Производство керамического кирпича - Курсовая работа

Основным технологическим процессом является такой, в результате которого предметы труда превращаются в готовую продукцию, характерную для данного предприятия (кирпич, ЖБИ и др.). Процесс производства материала состоит из отдельных стадий или переделов, которые в свою очередь подразделяются на ряд технологических операций, выполняемых в строго определенной последовательности. Технологическая операция состоит из отдельных элементов, представляющих собой законченное трудовое действие, и характеризуется неизменностью объекта обработки, рабочего места и исполнителей. В зависимости от основных законов, определяющих скорость протекания процессов, различают: - механические процессы, основой которых является механическое воздействие на исходные материалы, описываемые законами механики твердых тел (измельчение, сортировка, смешение и транспортировка твердых компонентов); Непрерывные процессы, характеризуются единством времени протекания отдельных стадий процесса, но осуществляются в разных местах установки, выполняющего одну технологическую операцию.В качестве сырья для производства керамического кирпича и керамических камней применяют: - глинистые породы, встречающиеся в природе в плотном, рыхлом и пластическом состоянии, называемые в целом легкоплавкими глинами, а также трепельные и диатомитовые породы; Основным сырьем для производства кирпича являются легкоплавкие глины - горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800 - 1000°С в камнеподобный материал. В глинах часть кремнезема находится в связанном виде в глинообразующих минералах и в несвязанном виде как примесь, обладающая свойством отощающих материалов. Кальций содержится в глинах в виде карбонатов и сульфатов, а магний - в виде доломита. Оксиды железа, титана, марганца и других металлов содержатся в глинах в количестве до 10-12% и оказывают существенное влияние на целый ряд важнейших свойств керамических изделий.При наличии рыхлых глин и глин средней плотности с влажностью не свыше 23-25% применяют пластический способ переработки глин; для слишком плотных глин, плохо поддающихся увлажнению и обработке с низкой карьерной влажностью (менее 14-16%) - полусухой способ переработки [3]. Полусухой способ подготовки массы заключаемся в грубом измельчении исходного сырья, его подсушивании, тонком измельчении, отсеве крупных включений, смешивании его с добавками и увлажнении. Применяют этот способ при наличии засоренного камневидными включениями глинистого сырья с плотной структурой и низкой карьерной влажностью. Такой способ обеспечивает достаточно полное удаление или тщательное измельчение каменистых включений, в том числе известковых, равномерное распределение добавок и сокращение, или даже исключение яз технологического цикла сушки изделий. Недостатки полусухого способа: необходимость сушки сырья перед помолом, повышенный износ оборудования при помоле, необходимость установки прессования изделий прессов большой мощности, обеспечивающих формование изделий под давлением 15-40 МПА.Легкоплавкие глины доставляются на кирпичные заводы из карьеров, расположенных вблизи заводов и являющихся их составной частью. Для бесперебойного снабжения кирпичных заводов в зимнее время талой глиной производят открытую разработку карьера с утеплением поверхностного слоя опилками, минераловатными плитами и др. Кроме того, на заводах создают в летний период запас глины в открытых котлованах и наземных штабелях высотой 6-8 м, либо в крытых складах - глинохранилищах глубиной 4-6 м.Предварительно разрыхленная при добыче и складировании глина, залитая водой, в течение длительного срока (нескольких месяцев или лет) подвергается атмосферным воздействиям: попеременному замораживанию и оттаиванию, увлажнению и высушиванию, выветриванию и пр., что приводит к разрыхлению глины, распаду агрегированных частиц на элементарные зерна, повышению удельной поверхности глины и углублению процессов набухания, возрастанию количества связанной воды, увеличению пластичности и связности глины, улучшению формовочных и сушильных свойств. Вылеживание глины в замоченном состоянии тоже приводит к диспергированию глинистых частиц, их набуханию с частичным переходом свободной воды в связанную форму и повышению пластических свойств глины, но в меньшей степени, чем вымораживание. Однако естественные способы обработки глины требуют много времени, больших площадей и не обеспечивают полного удаления каменистых включений. Для предотвращения забивания и замазывания помольных агрегатов и сит глиной перед тонким измельчением ее подсушивают в прямоточных сушильных барабанах, при этом ее влажность снижается с 15-25 % до 2-13 %. Перед сушкой в сушильных барабанах сырье с высокой карьерной влажностью (15-25 % для глин и 38-45 % для диатомита) следует гранулировать с целью получения частиц одного размера (схема 1).В данной курсовой работе формование кирпича произведено на прессе СМ - 1085 (рисунок 5). Пресс относится к механическому коленно-рычажному типу п

Содержание

Введение

1. Техническая характеристика выпускаемой продукции

2. Характеристика сырья и полуфабрикатов

3. Структурные схемы производства

4. Технологическая схема производства

4.1 Складирование глинистого сырья

4.2 Переработка глинистого сырья и подготовка массы

4.3 Формование массы

4.4 Сушка сырца

4.5 Обжиг изделий

5. Основы теории элементарных процессов и общие закономерности проведения отдельных стадий технологического процесса

5.1 Процесс прессования

5.2 Процесс сушки

5.3 Процесс обжига

6. Производственная программа предприятия

6.1 Расчет производственной программы цеха

6.2 Материальный баланс производства

7. Выбор технического оборудования

8. Расчет пресса СМ-1085 и его характеристика

8.1 Работа пресса

8.2 Прессующий механизм

8.3 Пресс-форма

9. Охрана труда и техника безопасности

9.1 Территория предприятия

9.2 Помещения цехов

9.3 Вредные производственные факторы

9.4 Средства индивидуальной защиты

9.5 Отопление и вентиляция

9.6 Освещение зданий и цехов

9.7 Промышленная санитария и гигиена

9.8 Противопожарная защита

9.9 Электробезопасность

Заключение

Список литературы

Приложение А - Спецификация оборудования для производства керамического кирпича полусухого прессования

Приложение Б - Спецификация составных деталей пресса СМ - 1085

Отрасль промышленности - это совокупность предприятий, специализированных на выпуске однородной продукции.

Технология - это наука о методах и способах переработки сырья в предметы потребления.

Любой технологический процесс - совокупность взаимосвязанных основных, вспомогательных и обслуживающих процессов.

Основным технологическим процессом является такой, в результате которого предметы труда превращаются в готовую продукцию, характерную для данного предприятия (кирпич, ЖБИ и др.).

Вспомогательные процессы, характеризуются получением продукции, не являющейся основой данного предприятия (воздух, пар, ремонт оборудования и др.).

Обслуживающие процессы создают условия для осуществления основных и вспомогательных процессов (транспорт, технический контроль и др.).

Процесс производства материала состоит из отдельных стадий или переделов, которые в свою очередь подразделяются на ряд технологических операций, выполняемых в строго определенной последовательности.

Технологическая операция состоит из отдельных элементов, представляющих собой законченное трудовое действие, и характеризуется неизменностью объекта обработки, рабочего места и исполнителей. Операции могут быть ручные, машинные, автоматические и аппаратные.

Последовательность основных переделов в промышленности строительных материалов осуществляется через подготовку исходных компонентов, смешивание этих компонентов, формование полуфабрикатов, тепловую обработку.

Дополнительные процессы: механическая обработка, отделка, резка и т.д.

Пример: изготовление керамического кирпича и железобетонных плит перекрытий [11].

Классификация основных процессов в технологии строительных материалов может быть приведена на основе различных признаков.

В зависимости от основных законов, определяющих скорость протекания процессов, различают: - механические процессы, основой которых является механическое воздействие на исходные материалы, описываемые законами механики твердых тел (измельчение, сортировка, смешение и транспортировка твердых компонентов);

- гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики - наукой о движении жидкостей и газов; движущей силой процесса является гидростатическое и гидродинамическое давление. К ним относятся перемещения и перемешивание жидкостей и газов. Разделение жидких неоднородных систем под действием сил тяжести и центробежных сил. Движение твердых тел в жидкости или газе;

- тепловые и массообменные процессы, скорость которых определяется законами теплопередачи - наука о способах распространения теплоты, и законами молекулярной диффузии;

- химические процессы, протекающие со скоростью, определяемой законами химической кинетики (гидратации цемента, реакции полимеризации и поликонденсации и др.).

По способу организации основных процессов подразделяются на периодические и непрерывные.

Периодические процессы проводятся в установках, характеризуемых тем, что все стадии процесса протекают в одном месте, но в разное время. Пример: автоклавная обработка: изделие на месте в автоклаве, но процессы нагрева, изотермы, спада температуры в разное время.

Непрерывные процессы, характеризуются единством времени протекания отдельных стадий процесса, но осуществляются в разных местах установки, выполняющего одну технологическую операцию. Пример: тепловлажностная обработка бетона в щелевых проточных камерах.

Продолжительность процесса (t) - время, необходимое для завершения всех стадий процесса, начиная от момента загрузки и кончая выгрузкой готового продукта или полуфабриката.

Период процесса (Т) - время от начала загрузки исходного материала данной партии до начала загрузки материала последующей партии. t /Т - степень непрерывности процесса.

Для периодического процесса Т > 0 и t /Т ? 1.

Для непрерывного - период процесса Т > 0, и степень непрерывности >?[11].

При разработке данной курсовой работы были поставлены цели: - описать техническую характеристику выпускаемой продукции;

- представить характеристику сырья и полуфабрикатов;

- показать структурные, технологическую схемы производства;

- выполнить расчет состава и материальный расчет компонентов;

- произвести выбор технического оборудования, а также расчет заданного оборудования и дать его характеристику;

- разработать правила охраны труда и техники безопасности.

Кирпич - искусственный камень правильной формы, используемый в качестве строительного материала, произведенный из минеральных материалов, обладающий свойствами камня, главное прочностью, водостойкостью, морозостойкостью [1]. Наиболее известны три вида кирпича: гиперпрессованный кирпич, красный кирпич - из обожженной глины и силикатный, состоящий из песка, извести и цемента.

Основные требования к качеству кирпича изложены в действующих в настоящее время стандарте ГОСТ 530-2007, пришедшем на смену ГОСТ 530-95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия», и стандарт ГОСТ 7484-78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия».

Глиняный обыкновенный кирпич имеет размеры 250*120* *65 мм; модульный -250*120*88 мм; поскольку масса модульного кирпича не должна превышать 4 кг, его изготовляют со сквозными или несквозными пустотами. В соответствии с существующим ГОСТ кирпич подразделяют на семь марок: 300, 250, 200, 150, 125, 100 и 75. (Марка кирпича характеризуется пределом прочности кирпича при сжатии, кгс/см2.) [1].

Объемная масса кирпича находится в пределах 1700-1900 кг/м3, теплопроводность - 0,81-0,87 Вт/(м*°С). Высушенный до постоянной массы кирпич должен иметь водопоглощение не менее 8%. По морозостойкости его подразделяют на четыре марки: 15, 25, 35 и 50. Глиняный обыкновенный кирпич применяют для кладки стен, изготовления кирпичных блоков, панелей и др.

Глиняный пустотелый кирпич производится из легкоплавких глин при более тщательной обработке глиняной массы (чем для обычного кирпича) методом пластического или полусухого прессования. Кирпич бывает пустотелый и пористо-пустотелый, изготовляется со сквозными или несквозными круглыми и щелевидными пустотами. Количество круглых пустот составляет от 13 до 115, а щелевых- от 10 до 31.

Одинарный кирпич имеет размеры 250x120x65 и полуторный - 250x120 x88 мм. При пластическом формовании кирпича для получения пустот внутри мундштука ленточного пресса устанавливают специальные приспособления -керны. При полусухом прессовании керны крепятся в нижней части пресс-формы пресса.

Пустотелый и пористо-пустотелый кирпич в зависимости от предела прочности при сжатии и изгибе бывает различных марок: 150, 125, 100 и 75. По объемной массе кирпич пластического формования делится на классы: А - с объемной массой до 1300 кг/м3 и Б - с объемной массой в пределах 1300-2450 кг/м3. Водопоглощение такого кирпича должно быть не менее 6 %.

Пустотелый кирпич полусухого прессования в соответствии с ГОСТ 6248-59 должен иметь объемную массу не более 145,0 кг/м3; водопоглощение не менее 8%. Пустотелый кирпич пластического формования и полусухого прессования должен выдерживать не менее 15 циклов испытания на морозостойкость. Пустотелый кирпич пластического и полусухого прессования применяют для наружных и внутренних стен зданий и сооружений, а также для изготовления кирпичных блоков и панелей. Его не применяют для фундамента и цоколей зданий ниже гидроизоляционного слоя и для стенок влажных и мокрых помещений [1].

Кирпич легкий строительный изготовляют из диатомитов (трепелов), а также из смесей их с глинами, с выгорающими добавками или без них путем обработки сырьевой массы, формования, сушки и обжига. Характерной особенностью его является меньшая объемная масса и пониженная теплопроводность по сравнению с обычным глиняным кирпичом. Легковесный кирпич выпускают размерами сторон 250x120x65 мм.

В зависимости от предела прочности при сжатии кирпич делится на марки: 100, 75, 50 и 35. Объемная масса кирпича находится в пределах 700-1450 кг/м3. Морозостойкость легковесного кирпича невелика, он должен выдерживать не меньше 10 циклов испытания на морозостойкость. Легковесный кирпич применяют для наружных и внутренних стен зданий и сооружений с нормальной влажностью помещений. Его нельзя применять для фундаментов и цоколей зданий и для влажных и мокрых помещений [1].

Номенклатура и техническая характеристика продукции, выпускаемой в данной курсовой работе представлены в таблице 1. керамический кирпич технология строительный