Производство стеновых панелей

Карьерные работы не имеют в этом случае, какой- либо специфики и выполняются соответственно горно-эксплуатационным условиям месторождения глин.

Сырьевые материалы  подвергают грубому дроблению на камневыделительных дробилках, где происходит и отделение инородных крупных включений. Сушку производят в сушильных барабанах устроенных по принципу прямотока, так как при противотоке возникает опасность сильного перегрева глины, частичной ее дегидратации и большой потери пластических свойств. Температура газов, поступающих в барабан, составляет обычно 600-800ºС. Нормальная температура отходящих газов должна быть 110-120ºС, резкое повышение этой температуры свидетельствует о пересушке глины. Температура глины, выгружаемой из сушильного барабана, составляет 60-80ºС, влажность 9-11%. При прохождении глины через барабан изменяется ее гранулометрический состав. Мелкие фракции, быстро высыхая, истираются до пылевидного состояния, а крупные куски, распариваясь, слипаются и окатываются в крупные комья. Это обуславливает большую влажностную неоднородность высушенной глины, затрудняющую работу помольных машин. Повышение равномерности сушки достигается устройством цепных завес, которые частично измельчают глину. Далее  через сетку отделяется крупная фракция (более 6мм), которая возвращается в сушильный барабан для повторной сушки. При подготовке пресс- порошка не всегда удается после помола получить порошок с влажностью, необходимой и достаточной для прессования. Такое увлажнение осуществляется в лопастном смесителе. Основное требование к увлажняющему аппарату, сводится к тому, чтобы при увлажнении порошка глины не образовались комочки переувлажненного материала, так называемый «изюм».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2- Технологическая схема

 

 

Начало прессования  керамического порошка сопровождается его уплотнением за счет смещения частиц относительно друг друга и их сближения. Это является первой стадией уплотнения. При этом происходит частичное удаление воздуха из системы. Следующая стадия уплотнения характеризуется пластической необратимой деформацией частиц. При этом увеличивается контактная поверхность между частицами. Одновременно с этим уплотнение каждой элементарной частицы сопровождается выжиманием влаги из ее глубинных слоев на контактную поверхность частицы. Оба эти фактора обуславливают возрастание сцепления между частицами. Вода вместе с содержащимися в ней глинистыми коллоидами цементирует крупные частицы прессовки, а с увеличением контактной поверхности возрастает эффект такой цементации. В этой стадии уплотнения может иметь место защемление и упругое сжатие воздуха, который не успел удалиться из порошка. В третьей стадии уплотнения наступает упругая деформация частиц. Такие деформации наиболее вероятны для тонких удлиненных частиц в виде игл и пластинок, которые могут изгибаться по схеме зажатой консоли или балки, опирающейся на две опоры. Последняя стадия уплотнения сопровождается хрупким разрушением частиц, при котором прессовка получает наибольшее уплотнение и наибольшее сцепление вследствие сильного дальнейшего развития контактной поверхности. Для осуществления хрупких деформаций требуется очень большое давление, которое при полусухом прессовании большинства керамических изделий практически не достигается. После прекращения действия прессующего усилия и освобождения изделия из формы происходит его упругое расширение, достигающее в отдельных случаях 8%. Упругое расширение не дает возможности получать прессовки с максимальной плотностью и является причиной образования других пороков изделий, спрессованных из порошков.

Сушка спрессованного сырца  осуществляется в туннельных сушилках на печных вагонетках. Длительность сушки 16-24 ч. Конечная влажность 4-6%. Теплоносителями являются горячий воздух, отбираемый из зоны охлаждения туннельных печей, а также их отходящие газы. Начальная температура теплоносителя 120-150°С.

Процесс обжига протекающий  при полусухом прессовании выглядит следующим образом. «Массив» сырца образуется механическим сближением отдельных зерен керамического порошка, в котором каждое зерно имеет структуру, аналогичную пластичному тесту, а в сырце между ними остаются существовать поверхности раздела, несмотря на кажущееся сильное взаимодействие между зернами порошка при его прессовании. В сырце полусухого прессования существенно изменяется роль коллоидной фракции. Она действует главным образом не на контактных поверхностях частиц, а внутри самих частиц и агрегирует первичные зерна минералов в глинистую частицу, а не цементирует спрессованные частицы друг с другом. При таком размещении коллоидной фракции жидкая фаза при обжиге развивается в первую очередь не на контактных поверхностях глиняных агрегатов, а внутри их. На контактных поверхностях глинистых агрегатов возникает относительно небольшое количество жидкой фазы. Оно не обеспечивает сплошной цементации контактных поверхностей. Цементация носит в этом случае характер контактного спекания аналогично «точечной сварке». Этим объясняется пониженная сопротивляемость изделий полусухого прессования изгибу.

После обжига готовая  продукция поступает на склад./3/

 

 

1.4 Режим работы и фонд  рабочего времени

Таблица 1- Режим работы и фонд рабочего времени

Наименование отделений и приделов производства	Кол-во рабочих смен в сутки	Кол-во рабочих дней в году	Наменование годового фонда времени, ч	Коэф. использования	Время работы оборудования в год, ч
Склад  добавок прием и подача глины	2	305	4880	0,902	4401,76
Глинорыхлитель	2	305	4880	0,902	4401,76
Ячеистый питатель	2	305	4880	0,902	4401,76
Барабанная сушилка	3	365	8760	0,95	8322
бункер	2	305	4880	0,902	4401,76
Грохота, сито	2	305	4880	0,902	4401,76
Шаровая мельница	2	305	4880	0,902	4401,76
Смеситель	2	305	4880	0,902	4401,76
Прессование кирпичей	2	305	4880	0,902	4401,76
Узел загр. кирпича  на поддоны	2	305	4880	0,902	4401,76
Сушка кирпича сырца в туннельной сушилке	3	365	8760	0,95	8322
обжиг	3	365	8760	0,95	8322
Узел разгрузки	2	305	4880	0,902	4401,76
Сортировка	2	305	4880	0,902	4401,76
Склад	2	305	4880	0,902	4401,76

Номинальный годовой  фонд рабочего времени рассчитывается по формуле 1:

   (1.1)

где N- количество рабочих дней в году;

n- количество рабочих смен в сутки;

t- продолжительность рабочей смены.

Расчетное рабочее время  работы оборудования в год по формуле 2:

    (1.2)

где К_ти- коэффициент технического использования.

    (1.3)

где К₁- коэффициент использования внутрисменного времени работы технологического оборудования;

К₂- Коэффициент использования оборудования с учетом планово- предупредительного ремонта.

К₁=0,95 при трехсменной работе оборудования;

К₁=0,902 при двухсменной работе оборудования;

К₁=1 при односменной работе оборудования;

Коэффициент использования  тепловых агрегатов 0,95.

Отделение приема сырья  и добавок:

Отделение приготовления  добавок и подача сырья и добавок, а также отделение переработки сырья и формовочно-перегрузочное отделение:

Сушильное и печное отделение:

Отделение разгрузки  обожженной продукции, пакетирования  и ремонта печных вагонеток и  склад готовой продукции:

 

 

1.5 Расчет производственной  программы 

Производственная программа  рассчитывается исходя из заданной производительности завода и готового фонда работы технологических переделов и оборудования.

Таблица 2–Производительность по переделам производства

Наименование участков тех. процессов	Ед. измерения	потери	Производительность цеха
			В год	В сутки	В смену	В час
Продукции со склада	шт		45000000	147540,98	73770,49	9221,31
	m3		87750	287,7	143,85	17,98
	т		126360	414,29	207,14	25,89
Продукции на склад	шт	1%	45450000	149016,39	74508,19	9313,52
	m3		88627,5	290,58	145,29	18,16
	т		127623,6	418,43	209,21	26,15
Изделия на обжиг	шт	2%	46359000	127010,95	42336,98	5292,12
	m3		90400,05	247,67	82,55	10,31
	т		130176,07	356,64	18,882	14,86
Изделия на сушку	шт	3%	47749770	130221,28	43607,09	5450,8
	m3		93112,05	255,101	85,03	10,62
	т		134081,35	367,34	122,44	15,3
Изделие на формование	шт	2%	48704765,4	159687,7	79843,87	9980,48
	т		179257,89	587,73	293,86	36,73
Пустотелый	шт		3409335,8	111781,4	55890,7	6986,3
	т		179257,89	587,73	293,86	36,73
Полнотелый	шт		14611429,6	47906,32	23953,16	2994,14
	т		73057,15	239,53	119,7	14,97
Общ	m3		158113754,36			1,01
Глина 90%	m3		102108,92
Песок 10%	m3		11645,43			1,01
Барабанная сушилка 1,13 глина	m3		115383,07	378,3	189,15	23,64
	т		161536,3	529,62	264,81	33,1
Глина на переработку	m3	1%	116536,9	382,08	191,04	23,88
	т		163151,66	534,92	267,46	33,43
На склад	m3	3%	120050,3	393,607	196,803	24,6
	т		168046,2	550,97	275,48	34,43
Песок на хранение	m3	2%	15441,78	50,62	25,31	3,16
	т		20074,314	65,81	32,9	4,11
На склад	m3	3%	15905,03	52,14	26,07	3,25
	т		20676,54	67,79	33,89	4,23

Плотность глины ρ_m=1,4 т/м³.

Плотность песка ρ_m=1,6 т/м³.

Плотность формовочный массы ρ = 1,4 т/м³.

 

 

 

1.6 Расчет и  подбор оборудования

Расчет сушилки: Емкость туннельной сушилки представляет собой количество вагонеток, одновременно находящихся в ней:

                                             

                                            (1.4)

где N_в- емкость одной вагонетки, шт.;

П_час- часовая производительность сушилок;

Т_с- продолжительность сушки, ч.

Количество вагонеток  в одном туннеле:

                                                          

                                              (1.5)

где L- длина туннеля, м;

l_в- длина одной вагонетки, м.

Количество туннелей определяется по формуле:

                             

                                     (1.6)

Сушилки длиной 72м.

Расчет печи:

Емкость печи:

                                                  

                                            (1.7)

где, П_час- часовая производительность печи, шт/ч;

Т_о- продолжительность обжига, час.

Расчетная длина рабочей части  обжигательного канала печи:

                                      

                                   (1.8)

                                                     

                                          (1.9)

где Е_в- емкость печной вагонетки, шт;

l_в- габаритная длина вагонетки, м;

n_вр- количество вагонеток в рабочей части печи.

Общая длина печи:

                                                

                                        (1.10)

где n_вф- количество вагонеток в форкамерах.

 

Количество вагонеток в печи:

                                                  

                                        (1.11)

Интервал времени между двумя  загрузками вагонеток:

                                                  

                                     (1.12)

Обжиговая вагонетка  СМК-115. Длина 4000 мм, ширина 2000 мм, вместимость одной вагонетки 3000 шт.

Подбор оборудования из источника /7/.

Таблица 3- Ведомость оборудования

Наименование	Тип	Размеры, мм	Треб произв-ть	Пасп произв-ть	Кол-во	Мощ-ть, кВт
Ящичный питатель -глины -добавок (песок)	СМ-1091	6350×2530× 1620	24,6 м3/ч 3,25 м3/ч	25 м3/ч	1	4,0
Камневыделительные вальцы	СМ-1198А	3185×2805× 1325	33,43 м3/ч	25 м3/ч	2	13
Глинорыхлитель	СМ-1031А	4575×1800×1180	33,43 м3/ч	25 м3/ч	2	10
Смеситель	См-1238	7224×3028×1215	33,43 м3/ч	25 м3/ч	2	58
Барабанная сушилка	СМЦ-429		33,1 м3/ч	21-51	1	55
Пресс	СМ-301	4700×4095× 4040	998048шт/ч	5000шт/ч	2	41
Автомат разгрузчик	СМК-377	5370×5465× 3700	5292,10 шт/ч	7200шт/ч	1	15,3
Шаровая мельница	СМ-6005		4,11 т/ч	5,4т/ч	1	16,3
Стержневой смеситель	СК-20	4700×1680×1400	36,73т/ч	10-20	2	30
Автомат садчик	СМ-1239	17080×11400 ×4655	5450800 шт/ч	7200 шт/ч	1	38,7