Производство облицовочного керамического кирпича с ангобированной лицевой поверхностью

       Выбор конкретного типа пресса, величины прессующего давления и влажности  массы определяется технологическими свойствами используемой глины. На кирпичных  заводах для полусухого формования нашли применение ротационные и ротационно-рычажные прессы с двусторонним плавно нарастающим давлением и пресс-формами, расположенными по периферии вращающегося стола-ротора. При прессовании крупных камней хорошо зарекомендовали себя гидравлические прессы с плавным нарастанием давления.

       Прессуемая  смесь – сложная система зерен твердого материала, воды и воздуха. Каждая составляющая массы существенно влияет на ее способность к уплотнению. Для повышения плотности сырца необходимо использование порошков непрерывной гранулометрии с крупностью зерен до 3 мм. Наличие крупных зерен вызывает воздуха, что осложняет уплотнение. Вода, присутствующая в системе, снижает трение между частицами, обеспечивает их скольжение и более плотную упаковку. Чем выше влажность, тем меньше может быть давление прессования.

       Воздух  вовлекается в глиняную массу при перемешивании. При прессовании большая часть его удаляется, но значительное количество еще остается в составе массы. Сжатый в направлении приложенных усилий воздух после снятия прессующей нагрузки расширяется, что вызывает растрескивание сырца. Упругие деформации тем выше, чем больше усилие прессования. Для каждого порошка существует предел, выше которого уплотнение его под давлением прекращается. Для керамических порошков давление прессования составляет 15-30 МПа

       Процесс прессования может быть выделено несколько стадий. Сначала рыхлая масса легко уплотняется за счет сближения твердых частиц и вытеснения воздуха. С ростом давления осадка массы уменьшается, так как большая часть энергии тратится на разрушение зерен, утративших способность к свободному перемещению. Деформация частиц обусловливает рост контактной поверхности и соответственно прочности сырца. По мере возрастания давления все большее значение приобретают упругие деформации. После снятия прессующего усилия как твердые частицы, так и защемленный воздух в силу своей упругости расширяются, что может вызывать разуплотнение сырца.

       Желательно  применение ступенчатого давления – низкого для удаления воздуха и высокого для окончательного прессования с паузой без нагрузки между первой и второй стадиями для удаления воздуха из пресс-порошка. Оптимальный режим прессования, обеспечивающий получение сырца наибольшей прочности, состоит в том, чтобы давление штампа от 3 до 15 МПа нарастало в 5-6 раз быстрее, чем от 0 до 3 МПа.

       Формование  керамических изделий литьем производят путем заливки глиняного шликера в гипсовые формы. Избыточная вода впитывается стенками формы, на которых осаждается керамический черепок. Избыток шликера сливают и извлекают изделие из формы. Этот способ применяют для получения сложных по форме тонкостенных изделий.

       В своем проекте я выбрал формование изделия пластическим способом, т.к. он получил наибольшее распространение  в керамической промышленности. 

       1.4 Новое в производстве изделия. Патентный поиск 

       В ходе работы был проведен патентный поиск глубиной 7 лет, за период 2000-2008 г.г., с выбором технических решений в количестве 2 патентов, один из которых на состав, а второй на отделку производимого вида продукции. 

       Прилагающиеся к курсовому проекту патенты:

1. Ангоб;( В данном проекте не применяется).

2. Способ приготовления спекающегося ангоба. ( В данном проекте не применяется).

 

        2. Технологическая часть

       2.1 Режим работы предприятия 

    Режим работы цеха характеризуется числом рабочих дней в году, количеством  рабочих смен в сутки и количеством часов в смену. Режим работы устанавливают по нормам технологического проектирования предприятий отрасли, а при отсутствии их - исходя из требований технологии.

    При назначении режимов нужно стремиться во всех случаях, когда это не обусловлено технологической необходимостью, избегать трехсменной организации труда, т.к. работа в ночной смене вызывает много трудностей.

Номинальный годовой фонд рабочего времени определяется по формуле:

Ф_н=Д_н*С_м*Т_см                                                                    (1)

Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

Ф_ч = Ф_н*К_та*К_см.                                                                           (2)

    Коэффициент технического использования оборудования определяется с учетом времени простоя оборудования за год. Ориентировочно К_та= 0,95.

    Коэффициент использования рабочего времени  вычисляют по формуле:

      К_см= (Т_см-Т_пэ- Т_лн- Т_отд)/ Т_см                                              (3)

    где Т_см — продолжительность рабочей смены, час;

    Т_пэ - время на подготовительно-заключительные операции, час;

    Т_отд - время на отдых, час.

    Т_лн – время на личные потребности; час.

    Склад по приему сырья автотранспортом:

    Номинальный годовой фонд рабочего времени:

    Ф_н = 365*З*8 = 8760

    Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

    Ф_ч = 8760*0,95*0,8 = 6657

    Отделение подготовки сырья (глинорыхление).

    Номинальный годовой фонд рабочего времени:

    Ф_н = 305*2*8 = 4880

    Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

    Ф_ч = 4880 * 0,95 * 0,95 = 4404

    Отделение приготовления смеси (вторичная переработка).

    Номинальный годовой фонд рабочего времени:

    Ф_н = 305*2*8 = 4880

    Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

       Ф_ч = 4880 * 0,95 * 0,95 = 4404

    Формовочное отделение

    Номинальный годовой фонд рабочего времени:

    Ф_н = 305*2*8 = 4880

    Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

    Ф_ч = 4880 * 0,95 * 0,85 = 3940,6

    Сушильное отделение Номинальный годовой  фонд рабочего времени:

    Ф_н = 305*З*8 = 7320

    Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

    Ф_ч = 7320*0,95*1,0 = 6954

    Обжиг изделий:

    Номинальный годовой фонд рабочего времени:

    Ф_н = 365*З*8 = 8760

    Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

    Ф_ч = 8760*0,95*1,0 = 8322

    Склад готовой продукции 

    Номинальный годовой фонд рабочего времени:

    Ф_н = 260*2*8 = 4160

    Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

    Ф_ч = 4160*0,95*0,8 = 3162 

Таблица 7. Режим работы предприятия

 
 

 

        2.2 Расчет производительности предприятия 

    Исходя  из принятого режима работы предприятия, дается расчет объема производства: по сырью и готовой продукции для каждого из технологических переделов в час, смену, сутки.

    При расчете производительности следует  учитывать возможный брак и другие производственные потери. Для заводов керамического кирпича:

отделение подготовки сырья                                                 3

отделение приготовления смеси                                           1

при формовке  2

при разрезки бруса:

при резательной  технологии 5

при сушке 2

при обжиге 3

    склад готовой продукции                                               1

    Предприятие должно обеспечивать производительность (млн. шт. изделий в год).

По = П* 1,01 = 15000000* 1,01 = 15150000 шт. в год.       (4)

    Расчет  производительности для каждого технологического передела производится по формуле:

    П_Р=П₀+ П₀*Б/100                                                                   (5)

    где П_Р - производительность рассчитываемого передела;

    П₀ - производительность передела, следующего (по технологическому потоку) за рассчитываемым;

Б - производственные отходы и потери от брака, %. 

Склад готовой  продукции

П_Р = 15150000 + 15150000*0,01 = 15301500 шт. в год

П_суг = 15301500/260 = 58852 шт. в сутки

П_смен = 58852/2 = 29426 шт. в смену

П_час = 29426/8 = 3678 шт. в час

Обжиг

П_Р = 15301500 + 15301500*0,03 = 15760545 шт. в год П_суг = 15760545/365 = 43180 шт. в сутки

П_смен = 43180/3 = 14393 шт. в смену

П_час = 14393/8 = 1799 шт. в час

Сушильное отделение

П_Р = 15760545 + 15760545*0,02 = 16075756 шт. в год