Исследование и совершенствование методов расчета удельных расходов электроэнергии при производстве жженого кирпича Магистрская диссертация на соискание степени магистра по специальности 5А520205 - “Электроснабжение” (стр. 3 )

Качество глиняного бруса во многом зависит от качества подготовительных операций, степени увлажнения глиняной массы.

Изделия из пластических масс формуют, выдавливая глиняный брус через профилированные отверстия (мундштуки) шнековых горизонтальных прессов, называемых ленточными.

Технические характеристики пресса GRKD 45/45-A02

Производительность, тыс. шт/час ……………………………6,0 Диаметр шнека на выходе, мм……………………………….. Наружный диаметр смесителя по лопастям, мм …………… Длина корпуса смесителя, мм ……………………………….. 1800 Число оборотов, мин

приводного вала………………….

шнекового вала…………………..

вала смесителя……………………

Установленная мощность электродвигателя, кВт…………….. 90

1.7. Резка сырца

Процесс резки состоит из двух операций: предварительная резка глиняного бруса и последующая резка восемьнадцатиструнным аппаратом.

Резка сырца производится полуавтоматом, производительность которого 6000 шт/час.

Во время работы автомата необходимо следить за состоянием приводных ремней, натяжением резательной проволоки на резательном аппарате, а также за толщиной отрезаемого сырца.

Необходимо также следить за тем, чтобы ось глиняного бруса и ось конвейера автомата совпадали по вертикальной плоскости.

Автомат должен быть установлен строго вертикально.

1.8. Сушка кирпича-сырца

Сушка кирпича-сырца производится в естественных условиях на открытых грунтовых площадках под воздействием естественной солнечной радиации и вентиляции.

После резки сырец укладывается на деревянные поддоны и при помощи мототележки подается в зону сушки, далее вручную, рабочими, укладывается на площадку в штабели, где происходит сушка сырца. Высота штабелей из сырого кирпича не должна превышать 800 мм. Штабели укрывают пленкой для обеспечения равномерной сушки всех кирпичей. Влажность кирпича-сырца после сушки должна составлять не более – 12%.

Площадка для сушки должна быть горизонтальной, поверхность ровная, чистая. Во время укладки необходимо контролировать, чтобы между кирпичами оставался воздушный зазор (10-12 мм), для равномерного удаления влаги со всей поверхности кирпича и уменьшения времени сушки.

После достижения требуемого уровня величины влажности кирпича, сырец вручную при помощи тележки доставляется с площадки для сушки в зону для обжига. Кирпичи, имеющие дефекты внешнего вида отбраковываются и направляются для повторной формовки в технологическую линию.

Недостатками данного способа сушки являются: прямая зависимость от погодных условий, сезонный характер работ, невозможность регулирования режима сушки, длительный, по сравнению с другими способами, период сушки.

На предприятии разработаны мероприятия по совершенствованию производственного процесса, в которых предусмотрено строительство сушильных камер для сушки кирпича-сырца. 

1.9. Обжиг кирпича-сырца

Обжигом называется процесс высокотемпературной обработки глинистых материалов, в результате которой сырец превращается в камнеподобное тело, стойкое против механических, физических и химических воздействий.

Обжиг кирпича-сырца производится в 24-х камерной кольцевой печи Рис.1.2. Используемое топливо для обжига – каменный уголь.

Процесс обжига состоит из нескольких последовательных технологических операций:

- укладка кирпича-сырца в печь (садка);

- досушка кирпича-сырца;

- обжиг;

- закаливание;

- остывание

Режим обжига представляет собой комплекс взаимосвязанных факторов: скорость подъёма температуры, конечная температура обжига, длительность при конечной температуре, характер газовой среды и скорость охлаждения.

В интервале температур до 150оС происходит досушка сырца.

В интервале 150-800оС происходит дегидрация – удаление химически связанной воды, входящей в состав глинистого вещества и других

Схема 24-х камерной кольцевой печи

минералов. При этом происходит усадка изделий, снижение их механической прочности. В интервале от 800оС до максимальной температуры глинозем и кремнезем образуют соединение, значительно  улучшающее физико-механические свойства изделий.

Этот период нагрева, связанный с разрушением кристаллической решетки глинистых минералов и значительными структурными изменениями черепка, опасен для трещинообразования. Допустимая скорость подъема температуры в период структурных изменений от 800оС до максимальной (1000-1500оС) для полнотелого кирпича составляет 100-150 град/час.

Выдержку изделий при максимальной температуре обжига применяют для выравнивания температуры по всей толще изделия, более полного созревания черепка и протекания реакции, а так же для выравнивания температуры по сечению обжиговой печи.

Охлаждение изделий после выдержки при максимальной температуре обжига является не менее ответственным периодом обжига, чем нагревание.

В начальный период охлаждения при быстром охлаждении в изделии могут появиться трещины, поэтому максимальная скорость падения температуры не должна превышать 150 град/час. Интенсивность охлаждения изделий в интервале 650-500оС не должна превышать 200 град/час.

Одна полная закладка кольцевой печи составляет 200 000 штук кирпича-сырца. При этом плотность садки составляет 200-250 штук сырца на 1м3. Кирпич укладывают – сажают  в печь в следующем порядке:

- устанавливают ножки, образующие продольные и поперечные каналы;

- перекрывают ножки, перекрытие служит основанием для всей вышележащей садки кирпича-сырца;

- укладывают прямые и косые ряды ленточной садки сырца по всей высоте обжиговой печи.

В косых лентах сырец ставится под углом 20-30ок оси канала печи. В каждой ленте кирпичи должны быть уложены тычком к тычку, составляя сплошную ленту, а расстояние между лентами сырца по горизонтали должно быть 4-5 см.

При обжиге кирпича следует строго соблюдать утвержденный режим-график подъема температуры.

Время окончания обжига определяют при помощи контрольно-измерительных приборов, но если их нет на заводе, то по цвету накала раскаленного кирпича.

Зависимость цвета накала кирпича от температуры (оС)

Тёмно-красный, видимый только в темноте…………… 450-500

Тёмно-красный ………………………………………….. 600-650

Вишнёво-красный ……………………………………….700

Светло-красный ………………………………………… 850

Жёлтый …………………………………………………. 950-1000

Ярко-оранжевый, светло желтый до белого …………1100 и выше

Характеристика 24-х камерной кольцевой  печи

Длина, м ………………………………………………….66

Ширина, м ………………………………………………. 17

Высота, м ………………………………………………… 4,5

Площадь поперечного сечения, м2 …………………….. 6,5

Количество укладываемого кирпича-сырца, тыс. шт….. 200,0

Производительность печи, сезонная (8 мес.), млн. шт… 3,5

Брак при обжиге …………………………………………до 3%

Количество камер, шт…………………………………… 24

Проектная мощность составляет, млн. шт……………… 4 

1.10. Контроль  качества продукции

В соответствии с требованиями ГОСТ 530-95 раздел 5 «Правила приёмки»:

- изделия должны быть приняты техническим контролем предприятия;

- изделия принимают партиями, объем партии устанавливают в количестве не более одной полной загрузки печи.

Контроль качества при производстве кирпича является неотъемлемой частью технологического процесса и включает в своем составе следующие операции:

Входной контроль качества поступающего сырья. Операционный контроль по технологическим стадиям производства Приёмочный контроль готовой продукции Периодические испытания готовой продукции.

Контроль качества производимой продукции – от поступления сырья до реализации готовой продукции – осуществляет ответственный работник – инженер по качеству, назначаемый приказом по предприятию.

В обязанности инженера по качеству входит:

- контроль качества поступающего на производство грунта – степень засоренности, влажности, однородности;

Организация и проведение операционного контроля по этапам технологического процесса:

- степень размельчения;

- оптимальное увлажнение глиняной массы;

- геометрические размеры глиняного бруса и кирпича-сырца;

- остаточная влажность сырца после сушки;

- правильность садки кирпича-сырца в печь;

- соблюдение режима обжига кирпича;

- приёмочный контроль;

- периодические испытания в испытательной лаборатории в соответствии с требованиями нормативных документов.

Приемосдаточные испытания осуществляются на предприятии непосредственно на технологической линии и в испытательной лаборатории по следующим показателям:

- внешний вид (наличие дефектов внешнего вида);

- размеры и правильность формы;

- масса изделия

- предел прочности при сжатии;

- предел прочности при изгибе.

Периодические испытания проводят в испытательной лаборатории не реже одного раза:

- в две недели – для определения наличия известковых включения;

- в месяц – для определения водопоглащения;

- в квартал – для определения морозостойкости;

- в год – для определения удельной эффективности радионуклидов Аэфф в том случае, если отсутствуют данные поставщика сырьевых материалов о значении Аэфф  в поставляемых материалах.

Периодические испытания по показателям водопоглащения, морозостойкости проводят также каждый раз при изменении сырья и технологии (состав шихты, параметров формования, режимов сушки и обжига), по наличию известковых включений – при изменении содержания карбонатных включений в глинистом сырье.

Периодические испытания по определению Аэфф проводят также каждый раз при изменении сырьевых материалов.

Результаты периодических испытаний, а также результаты операционного контроля должны регистрироваться в журнале качества.

В случае обнаружения несоответствия выпускаемой продукции обязательными требованиями нормативного документа производство продукции временно приостанавливается, данная партия продукции отбраковывается.

Далее проводится:

- анализ причин несоответствия продукции и их устранение;

- внеочередной контроль качества продукции по тем показателям, по которым были обнаружены несоответствия.

В случае получения положительных результатов контроля дается разрешение на дальнейшее производство продукции.

На предприятии должны быть разработаны и утверждены руководством графики периодического профилактического ремонта технологического оборудования. Применяемые на производстве средства измерений должны иметь свидетельства о соответствии требованиям действующих нормативных документов.