Получение лицевого керамического кирпича по шликерному способу подготовки массы. Расчет распылительной сушилки - Курсовая работа

Целью курсовой работы по дисциплине «Процессы и аппараты технологии строительных изделий» является закрепление теоретических знаний, выработка умения составлять и оформлять технологическую и конструкционную документацию, освоение методов технологического расчета процессов и конструктивного расчета аппаратов.Сушка - это процесс удаления влаги из твердого или пастообразного материала путем испарения содержащейся в нем жидкости за счет подведенного к материалу тепла. Термический способ обезвоживания материала основан на процессах тепло-массообмена, в результате которых из материала испаряется влага. Технология любого керамического изделия начинается с подготовки так называемой керамической, или рабочей, массы. В связи с этим выбирают и способ формования изделий - пластическое формование, полусухое или сухое прессование, литье. При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают друг с другом с добавкой воды до получения теста.Технологический процесс изготовления лицевого керамического кирпича способом полусухого прессования включает следующие операции: карьерные работы, обработка глиняной массы и приготовление пресспорошка, прессование, их сушка и обжиг. Глину подают транспортным устройством в бункер глины 4, оттуда в ящичный подаватель 6, затем подвергают грубому дроблению. Первой стадией грубого дробления является рыхление кусков глины, которое осуществляется глинорыхлителем, установленным над ящичным подавателем. После грубого дробления глину подвергают тонкому измельчению, предварительно увлажняя ее в глиномялке 9. При шликерном способе подготовки пресспорошка глину глиноболтушках 11 распускают горячей водой в шликер влажностью 43%.Суспензия имеет следующие характеристики: влажность Wc = 43%, температура tc = 20°C, вязкость ?с = 82 спз., плотность ? = 1,5 г/см3. После сушки порошок имеет размер гранул d3.2= 0,25 мм, с влажностью WK = 7%. Потери порошка при сушке составляет П = 4%. 3.В соответствии с известными правилами из начальной точки процесса (I1,d1) проводим линию действительного процесса сушки, т.е находим температуру теплоносителя на выходе из сушилки. Начальное количество теплоносителя определяем по формуле,где в качестве d2 подставляем влагосодержание, которое находим по точке пересечения линии действительного процесса сушки с линией ?=100%, d2=206г/кг: 6.Сущность процесса сушки материалов в распыленном состоянии заключается в том, что диспергированная в виде капель жидкая или жидкообразная масса при своем распространении в некотором замкнутом объеме обезвоживается за счет разности парциальных давлений паров жидкости на поверхности капель и в окружающей среде. Перед другими способами сушки жидких и жидкообразных материалов сушка распылением имеет следующие преимущества: создание значительной поверхности взаимодействия дисперсионной фазы с дисперсионной средой; кратковременность процесса; получение гранулированного порошкообразного материала; механизация и автоматизация процесса сушки. Кроме того, сушка распылением позволяет: получать особо чистые материалы (нет контакта между влажными частицами и ограждениями аппарата); создавать высокопроизводительные агрегаты; использовать высокотемпературный теплоноситель; организовывать процесс сушки в вакууме или в среде инертных газов; совмещать в одном агрегате процесс сушки с последующими технологическими процессами (дегидратацией, обжигом, плавлением и т. п.); надежно герметизировать аппарат.В наиболее общем случае под распылением подразумевают процесс дробления струи жидкости на большое число капель и распределение этих капель в пространстве. Дробление струи жидкости на капли - процесс весьма сложный, обусловленный рядом внешних и внутренних причин. Внутренними причинами являются различного рода начальные возмущения, связанные с конструкцией распылителя, качеством его изготовления, турбулентностью движения жидкости в распылителе и т. д. Однако полет изолированной капли жидкости не может отразить динамику движения распыленной струи в целом. За счет молекулярной и турбулентной диффузии наблюдается также вынос частиц жидкости из струи в окружающую среду.Согласно современным представлениям сушка влажных материалов является комплексным процессом, состоящим из переноса тепла и влаги внутри материала (внутренний тепло-и массоперенос) и обмена энергией В наиболее общем случае поток влаги в материале определяется уравнением Исследования кинетики сушки керамических материалов показали, что в значительном диапазоне изменения среднего влагосодержания при постоянных параметрах режима сушки j = const. При более низких влагосодержаниях температура поверхности материала повышается, парциальное давление пара у поверхности перестает быть однозначной функцией температуры, заглубляется поверхность испарения.

Содержание

Реферат

Введение

1.Технология получения лицевого керамического кирпича

2. Расчет оборудования

3. Теория процесса

3.1 Распыление жидких и жидкообразных масс

3.2 Процесс тепло- и массообмена

Заключение

Список использованной литературы

Сушка - это процесс удаления влаги из твердого или пастообразного материала путем испарения содержащейся в нем жидкости за счет подведенного к материалу тепла. Целью сушки является улучшение качества материала (снижение его объемной массы, повышение прочности) и, в связи с этим, увеличение возможностей его использования. В химической промышленности, где технологические процессы протекают в основном в жидкой фазе, конечные продукты имеют вид либо паст, либо зерен, крошки, пыли. Это обусловливает выбор соответствующих методов сушки.

Термический способ обезвоживания материала основан на процессах тепло-массообмена, в результате которых из материала испаряется влага. Сушку керамической суспензии проводят в башенных распылительных сушилках и сушильных барабанах.

Технология любого керамического изделия начинается с подготовки так называемой керамической, или рабочей, массы. Подготовка массы заключается в обогащении, дроблении, тонком помоле материалов, увлажнении и перемешивании массы. Подготовленные материалы керамической массы тщательно смешивают. Различают три способа приготовления керамической массы: пластический, полусухой и шликерный. В связи с этим выбирают и способ формования изделий - пластическое формование, полусухое или сухое прессование, литье.

При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают друг с другом с добавкой воды до получения теста. Влажность получаемой массы колеблется от 15 до 25 % и более. Подготовленная глиняная масса поступает в формующий пресс, чаще всего в ленточный обычный или снабженный вакуум-камерой.

При полусухом способе подготовки сырьевые материалы вначале подсушивают, дробят, размалывают в порошок, а затем перемешивают и увлажняют водой или, что лучше, паром, так как при этом облегчается превращение глины в однородную массу, улучшаются ее набухаемость и формовочная способность. Керамическая масса представляет собой малопластичный пресспорошок с небольшой влажностью: 8-12 % при полусухом и 2-8 % (чаще 4...6%) при сухом способе формования. Поэтому изделия из таких масс формуют под большим давлением (15...40 МПА) на специальных автоматических прессах.

По шликерному способу исходные материалы предварительно измельчают и тщательно смешивают с большим количеством воды (влажность смеси до 40 %) до получения однородной текучей массы (шликера). Шликер используют непосредственно для изготовления изделий (способ литья) или для приготовления пресспорошка, высушивая его в распылительных башенных сушилках.

Лицевой кирпич изготовляют из глинистого сырья с добавками или без них способом пластического формования или полусухого прессования с последующей сушкой и обжигом. Для изготовления изделий стеновой керамики используют легкоплавкие глины и добавки.

Глины, используемые для производства лицевых изделий, должны иметь низкую температуру и интервал спекания не менее 100°С, обеспечивающие получение изделий требуемого качества при высоких температурах обжига. После обжига изделия должны иметь ровный цвет, мало изменяющийся в пределах его температур обжига, при которых материал по своим показателям (водопоглощению, прочности и др.) соответствует требованиям ГОСТОВ. Глины для лицевых изделий должны иметь достаточно однородный состав, в том числе и по запесоченности, не должны содержать вредных примесей - зерен известняка, железистых и каменистых включений, а также повышенного количества растворимых солей, ведущих к появлению на поверхности изделий выплавок, пятен и налетов. Число пластичности глинистого сырья должно быть не менее 10.

В производстве стеновой керамики в зависимости от природных свойств глины используют три вида добавок: отощающие - понижающие пластичность, воздушную и огневую усадку глин; выгорающие и пластифицирующие - повышающие растяжимость и связующую способность глин.

В качестве отощающих добавок используют песок, шамот, дегитратированную глину, гранулированный шлак, золу ТЭС. Пластифицирующими добавками являются высокопластичные глины, бентониты и сульфитно-спиртовая барда.

Лицевыми керамическими изделиями называют такие, которые в стене выполняют одновременно конструктивные и декоративные функции. Их также иногда относят к группе изделий, именуемых «конструктивной фасадной керамикой».

Требования к лицевому кирпичу и керамическим камням прямоугольной формы регламентированы ГОСТ 7484-69,который предусматривает следующие три основных размера этих изделий в мм: для кирпича - 250?120?65 или 250?120?90, для керамического камня основного - 250?120?140 и для трехчетвертного - 188?120?140. Допускаются отклонения по размерам: по длине ±4, по ширине и толщине ±3мм. Изделия должны быть соответствовать заданному профилю, иметь четкие углы и грани,быть без вмятин и искривлений.

Лицевой кирпич может быть сплошным или с пустотностью до 42%. По показателям прочности при сжатии лицевые изделия подразделяются на семь марок: 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75. Предел прочности при изгибе соответственно равен 4; 3,6; 3,4; 2,8; 2,5; 2,2 и 1,8 МПА. По цвету кирпич и лицевые камни должны соответствовать установленному эталону.

Водопоглощение не должно быть ниже 6% и не должно превышать 12% у лицевых изделий, изготовленных из светложгущихся глин, и 14% для изделий, изготовленных из прочих глин. По морозостойкости лицевые изделия подразделяются на три марки: Мрз25, Мрз35, Мрз50.