Технологический комплекс по производству керамического кирпича годовой производительностью 6500т/год. Модернизация ленточного комбиниров

Министерство образования  и науки РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Белгородский  государственный технологический  университет 

им. В.Г. Шухова

 

                 Кафедра «Технологические комплексы,  машины и оборудование»

 

 

 

Курсовой проект

      По дисциплине: « Оборудование и основы проектирования»

на тему: «Технологический комплекс по производству керамического кирпича годовой производительностью 6500т/год. Модернизация ленточного комбинированного вакуум - пресса СМ-443 производительностью 4000-5000 шт/час»

 

 

Выполнил: студент гр. 4 ХК-41

  Иванова М.И.

                                                                              Руководитель: д.т.н., профессор

  Севостьянов В.С.

 

 

 

Белгород 2012

                                Министерство образования и науки  РФ

     Федеральное  государственное бюджетное образовательное  учреждение

                                      высшего профессионального образования 

Белгородский  государственный технологический  университет им. В.Г. Шухова

Специальность 240304.65

Кафедра технологических  комплексов, машин и механизмов

 

 

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на курсовую работу  по дисциплине:

«Оборудование и основы проектирования»

Студента _____________________________

1. Тема курсовой работы__________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Исходные данные______________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________

3 . Содержание графического  материала:

1.______________________________________________________________   2._______________________________________________________________

3._______________________________________________________________

4._______________________________________________________________

 

 

Дата выдачи задания___________________

Срок сдачи курсовой работы____________

 

Руководитель                                      д.т.н., проф. В.С.Севостьянов

  СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение………………………………………………………………………………………........4

1.Описание технологической схемы производства керамического кирпича.         …………………………………………………………………………………………………........6

2. Материальный баланс  производства………………………………………………………….

3.   Подбор оборудования…………………………………………………………………...........

4. Устройство, принцип действия и назначение ленточного вакуум пресса СМ-443……..17

5.  Патентные исследования ………………………………….………………………...……….20

6. Сущность модернизации ленточного комбинированного вакуум - пресса …..….........26

7.  Расчет основных параметров ленточного комбинированного вакуум - пресса СМ-443

7.1. Определение мощности, потребляемой мешалкой комбинированного вакуум-пресса СМ-443………...……………………………………………………………………….…………28

7.2. Мощность, расходуемая верхним шнеком комбинированного вакуум-пресса………29

7.3.  Определение  мощности, расходуемой основным прессом…………………………….30

7.4. Определение производительности пресса ………………….…………………….....31

8.Безопасность жизнедеятельности……………………………………………………………..32

8. 1. Техника безопасности при работе ленточного вакуум - пресса…………………………33

.

Заключение………………………………………………………………………………..………34

Список литературы…………………………………………………………………………........35

Приложения

 

 

 

 

 

Введение

Керамическая и огнеупорная  промышленность выпускает разнообразный  ассортимент изделий: кирпич, черепицу, трубы, облицовочные литки, плитки для полов, умывальные столы, унитазы, бачки, различные фасонные изделия из огнеупорных масс и т.д.

Формование керамических изделий осуществляется: литьем при  влажности шликера примерно 32-33%; пластическим прессованием при влажности массы 15-25%; штампованием при влажности массы 14-18% и полусухим прессованием – при влажности массы 3-12%.

Формование осуществляется на прессах пластического, полусухого прессования и литьем. Прессы пластического формования характерны тем, что их конструктивные особенности и работа основаны на использовании пластических свойств керамических масс без разрывов и трещин сохранять полученную форму после прекращения действия усилий. Для пластического формования применяют ленточные лопастные, трубные, салазочные, револьверные и другие прессы из масс с влажностью 14-25%. Ленточные лопастные прессы бывают безвакуумные и вакуумные.

Вакуумирование («обезвоздушивание») керамических масс для придания им однородности и пластичности широко применяют в производстве фарфора, фаянса, шамотных изделий, канализационных труб, глиняного кирпича и т.д.

В  результате вакуумирования керамических масс они приобретают  новые свойства, благодаря которым: 1) малопригодные тощие керамические массы широко применяют для формования труб, черепицы, дырчатого кирпича и других тонкостенных керамических изделий ; 2) для их формования с успехом используют мундштуки, не пригодные для формования не вакуумированых масс; 3) меньше деформируется резательная проволока, причем изделия получаются с острыми гранями; 4) устраняется пузырчатость, являющаяся весьма существенным дефектом при формовании тонкостенных керамических изделий; 5)прочность, плотность и однородность обожженных изделий значительно повышаются.

Вакуумирование керамических масс обычно происходит в герметически закрытой камере, являющейся составной частью пресса и проходит успешно, если в вакуум- камеру масса поступает в виде тонких полосок или прутиков. При этом воздушные пузырьки, заключенные в массе, находятся близко к поверхности и легко удаляются. Разряжение в вакуум- камере в зависимости от свойств массы меняется в широких пределах- от 60 до 95% абсолютного вакуума (60-96 кПа или 450- 720 мм рт.ст.).

Несмотря на повышенный расход энергии в вакуум – прессах(на 5-6 % больше, чем обыкновенных ленточных), они получают все большее  распространение в керамической  промышленности благодаря  высокому качеству вырабатываемых изделий.

Существующие вакуумные  прессы по конструктивному оформлению могут  быть подразделены на две основные  группы: с дырчатой(перфорированной) перегородкой  и с перегородкой  в виде мундштука для формования труб.

В данной работе проведены расчёт и модернизация ленточного вакуум-пресса СМК-443 для производства керамического кирпича пластическим способом, для улучшения качества изделий, снижения расхода мощности привода и увеличения производительности, что является очень важным в современных условиях рынка.

 

 

 

 

 

 

 

1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА.

Кирпич изготовляют из чистых глин либо из глин с добавкой непластичных материалов. В ряде случаев  в состав шихты вводят выгорающие добавки.

Основным сырьём для производства кирпича являются легкоплавкие глины - горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800- 1000⁰С в камнеподобный материал.

Легкоплавкие глины относятся  к остаточным и осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли элювиальные, ледниково-моренные, гумидные, аллювиальные, морские и  некоторые другие глины и суглинки.

При производстве керамического  кирпича используется метод полусухого прессования и метод пластического  формования, каждый из которых имеет  свои достоинства и недостатки. При  наличии рыхлых глин и глин средней  плотности с влажностью не свыше 23-25% применяют пластический способ переработки глин.

Технологическая схема производства изделий с пластическим способом подготовки массы, несмотря на свою сложность  и длительность, наиболее распространена в промышленности стеновой керамики. Метод формования из пластических масс исторически сложился на основе пластических свойств глин и широко используется в керамической технологии. Способ пластического формования позволяет  выпускать изделия в широком  ассортименте, более крупных размеров, сложной формы и большей пустотности. В отдельных случаях предел прочности  при изгибе и морозостойкость  таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования  из того же сырья.

При переработке глин в  сыром виде схема подготовки сырья  несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего  оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно и просто в обслуживании. Температура обжига изделий примерно на 50⁰С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

Недостатком способа пластического  формования является большая длительность технологического цикла за счет процесса сушки сырца, продолжающегося от 1 до 3 суток. Низкая прочность формованного сырца, особенно пустотелого, большая  усадка материала при сушке и  наличие отдельного процесса сушки  затрудняет возможность механизации  трудоемких операций при садке сырца  на сушку, перекладке высушенного сырца  для обжига и совмещения в одном  агрегате процессов сушки и обжига.

Чтобы получить изделия требуемого качества необходимо из глины удалить  каменистые включения, разрушить ее природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному  составу, влажности и структуре, а также придать массе надлежащие формовочные свойства. Глиняный брус формуют в горизонтальных ленточных  шнековых прессах часто с вакуумированием  массы. Вакуумирование массы способствует повышению ее плотности, пластичности, улучшает формовочные и конечные свойства кирпича.

Производство керамики должно быть обеспечено непрерывной подачей  однородного глинистого материала, лишенного каменистых включений  имеющего разрушенную природную  «структуру» для лучшего смачивания, сохраняющего достаточно постоянную влажность  независимо от времени года и равномерно перемешенного с добавками. На керамических заводах сырьевые материалы подвергают грубому, среднему и мелкому дроблению  грубому и тонкому помолу. Обычно тонким помолом завершается механическое измельчение материалов, что обеспечивает более интенсивное их спекание, содействует  снижению температуры обжига. Измельчение  глинистых материалов проводят последовательно  на вальцах грубого и тонкого  измельчения. Каменистые включения  не могут быть полностью выделены из глины общепринятыми механическими  приемами – дезинтеграторными ребристыми вальцами. Опыт показывает, что при пользовании этими машинами в глине может остаться около половины (а иногда и более) камней. В дальнейшем эти камни будут в значительном своем количестве перемолоты гладкими вальцами или бегунами, что, однако, вызывает быстрый износ бандажей и частые ремонты. Бегуны мокрого помола используют при наличии в глинах трудноразмокаемых включений и для обработки плотных глин и глин, содержащих известковые включения. Предварительное (грубое) дробление непластичных твердых материалов в керамической технологии производят в щековых или конусных дробилках, работающих по принципу раздавливающего и разламывающего действия. Степень измельчения в щековой дробилке 3-10, а в конусной – 6-15. Среднее и мелкое дробление, грубый помол непластичных материалов выполняется с помощью бегунов, молотковых дробилок, валковых мельниц. Молотковая дробилка обеспечивает высокую степень измельчения (10-15), однако влажность дробимого материала не должна быть более 15%.

Подача и дозировка  сырья на большинстве кирпичных  заводов происходит при помощи ящичных  питателей.

В настоящее время на многих керамических и кирпичных заводах  широко применяется увлажнение глины  паром. Этот способ состоит в том, что в массу подается острый пар, который при соприкосновении  с холодной глиной конденсируется на ее поверхности. В результате пароувлажнения обрабатываемая масса нагревается  до 45-60^оС. Пароувлажнение имеет существенные преимущества, так как улучшается способность массы к формованию, что обуславливает уменьшение брака при формовке и повышение производительности ленточных прессов на 10-12%, снижение расхода электроэнергии на 15-20%. В результате пароувлажнения улучшаются сушильные свойства массы, что позволяет сократить продолжительность сушки сырца на 40-50%. Иногда производят дополнительную обработку керамической массы, которая осуществляется в вальцах тонкого помола, дырчатых вальцах или в глинорастирателе.