Механизация и автоматизация кирпичного завода

    Содержание.

    1. Разработка и описание структурно- технологической схемы.                                          

    2. Расчет технико-эксплуатационных показателей и часовой производительности.                                 

    3. Расчет и выбор теплотехнического оборудования.

    4. Расчет и выбор основного технологического оборудования.

    5. Разработка компоновочной схемы.

    6. Технологические рекомендации по эксплуотации.

    7.Литература 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1. Разработка и описание  структурно- технологической  схемы.

В данном проекте  разработана схема производства кирпича полусухим способом прессования ( W= 4-12%) 

     Технологический процесс производства керамического  кирпича методом полусухого прессования  включает в себя следующие операции: добычу, переработку и хранение глинистого сырья и добавок; доставку и обработку глинистого сырья; приготовление пресс-порошка; хранение пресс-порошка; полусухое прессование; пресс-складирование и отправку потребителю готового кирпича.

    Особое  место в производстве керамического  кирпича методом полусухого прессования отводится приготовлению пресс-порошка. Подготовку пресс-порошков из глин с повышенной влажностью 18-25% рекомендуется производить с одно- или двухстадийной  сушкой и с последующим его измельчением до крупности не более 3-5 мм. Глины предварительно подсушенные, а также глины с пониженной карьерной влажностью 13-17% сланцевые, аргиллиты и другие материалы с влажностью до 14% рекомендуется измельчать с одновременной подсушкой до крупности не более 2 мм.

    Курсовой  проект был создан на основе патента 2046708 “ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, ОБЖИГОВАЯ МНОГОЩЕЛЕВАЯ ШАХТНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ”  который представлен ниже. 
 
 
 
 
 
 
 

    

      

Задачей изобретения в отношении поточной линии является создание компактной, относительно простой и экономичной линии для изготовления строите

льных керамических изделий, в которой потери технологического тепла и энергозатраты была бы сведены к минимуму.

     

Задачей изобретения в отношении шахтной обжиговой печи является исключение сбоев в работе и экологически вредных выбросов.

    

Задачей изобр

етения в отношении сушильной камеры является интенсификация процесса сушки и за счет этого уменьшение габарита камеры. 
 

             

Поточная линия (фиг.1) содержит сушильную камеру 1 башенного типа, обжиговую печь 2, конвейер 3 с шаговым приводом для по

дачи изделий (кирпича-сырца) от формовочного участка (не показан), снабженный манипулятором для загрузки изделий в сушильную камеру (не показан), сталкиватель 4, холостой рольганг 5, загрузочный манипулятор 6, механизм 7 выгрузки, уборочный конвейер 8.

Вн

утри корпуса сушильной камеры 1, выполненного из листовой стали, установлен цепной элеватор 9 (в данном примере с двумя цепями), ведущая звездочка которого связана с приводным электродвигателем (не показан). Цепи элеватора связаны между собой штангами 10,

на которых установлены по четыре подхода, каждый из которых выполнен в виде пары электродов 11 для размещения на них изделий 12. Подхваты каждой штанги образуют горизонтальную гребенку. Электроды 11 изолированы от штанг 10 электроизоляторами. Ток подается

к электродам 11 через контактные шины 13 от регулируемого трансформатора (не показан). Электроды 11 соединены между собой пофазно проводом 14. Сушильная камера снабжена устройством для ионизации воздуха, содержащим высоковольтный импульсный генератор 15, о

дин вывод которого подключен к нихромовым проводникам 16, натянутым на изоляторах в промежутках между изделиями 12 (фиг.3), а другой вывод генератора заземлен.

С сушильной камерой 1 сообщается воздуховод 17, по которому от калорифера поступает в камеру на

гретый воздух. Отсос насыщенного парами воздуха производится через воздуховод 18 вентилятором (не показан).

Обжиговая шахтная печь 2 имеет ствол 19, который сложен из жаропрочных бетонных блоков, каждый из которых имеет четыре расположенных в ряд, разделе

нных перегородками щелевых канала, по числу изделий в ряду, поступающих от сушильной камеры. При полном заполнении печи изделиями образуется четыре столба изделий, опирающихся на расположенный под печью механизм 7 выгрузки. В центральной зоне печи встроены

электронагреватели 20 сопротивления, токоподводы к которым выведены наружу печи. В зоне обжига предусмотрены также измерители температуры (не показаны). Бетонные блоки, образующие ствол печи, окружены теплоизоляцией, которая в зоне обжига выполнена из мул

итокремнеземистой ваты 21, а за переделами зоны обжига, где температура менее 850

^о

С, выполнена насыпной из вспученного перлита 22. Снаружи печь обшита металлическим кожухом 23.

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 

        

Обслуживающий обжиговую печь 2 загрузочный манипулято

р 6 расположен над верхним проемом печи и содержит установленную на стойках 24 подъемно-опускающуюся тележку 25, несущую четыре коробки 26 для размещения в них ряда из четырех изделий. Коробки 26 открыты снизу и со стороны приема изделий 12. К боковым стен

кам каждой коробки 26 прикреплены своим верхним концом подвески 27, выполненные в виде гибких (упругих) пластин. Подвески 27 несут на нижнем своем конце клиновидные захватные элементы 28. Тележка 25 через канат 29 связана с лебедкой 30 привода подъема-опус

кания тележки (фиг.4-6).

    

 

    

Механизм 7 выгрузки обжиговой печи расположен под ее нижним проемом и содержит подъемно-опускающийся стол 31 с приводом и установленные на гидравлических подъемниках 32 левый и правый зажимы 33. Каждый зажим 33 выполнен в виде

рычага 34, установленного на опоре 35 подъемника 32 поcредcтвом шарнира 36. На одном плече рычаг 34 несет установленный на шарнире 37 башмак 38, а на другом плече контргруз 39. На опорах 40 печи установлены подпружиненные упоры 41, которые взаимодействуют

каждый сверху с тем плечом рычага 34, которое несет башмак 38. Уборочный конвейер 7 выполнен цепным и размещен своей приемной зоной под нижним проемом печи, а подъемно-опускающийся стол 31 своей опорной частью расположен между цепями конвейера 8 и может по

габариту проходить между ними

. 

    

 

Принцип работы.

        

От расположенного на формовочном участке пресса полусухого прессования (не показан) сырые изделия группами по четыре в ряд подаются конвейером 3 к сушильной камере 1. При остановленном элеваторе 9

изделия манипулятором сталкиваются на нижние подхваты рабочей (левой) ветви элеватора и поступают на сушку. В процессе сушки изделий элеватор 9 перемещается в шаговом режиме, загружаясь при остановках. На электроды 11 подается напряжение 120-220 В, по мат

ериалу изделия-сырца, лежащего на паре электродов, проходит ток промышленной частоты, от 300 Ма и ниже в зависимости от исходной влажности изделия. Сила тока убывает по мере сушки изделия. Таким образом, изделие включается непосредственно в электрическую ц

епь нагрева, чем достигается объемный прогрев и эффективная, экономичная сушка. Дополнительная интенсификация сушки достигается подачей в камеру нагретого до 25-30

^о

С воздуха, который продувается через камеру и уносит водяные пары. Эффективность воздушной с

ушки усиливается высоковольтным импульсным генератором 15, который при работе подает на проводники 16 прямоугольные импульсы регулируемой частоты 200-30 Гц и амплитуды 2-3 кВ. При рациональном подборе режима работы генератора в зависимости от параметров во

здуха, последний ионизируется, что ускоряет процесс сушки примерно в 1,8 раза практически без дополнительных затрат энергии. Ионизируемый воздух связывает молекулы водяного пара и уносит их из камеры, стимулируя тем самым дальнейшее парообразование. Мощнос

ть импульсного генератора оставляет 200 Вт.

В процессе вытяжки воздуха через воздуховод 18 происходит дополнительный отсос горячего воздуха через тракт обжиговая печь 2 кожух 58 рольганга 5 в количестве около 5% от общей массы отработанного теплоносителя.

Поскольку температура печного воздуха, составляющая на входе в камеру 1 около 120

^о

С, существенно выше той, которую имеет воздух, поступающий через воздуховод 17, его роль в теплообмене достаточно заметна, и, кроме того, горячий воздух, поступающий от печи

по указанному противоточному тракту, дополнительно досушивает изделия на участке рольганга 5 до влажности 0,8% Общее время пребывания изделия в сушильной камере при исходной влажности изделий 9-10% составляет не более 2,5 ч.

Оказавшиеся в верхней части р

абочей ветви элеватора 9 изделия 12 в момент очередной остановки элеватора, работающего в шаговом режиме, сталкивателем 4, имеющим поршневой привод, сталкиваются с подхватов на холостой рольганг 5. Рабочий орган сталкивателя выполнен в виде вертикальной гр

ебенки, зубья которой проходят между зубьями гребенки подхватов. Таким образом, сталкиватель при движении его вправо может быть установлен в исходную позицию (фиг.1), а затем при движении влево захватывает изделия за торец и передает их при надлежаще выбра

нном ходе привода на рольганг 5. При этом весь комплект изделий, находящихся на рольганге 5, тем же рабочем движением сталкивателя перемещается на длину изделия влево, так что крайний левый ряд изделий оказывается в зоне действия загрузочного манипулятора

6, передающего изделия дальше в шахту печи 2.

Загрузочный манипулятор 6 работает следующим образом (фиг.4-6 и 1). Крайний из перемещаемых сталкивателем 4 по рольгангу 5 ряд изделий 12 подается с рольганга в открытые со стороны рольганга коробки 26 тележки

25 и ложится на опорные захватные элементы 28. Затем включается лебедка 30 в направлении, обеспечивающем опускание тележки 25 под действием собственного веса и веса изделий. При наезде каждой из коробок 26 на соответствующий столб изделий захватные элемен

ты 28 расходятся под действием усилия трения, освобождая изделие, и оно укладывается на столб изделий. Тележка 25 двигается до своего крайнего нижнего положения, после чего направление вращения лебедки 30 изменяется на обратное и тележка 25 движется вверх.

При этом гибкие подвески 27 разжаты, поскольку захватные элементы 28 скользят по боковым поверхностям столбов изделий, а после подъема каждой из коробок выше столба изделий захватные элементы 28 приводятся за счет упругости подвесок 27 в исходное положени

е, что должно произойти ранее достижения тележкой 25 исходного верхнего положения, в котором она готова для приема следующего ряда изделий с рольганга.

Необходимо отметить, что из-за случайного характера разброса высоты изделий высота столбов изделий такж

е изменяется случайным образом, т.е. разгрузка коробок 26 может происходить не одновременно. При первоначальной холодной заправке печи используются сухие изделия.

Загружаемые сверху в шахту печи 2 (фиг.1) изделия 12 вначале окончательно досушиваются и под

огреваются (во избежание резкого перепада температуры) горячим воздухом, противоточно поступающим снизу через шахту печи и нагретым при контакте с обжигаемыми и остывающими кирпичами. Затем изделия по мере опускания столба изделий в шаговом режиме достигаю

т обжиговой зоны, рабочая температура которой составляет 1020-1050

^о