у силікатної цегли менше вогнестійкість, хімічна стійкість, морозостійкість, водостійкість, дещо більше щільність і теплопровідність. В умовах постійного зволоження міцність силікатної цегли знижується. Силікатна цегла виробляється декількох розмірів:
-250 * 120 * 65 мм
-250 * 120 * 88 мм, та інших видів.
Для поліпшення якості і споживчих властивостей
рекомендується робити, поряд зі стандартним вапняно-піщаним цеглою, вапняно-зольний цегла, а також різні барвники.
Вапняно-зольний цегла містить 20 ... 25% вапна і 75 ... 80% золи. Технологія виготовлення така ж, як і вапняно-піщаного цегли. Щільність - 1400 ... 1600 кг / м 3, теплопровідність - 0,6 ... 0,7 Вт / (м / С). Цегла використовують для будівництва малоповерхових будівель, а також для надбудови верхніх поверхів.
Силікатна цеглина не поступається керамічному при будівництві будівель і споруд, а за деякими і перевершує його:
має високу морозостійкість;
володіє високими протипожежними властивостями;
відноситься до групи неспалимих матеріалів;
підтримує комфортний температурно-вологісний режим за рахунок «дихаючих" стін;
Зручний в роботі, тому що володіє хорошими геометричними формами.
Силікатна цегла має гарні естетичними властивостями - він може застосовуватися в якості облицювального, вносячи різноманітність в архітектуру наших міст і селищ.
У цій роботі розглядається цех з виробництва силікатної цегли потужністю 105.000.000 шт. умовної цегли в рік. Силікатна цегла відноситься до групи автоклавних в'яжучих матеріалів. Силікатна цегла застосовують для кладки стін і стовпів у цивільному та промисловому будівництві, але його не можна застосовувати для кладки фундаментів, печей, труб та інших частин конструкцій, що піддаються впливу високих температур, стічних та грунтових вод, що містять активну вуглекислоту.
За призначенням цеглу та камені поділяють на рядові і лицьові, за видами виготовлення - на пустотілі, пористі (з пористим заповнювачем), пористо-пустотілі та повнотілі. Лицьові цегла та камені можуть бути незабарвленими і кольоровими - пофарбованими в масі або з поверхневою обробкою лицьової грані. За теплотехнічними показниками і щільності в сухому вигляді цегла і камені ділять па три групи: ефективні - цегла середньою щільністю не більше 1400 кг / м 3 каміння не більше 1450 кг / м 3 і теплопровідністю до 0,46 Вт / (м * К) ( 0,4 ккал / м * ч ° С); умовно ефективні - цегла середньою густиною 1401-1650 кг / м 3, камені середньою густиною 1451-1650 кг / м 3 і теплопровідністю до 0,58 Вт / / (м * К) (0,5 ккал / м * ч ° С); звичайний силікатна цегла щільністю понад 1650 кг / м 3 і теплопровідністю до 0,7 Вт / (м • К) (0,6 ккал / м * ч ° С).
Для силікатної цегли і каменю існують такі марки за міцністю: 300, 250, 200, 150, 125, 100 і 75. Лицьові вироби повинні мати марки: цегла не менш 125 і камені не менше 100. По морозостійкості цегла та камені поділяють на марки: Мрз 50, Мрз 35, Мрз 25 і Мрз 15. Морозостійкість лицьових виробів повинна бути не нижче 25. Більше тріщини на пересічному цеглі та камені, що перетинає два суміжних ребра однієї ложковой грані і протяжністю до 40 мм по ліжках, не допускається. Виробів з такими тріщинами в партії не повинно бути більше 10%. У партії лицьових виробі повинно бути половинок не більше двох, а в партії рядових - не більше 3%. Загальне число відбитостей, в партії повинно бути не більше 5%. Втрата міцності зразків цегли і каменів при стисненні після випробування їх на морозостійкість не повинні бути більше 25% для рядових виробів і 20% для лицьових. Водопоглинання - цегли та каменю повинно бути не менше 6%.
2. Технологія виробництва
Технологічні схеми та обладнання для виробництва силікатної цегли. Дві схеми: з централізованої підготовкою силікатної суміші і з роздачею її по бункерах та змішана схема з централізованим дозуванням компонентів, їх первинним перемішуванням до індивідуальної вторинної обробкою маси для кожного преса. Перша схема краща. Для заводів великої потужності, друга - для заводів з двома-трьома пресами.
Для дозування сипкі компонентів силікатної суміші призначені вагові дозатори з стрічковим конвеєром, що забезпечують точність дозування до +1%.
Первинне змішання в'яжучого з піском здійснюють тихохідними двохвальним змішувачами СМ 246 і СМК 120 або швидкохідними лопатевими двохвальним змішувачами СМС 95.
Лопатевий змішувач первинного змішування компонентів забезпечений перфорованими трубками для подачі води і гострої пари. У змішувачах СМС 95 і ІБ 27 воду подають через розпилювачі для поліпшення якості суміші.
Гасіння вапна у суміші з піском відбувається в апаратах періодичної або безперервної дії. До перших відносять гасильному барабани. Його місткість 15 м 3; потужність приводу 14 кВт; робочий тиск 0.5 МПа; загальна тривалість циклу гасіння вапна 50-60 хв, у тому числі тривалість гасіння при підвищеному тиску 30-35 хв. На сучасних і будуються, підприємствах гасіння вапна у суміші з піском здійснюють у силосах-реакторах безперервної дії. При цьому поєднують два технологічних процеси - гасіння тонкомолотої вапна і усереднення (гомогенізація) силікатної суміші. Крім того, силос є буферною ємністю, що забезпечує надійність постачання пресів сумішшю. У реакторі гашене суміш опускається через кільцеву щілину між розвантажувальної лійкою та конусом на нерухоме днище, з якого вона згрібається серповидним ножем в отвір по центру днища.
НІПІСілікатобетон розробив на тому ж принципі реактор, що відрізняється конструктивним оформленням вигрузочного вузла і наявністю двох серповидних ножів. ВНІЇСТРОМ розробив конструкцію силосу-реактора, в якому робочим органом Розвантажувач служать вібруючі багатоповерхові решітки, розташовані всередині конуса реактора.
Для розтирання грудочок вапна, глини та подальшого
усереднення суміші застосовують змішувальні дезінтегратори, лопатеві двохвальним змішувачі із звичайною і підвищеною частотою обертання, протиточні стрижневі змішувачі, бігуни, стрижневі млини, валкові змішувачі-растірателі. Останнім часом найбільшого поширення набули стрижневі змішувачі. Змішання і розтирання компонентів суміші в них відбувається в обертовому барабані, що містить металеві стрижні, каскадне рух яких і обертання навколо своєї осі забезпечують необхідний ефект. Барабан змішувача може бути розташований горизонтально або під кутом до 10 °. Залежно від наявності в суміші глинистих до інших включень і їх твердості питома продуктивність стрижневих змішувачів коливається від 8 до 14 т / м 3-год. Одна з важливих операцій в процесі виробництва силікатної цегли - його формування. На міцність сирцю основний вплив чинять тиск і час пресування, зміст про склад формуемости суміші тонкодисперсних часток, сумарна питома поверхня суміші, оптимальна його вологість і ін Зі збільшенням тиску пресування у два рази міцність сирцю підвищується на 35-40%. Тривалість пресування позитивно позначається на міцності сирцю при малих питомих тисках пресування. У міру збільшення до 30-40 МПа коефіцієнт уплощения сирцю, сформованого з різною швидкістю, наближається до одиниці, що веде до збільшення міцності сирцю. Введення до складу силікатної суміші тонкодисперсних часток у вигляді тонкомолотого вапняно-піщаного в'яжучого з питомою поверхнею 5000-6000 см 2 / г збільшує міцність сирцю від 0,2 до 0,6 МПа.
Укрупнювальні добавки у вигляді висівок при дробленні і сортування граніту, вапняку та інших гірських порід вводять при використанні дрібних пісків однорідної гранулометрії.
Формувальна вологість силікатної суміші складає 4-8%, причому її збільшують пропорційно її питомої поверхні і утримують в межах 5-6%. Запресовування повітря - одна з причин розшарування сирцю, зниження його міцності і збільшення тріщиноутворення.
Для її запобігання підбирають оптимальний гранулометричний склад суміші і конструкцію прес-форми для швидкого зняття бічного тиску сирцю на стінки форми. З цих причин деякі виробники пресів передбачають розширення формувальних гнізд в бік виштовхування цегли. До складу основного технологічного обладнання пресових відділень входить прес для формування цегли-сирцю, автомат-укладальник для знімання з преса і укладання на автоклавну вагонетку, штовхач для подачі порожніх вагонеток і відкатки навантажених вагонеток у зоні дії автомата-укладальника та електрообладнання дистанційного і автоматичного управління.
У револьверних пресах (СМ 152, СМ 186) зусилля від колінчастого валу через диференціальний важіль і пресуючий важіль, що коливається на опорної осі, передасться пресувальне поршня і штампів, розмішені у формувальних гніздах револьверного столу. Штампи стискають знаходиться в гніздах суміш, і вона тисне на нерухомий контрштампа, закріплений на траверсі, яка пов'язана потужними болтами зі станиною преса. Суміш подається до гнізда столу наповнювальних пристроєм, обладнаним обертовими лопатями. Одночасно в різних місцях столу заповнюють, пресують і виштовхують з гнізд по два сирцю. Потім стіл повертають на 45, і цикл повторюється.
Інші фірми випускають револьверні преси з коліноважільний механізмом. При такій конструкції пресуючого механізму і револьверного столу тривалість формування суміші можна збільшувати в 2 рази і одночасно передавати питомий тиск сирцю 30 МПа і більше. На таких пресах формують до шести Сирцов стандартного розміру на ребро або до чотирьох пустотілих каменів висотою 138 мм.
Вітчизняні підприємства обладнані в основному I револьверними механічними пресами СМ 481, СМ 186 та СМ 152.
Преси СМ 481 і СМ 816 мають недоліки.
Коліноважільний механізм пресування при обертанні столу з частотою 3,2 хв-1 не забезпечує необхідний час пресування і його гарне ущільнення; стіл та прес-форми, які утворюють єдине ціле, ненадійні в експлуатації; прийняте розташування прес-форм і штампів, конструкція мішалки та інші недоліки не дозволяють формувати багатопустотних цегла. У пресі СМС 152 посилені станина, стіл, пресуючий важіль і привід.
В останні роки багато заводів силікатної цегли реконструйовані і переведені на виготовлення потовщеного пустотілого силікатної цегли продуктивністю 120 млн. шт. умовної цегли в рік, здійснюване комплексами-автоматами, що складаються з револьверних пресів СМС 152А, автоматів-укладальників СМС 19 і штовхачів СМС 19А 11.00.000. Над комплексами встановлені роздавальні бункери і живить конвеєр суміші. Поруч з комплексами розташовані підводять і відводять шляхи для передавальних візків СМС 168 вантажопідйомністю 3 т для подачі порожніх автоклавних вагонеток, і СМС 200 вантажопідйомністю 30 т або СМС 167 вантажопідйомністю 20 т. для відбору та відкатки навантажених автоклавних вагонеток. Уздовж ліній комплексів в приямку встановлений скребковий конвеєр прибирання і повернення просипу та відходів цегли сирцю.
ВНІІСТРОМом, ЦКБ Строммашина. ВНІІСТРОММАШем на основі преса СМ - 1085А для вогнетривких виробів запроваджено прес СМК 74 для силікатної цегли та порожнистих каменів. Він має знімну многогнездовую прес-форму і призначений для формування «на ребро» одночасно дев'яти повнотілих одинарних цеглин або п'яти силікатних каменів з порожнистістю 25% «На постіль».
Пресування двостороннє - 50 мм зверху і 90 мм знизу. Час пресування вироби 1.75 с. Комплекс може бути розміщений в прольотах діючих цехів, але вимагає глибокого приямка (3,2 м). Багато преси для формування силікатної цегли обладнані на автоклавні вагонетки. В основу їх роботи покладені такі загальні принципи: з'їм сирцю зі столу (іноді з поворотом сирцю в потрібне положення) спеціальним знімачем із захопленнями; укладання знятого зі столу преса сирцю на накопичувач - стрічковий конвеєр з кроковим рухом: знімання з накопичувача пакетів сирцю штабеліровщіком та їх укладання позаданной програмі на автоклавну вагонетку.
На вітчизняних заводах з виробництва силікатної цегли в основному використовують автомати-укладальники СМ 1002 і СМ 1 США (СМС 19) і його модернізований варіант СМС 19А, однак застосовують і автомати-укладальники АВС 1 і АВС.-З. Автомат - укладальник СМ-ЮЗА (СМС 19) пневмозахватом забирає чотири радіально розташованих на формувальному столі сирцю повертає їх у повітрі з ліжка на ребро і встановлює в одну строчку по ширині стрічки накопичувача, утворюючи на ньому чотири паралельних ряди сирцю з такими ж зазорами, з якими вони повинні перебувати на автоклавної вагонетці.
Після установки кожної порції стрічка накопичувача просувається на один крок, рівний товщині сирцю. Після досягнення заданого програмою числа рядків одинарний шар у вигляді чотирьох рядів затискається захопленнями укладальника і переноситься ними з накопичувача на автоклавну вагонетку.
Модернізований автомат-укладальник СМС 19А має програмно-механічний пристрій, що складається з набору профільних позовів і команд-апарата. Переналагоджуваних на укладання одинарного або потовщеного сирцю на автоклавну вагонетку з висотою платформи до 450 мм. У цьому автоматі зменшена довжина штабеля до 1080 мм при укладанні ланцюговими захопленнями, а також знижена похибка фіксації пневмоупором на посаді за навантаження до значення, що не перевищує 5 мм. Автомат-укладальник комплектують ланцюговим штовхачем з рухомою кареткою і електроприводом. Вхідний в штовхач упор-фіксатор приводиться від стандартного пневмоциліндра. Ці мори в поєднанні із застосуванням щілинних вагонеток і розширенням використання чотиристоронніх грейферних захоплень при відвантаженні цегли сприяють схоронності цегли, ліквідують при штабелюванні ручну розсунення рядів, Докладання
додаткових цеглин в нижньому ряду і необхідність розчищення зазорів в штабелі від уламків і просипу при відвантаженні готової цегли. При модернізації внесені значні покращення в деталі СМС 19А.
Представляє інтерес автомат-укладальник ВСКО 9 конструкції Воронезького філії Росоргтехстрома, який успішно експлуатується з пресом СМС 152 при виробництві потовщеної цегли.
Автомат для знімання і штабелювання сирцю преса Р 550, складається з знімача, захоплюючого зі столу пакет випрессованного сирцю і переносить його в тому ж положенні на накопичувач. При формуванні одночасно на торець двох рядів по сім чи вісім Сирцов розміщене посередині накопичувального конвеєра пристосування повертає, обидва ряди сирцю з торця на ребро таким чином, що один ряд сирцю виявляється лежачим на іншому.
На гідравлічному пресі Атлас-Інтертехніка встановлені два автомати, які відбирають сформовану на відповідній стороні столу пакет кнрпнча-сирцю і укладають за заданою програмою на автоклавну вагонетку. Відсутність накопичувального конвеєра, виняток дворазового затиску і перекладання сирцю сприяє кращій його збереження.
Представляє інтерес формування пустотілого (потовщеного висотою 88 мм і масою до 4,3 кг) цегли та каменю, що задовольняють вимогам ГОСТ 379-79. Виробництво їх дозволяє економити сировинні і паливно-енергетичні ресурси і покращувати теплотехнічні показники виробів.
Останнім часом на нових підприємствах з виробництва силікатних стінових матеріалів, побудованих на комплектному
обладнанні ПНР, розпочато масове виробництво пустотілого силікатної каменю розміром, що становить подвоєний розмір одинарної цегли (довжина 250 ± 3 мм, ширина 120 Л 2 мм, товщина 138 ± 2 мм). Порожнечі в силікатному камені розташовані перпендикулярно «ліжку» і є некрізними циліндричними, що сходять на конус. Порожнечі діаметром 32 мм складають 11 або 14%, максимальний обсяг порожнеч відповідно 24,5 і 31% щодо обсягу всього каменю. При виробництві пустотного каменю витрати сировини скорочуються на 20-25%, зменшується споживання електроенергії та пари, продуктивність преса підвищується більш ніж в 1,5 рази в порівнянні з виробництвом потовщеної цегли.
3. Режим роботи
Режим роботи підприємства є основою для розрахунку продуктивності, витрати сировини і напівфабрикатів, обладнання, складу працюючих і пр.
Режим роботи заводу, цеху, відділення вибирається відповідно до «Норм технологічного проектування підприємств», прийнятими в даній галузі промисловості.
В даний час рекомендується приймати режим роботи з п'ятиденним робочим тижнем у дві зміни по 8 годин кожна - 260 робочих днів на рік. Такий режим можна прийняти для массозаготовітельного відділення.
Відділення (цехи) сушіння, випалу, термовологісної обробки виробів в автоклавах працюють цілодобово, весь рік, за вирахуванням 6 днів, необхідних для пуску (розпалювання) агрегату.
Прийом та відвантаження матеріалів і виробів по залізниці повинні проводиться цілодобово 365 днів у році, у разі використання автомобільного транспорту - відповідно до режиму роботи основного виробництва.
При розрахунку необхідно також врахувати час для капітального ремонту обладнання рівного 15 -25 діб. Таким чином, кількість робочих днів у році для безперервно працюючих агрегатів визначається за формулою
Т = (365-6) - Т кип - де Т кип-час на капітальний ремонт.
Річний фонд часу роботи обладнання визначається за формулою
Т ф = Т ф * К вн доби, де К вн - нормативний коефіцієнт використання устаткування за часом. Для формующего устаткування і теплових агрегатів До вн ~ 0,9-0,95.
Табл. 1. Режим роботи підприємства
Найменування підприємства, цеху, відділення | Кількість робочих діб на рік | Кількість робочих змін на добу | Кількість годин у зміні | Коефіцієнт використання устаткування | Річний фонд часу роботи обладнання |
Завод з виробництва силікатної цегли | 365 | 3 | 8 | 0,95 | 8760 |
Таблиця 2. Режим роботи цехів заводу з виробництва силікатної цегли і каменів.
№ п / п | Найменування цехів і відділень | Режим роботи | ||
Кількість днів у році | Кількість днів на тиждень | Кількість змін на добу | ||
1 | Склад сировини | 260 | 5 | 2 |
2 | Підготовче відділення | 260 | 5 | 3 |
3 | Формувальне відділення | 260 | 5 | 3 |
4 | Автоклавні відділення | 365 | 7 | 3 |
5 | Склад готової продукції | 260 | 5 | 2 |
Зазвичай вапно, яке застосовується заводами силікатної цегли, містить 70 .. 75% активної СаО, а зміст 8Юг в хороших кварцових пісках 90 ... 95%. Оптимальне співвідношення І: К в цих умовах 1:1. Зміст вапняно-кремнеземистого в'яжучого в силікатній суміші 18 .. 19% при питомій поверхні 4500 ... 5000 см / м.
5. Сировина і напівфабрикати. Розрахунок складу силікатної суміші
Витрата матеріалів розраховується на 1000 штук цегли.
Витрата вапна (кг):
І * А і = Р з А с; Рс = 294 * 80/6.3 = 3733
де А і - задана активність вапна,% (для вапна першого, другого і третього сорту Ас відповідно дорівнює 90, 80 і 70%); Р с - витрата суміші на 1000 шт. цегли, кг; А з - задана активність суміші,%.
Активність суміші становить 6,3%.
Витрата піску (кг):
Р п = Р с - І = 3439
У практиці питома витрата піску на 1000 штук повнотілої одинарної цегли становить 2,3 ... 2,4 , Або 2400 ... 2500 кг.
Витрата води для отримання сировинної суміші з вологістю 7% складає в середньому 12% від маси суміші і розподіляється орієнтовно наступним чином,%: на гасіння вапна - 2. на випаровування при гасінні -3,5 і на зволоження - 7%.
Практична частина води, що бере участь в гасінні вапна, надходить у виробництво з піском, кар'єрна вологість якого залежить від погодних умов.
Зазвичай вологість суміші становить 6 ... 7%.
Розрахунковим шляхом підбирають досвідчений склад суміші, на підставі якого регулюють витрата компонентів суміші і видають її оптимальний склад.
В якості кремнеземистого компонента можна використовувати пісок мелений і мелені або їх суміш, а також золу ТЕС або суміші золи з піском.
Витрата води (л) для зволоження сировинної суміші на 1000 штук цегли. Табл. 3
Вологість піску,% | Задана вологість сировинної суміші,% | ||||
5 | 5,5 | 6 | 6,5 | 7 | |
3,0 | 74 | 92 | 111 | 130 | 148 |
3,5 | 55 | 74 | 92 | 111 | 130 |
4,0 | 37 | 55 | 74 | 92 | 111 |
4,5 | 18 | 37 | 55 | 74 | |
92 |
= 92 л.
Таблиця. Технологічні втрати по переділів для виробництва силікатної цегли наведені
Найменування технологічної переробки або операції. | Технологічні втрати,% |
| 3 |
| 1-3 |
| Прес 1, змішувач 1-2 |
| 5 |
| 2 |
Продуктивність складу готових виробів, млн. шт. умовної цегли:
= П Г * 100 / 100 Х 1 = 10500 / (100-3) = 108,
де П р - річна продуктивність підприємства, млн. шт. умовної цегли: Х 1 - втрати на складі готових виробів,%.
Продуктивність автоклавного відділення, млн. шт. листкового цегли:
= П 1 * 100/100 - Х 2 = 10800 / (100-3) = 111,
де-продуктивність складу готових виробів. млн. шт. умовної цегли;
Х 2 - втрати автоклавного відділення. %.
Продуктивність формувального відділення, млн. шт. умовної цегли:
П 3 = П 2 * 100/100 Х 3 = 11100 / (100-2) = 113.
де П 2 - продуктивність автоклавного відділення, млн. шт. умовної цегли; Х 3-втрати формувального відділення,%.
Для перекладу продуктивності підприємства з млн. шт. ум. цегли в тонни (т) використовують масу одного цегли - сирцю (g):
= Пз * g
При розрахунках орієнтовно масу цегли-сирцю прийняти - 4 кг.
Продуктивність підготовчого відділення, т:
П 4 = * 100 / 100 Х 4 = 45200/100-5 = 476,
де П 4 - продуктивність автоклавного відділення, млн. шт. умовної цегли;
Х 4 - втрати підготовчого відділення,%.
Продуктивність складу сировини, т:
П 5 = П 4 * 100 / 100 Х 5 = 476/100-2 = 488,
де П 4-продуктивність підготовчого відділення, млн. шт. умовної цегли; Х 5 - втрати на складі сировини,%.
Результати розрахунків заносяться у вигляді таблиці послідовності, відповідної технологічному потоку.
Таблиця 5
№ п / п | Найменування переділу, продукції, напівфабрикатів, сировини | Од. з | Продуктивність переділу | |||||||
рік | добу | зміна | годину | |||||||
1 | Склади готової продукції | Шт. | 515000 | 2000 | 1000 | 125 | ||||
2 | Автоклавні відділення | Шт. | 531000 | 1455 | 485 | 61 | ||||
3 | Формувальне | Шт. | 542000 | 2085 | 695 | 87 | ||||
4 | Підготовче | Т. | 1890 | 210 | 7.3 | 0.8 | 2.4 | 0.3 | 0.3 | 0.03 |
5 | Склад сировини | Т. | 1928 | 214 | 7.4 | 0.8 | 3.7 | 0.4 | 0.46 | 0.05 |
Розрахунок і вибір устаткування
У даному розділі наводиться технологічний розрахунок (обладнання, тобто визначення продуктивності машини (або установки) і визначення кількості машин, необхідних для виконання виробничої програми з даного переділу). Вихідними даними для розрахунку та вибору устаткування є:
продуктивність на технологічних переробках;
схема технологічного процесу;
параметри та режими процесів.
Розрахунок устаткування рекомендується проводити в порядку
установки окремих машин в технологічному потоці від подачі
сировини до виходу готової продукції.
У кінці розрахунку повинна наводитися коротка технічна характеристика кожної машини прийнята за паспортними даними. Для силікатної цегли:
Живильник і дозатор 0,99
Дробарка 0,96
Кульова млин 0,97
Гомогенізатор 0,99
Змішувач 0.98
Прес 0.98
револьверний
Автоклав 0,98
Конвеєр 0,99
Основні положення проектування. Номінальний річний фонд робочого часу, год
Т = К д * М см * Т см,
де К д - номінальна кількість днів у році, М см - кількість змін на добу, Т см, - тривалість зміни, год
Т1 = 260 * 2 * 8 = 4160 год
Т2 = 260 * 3 * 8 = 6240 год
Т3 = 260 * 3 * 8 = 6240 год
Т4 = 365 * 3 * 8 = 8760 год
Т5 = 206 * 2 * 8 = 4160 год
Нормативний річний фонд часу роботи устаткування на годину
Т об = Т * К гі * До г * До см,
де К ти - коефіцієнт технічного використання обладнання; До пана коефіцієнт готовності участі технологічної лінії, До см-коефіцієнт використання змінного часу.
До р = К г1 * До г2 * До г3 * ... * До га
До р = 0,99 * 0,96 * 0,97 * 0,99 * 0,98 * 0,98 * 0,98 * 0,99
До р = 0,85
Тоді Т об (піт. і доз.) = 6240 * 0,95 * 0,85 * 0,95 = 4787 год
Т об (мілину) = 6240 * 0,95 * 0,85 * 0,95 = 4787 год
Т об (прес) = 8760 * 0,95 * 0,85 * 0,85 = 6013 год
Т об (автоклаву) = 4160 * 0,95 * 0,85 * 1 = 3359 год
Коефіцієнти готовності основного обладнання: живильників і дозаторів - 0,99; кульових млинів - 0,97; гомогенізаторів - 0,99; змішувачів, пресів, автоклавів - 0,98; конвеєрів - 0,99.
Орієнтовні значення К см,: для помольного обладнання - 0,95; для формувального -0.85; автоклавів - 1,0.
№ п / п | Найменування устаткування | Марка, коротка характеристика | Кількість штук | Потужність двигуна | Коеф. испол | |
Од. | Загальна | |||||
1 | Щічна дробарка | З 644, застосовують для великого та середнього дроблення кускових матеріалів | 1 | 28 | 28 | 0,8 |
2 | Гуркіт | Для сортування за крупністю кускових і сипучих матеріалів. СМ 570 | 1 | 4,5 | 4,5 | 0,8 |
3 | Дозатори | Для дозування піску СМС 91, для дозування вапна СМС 93, для дозування води ДЖ 400 | 2 2 1 | 4 2 | 30 | 0,95 |
4 | Бункери | Призначені для подачі сировини у прольоти змішувачів і формувальних відділення | 8 | 8 | 64 | 0,95 |
5 | Змішувач | Призначений для первинного і вторинного перемішування силікатної суміші. СМС - 95. Двухвальний змішувач СМ 296А, СМ 296Б | 2 1 1 | 55 10 10 | 140 | 0,99 |
6 | Трубна кульовий млин | 2 × 10,5 л, для помелу різної сировини | 1 | 500 | 500 | 0,99 |
7 | Комплексне обладнання | РА 550 | 4 | 40 | 160 | |
0,99 | ||||||
8 | Автоклав | Призначений для обробки сізделій під тиском, СМ 1038 | 1 | 10,5 | 10,5 | 0,95 |
При доставці матеріалів залізничним транспортом необхідно мати їх запас (склади) на підприємстві на 7 ... 10 діб роботи, при доставці автотранспортом - 2 ... 3 діб.
Витратні ємності (бункера, силосу). Дані про технологічному обладнанні зведені у таблиці 6
6. Шлюб цегли. Контроль якості
Що ж вважається браком у процесі виробництва цегли? В даний час діють стандарти ГОСТ 7484-78 (Цегла та камені керамічні лицьові. Технічні умови »і ОСТ 530-95« Цегла та камені керамічні. Технічні умови », який прийшов на зміну ГОСТ 6316-74 і ГОСТ 648-73. За ГОСТом шлюбом є перевитрата й недожог, і така цегла не рекомендується для продажу. Наявність вапняних включень ГОСТ допускає. Як дізнатися, чи правильно обпалена червона цегла? Якщо серцевина цегли - більш насиченого кольору, ніж «тіло», і при ударі він дзвенить, то це - цегла хорошої якості.
1. Недожог, недопалену цегла. Недопалена цегла має характерний гірчичний колір і при ударі видає глухий звук. У недопаленої цегли низька морозостійкість і він «боїться» вологи.
2. Перепал, перепалений цегла утворюється від дуже високих температур. Цегла чорніє, I оплавляється, втрачає чіткі розміри, його «розпирає» зсередини. Але фахівці кажуть, що якщо цеглина не порушила своєї форми, а чорною у нього виявилася тільки серцевина, то він, навпаки, стає дуже міцним, ніби залізним.
3. Вапняні включення. Глиниста сировина містить вапняк. Під час підготовки сировини вапняк подрібнюється. Але якщо залишилися зерна, чекай підступу. 0 ні набирають вологу і «роздуваються», відколюючи шматочки цегли. Якщо глибина відколу більше 6 мм, така цегла ОТК бракує, якщо менше - його пускають у продаж. Фасади будинків, складені з такої цегли, виходять рябими, немов «засиджені мухами».
До речі, вапняні включення - не чисто російська біда. Для Європи - це теж проблема.
4. Висоли. Найпоширеніший і підступний брак - висоли. Висоли проявляються вже на цегельних стінах у вигляді білих плям і розлучень (тобто вже після того, як цегла покладена). І при покупці не вгадаєш - будуть висоли на цьому цеглі чи ні. Утворюються вони в результаті міграції солей з розчину кладки, цегли, грунтових вод і навіть повітря.
Але якщо після всіх пересторог висоли все-таки з'явилися, не варто засмучуватися. Будівельники запевняють, що велика частина висолів змивається дощами через рік-два. Якщо чекати немає часу, можна скористатися народними засобами: розчином оцтової кислоти, 5-процентним розчином соляної кислоти або розчином нашатирного спирту (пухирець на відро води). Або купити в будівельних магазинах спеціальні засоби. Або звернутися на фірму, яка «відмиє» будинок від солі і покриє фасад захисним складом.
Не хочете, щоб узимку в будинку було холодно чи фасад | розмило дощем? Тоді не купуйте недопалену цегла.
Перепалена брати можна, але тільки в тому випадку, якщо його форма не порушена. А ось щодо вапнякових включень вирішуйте самі.
Але потрібно пам'ятати, що цегла з відколами швидше руйнується. Відсутність шлюбу означає:
1. відповідність реальної міцності на стиск заявленої марці. Проводять цеглу марок М75, М100, М125, М150, М200, М250, М300. Цифри позначають межу міцності в кг / см?; Підбирати матеріал треба виходячи з розрахунку навантаження на стіни;
2. відповідність пористості марці по морозостійкості, тобто кількості циклів поперемінного заморожування / відтавання, яке здатний «пережити» цегла, перебуваючи у воді більше доби. Маркування по цьому параметру містить букву «Р»; існуючі марки морозостійкості: Р15, Р25, Р35, Р50. У середній смузі Росії використовують вироби марки Р35. Для теплих регіонів, як правило, цілком достатньо, якщо будівельна цеглина «терпить» 15 циклів. Облицювальна цегла Р15 масово не виробляють - по ДСТУ його дозволено випускати тільки в південних районах, і лише у випадку, якщо досвід минулого будівництва в цих місцях із застосуванням неморозостійких матеріалу виявився позитивним;
3. відповідність водопоглинання нормативу - не менше 8% для полнотелого цеглини і не менше 6% для порожнистого;
4. відповідність виробу заданим розміром. Як і раніше, стандарт - 250x120x65 мм. Існують також: цегла потовщена - 250x120x88 мм, одинарний модульних розмірів
- 288x138x63 мм, потовщена модульних розмірів-288x138x88 мм. Крім того, ГОСТ дозволяє підприємствам-виробникам за угодою із споживачем випускати на замовлення вироби нетрадиційних габаритів і форм.
Найчастіше зустрічаються: полуторний цегла - 250x120x103 мм і подвійний 250x120x138 мм. Однак, у всіх випадках відхилення розмірів від стандарту (або від розмірів, зазначених у договорі) не повинне перевищувати: по довжині ± 5 мм, по ширині ± 4 мм, по товщині ± 3 мм. Для облицювальних виробів вимоги по відхиленнях строго: по довжині ± 4 мм, по ширині ± 3 мм, по товщині -2 .. +3 мм.
кількість т. зв. «Ополоника» в партії не перевищує 5%;
6. відповідність зовнішнього вигляду стандарту. Поверхня граней має бути плоскою, ребра - прямолінійними. Правда, у будівельного матеріалу допускаються закруглення вертикальних ребер радіусом до 15 мм;
7. відповідність екологічним нормам. Питома ефективна активність природних радіонуклідів не повинна перевищувати 370 Бк / кг;
8. цегла не повинен містити включень винищити і каменів. У принципі, вапно входить до складу сировинної глини, але при цьому вона дрібно змолоти. Якщо ж залишаються великі частки, надалі вони починають вбирати вологу і розбухають (з'являється т. н. «Дутик»), відколюючи дрібні шматочки цегли;
8. маса будь-якого цегли у висушеному стані не повинна перевищувати 4,3 кг.
Для будівельної цеглини не вважається браком наявність деяких допустимих дефектів:
1. допускається наявність відбитостей кутів глибиною 10. 15 мм і (або) пошкоджень ребер завглибшки до 10 мм, довжиною 10 .. 15 мм - по два дефекту на штуку цеглини;
Контрольовані параметри | Періодичність контролю | Найменування методики контролю або контрольного приладу | Місце відбору проби або установки датчика контрольного приладу |
Помел в'яжучого | 1 раз на зміну | Тонкість помелу: залишок на ситі № 021 - до 2%, № 008 - до 10% | Млин |
Приготування суміші, активність вапна | 1 раз на зміну | Коефіцієнт варіації вологості та активності суміші - до 0,1 | Склад сировини |
Формування сирцю | 1 раз на зміну | Дефекти сирцю, міцність сирцю | Пресове відділення |
Автоклавная обробка | Щомісяця | Тиск пари | Автоклави, показання манометра |
Готова продукція | Для кожної партії | Розмір цегли, міцність при вигині і стиску, водопоглинання (не менше 6%), морозостійкість (25 циклів) | Склад готових виробів |
2. допускається наявність тріщин протяжністю до 30 мм - по одній на ложкову та поперечикову грані;
3. відколи поверхні завглибшки 3 .. 10 мм дозволені у кількості до 3 штук на цеглину.
Вимоги до зовнішнього вигляду облицювальної цегли більш суворі: на лицьовій поверхні цегли не повинно бути відколів (від вапняних включень), плям, вицвітів та інших зовнішніх дефектів, видимих з відстані 10 м на відкритому просторі при денному освітленні.
7. Охорона праці і техніка безпеки
Одним з факторів, що негативно впливають на морально-психологічний стан людей, стала останнім часом радіоекологія навколишнього середовища, в тому числі і будівельних об'єктів промислового та цивільного призначення.
Кожен житель нашої країни в середньому отримує щорічно дозу близько 5 мЗв (1Зв = 100 бер) на все тіло за рахунок природної радіації та медичної діагностики.
Ефективні еквівалентні радіаційні дози опромінення, одержувані населенням від будівельних матеріалів і конструкцій, найбільш високі і становлять 56 -65%, у тому числі: гамма-випромінювання (30 - 35%) і радіоактивні гази (26 - 30%).
З огляду на нерівномірність розподілу природних радіонуклідів (від 7 до 4700 Бк / кг) у гірських породах і мінералах, використовуваних для виробництва будівельних матеріалів, виникає необхідність регіонального дослідження на радіоактивність будівельних матеріалів, виробів та конструкцій і складання чіткої та повної картини про внесок їх в ефективну еквівалентну дозу опромінення. Видається актуальним створення ефективної системи радіаційного контролю та прийняття невідкладних заходів щодо забезпечення радіаційної безпеки людини з урахуванням зниження ризику при виникненні порушень діючих норм на всіх етапах технологічного процесу виробництва - від кар'єру до випуску готової продукції. Як тільки мінеральну сировину вилучено з надр і пущено в технологічний процес, джерело випромінювання з природного перетворюється на антропогенний.
Силікатна цегла, що відповідає ГОСТ 379 - 95 «Цегла та камені силікатні», є одним з основних видів будівельних матеріалів в житловому будівництві. У зв'язку з цим проведено дослідження радіаційної безпеки представницьких проб на основних технологічних переділах виробництва повнотілої потовщеного силікатної цегли марки 150, виробництва найбільшого в Білгородській області АТ «Будматеріали».
Загальну радіоактивність і питому ефективну активність радіоізотопів торію, радію, калію і цезію визначали гамма-спектрометричним методом як у вихідній сировині, так і на основних технологічних переділах, включаючи готову продукцію.
Вимірювання проводили в акредитованій в Держстандарті РФ лабораторії радіаційного контролю («Спектр») при Бел ГТАСМ.
Більше 50% заводів силікатної цегли в країні своєму розпорядженні власні вапняно-випалювальних цехами, сировиною для яких служать карбонатні породи. АТ «Будматеріали» як карбонатної сировини використовує крейду Бєлгородського родовища. Крейдяні породи Бєлгородського родовища відносяться до верхнемелового віку. В геологічній будові родовища беруть участь крейдовими, палеогеновими і четвертинні відкладення. Формений складу крейди - це коколіти, форамінефери, призми іноцерамов і порошковий кальцит. Мел відрізняється підвищеним ступенем чистоти. У крейдової породі зустрічаються лише окремі плями, пофарбовані гідроксиди заліза. Висока якість крейди підтверджується його хімічним складом, який свідчить про переважне змісті кальциту СаСО3.
Присутні в невеликій кількості карбонати магнію утворюють розсіяні в основній масі крейди кристали магнезіального кальциту, доломіту і сідеріта.
Некарбонатних частина представлена глинистими мінералами, силікатами, окісламіжелеза, калію, титану, сполуками марганцю і фосфору.
Основний забруднюючий фактор у впливі силікатної промисловості на навколишнє середовище - це пил, що виникає при приготуванні сировинних сумішей, дозування, перемішуванні, тонкому подрібненні і особливо сушці і випаленні сипучих матеріалів. Пил силікатних виробництв має високу дисперсність (кількість частинок менше 5 мкм доходить до 60%) і містить значну кількість вільного оксиду кремнію. У той же час, наприклад, при виробництві цегли пиловиділення в виготовлення сумішей відділенні в 12-15 разів перевищує допустимі норми. Навіть на ділянках навантаження і розвантаження цегли запиленість у 2-3 рази вище допустимих концентрацій. Причини підвищеного забруднення повітря - відсутність надійної герметизації технологічного обладнання, місцевих відсмоктувачів, вакуумного прибирання пилу, ефективної загальнообмінної вентиляції. Тому що транспортують кошти для пилять кускових і порошкоподібних матеріалів і устаткування, що порошить повинні встановлюватися в герметично закритих кожухах.