Экономические основы технологии производства силикатного кирпича

 

 

Федеральное агентство по образованию

Белгородский государственный  технологический университет

им. В.Г. Шухова

 

 

 

 

Кафедра гуманитарных и экономических  дисциплин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине “ЭОТР ”

на тему “Экономические основы технологии

производства силикатного кирпича”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил(а): ст. гр. ЭК - 12              .

Ф. И. О.             .

Руководитель:                          .

(звание, должность, Ф.И.О.)

 

 

 

 

 

Белгород 2012

 

Введение.

Свою историю силикатный кирпич начинает с XIX века. В 1880 году было установлено, что при автоклавной обработке (автоклав - аппарат в виде герметически закрывающегося сосуда или камеры, используемый для обработки чего-либо при помощи нагревания под давлением  выше атмосферного) известково-песчаных смесей могут быть получены очень  прочные, водостойкие и долговечные  изделия. Каким же образом известково-песчаная смесь из легкоразмокающего и малопрочного материала превращается в прочный и водостойкий камень? Происходит это с помощью высокого давления. Из смеси прессуется кирпич-сырец. Окончательную прочность силикатный кирпич приобретает в упомянутом выше автоклаве, в котором известь вступает в реакцию с кварцсодержащим песком и образует силикатное соединение. Силикатный кирпич состоит примерно из 85-90% песка, 10% извести и небольшой доли добавок. Молотую негашеную известь целесообразно применять для изделий, изготовленных на бетонной смеси. В таких изделиях гашение молотой извести не вызывает образования трещин. Для силикатных кирпичей с прочностью до 10-15 МПа (мегапаскалей) применяется песок в немолотом виде с дозированием извести (6-10%). При добавлении пигментов можно изготовить силикатный кирпич практически любого цвета.

Из известково-песчаных смесей изготавливают  не только силикатный кирпич, но и его "производные" - блоки и панели для стен и перекрытий. Эта продукция  находит свое применение там же, где и керамический кирпич, с той  лишь разницей, что использование  силикатного кирпича в ряде случаев имеет ограничения. Силикатный кирпич нельзя применять для кладки фундаментов и цоколей в силу его малой водостойкости. Из него нельзя выкладывать печи и дымовые трубы, так как при воздействии высокой температуры происходит разрушение этого материала. Но силикатный кирпич имеет и преимущества в сравнении с керамическим кирпичом. На производство силикатного кирпича требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии и в 2,5 раза меньше трудоемкости производства. Себестоимость силикатного кирпича на 25-35% ниже себестоимости строительного и облицовочного кирпича. Технология ведения кладочных работ для силикатного кирпича аналогична технологии кладочных работ для керамического строительного кирпича. Силикатный кирпич может быть и отделочным материалом. В наше время существует огромное количество заводов, производящих силикатный кирпич, что говорит о востребованности этого строительного материала.

В наше время более 80% всего кирпича  производят предприятия круглогодичного  действия, среди которых имеются  крупные механизированные заводы, производительностью  свыше 200млн.шт. в год.

Белгородская область является достаточно перспективной для производства силикатного кирпича, которое обосновывается не только удобным расположением  сырья, но и широкие возможности  реализации продукции.

В настоящее время появилось  множество специальных красителей для отделки фасадов, это позволяет  придать силикатному кирпичу  любой цвет и оттенок. Широкое  распространение получила отделка  стен колотым силикатным кирпичом.

Разновидностями силикатного кирпича  являются известково-шлаковый и известково-зольный  кирпич. Отличаются они от обычного силикатного кирпича меньшей  плотностью и лучшими теплоизоляционными свойствами. Для их приготовления  вместо кварцевого песка используют шлаки или золу.

Силикатный кирпич применяют для  кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве.

Силикатный кирпич является экологически чистым продуктом. По технико- экономическим показателям он значительно превосходит глиняный кирпич. На его производство затрачивается 15…18 часов, в то время как на производство глиняного кирпича - 5…6 дней и больше. В два раза снижаются трудоемкость и расход топлива, а стоимость - на 15…40%. Однако у силикатного кирпича меньше огнестойкость, химическая стойкость, морозостойкость, водостойкость, несколько больше плотность и теплопроводность. В условиях постоянного увлажнения прочность силикатного кирпича снижается. Силикатный кирпич производится нескольких размеров:  250*120*65мм 250*120*88мм, и других видов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для улучшения качества и потребительских  свойств рекомендуется производить, наряду со стандартным известково-песчаным кирпичом, известково- зольный кирпич, а также различные красители.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая часть.

Глава 1.

Сырьё и его технологическая  характеристика.

1.1 Песок.

Основным компонентом силикатного  кирпича (85 – 90% по массе) является песок, поэтому заводы силикатного кирпича  размещают, как правило, вблизи месторождений  песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного  кирпича.

Песок – это рыхлое скопление  зерен различного минерального состава  размером 0,1 – 5 мм. По происхождению  пески разделяют на две группы.– природные и искусственные. Последние, в свою очередь, разделяют на отходы при дроблении горных пород (хвосты от обогащения руд, высевки щебеночных карьеров и т. п.), дробленые отходы от сжигания топлива (песок из топливных шлаков), дробленые отходы металлургии (пески из доменных и ватержакетных шлаков).

Форма и характер поверхности зерен  песка.

Эти факторы  имеют большое значение для формуемости силикатной смеси и прочности сырца, а также влияют на скорость реакции с известью, начинающейся во время автоклавной обработки на поверхности песчинок. По данным В. П. Батурина, И. А. Преображенского и Твенхофелла, форма зерен песка может быть окатанной (близкой к шарообразной).; полуокатанной (более волнистые очертания); полуугловатой (неправильные очертания, острые ребра и углы притуплены); угловатой (острые ребра и углы). Поверхность песчинок может быть гладкой, корродированной и регенерированной. Последняя получается при нарастании на песчинках однородного материала, например кварца на кварцевых зернах.

Гранулометрия песков.

В производстве силикатного кирпича  гранулометрия песков играет важную роль, так как она в решающей степени определяет формуемость сырца из силикатных смесей. Наилучшей гранулометрией песка является тогда, когда средние зёрна размещаются между крупными, а мелкие – между средними и крупными зёрнами.

Большинство исследователей к пескам относят зёрна размером 0,05 – 2 мм. В.В. Охотин выделяет при этом две фракции: песчаные – 0,25 – 2 мм и мелкопесчаные – 0,05 – 0,25 мм. П.И. Фадеев разделяет песок по размеру зёрен на пять групп: грубые (1 – 2 мм), крупные (0,5 – 1 мм), средние (0,25– 0,5 мм), мелкие (0,1 – 0,25 мм) и очень мелкие (0,05 – 0,1 мм).

При смешении одинаковых по массе  трёх фракций песка (крупного, среднего и мелкого) с соотношением размеров их зёрен 4:2:1 получают смесь с высокой  пористостью; при соотношении 16:4:1 пористость значительно уменьшается, при соотношении 64:8:1 – уменьшается ещё более  сильно, при соотношении 162:16:1 достигается  наиболее плотная их упаковка.

Установлено, что оптимальная упаковка зёрен силикатной смеси (с учётом наличия в ней тонкодисперсных  зёрен вяжущего) находится в пределах соотношений от 9:3:1 до 16:4:1.

Пористость песков.

Пористость рыхло насыпанных окатанных  песков возрастает по мере уменьшения диаметра их фракций, а в уплотненном  виде она одинакова для всех фракций, за исключением мелкой. Пористость остроугольных песков возрастает по мере уменьшения их размеров, как в  рыхлом, так и в уплотненном состоянии.

С уменьшением крупности песков их пористость возрастает довольно значительно. Таким образом, в большинстве случаев мелкие пески (за исключением хорошо окатанных) обладают повышенной пористостью как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии, в связи с чем при их использовании в производстве силикатного кирпича расходуют больше вяжущего.

Влажность.

В грунтах содержится вода в виде пара, гигроскопическая, пленочная, капиллярная, в твердом состоянии, кристаллизационная и химически связанная. 
Способность грунта удерживать в себе воду за счет молекулярных сил сцепления называют молекулярной влагоемкостью, а влажность, соответствующую максимальному смачиванию, – максимальной молекулярной влагоемкостью.

Влажность песка в значительной мере влияет на его объем, что необходимо учитывать при перевозке песка  в железнодорожных вагонах или баржах. Наибольший объём пески занимают при влажности примерно 5%.

Добыча и обработка песка.

 Все силикатные заводы размещают  обычно вблизи месторождения  основного сырья – песка. Для БКСМ песок добывается в 
Новоольшанском карьере. Прежде чем приступить к добыче песка, место добычи 
– карьер – необходимо предварительно подготовить к эксплуатации. Для этого снимают вскрышные породы, т. е. верхний слой, содержащий землю, посторонние предметы, глину, органические вещества и т. п. Если толщина слоя не более 1 м, то верхний слой снимают бульдозером или скрепером с последующим транспортированием его в отвал. Если же вскрышные породы имеют большую высоту, расстояние до отвала значительное, то вскрышные работы производят экскаваторами и отвозят пустую породу рельсовым или автомобильным транспортом. Добыча песка начинается после снятия вскрышных пород и производится одноковшовыми экскаваторами, оборудованными прямой лопатой с различной емкостью ковша.

Транспортирование песка от забоя. Для перевозки песка от забоя  в производственное помещение, т. е. к песочным бункерам, пользуются различным  транспортом, а именно: рельсовым, автотранспортом, ленточными транспортерами и т. д.

На Белгородском комбинате используется рельсовый транспорт для перевозки сырья с карьеров.

Для перевозки песка от забоя  к песочным бункерам вагонетками  укладывается узкоколейный рельсовый  путь. Рельсовые пути по своему устройству разделяются на постоянные и переносные; при разветвлении и для переезда с одного пути на другой устанавливают  стрелочные переводы. В зависимости  от принятой системы движения составов существуют следующие разновидности  путей: однопутная тупиковая или  кольцевая. Карьерные пути необходимо поддерживать всегда в исправном  состоянии.

Основные требования к состоянию  пути: балластный слой должен иметь  заданную толщину и откосы; все  шпалы должны быть плотно подбиты  во избежание просадки пути при движении составов; путь должен быть отрихтован строго по прямой или по кривой данного радиуса без отклонений в сторону.

При рельсовом транспорте песок  грузят экскаватором в большегрузные  вагонетки Т-54 с опрокидывающимся кузовом, емкостью 2,5 – 3 м3.Из вагонеток  в песочные бункера песок разгружают, опрокидывая кузов. 
Эта трудоемкая операция в настоящее время на ряде заводов механизирована.

При небольшом расстоянии от забоя  до песочных бункеров для транспортирования  песка используют ленточные транспортеры, которые представляют собой бесконечную  ленту из многослойной прорезиненной  ткани, надетую на два цилиндрических барабана (приводной и натяжной). Если привести во вращение один из барабанов  – приводной, то лента начинает двигаться  и приводит в движение второй барабан  – натяжной. Под лентой устанавливают  поддерживающие ролики. Чем шире транспортерная лента, тем большее количество материала  она может перебросить за единицу  времени. 
Чтобы материал не сбрасывался с ленты, устанавливается определенная скорость движения.

Песок, поступающий из забоя до его употребления в производство, должен быть отсеян от посторонних  примесей – камней, комочков глины, веток, металлических предметов  и т. п. Эти примеси в процессе производства вызывают брак кирпича и даже поломки машин. Поэтому над песочными бункерами на БКСМ устанавливают барабанные грохоты. 
1.2. Известь. Дописать про добычу извести

Известь является второй составной  частью сырьевой смеси, необходимой  для изготовления силикатного кирпича.

Сырьём для производства извести  являются карбонатные породы, содержащие не менее 95% углекислого кальция CaCO3. К ним относятся известняк  плотный, известняковый туф, известняк-ракушечник, мел, мрамор. 
Все эти материалы представляют собой осадочную горную породу, образовавшуюся главным образом в результате отложения на дне морских бассейнов продуктов жизнедеятельности животных организмов. На БКСМ используется мел, добываемый в карьере «Зелёная поляна».

Известняк состоит из известкового шпата – кальцита – и некоторого количества различных примесей: углекислого  магния, солей железа, глины и  др. От этих примесей зависит окраска  известняка. Обычно он бывает белым  или разных оттенков серого и желтого  цвета. Если содержание глины в известняках  более 20%, то они носят название мергелей. Известняки с большим содержанием  углекислого магния называются доломитами.

Мергель является известково-глинистой  породой, которая содержит от 30 до 65% глинистого вещества. Следовательно, наличие  в нем углекислого кальция  составляет всего 35 – 70%. Понятно, что  мергели совершенно не пригодны для  изготовления из них извести и  поэтому не применяются для этой цели.

Доломиты, так же как известняки, относятся к карбонатным горным породам, состоящим из минерала доломита (СаСО3*МgСО3). Так как содержание в  них углекислого кальция менее 55%, то для обжига на известь они  также непригодны. При обжиге известняка на известь употребляют только чистые известняки, не содержащие большого количества вредных примесей в виде глины, окиси  магния и др.