Курсовая работа: Модернизация производства керамического кирпича

Таблица 21В – Расход на лицевые эффективные изделия тёмных тонов

3.5 Описание процесса производства

3.5.1 Добыча, транспортирование и складирование материалов

Основной компонент – глина. Она добывается на карьере экскаватором и доставляется на завод к глинозапаснику самосвалами, где создаётся запас данного сырья в виде сооружения «Конус» для естественного вылёживания, при помощи бульдозера. На данном этапе, под влиянием естественных погодных условий, происходит улучшение физико-механических свойств глины. Далее, по мере необходимости, глина подаётся многоковшовым экскаватором в массоподготовительное отделение.

Добавки поставляются на предприятие с местных месторождений автотранспортом, в силу того, что потребность в них невелика, а удалённость незначительна. Модифицирующий реагент доставляется аналогичным образом, так как потребность в нём минимальна. Доставку можно осуществлять и железнодорожным транспортом при наличии в отправных пунктах приспособленных погрузочных станций.

Складирование материалов осуществляется в бункерах призматического типа, которые оснащены автоматическими весовыми дозаторами. Для создания запаса воды предусмотрен бак цилиндрической формы. Подача компонентов в массоподготовительное отделение производиться на наиболее оптимальных этапах, согласно принятой технологической схеме.

3.5.2 Массоподготовительное отделение

Для создания качественной шихты используется следующее оборудование:

Ящичный подаватель – устройство для подачи к перерабатывающим или транспортирующим машинам определенных объемных порций сыпучих материалов устанавливается в начале технологической линии производства. Регулированием скорости движения пластинчатого конвейера и высоты подъема шибера на выходном отверстии изменяется производительность подавателя. Добавку лузги к глине вводят с помощью того же ящичного подавателя, которым дозируют глину, для чего в него монтируют соответствующие отсеки и устанавливают шиберы. Дозирование происходит по объему.

Глинорыхлитель двухвальный – используется для рыхления глины и проталкивания её через колосниковую решетку ящичного подавателя, в комплексе к которым он работает. Такое приспособление может обеспечить равномерную подачу глины в любое время года. Схема действия глинорыхлителя, с общим количеством бил – 14 штук (7 бил на каждом валу) предельно проста и заключается в грубом измельчении глины.

Вальцы камневыделительные с ребристым валком – предназначены для грубого помола глины и выделения каменистых включений. Вальцы состоят из гладкого валка, ребристого валка, привода гладкого валка и ребристого валка, рамы, устройства для защиты вальцов от перегрузки, для очистки гладкого и ребристого валков. Допускаемый максимальный размер поступающих в вальцы кусков глины лимитируется глинорыхлителем.

Бегуны мокрого помола – предназначены для измельчения путем раздавливания тяжелыми катками, растирания, а также для перемешивания компонентов пластической массы. От вертикальной оси катки находятся на различном расстоянии. Один из них, вращаясь по дну чаши из сплошных плит, перемешивает, раздавливает и растирает массу, передаваемую скребком под второй каток, вращающийся по дну из перфорированных плит, через которые масса продавливается на разгрузочный диск и очищается скребками. Воду подают через согнутые в кольцо перфорированные трубы; можно подавать и пар.

Бегуны целесообразно применять для подготовки массы в производстве эффективных пустотелых изделий, хотя они и имеют недостатки – металлоемки, требуют много электроэнергии, громоздки. Привод может осуществляться дистанционно, с помощью автоматики. Бегуны мокрого помола являются в технологическом отношении наиболее эффективной машиной для тонкого измельчения пастообразных глиняных масс.

В процессе бегунной обработки одни и те же кусочки глины подвергаются многократному раздавливающему и истирающему воздействию тяжелых катков, что и обеспечивает тонкое измельчение глины. Их достоинства доказаны исследованиями технологической эффективности обработки глины.

Вальцы тонкого помола – после вальцов грубого помола и бегунов глина поступает на вальцы тонкого помола. В отличие от вальцов грубого помола они имеют зазор между валками 0,8–3 мм, который можно регулировать. Наибольшая величина загружаемых кусков– 30 мм. Их назначение сводится к более тонкому измельчению глинистого сырья.

Шихтозапасник – он предназначен для хранения, перемешивания и пароувлажнения шихты. Опытом подтверждено, что кратковременное вылеживание глины в силосах улучшает ее технологические свойства и качество готовой продукции. Силосы устраиваются со стальными или железобетонными стенками. Выгрузка массы осуществляется вращающимся шнеком, расположенным на дне силоса. Во время гомогенизации (вылеживания) повышается качество глины. Для подогрева и увлажнения глины по кольцевым трубопроводам подается пар. Опытные данные показывают, что улучшение свойств керамических масс достигается преимущественно за первые 10 ч. Это промежуток времени обеспечивает дополнительные гарантии ритмичности завода. Емкость силоса СМК-178 /7/ 150 м3.

Смеситель с фильтрующей решеткой – предназначен для перемешивания керамической массы, очистки ее от корней и других инородных включений и продавливания через отверстия решетки. Глиняная масса с добавками через загрузочное отверстие в крышке попадает в закрытую полость смесителя, где перемешивается и перемещается к фильтрующей решетке, где удаляются посторонние включения.

3.5.3 Формовочно-перегрузочное отделение

Для получения кирпича-сырца применяется существующий цикл:

Ленточный пресс СМК-28А, предназначенный для пластического формования глиняного бруса. Он уплотняет массу и выдавливает её непрерывно через шнековую насадку, которая формирует пустоты. Резательный автомат СМ-678А осуществляет фрагментацию с высокой точностью, в соответствии с программой, для получения изделий требуемых размеров (в проекте предусмотрено 3 типа). Следующей операцией кирпич-сырец укладывается автоматом СМК-127 на сушильные вагонетки с технологическими интервалами.

3.5.4 Сушильно-перегрузочное отделение

Для процесса сушки и создания пакетов заложен индивидуальный подход:

Сформованный и уложенный кирпич-сырец содержит влагу, которая должна быть удалена по мягкому режиму, продолжительностью 36 часов. Это делается для того, чтобы на изделиях не возникали трещины и иные усадочные деформации. На Энемском кирпичном заводе сушка осуществляется в туннельных сушилках, которые объединены в 3 совместных блока. Транспортировка на шестиполочных консольных вагонетках производиться по системе рельсовых путей с шириной колеи 750 миллиметров по круговому принципу с возвратом к исходному пункту. Перемещение и сопутствующие операции выполняются при помощи передаточных тележек и толкателей. Разгрузка сушильных вагонеток производится вручную, один рабочий перекладывает кирпич-сырец на ленту вспомогательного транспортера, а другой формирует пакеты на обжиговых вагонетках. Садка лочная с зазорами между кирпичами, которые должны укладываться особым образом в 12 вертикальных рядов.

3.5.5 Обжиговое отделение

Для обжига подготовленного кирпича-сырца используется туннельная печь:

Печные вагонетки с пакетами двигаются по рельсовым путям, а промежуточное транспортирование осуществляется передаточными тележками СМ-522. Подача в форт-камеру выполняется толкателем, имеющего мощность 100 тонн, с электрическим двигателем в 12 кВт. Он смещает весь поезд, состоящий из 33 вагонеток, на одну позицию, тем самым, выталкивая замыкающую с готовым кирпичом к складу готовой продукции.

Печь ТПСУ-13М оснащена вентиляторами ВВД для подачи воздуха на горелки, а также вентиляторами Ц-70 для охлаждения и отбора горячего теплоносителя, который поставляется в сушильные каналы.

Грузоподъёмность электрических лафет-платформ составляет 16 тонн, скорость движения – 0,8 км/час ширина колеи – 2,4 метра, мощность двигателя каждой 2,7 кВт. Рельсы колеи со стороны загрузки и выгрузки должны быть очищены от мусора.

3.5.6 Отделение выгрузки и складирования готовой продукции

Для заключительных операций применяется усовершенствованная методика:

Печные вагонетки с пакетами разгружаются вручную. Готовые изделия укладываются на поддоны типа ПБ и упаковываются термоусадочной плёнкой. Продукция хранится на складе открытого типа – плац, а все транспортные операции выполняются подвижным башенным краном КБ-100-1А с грузоподъёмностью 5 тонн. ОТК следит за качеством и снабжает каждый пакет сопроводительной документацией с необходимыми данными в соответствии с требованиями государственных стандартов. Брак отправляется в расположенный на этой же бетонированной площадке отвал, а затем автотранспортом доставляется в дробильно-сортировочное отделение, где измельчается до требуемого размера и в последующем храниться в расходном бункере шамота.

3.6 Физико-механические и физико-химические процессы при производстве кирпича

Для получения эффективного керамического кирпича высоких марок со щелевидными пустотами и улучшенными теплоизоляционными свойствами очень важно провести усиленную механическую обработку глины перед формованием. Глину подвергают такому воздействию для выделения из неё каменистых включений либо их измельчения, разрушения текстуры глины, гомогенизации массы и улучшения ее формовочных свойств. Выделение каменистых включений из глины осуществляют винтовыми камневыделительными вальцами. Первой стадией грубого дробления является рыхление кусков глины, которое осуществляют глинорыхлителем, установленным над ящичным подавателем.

Второй стадией грубого дробления является измельчение глины до кусков величиной 10-15 мм. Вязкие пластичные глины дробят на гладких дифференциальных вальцах грубого помола, в которых дробление происходит за счет раздавливания и разрыва глиняной лепешки. После грубого дробления глину подвергают тонкому измельчению. Целью тонкого измельчения является разрушение водопрочных оболочек, цементирующих отдельные зерна глинообразующих минералов, частичное разрушение самих зерен и освобождение, в конечном счете, молекулярных связей.

За счет их глина будет гидратироваться, присоединяя к себе большое количество связанной воды. Последнее обстоятельство обусловит повышенное сцепление глиняной массы при одновременном сохранении ее подвижности. Разрушение этих оболочек оказывает существенное влияние на улучшение сушильных свойств шихты. При полном отделении от глинистого минерала водопрочной оболочки, освободившиеся молекулярные силы его поверхности обусловят создание гидратной пленки. Последняя, уменьшая свою толщину во время сушки и снижая тем самым экранирование молекулярных сил, способствует возникновению при сушке прочных связей между отдельными глинистыми зернами, повышая трещиностойкость изделий в сушке. Наличие не разрушенных водопрочных оболочек мешает развитию этих связей и, следовательно, понижает трещиностойкость изделий в сушке. У глин с водонеустойчивыми и малоустойчивыми агрегатами их связи разрушаются в результате расклинивающего действия воды, а агрегаты глин с водопрочными оболочками необходимо разрушать интенсивным механическим растиранием [2].

Бегуны мокрого помола являются в технологическом отношении наиболее эффективной машиной для тонкого измельчения глин с высокой влажностью. В процессе бегунной обработки одни и те же кусочки глины подвергаются многократному раздавливающему и истирающему воздействию тяжелых катков, что и обеспечивает тонкое измельчение глины. Прочность сырца, изготовленного из глины, обработанной бегунами, возрастает более чем в два раза [5].

После механической обработки глину подвергают вылеживанию. При этом помимо ее набухания происходит также релаксация напряжений в глине, возникших при механической обработке, благодаря чему улучшаются ее формовочные и сушильные свойства.

Вылеживание замоченной глины с одновременным прогревом заметно интенсифицирует процесс набухания. Глину подвергают вылеживанию в механизированных хранилищах, оборудованных специальными устройствами и транспортирующими агрегатами. Это даёт возможность глиноподготовительному отделению работать в одну смену при круглосуточной работе основных отделений.

Кроме того, они дают возможность не нарушать непрерывную ритмичную работу формовочного отделения при каких-либо перебоях в работе глиноподготовительного оборудования. Для суточного запаса обработанной глины строят хранилища башенного типа с механизированным разгрузочным устройством. Вылеживание глины увеличивает прочность изделий на 20-30%.

Шихтозапасник, помимо своих основных функций, обеспечивает независимую и ритмичную работы глиноподготовительного и последующих отделений, создавая небольшой буферный запас глины.

После тонкого измельчения глиняная масса выходит из помольных машин в виде отдельных, не связанных между собой кусочков: лепешек, жгутов и т. п. До подачи в формовочный пресс из них нужно образовать сплошной массив глиняного теста с влажностью, при которой формуется изделие. Двухступенчатое увлажнение, при котором глина увлажняется паром, удлиняет период взаимодействия глины с водой. Кроме того, переработка предварительно увлажненной глины непрерывно обнажает новые поверхности глинистых частиц для взаимодействия с водой и тем самым интенсифицирует этот процесс. Исследования показали, что при двухступенчатом увлажнении повышается влажностная однородность глиняной массы и улучшаются ее пластические и прочностные свойства. Окончательная переработка шихты производится на двухвальном смесителе с фильтрующими решётками. Паровое увлажнение глины существенно улучшает ее технологические свойства по сравнению с водяным увлажнением. Водяной пар не только конденсируется на поверхности куска глины, но, проникая в его мельчайшие поры, конденсируется в них. Тем самым вовлекаются большие поверхности глины в процесс взаимодействия с водой. Экспериментально установлено, что капиллярная конденсация пара частично вытесняет из глины воздух. Повышение температуры глиняной массы при её паровом увлажнении интенсифицирует процессы взаимодействия глины с влагой. В результате перечисленных факторов при паровом увлажнении глины возрастают пластичность, липкость и прочность глиняной массы. Практическими данными установлено, что паровое увлажнение глины увеличивает производительность ленточных прессов и снижает потребляемую ими мощность на 15-20%.

Для увлажнения глины используют пар низкого давления 0,05—0,07 МПа. Теоретически наиболее выгодно подавать для увлажнения сухой, насыщенный пар, но его транспортирование от котельной неминуемо сопровождается частичной конденсацией в паропроводах. Это снижает его греющую способность при увлажнении глины, так как 1 кг пара выделяет при конденсации 2500 кДж тепла, а 1 кг горячей воды при охлаждении выделяет всего лишь 210-250 кДж. Поэтому практически для увлажнения глины необходимо использовать пар, перегретый на 20-30.°С, который и предлагается использовать [2].

Формование изделий стеновой керамики в настоящее время производят на ленточных вакуумных шнековых прессах. Данное решение рационально и модернизация этого этапа не требуется.

Мероприятия по предотвращению брака при формовании по пластической схеме сводятся к увеличению прочности сырца, как основной причины образования дефектов из-за того, что обтекаемые воздухом наружные поверхности изделий сохнут быстрее. Влага по их сечению распределяется неравномерно и сокращение размеров элементов массы внутри образца для различных слоёв будут разные. Внешние участки достигают равновесной влажности к началу сушки и стабилизируются в размерах, а внутренние в последующем подвергаются усадочным деформациям. Возникающие при этом напряжения могут привести к появлению нежелательных трещин различного вида (свилеватых, S-образных и других). Для исключения этих дефектов необходимо обеспечить интенсификацию потока влаги изнутри материала снижение влагоотдачи от его поверхности. /**/.

С этой целью требуется выполнять следующие мероприятия для получения качественного кирпича-сырца при формовании:

- производить грамотный подбор состава шихты по параметру чувствительности;

- увлажнение производить паром;

- в эффективный кирпич вводить лузгу - 3%;

- рационально применять отощающие добавки при изготовлении всех изделий;

- орошать мундштук пресса специальными добавками (ПАВ, керосин);

- сопровождать в дальнейшем мягким режимом сушки.

Сушка сырца. Формовочная влажность изделии стеновой керамики находится в пределах 18-25%. Перед обжигом их необходимо высушить до максимального содержания влаги не более 5%. Процесс сушки необходимо провести по оптимальному режиму, под которым понимают сочетание возможно малой его длительности, минимальных затрат энергии и высокого качества полуфабриката отсутствие коробления, трещин и скрытых напряжений, могущих обусловить появление трещин в обжиге. Процесс сушки происходит в три этапа: сначала влага в жидкой фазе перемещается внутри изделия к поверхности испарения (внутренняя диффузия), затем она испаряется, и водяные пары поглощаются окружающим воздухом или газами (внешняя диффузия).

Для повышения трещиностойкости в сушке изделий стеновой керамики применяют следующие мероприятия [2]:

1) паровое увлажнение глины. Оно сокращает длительность сушки сформованного изделия. Эффект парового увлажнения заключается в предотвращении конденсации влаги в начальный момент сушки. В проекте предусмотрено увлажнение паром в две стадии: на бегунах мокрого помола и в шихтозапаснике, а также резервное – на формовочном прессе, где интегрирована функция ввода добавок (ПАВ или керосин).

2) добавка лузги является одним из наиболее эффективных средств повышения трещиностойкости кирпича-сырца в сушке. Её благоприятное влияние, по-видимому, объясняется их армирующим действием, поскольку длина частиц больше, чем длина глинистых минералов.

3) вакуумирование глины обусловливает возрастание ее прочности и растяжимости, что дает возможность применять более «жесткие» режимы, ускоряющие процесс сушки, хотя коэффициент диффузии уменьшается;

4) добавка среднезернистых отощающих добавок с модулем крупности Мк=2 (брак из сушки, крупный песок) актуальна для повышения трещиностойкости кирпича-сырца в сушке и при формовании, так как данная мера улучшает влагообменные процессы с окружающей средой.

5) орошение мундштука влагозадерживающими составами с добавками ПАВ понижает коэффициент влагоотдачи, снижая далее тем самым величину перепадов влагосодержания в толще бруса.

В технологии керамических изделий обжиг является завершающей и наиболее ответственной стадией их изготовления. В процессе обжига формируются наиболее важные свойства керамического материала, определяющие его техническую ценность — прочность при сжатии и изгибе, плотность, водостойкость, морозостойкость и т.д. Пороки обжига являются необратимыми дефектами изделий. Они не поддаются последующему устранению и потому в большинстве случаев дефекты обжига определяют качество готовой продукции – его сортность и количество брака. Важнейшим результатом взаимодействия различных компоненте керамической массы при ее обжиге является процесс спекания, формирующий свойства керамического черепка Спекание керамических масс может происходить под воздействием нескольких процессов: цементирующего действия эвтектических реакций в твердой фазе и кристаллизации различных новообразований. Жидкостное спекание является при обжиге керамических масс наиболее важным процессом, обусловливающим придание камнеподобных свойств керамическим изделиям. Образование жидкой фазы, то есть стекловидных расплавов, в обжигаемых изделиях начинается уже с температуры порядка 700оС и в последующем интенсивно развивается по мере возрастания температуры обжига. Стекловидные расплавы, по образному выражению акад. А.А. Байкова, являются «цементами высоких температур», которые склеивают в единый монолит отдельные зерна керамической массы. С образованием стекловидных расплавов в них начинают действовать, как и во всякой жидкости, силы поверхностного натяжения, в результате чего отдельные зерна массы сближаются, обусловливая огневую усадку изделий. Образовавшийся стекловидный расплав разъедает зерна более тугоплавких компонентов, вовлекая, таким образом, новые порции твердого вещества в расплав. По мере увеличения количества стекловидного расплава керамическая масса начинает размягчаться, не теряя способности сохранять форму, приданную ранее изделию. Это состояние соответствует понятию пиропластического состояния керамической массы, но не следует доводить до пережога. Наиболее важным кристаллическим новообразованием при обжиге керамических масс является муллит, который играет роль микроарматуры.

Восстановительная газовая среда резко интенсифицирует процессы спекания и понижает их начало на 100— 150°. Аналогичным образом действует, и среда водяного пара при обжиге изделий стеновой керамики из легкоплавких глин. Восстановительная среда способствует разложению глинистых минералов и карбонатов, повышает активность освободившихся окислов и создает благоприятные условия для протекания твердофазовых реакций.

Комбинированный обжиг при низких температурах в восстановительной, а при высоких – в окислительной среде повышает механическую прочность и морозостойкость изделий. Для предотвращения возникновения в изделиях напряжений при охлаждении в результате перехода материала из пиропластического состояния в хрупкое, требуется контролируемое снижение температуры по наиболее щадящему режиму особенно в интервале 600-550° С.

Весь процесс обжига можно разделить на три периода:

1)         нагрев до конечной температуры;

2)         выдержка при максимальной температуре;

3)         остывание.

Начальный участок температурной кривой следует растягивать во времени по мере возрастания влажности сырца, поступающего в обжиг. Давление водяных паров внутри нагреваемого изделия достигает значительных величин уже при температуре 70°С и прогрессирующе возрастает с повышением температуры. Если скорость парообразования внутри материала будет опережать скорость фильтрации паров через его толщу, то возникающее при этом давление водяных паров внутри материала может привести к появлению в изделии дефектов.

Опасным в этом отношении следует считать процесс нагрева на участке температурной кривой от ее начала до 250°С, так как удаление физически связанной воды может привести к аналогичным последействиям [2].

При температурах дегидратации глины черепок является пористым, однако его фильтрационная способность при этом ограничена и чрезмерное форсирование нагрева изделия в этот период, как показали исследования НИИСтройкерамики, может привести к его взрыву, что особенно характерно для скоростных режимов обжига. Следовательно, в проекте разумно назначить срок обжига – 36 часов.

Выгорание органических компонентов шихты, а также диссоциация карбонатов и других соединений, выделяющих летучие газы, должны заканчиваться до начала интенсивного спекания черепка во избежание его вспучивания и разрывов. Максимальная скорость выгорания наступает обычно при температуре на 50-100°С меньшей конечной температуры обжига. Скорость повышения температуры в период интенсивной усадки для масс, у которых в этот период возникают разрушающие напряжения, необходимо подбирать с таким расчетом, чтобы они не приводили к появлению трещин в обжигаемом изделии. В остальных случаях нужно руководствоваться соображением, согласно которому скорость нагрева не должна вызывать большого небаланса в интенсивностях внешнего и внутреннего теплообмена. Длительность выдержки изделий при конечной температуре зависит от размеров изделия, требуемой степени водопоглощения черепка, и её подбирают опытным путем. При охлаждении изделий необходимо замедлять процесс при температурах перехода материала из пиропластического в хрупкое состояние и при температурах модификационных превращений кварца (575°С) [2].

Рекомендуемый режим сушки приведён в таблице 22.

Таблица 22 – Режим сушки

Рекомендуемый режим обжига приведён на технологической карте.

3.7 Производственно-технологические расчеты основных отделений

3.7.1 Расчет количества туннельных сушилок, сушильных вагонеток

Расчет количества туннельных сушил, при их непрерывной 24 часовой работе, следует произвести с учетом коэффициента перевода полнотелого кирпича в условный, равного 2, по регламентированным данным [4], c помощью формулы:

                    (3.9)

где ПГОД – годовая производительность цеха, шт. усл. кирп.;

H = 36 – продолжительность цикла сушки, ч;

КК = 365 – количество календарных дней работы сушилки в год;

Е = 216 – вместимость сушильной вагонетки, шт. кирпича;

Р = 22 – количество вагонеток в туннеле, шт.;

К1 = 0,9 – коэффициент использования оборудования по времени;

К2 = 0,98 – коэффициент выхода продукции с учетом потерь при сушке;

К2 = 0,97 – коэффициент выхода продукции с учетом потерь при обжиге;

(штук)

Количество туннелей, которое должно быть введено в действие, принимается больше расчетного, учитывая их ремонт, чистку и некоторые другие факторы. Принимаем 6 запасных туннелей, тогда общее количество составит:

(штук)                    (3.10)

В реконструируемом цеху располагаются 3 блока с распределительными каналами, оборудованными вентиляторами для подачи и отбора теплоносителя, с общим количеством туннелей = 17 штук (5+6+6), следовательно, введение дополнительных сушильных камер не требуется; более того, в распоряжении будет находиться еще одна резервная, на всякий пожарный.

Ритм толкания, т.е. промежуток времени через который весь поезд вагонеток в туннеле перемещается на одну позицию и из каждого туннеля выходит по одной вагонетке с сухим кирпичом, можно определить по формуле:

(часа) = 1 час 38 минут 20 секунд               (3.11)

Таблица 23 – Результаты расчета туннельных сушил

Расчет количества сушильных вагонеток на заводе производится по формуле:

(штук)           (3.12)

где Р1 – количество вагонеток, находящихся в блоке туннельных сушил;

Р2 – количество вагонеток, находящихся на разгрузке;

Р3 – количество вагонеток, находящихся у автомата-укладчика;

Р4 – количество вагонеток, находящихся на запасном пути.

Запас груженных сырцом вагонеток предусмотрен на 14 часов работы сушилок с учетом ритма толкания и количества туннелей, ввиду выбранной сменности.

3.7.2 Расчет туннельной печи и количества печных вагонеток

Производительность туннельной печи можно определить по следующей формуле:

                                              (3.13)

где М – годовая производительность печи, шт. усл. кирп.;

H = 36 – продолжительность цикла обжига, ч;

ТР = 7896 – расчетное годовое время работы печи, ч;

В = 3100 – вместимость печной вагонетки, шт. кирпича;

У = 32 – количество вагонеток в печи, шт.;

К4 = 0,95 – коэффициент использования тепловых агрегатов по времени;

К2 = 0,97 – коэффициент выхода продукции с учетом потерь при обжиге.

(млн. штук)

Ритм толкания в печи:

(ч)    = 1 час 7 минут 30 секунд              (3.14)

Таблица 24 – результаты расчета туннельной печи

Расчет количества печных вагонеток на заводе производится по формуле:

(штук)          (3.15)

где Р1 – количество вагонеток, находящихся в печи;

Р2 – количество вагонеток, находящихся на разгрузке;

Р3 – количество вагонеток, находящихся на ремонте футеровки;

Р4 – количество вагонеток, находящихся на садке.

Ввиду двухсменной работы печи и сопряженной садки в две смены на печные вагонетки запас груженых вагонеток не требуется.

3.7.3 Основное технологическое оборудование

Дл выполнения производственной программы по каждому переделу требуется определенное количество машин, обеспечивающих конкретную рассчитанную производительность, то есть стабильную работу завода. Необходимо учесть все аспекты технологического процесса и особенности всего применяемого основного оборудования при подборе, а также отразить их взаимосвязь, принципиальные паспортные характеристики и марки.

                                                   (3.16)

где ПЧ – требуемая часовая производительность по технологическому переделу;

ПП – паспортная производительность выбранной машины;

КИ – нормативный коэффициент использования по времени.

Определение количества машин с округлением до большего целого числа.

Технологическая линия укомплектована следующим оборудованием:

1. Глинорыхлитель СМК-255:

Производительность = 15 м3/ч;

Частота вращения бил = 20 мин -1;

Скорость хода глинорыхлителя = 0,61 м/мин;

Диаметр по кромке бил = 1000 мм;

Количество бил = 14 штук;

Мощность электродвигателя – W = 16,8 кВт;

Длина = 5175 мм;

Ширина = 5953 мм;

Высота = 1370 мм;

Масса = 4800 кг;

2. Ящичный подаватель ПЯЛ-8:

Производительность = 15 м3/ч;

Расстояние между центрами валов = 3000 мм;

Скорость ленты = 0,9 м/мин;

Ширина в свету = 800 мм:

Мощность электродвигателя – W = 2,2 кВт;

Длина = 6200 мм;

Ширина = 2500 мм;

Высота = 1600 мм;

Масса = 2500 кг;

3. Камневыделительные вальцы СМ-1198:

Производительность = 25 м3/ч;

Диаметр валка ребристого/гладкого = 600/1000 мм;

Длина валков = 100 мм, а частота вращения = 40 мин -1;

Мощность электродвигателя – W = 43 кВт;

Длина = 3185 мм;

Ширина = 2805 мм;

Высота = 1325 мм;

Масса = 5000 кг;

4. Бегуны мокрого помола [5] СМ-21Б:

Производительность = 16 м3/ч;

Диаметр катков = 1200 мм;

Ширина катков = 350 мм, а частота вращения = 30 мин -1;

Мощность электродвигателя – W = 14 кВт;

Длина = 4300 мм;

Ширина = 2900 мм;

Высота = 2900 мм;

Масса = 12000 кг;

5. Вальцы тонкого помола СМ-698А:

Производительность = 18 м3/ч;

Диаметр валков = 800 мм;

Зазор между валками = 3-5 мм, а частота вращения = 180 мин -1;

Мощность электродвигателя – W = 43 кВт;

Длина = 3185 мм;

Ширина = 2805 мм;

Высота = 1325 мм;

6. Шихтозапасник [7] СМК-178:

Производительность = 25 м3/ч;

Емкость бункера, максимальная = 150 м3;

Мощность электродвигателя – W = 44 кВт;

Длина = 8900 мм;

Ширина = 6200 мм;

Высота = 10500 мм;

7. Смеситель с фильтром [7] СМК-1238:

Производительность = 25 м3/ч;

Частота вращения валов = 24 мин -1;

Размер отверстий фильтрующей решетки = 20 мм;

Мощность электродвигателя – W = 58 кВт;

Длина = 7224 мм;

Ширина = 3028 мм;

Высота = 1215 мм;

8. Пресс ленточный СМК-28А:

Часовая производительность = 9 тыс. шт. усл. кирп.;

Диаметр прессующего шнека на выходе = 450 мм;

Частота вращения шнековидного вала = 28 мин -1;

Мощность электродвигателя – W = 110 кВт;

Длина = 4500 мм;

Ширина = 1100 мм;

Высота = 1230 мм;

9. Резательный автомат СМ-678А:

Часовая производительность = 9 тыс. шт. усл. кирп.;

Диаметр прессующего шнека на выходе = 450 мм;

Частота вращения приводного вала = 500 мин -1;

Максимальная частота вращения регулировочного вала = 19 мин -1;

Максимальная частота вращения кулачковой шайбы = 76 мин -1;

Мощность электродвигателя – W = 1,1 кВт;

Длина = 4500 мм;

Ширина = 1100 мм;

Высота = 1230 мм;

10. Автомат-укладчик СМК-127:

Производительность = 9 тыс. шт. усл. кирп.;

Длина/ширина рамок = 1000/180 мм;

Количество кирпичей на рамке = 9 штук;

Мощность электродвигателя – W = 15 кВт;

Длина = 8740 мм;

Ширина = 6950 мм;

Высота = 5200 мм;

Масса = 8900 кг;

11. Электропередаточная тележка СМ-522:

Грузоподъемность = 2000 кг;

Скорость передвижения = 0,8 км/час;

Количество перевозимых сушильных/обжиговых вагонеток = 6/2 штук;

Мощность электродвигателя – W = 2,7 кВт;

3.7.4 Транспортирующее и дозирующее оборудование

В силу того, что на реконструируемом заводе установленное транспортное оборудование рассчитано на производительность 20 млн. шт. усл. кирп. и полностью обеспечивает работу основного оборудования с коэффициентом запаса 1,5 то можно констатировать следующий факт: производительность ленточных конвейеров соответствует требуемым параметрам. Ширина ленты составляет 550 мм. Скорость ленты при транспортировании под уклон не превышает 1,5 м/с. Предельный угол наклона не превышает 12 градусов.

3.7.5 Оборудование и сооружения для хранения компонентов

Таблица 25 – Шихтозапасник СМК-178

(м3)                             (3.17)

Открытый склад готовой продукции «Плац»:

а Энемском заводе изначально спроектирован склад на 20 млн. шт. усл. кирп., в связи с чем, перерасчет не требуется, так как существующего СГП достаточно с учетом всех дополнительных требований (проезд автотранспорта, место работы башенного крана и т.д.). Время складирования – 7 суток.

Расчет бункеров:

Сухие добавки хранятся раздельно в бункерах. Их в соответствии с рекомендациями [4], принимаем металлическими с призмопирамидальной формой. Соотношение между стороной квадрата B и высотой H рекомендуется устанавливать в пределах 1:3 – 1:4, а коэффициент заполнения объема – 0,9. Запас, при установленной двухсменной работе, рассчитывается на 5 суток [1] или более в случае редких поставок определённых компонентов шихты, процентная доля которых незначительна. Накопительный бункер боя рассчитывается на 14 часов. Коэффициент запаса обеспечивается за счет пирамидальной части.

I.          Бункера угля:

Объем бункера рассчитывается по формуле 3.18. Запас на 5 суток.

, м3 (3.18)

где t =10 – время запаса, суток;

ПСУТ – суточная потребность, м3/ч;

КЗА=0,9 – коэффициент заполнения.

(м3)

Устанавливаем высоту H=6 м, получим:

, м (3.19)

(м)

Угол естественного ската материала примерно равен 50о, с учетом запаса принимаем угол наклона пирамидальной формы равным 60о, а

размер разгрузочного отверстия 600 мм. Тогда:

, м                                               (3.20)

, м                                                 (3.21)

(м)

(м)

Параметры расходного бункера угля в итоге примут вид:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6