керамічна цегла г.Арал

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КАЗАХСЬКИЙ ГОЛОВНИЙ АРХІТЕКТУРНО-СТРОІЕТЕЛЬНАЯ АКАДЕМІЯ

Ф акультет будівельних технологій інфраструктури та менеджменту

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

З ДИСЦИПЛІНИ
ТЕХНОЛОГІЯ БУДІВЕЛЬНОЇ КЕРАМІКИ

на тему:

Завод з виробництва керамічної цегли, потужністю 10 млн. шт / рік г.Арал

Виконав: ст. гр. ПСМІК 07-2 *

Дуалбек М.

Прийняв: ассоц. проф. ФСТІіМ

Ібраімбаева Г. Б.

Оцінений
Члени комісії:

Алмати, 2010 р.

Введення

Цегла керамічна - це штучний камінь, виготовлений з глини (може містити спеціальні добавки) і обпалений. За зовнішнім виглядом цегла має форму прямокутного паралелепіпеда з прямими ребрами і кутами і з рівними гранями

Цегла використовується людством з давніх часів для будівництва будівель і облицювання будівель. І сьогодні він залишається одним з найбільш затребуваних будівельних матеріалів. Це пояснюється тим, що цегла має прекрасні експлуатаційними властивостями, і одночасно є самим екологічним матеріалом для будівництва після дерева. Будинки, зведені з цього матеріалу справно служать десятиліттями. Цегла стійкий до перепадів температур і вологості, що важливо для середньої смуги, де ці показники істотно змінюються протягом року.

Керамічна цегла використовується практично у всіх видах будівництва: для закладки фундаменту, побудові несучих стін і міжкімнатних перегородок, для виготовлення печей і камінів (крім зіткнення з вогнем), для декорування споруд та внутрішнього оздоблення приміщень. При всіх своїх плюсах керамічна цегла стійка до негативних зовнішніх факторів, це доведено багаторічним досвідом використання керамічної цегли. Цегла глиняний звичайний пріменіяется для кладки зовнішніх і внутрішніх стін, труб і пр

Керамічна цегла є економічним матеріалом. Споруда з цегли - це ідеальне структурне рішення, а також мудра інвестиція в майбутнє, як з економічної, так і з екологічної точки зору. Завдання цегляного фасаду - захищати будинок від несприятливих впливів погоди, що дозволяє значно збільшити термін служби будинку. Багато фасади вже через кілька років виглядають старими, а їх ремонт може коштувати чималих грошей. Добре, коли ідеальне в технічному сенсі рішення є одночасно і найвигіднішим економічно. Цегляний фасад з точки зору довговічності дешевше, ніж одношарова стіна із зовнішньою штукатуркою і фарбуванням.

Сучасні етапи науково-технічної бази обесчівает швидке зростання розробки нових і ефективних будівельних матеріалів і вдосконалення технології їх виробництва за направленням матеріального і електроснабженію.А також їх улученіе їх будівельних і декоротивно властивостей.

Основні переваги керамічної цегли перед іншими видами стінових матеріалів (гіперпрессованний, силікатна цегла та ін):

1.Кераміческій цегла виробляється з екологічно чистої природної сировини-глини. При цьому колір цегли обумовлений не додаванням фарбників, а природним кольором сировини - глини.
2. Керамічна цегла має високу міцність, що дозволяє його використовувати в якості несучого матеріалу в поєднанні з рядовим цеглою.
3. Керамічна цегла має низьку теплопровідність, тобто взимку береже тепло, а влітку зберігає прохолоду.
4. Керамічна цегла має невелику вагу, тобто зручний в роботі.
5. Володіє високим показником морозостійкості - не менше 50 циклів.
6. Лицьова керамічна цегла не вимагає додаткових витрат з оформлення фасаду і його подальшого ремонту.

7. Хороша звукоізоляція - стіни з керамічної цегли, як правило, відповідають вимогам   СНиП   23-03-2003 «Захист від шуму».

8. Екологічність   Червона цегла - це «дихаючий матеріал», що забезпечує сприятливий клімат в приміщенні. Керамічна цегла виготовлений з екологічно чистої натуральної сировини - глини, за технологією, знайомої людству десятки століть. Під час експлуатації побудованих з нього будівель, червона цегла не виділяє шкідливих для людини речовин, таких як газ   радон.

Керамічна цегла непідвладний часу і капризів природи, він захищає від холоду, спеки і вологи, забезпечуючи біологічно сприятливий клімат в будинку. Від керамічних виробів виходять тепло і затишок.

Номенклатура продукції

Цегла пластичного пресування найбільш поширений керамічний стіновий матеріал. Цегла має форму преямоугольного параллелепіда з прямими ребрами і рівними гранями і застосовується для кладки зовнішніх і внутрішніх стін та інших елементів будівель і споруд, а також для виготовлення стінових панелей і блоків. Цегла керамічний суцільний і порожниста пластичного і напівсухого пресування є штучним каменем, виготовлений з глини з добавками або без них і обпалений. За зовнішнім виглядом цеглина повинна мати форму прямокутного паралелепіпеда з прямими ребрами і кутами і з рівними гранями. Будівельні (РК 530-2002) цегла і камені підрозділяються на: цегла одинарний (250X120X65 мм) і потовщений (250X120X88 мм.) Модульна цегла з технологічними порожнечами виконують розміром (288X138X63 мм) і (288Х138Х138) та укрупнені (250Х250Х138). Останнім часом з'явилися великоформатні камені розміром (380Х253Х219мм) і навіть (510Х250Х219). Цегла можна виготовляти суцільним або порожнистою, а камені - тільки порожнистими.

Залежно від межі міцності при стисненні цеглу та каміння виробляють марок 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100 і 75; по морозостійкості - марок F 15, 25, 35 і 50.

Поряд із загальними вимогами властивостей вітчизняна промисловість виробляє цеглу вищої категорії якості. Це насамперед порожнисті вироби, які мають бути умовно ефективними, мати марку за міцністю не менше М100, а повнотіла цегла-не менше М150, морозостійкість - не менш F25; до їх зовнішньому вигляду пред'являються підвищені вимоги.

Повнотіла цегла - матеріал з малим об'ємом порожнеч (менше 13%). Застосовується для кладки внутрішніх і зовнішніх стін, зведення колон, стовпів і інших конструкцій, що несуть крім власної ваги додаткове навантаження.

В силу того, що цей матеріал використовують переважно для зведення несучих елементів будівель, поширені інші його назви - «будівельний», «звичайний», «рядовий». Він повинен мати високу міцність на вигин, на стиск (якщо конструкція сильно навантажена, то можна замовити марку М250 і навіть М300), бути морозостійким. За ДСТУ максимальна марка по морозостійкості такої цегли - F50, але можна зустріти і цегла марки F75.

Пористість визначає теплоізолюючі властивості, якість зчеплення з розчином кладки, а заразом і вбирання вологи при зміні погоди. Водопоглинання звичайної цегли повинно бути більше 8%, а на ринку присутній матеріал, у якого ця величина досягає 20%. Зверніть увагу: опір теплопередачі повнотілої цегли невелика. Тому зовнішні стіни, повністю викладені з цього матеріалу, вимагають додаткового утеплення.

Саман застосовують для кладки полегшених зовнішніх стін, перегородок, заповнення каркасів висотних і багатоповерхових будинків.

Насправді «імен» у цієї цегли багато. У різних анонсах його називають «дірковим», «щілинним», «економним» («економічним») і «самонесучим». З останнього назви видно, що він використовується переважно для ненавантажених конструкцій.

Отвори в саман можуть бути як наскрізні, так і закриті з одного боку; за формою - круглі, квадратні, прямокутні і овальні; по розташуванню - вертикальні і горизонтальні. Необхідно враховувати, що матеріал з горизонтальними отворами менш готується (М25.. М100).

За рахунок того, що порожнечі складають значну частину обсягу (більше 13%), на виготовлення пустотілої цегли йде менше сировини, ніж на виготовлення повнотілої. Звідси - і відносно скромна ціна, і назва - «економічний». Крім того, замкнуті об'єми сухого повітря підвищують теплоізолюючі властивості матеріалу. Потрібно тільки стежити, щоб розчин кладки був досить густим і не заповнював отвори, інакше цією перевагою не можна буде скористатися. Зрозуміло, на ступінь проникнення розчину впливає і розмір самих щілин.

Для поліпшення теплотехнічних характеристик ще на етапі виробництва намагаються добитися підвищеної пористості суцільної частини цегли: при підготовці глини в неї додають торф, дрібно нарізану солому, тирсу або вугілля, які при випаленні вигоряють, утворюючи маленькі порожнечі в глиняному масиві. Найчастіше отриманий таким чином цегла називають «легким» або «надефективними».

Характеристика сировинних матеріалів

Аральське родовище цегельної сировини розташоване в районі радгоспу Аралькій в 3,5 км на північний захід від п. Шигіна в Аральському Кзил-ордінськой області.

Хімічний склад глини

За пластичності глини середньопластичні і умереннопластічние. Число пластичності коливається від 14,4 до 18,2, в середньому 16,3 за лабораторно-керамічним пробам, по пересічних пробам - 21,6%.

Середнє значення повітряної усадки - 4,277-4,38, абсолютна формувальна вологість - 22,12, водопоглинання - 11,8-13,98, об'ємна маса - 1766-1836.

Гранулометричний склад

Техніко-економічне обгрунтування будівництва

Пропонований до будівництва завод керамічних стінових матеріалів потужністю 10 млн. штук умовної цегли в рік, передбачається розмістити в місті Арал Кзил-ордінськой області з підключенням до діючих інженерних мереж міста.

Сприятливим є і те, що поруч з містом проходить газова магістраль, від якої він може забезпечуватися природним газом. І до міста Арал проведено залізничну колію, що забезпечує транспортування різних матеріалів і сировини. А також є асфальтована дорога до міста Кизилорда.

Працюючий завод буде забезпечено за рахунок проживають в місті незайнятого населення. І зменшиться безробітного. Завдяки заводу підвищиться економіка міста, і навіть області.

На території області діють великі та середні підприємства будіндустрії, такі як ТОВ «Управління автомобільних доріг» Бітумний завод, Державне підприємство «Арал пластик кайик», ТОВ «Арал газ», АТ «Торгай Петролеум», ТОВ «Меліоратор» цегельний завод, АТ « НАК «Казатомпром», компанія «Пілкінгтон» завод полірованого скла. ТОО «Шалк цинк», ТОВ «Корпорація« Данаке »і ТОВ« АКІ »цеметний завод. А також ряд суб'єктів малого бізнесу.

Режим роботи заводу

Основна мета розрахунку режиму роботи полягає в тому, щоб надалі була основа для розрахунку технологічного устаткування, витрат сировини, спискового складу робітників.

Режим роботи підприємства характеризується числом робочих днів у році, кількістю робочих змін на добу і кількістю годин роботи в зміну.

Режим роботи ставить за нормами технологічного проектування предрпіятія галузі, а при відсутності їх-виходячи з вимог технології. Він служить основним пунктом для розрахунку технологічного устаткування, витрат сировини. Складу робітників.

При призначенні режимів роботи потрібно прагнути у всіх випадках, коли це не обумовлено технологічною необхідністю уникати тризмінної організації праці, т.к робота в нічну зміну викликає великі незручності для працюючих в виробничої сфері.

Тому для даного заводу з безперервно працюють сушильними і пічне обладнання обраний режим роботи з перериваної тижня в одну зміну для приймального відділення, у дві зміни для підготовчого і формувального відділенні і по безперервній тижня в три зміни-для сушильного та обжигового відділенні.

Номінальний річний фонд робочого часу обладнанні за переділів визначається за формулою:

Tг = N · n · t

Tг = 305.2.8 = 4880

Де N - кількість робочих днів у році;

n - кількість робочих змін на добу;

t-тривалість робочої зміни в годинах;

Розрахунковий фонд часу роботи технологічного обладнання в годинах за безперервною і перериваної тижня, на підставі якого розраховується виробнича потужність в цілому і окремих ліній, визначається за формулою:

Фрас = Т · Ч · Кт.н

Де Т-число робочих діб на рік, год;

Кт.н-середньорічний коффициент використання устаткування (0,8-0,95);

Ч-кількість робочих годин у добі.

Розрахункова робочий час непривно працюючого обладнання на рік

Тр = Тг · Кт.н = 365.0, 95 = 350

Для систематичного ремонту обладнання обраний коффициент технічного використання обладнання Кт.н = 0,8-0,95

Кількість робочих днів на рік для безперервно працюють ліній можна визначити за формулою:

Тр = 365 - (В + П) = 365 - (52 +8) = 305

Де В - кількість вихідних днів при п'ятиденному робочому тижні;

П - кількість святкових днів.

Обгрунтування способу виробництва виробів

Два основних способи виготовлення керамічних стінових виробів: пластичний і напівсухий, кожен з яких має свої достоінмтва.

Технологічний процес виготовлення виробів способом напівсухого пресування включає такі групи операцій як кар'єрні роботи, приготування шихти, пресування, сушка і випалення виробів.

Технологічна схема виробництва виробі з пластичним способом підготовки маси, незважаючи на свою складність і тривалість, найбільш поширена в промисловості стіновий кераміки. Спосіб пластичного формування дозволяє випускати вироби в широкому асортименті, більших розмірів, складної форми і більшої пустотності.В окремих випадках межа міцності при вигині і морозостійкість таких виробі вище, ніж у виробі, отриманих способом напівсухого пресування з того ж сировини.

Методом пластичного формування цеглину і камені отримують з маси з високим (до 28%) вмістом вологи видавлюванням на стрічкових пресах у вигляді безперервного бруса, нарізається на окремі вироби. Разрезка йде по площині ліжка. Перед випаленням сирець сушать, при цьому розміри виробу зменшуються на 5-10% унаслідок усадки, що викликається випаром води.

Щоб отримати вироби необхідної якості необхідно з глини видалити кам'янисті включення, зруйнувати її камневидное структуру, отримати пластичну масу, однорідну по речовинному складу, вологості і структурі, а також прідатьмассе належне формувальні властивості.

Підбір обладнання для виготовлення сирцю пластичним методом залежить від властивостей глини і заданої продуктивності. Встановлено, що вироби (високої якості можна отримати тоді, коли природна структура глин повністю зруйнована, вихідні матеріали досить тонко подрібнені, розпушені і ретельно перемішані до отримання технічно цілком однорідної маси, легко піддається формуванню. Недостатньо розпушена і перемішана маса, особливо складається з різних глин , дає вироби з шаруватою структурою. Такі вироби ламаються, легко кришаться і руйнуються від впливу атмосферних факторів. Схема технологічного процесу виробництва глиняних виробів пластичним способом з досить однорідною глини середньої пластичності включає наступні операції: видобуток глини; завантаження в ящиковий живильник; дроблення і подрібнення глини , а також отощающих добавок; змішання глини з отощающими і вигоряючими добавками і зволоження; формування; сушку; випал.

У проекті будемо використовувати схему виробництва виробі пластичним методом з використанням в якості основної сировини - глини, як отщающей добавки - піску.

↓ ↓

↓ ↓

↓ ↓

↓

↓

↓ ↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

↓

Матеріальний баланс

Завод з виробництва керамічної цегли методом пластичного пресування.

Номенклатура продукції: з 10 млн. - 5 млн. звичайного повнотілої, 5 млн пустотелного цегли.

П = продуктивність заводу:

П = 10 млн.шт.у.к. / рік = 3,6 х5 +2,78 х5 = 31650 т / рік

Вихідні дані:

1. C остав маси (мас.%):

пісок - 18%, глина - 82%

2. Вологість сировини (мас.%):

пісок - 7,0 глини - 8,0

середньозважена вологість сировини складе:

W с.в. = 0,18 * 7 +8,0 * 0,82 = 7,82%

3. Втрати при прожарюванні (мас.%):

пісок - 12,0, глина - 5,55

середньозважені втрати при прожарюванні складуть:

ПППс.в. = 0,18 * 12 +082 * 5,55 = 6,71%

4. Технологічні параметри виробництва:

- Формувальна вологість шихти - 20%;

- Вологість виробів після сушіння-6%,

5. Шлюб і втрати виробництва:

- Брак при випалюванні - 2%;

- Брак при сушінні - 3%;

- При дозуванні і транспортуванні - 1%

Розрахунок матеріального балансу

1. Повинно виходити цегли з печей готової продукції за обпаленої масі з урахуванням браку при випалюванні:

Q 1 = П * 100/100-К1 = 31650 * 100/98 = 32295,9 т / рік

К1-шлюб при випалюванні

Брак при випалюванні:

Q 1-П = 32295,9 - 31650 = 645,9 т / рік

2.Поступает цегли в печі з урахуванням втрат при прожарюванні за абсолютно сухій масі:

Q 2 = Q 1 * 100/100-ПППс.в = 32295,9 * 100/100 - 6,71 = 34618,8 т / рік

Втрати при прожарюванні:

Q 2 - Q 1 = 34618,8 -32295,9 = 2322,9 т

3.Поступает цегли в печі за фактичною масою з урахуванням залишкової вологості:

Q 3 = Q 2 * 100/100 * Wo = 34618,8 * 100/100-6 = 36828,5 т / рік

Випаровується вологи в печах:

Q 3 - Q 2 = 36828,5 - 34618,8 = 2209,7 т

4.Должно виходити цегли з сушив по абсолютно сухої маси з урахуванням
браку при сушінні:

Q 4 = Q 2 * 100/100- K 3 = 34618,8 * 100/100-3 = 35689,5 т / рік

Кз-шлюб при сушінні -3%

Брак при сушінні:

Q 4 - Q 2 = 35689,5 - 34618,8 = 1070,7 т

5.Должно виходити цегли з сушив за фактичною масою з урахуванням залишкової вологості:

Q 5 = Q 4 * 100/100- Wo = 35689,5 * 100/100-6 = 37967,6 т / рік

6.Поступает в сушила за фактичною масою:

Q 6 = Q 4 * 100/100- W ф = 35689,5 * 100/100-20 = 44611,9 т / рік

W ф - формувальна вологість 20%

Випаровується вологи в сушилах:

Q 6 - Q 5 = 44611,9 - 37967,6 = 6644,328 т

7.Потребность в технологічній воді для приготування шихти:

Q 7 = Q 6 - (Q 4 * 100/100- Wcp) = 44611,9 - (35689,5 * 100/100-7, 82) =

= 44611,9 - 38717,2 = 5894,7 т / рік

Потреба в технологічній воді з урахуванням 10% втрат складе:

Q 7 = 6484,2 т

8.Требуется сировини для стабільної роботи дозаторів по абсолютно сухої
масі при транспортуванні 1%.

Q 8 = Q 4 * 100/100-К4 = 35689,5 * 100/100 - 1 = 36050,03 т / рік

К4 - втрати при транспортуванні 1%

Втрати при транспортуванні:

Q 8 - Q 4 = 36050,03 - 35689,5 = 360,5 т

9.Требуется сировини за фактичною масою:

пісок

Q з = Q 8 * A з / (100 - W з) = 36050,03 * 18 / (100-7) = 32131,5 т / рік

глини

Qr л = Q 8 * A гл/100- Wr = 36050,03 * 82 / (100-8) = 6977,4 т / рік

Аз, Агл-зміст відповідно піски та глини

Невязка балансу складає 45593,1 - 45493,5 = 99,6 т / рік тобто 0,22%.

Допустима нев'язка становить 0,5%

Вибір обладнання

У цьому розділі приводитися тільки технологічний розрахунок основного обладнання, тобто визначається продуктивність машин і їх число, необхідне для виконання технологічного процесу по кожному переділу.

Для стабільної роботи виробництва продуктивність живлять агрегатів повинна бути на 10-15% вище продуктивності обслуговуваного ними обладнання.

Загальна формула для розрахунку технологічного обладнання має вигляд:

N м = Q ч.п. / (Q ч.м. · Квн)

Де N м - кількість машин, що підлягають встановленню;

Q ч.п. - Годинна продуктивність по даному переділу (м ³);

Q ч.м. - Годинна продуктивність машини обраного типорозміру (м ³);

Квн - нормотивно коффициент використання обладнання в часі (звичайно приймається 0,8-0,9).

Для розрахунку обордованія необхідно знати витрати сировини, тому зведемо всі витрати в таблицю.

Таблиця 4. Витрата сировини

1. Устаткування для виробництва

Для глини

N _м = 5,28: (8 * 0,9) = 0,73

Приймаю Устаткування для виробництва СМК - 225 в кількості 1шт.

2. Ящиковий живильник

Для глини

N _м = 5,28: (10 * 0,9) = 0, 6

Приймаю ящиковий живильник СМ - 1090 в кількості 1шт.

3.Тарельчатий живильник

Для піски

N _м = 0,96: (1,5 * 0,9) = 0,7

Приймаю тарілчастий живильник СМ-274А в кількості 1шт.

4.Шаровая млин

Для піски

N _м = 1,429: (2 * 0,9) = 0,8

Приймаю кульова млин МШД в кількості 1шт.

5. Дезінтегратор

N _м = 5,28: (6 * 0,9) = 0, 97

Приймається дезінтегратор в кількості 1 шт.

6. Змішувач двовальний N _м = 7,98: (10 * 0,9) = 0,88

Приймається змішувач двовальний СМС-95 в кількості 1шт.

7. Вакуум-прес

N _м = 2151,9: (3000 * 0,9) = 0,8

Приймається вакуум-прес СМ-277 в кількості 1 шт.

8. Автомат-різьбяр

N _м = 2151,9: (4000 * 0,9) = 0,6

Приймається автомат-різьбяр СМ-38 А в кількості 1 шт.

9. Автомат-укладальник

N _м = 2151,9: (3600 * 0,9) = 0,7

Приймається автомат-укладальник СМ-1030 в кількості 1 шт.

10. Автомат-розвантаження

N _м = 2151,9: (2600 * 0,9) = 0,91

Приймається автомат-розвантаження ІАПД І-59 у кількості 1 шт.

11.расчет тунельної сушарки

А) Річна продуктивність сушильних камер

10000000 х1, 05 = 10500000 шт.у.к.

Де 10 000 000 - річна продуктивність заводу, шт.у.к.

1,05 - коефіцієнт, що враховує кількісні втрати при сушінні та випалюванні.

Б) продуктивність одного тунельного каналу

20 х 290 = 5800 шт.у.к.

В) річна продуктивність одного туунельного каналу

58000 х 350 х 24 х 0,9 / 28 = 1566000 шт.у.к.

Де 0,9-коефіцієнт, що враховує використання теплових агрегатів;

28-термін сушіння керамічної цегли, ч

Г) Кількості сушильних каналів

10 000 000 / 1566000 = 6,4 шт

Де 10 000 000 - річна кількості цегли, що підлягає сушінню, шт

Приймаються до будівництва семиканальний тунельну сушарку.

Розрахунок тунельної піч

Проектом прийнята типова тунельна піч продуктивністю 10 млн.шт. на рік з наступними характеристиками:

довжина тунелю - 60 м

ширина тунелю - 2,4 м

висота від підлоги вагонетки до замку склепіння - 1,7 м

перетин обжигового каналу - 4,45 м ²

розміри пічної вагонетки:

а) довжина -2800 мм

б) ширина -2400 мм

продуктивність річна -10000000 шт.год;

тривалість циклу - 34 год;

ємність пічного каналу по вагонетках -20 шт;

одноразова місткість печі по каменю -105600 шт;

Розрахунок кількості печей:

N = (n1 · n2 / T) · 24.350 · K2 · Kmu

Де: n 1 - кількість вагонеток у печі (20);

n 2 - кількість виробів на одній вагонетці (2800);

T - термін випалу (34 година)

K 2 - коефіцієнт виходу готової продукції - 0,98;

Kmu - коефіцієнт використання печі - 0,95;

N = (20 х2800/34) х24х350х0, 98х0, 95 = 12880659

10000000/12880659 = 0,8

Приймають 1 піч.