6. Выбор вспомогательного оборудования:

На заводах по производству силикатного кирпича используют следующее оборудование, со следующей спецификацией:

Табл.6 Оборудование по производству силикатного кирпича.

№	Наименование оборудования	Количество, шт.
1	Бункер с известняком	1
2	Питатель	1
3	Дробилка	1
4	Грохот	3
5	Бункер	6
6	Скиповый подъемник	1
7	Шахтная печь	1
8	Пластинчатый конвейер	1
9	Шаровая мельница	1
10	Пневматический транспортер	1
11	Двухкамерная мельница	1
12	Гомогенизатор	1
13	Бункер мокрого песка	1
14	Бункер песка	1
15	Дозатор	1
16	Ленточный конвейер	2
17	Смеситель	2
18	Силос	1
19	Пресс	1
20	Автоматический укладчик	1
21	Запарочные вагонетки	1
22	Автоклав	1
23	Толкатель	1
24	Мостовой кран	1
25	Склад готовой продукции	1

Табл.7 Технико-экономические показатели производства силикатного кирпича.

Показатели		До реконструкции		После реконструкции
Удельные расходы на 1000 шт. условного кирпича	Песка, кг		2,3		2,1
	Извести, кг		440		300
	Пара, кг		670		500
	Электроэнергии, кВт/ч		36		40
Годовая производительность рабочих, тыс.шт.		314		700
В том числе по цеху силикатного кирпича		515		1500
Средняя марка кирпича		129		160
Выпуск кирпича по категориям качества, %	Высшей		2,5		60
	Первой		97,5		40
Себестоимость, %		100		95
Рентабельность, %		3		27

Удельный расход электроэнергии несколько возрастает из-за необходимости использования дополнительных агрегатов по подготовке сырья и обработке смеси, а так же для механизации уборки просыпи и других трудоемких процессов. В связи с широким использованием цеховых АСУТП резко сокращается число подсобных рабочих. Производство силикатных изделий будут обслуживать операторы-многостаночники и наладчики оборудования. Производительность рабочих всего завода возрастет в 2,5 раза, а цеха кирпича – в 3 раза.

Техническое перевооружение завода изменит и качество продукции: кирпич будет выпускаться марки 200, а камни – марки 150, выпуск изделий высшей категории достигнет 60%.

Себестоимость кирпича снизится незначительно в следствие необходимости больших затрат на подготовку производства, замену пустотообразователей и гарнитуры прессов и других расходов, связанных с изменением ассортимента и улучшением качества изделий. Рентабельность же производства значительно возрастет, так как оптовая цена увеличится благодаря повышению марочности и теплоэффективности изделий.

7. Контроль производства силикатного кирпича:

• Контроль качества сырья:

Песок. Качество песка по ГОСТ 21-1-80 характеризуется минеральным и гранулометрическим составом, содержанием глинистых частиц и органических соединений, насыпной плотностью в рыхлом и уплотненном состоянии и влажностью. Гранулометрия, влажность и насыпная плотность песка подлежат ежедневному контролю.

Гранулометрический состав песка определяют один раз в смену путем просева пробы через стандартный набор сит с отверстиями размером 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,14; 0,08 мм на механическом приборе тина «Ратап» (например, на приборе для определения зернового состава 029).

Для определения влажности песка удобно пользоваться прибором МХТИ, представляющим собой комбинацию циферблатных весов и радиационной лампы. При первоначальной массе высушиваемой пробы, равной 20 г, стрелка показывает на шкале соответствующий процент содержания влаги. Обычно высушивание пробы песка до постоянной массы длится 15-20 мин.

Содержание в песке глинистых частиц и его насыпную плотность в сухом состоянии определяют не реже двух раз в неделю по ГОСТ 8735-75. Содержание органических примесей контролируют так же по указанному стандарту один раз в неделю и каждый раз при добыче в карьере новых пластов песка.

На некоторых заводах установлены автоматические приборы различной конструкции для определения влажности песка в потоке. В этих случаях контрольные определения влажности путем высушивания проб производят для проверки правильности показателей автоматических влагомеров.

Известь. В извести контролируют содержание активных окисей кальция и магния, скорость и температуру гашения. Содержание суммы активных окисей кальция и магния определяют не реже трех раз в смену титрования по ГОСТ 9179-77. Однако точность определения лаборантами активности с помощью мерной бюретки зависит от индивидуальной оценки точки эквивалентности, способа добавления титрованного раствора (по каплям или струей), точности навески, степени усталости лаборантов. Определенная различными лаборантами активность одной и той же пробы извести может отличаться на 5-8%, тогда как параллельные определения, проведенные на полуавтоматическом титраторе, отличались на десятые доли процента.

Рекомендуется использовать агрегатный комплект лабораторного титровального оборудования Т-104, в основу работы которого положен метод объемно-аналитического определения концентрации компонентов потенциометрическим титрованием с автоматической фиксацией точки эквивалентности. Этот комплект состоит из рН-метра, милливольтметра рН-340, блока автоматического титрования БАТ-12-ЛМ с мешалкой, автоматической бюретки-дозатора Б-701. Для обеспечения высокой точности определения активности извести поступление кислоты в анализируемую пробу должно производиться с малой скоростью. Скорость гашения и температуру реакции между известью и водой определяют один раз в смену по ГОСТ 9179-77. Для быстрого определения скорости гашения дает правильную картину гидратации. Если же в извести содержится пережог, то максимальная температура извести на этом отнюдь не заканчивается, и действительную скорость гашения можно определить лишь по характеру кривой при более длительном испытании.

Дробление извести. Проверяют один раз в смену путем рассева пробы дробленой извести на ситах с отверстиями 5, 10, 20 и 30 мм. При измельчении в молотковой дробилке вся известь должна проходить сквозь сито с отверстиями 10 мм, а остаток на сите с отверстиями 5 мм не должен превышать 25%. Если на заводе используют щековые дробилки, то вся дробленая известь должна проходить сквозь сито с отверстиями 30 мм, а остатки на остальных ситах должны быть соответственно не более 50, 30 и 20%.

Шихтовка песков. Эту операцию контролируют в начале каждой смены. В том случае, если крупность песков отличается не более чем в три раза, их шихтовку следует прекратить, так как при этом пористость песков увеличится, что приведет к перерасходу вяжущего.

При грубой шихтовке песков в карьере проверяют, в какой пропорции загружают вагонетки или автосамосвалы песками различной крупности в каждом забое. При наличии нескольких приемных бункеров для разных фракций песка необходимо проверять заданную пропорцию песков в шихте по количеству питателей одинаковой производительности, одновременно выгружающих пески различной крупности. Если же подача разных песков осуществляется только из двух бункеров, то. в этом случае проверяют количество песка, выдаваемого каждым питателем, общеизвестными приемами по скорости движения ленты питателя и площади сечения лежащего на ней песка с учетом его насыпной плотности.

Отсев включений из песка. В начале каждой смены проверяют состояние сит на грохотах, так как при разрыве сит крупные включения могут попадать в просеянный песок, а при замазывании – песок может поступать в отсев.

Дозирование компонентов вяжущего. Проверяют ежесменно положение шиберов или отсекающих ножей при использовании объемных питателей и показания регистрирующих приборов при использовании весовых дозаторов. Не реже раза в неделю производят контрольные взвешивания порций компонентов, выдаваемых питателями и дозаторами за определенный промежуток времени (например, за 15 – 20 с).

Тонкость помола вяжущего. Контролируют не реже одного раза в смену путем просева пробы на механическом приборе для просеивания цемента СЦ и определения удельной поверхности вяжущего на приборе ПСХ-4. Остаток на сите с сеткой №021 не должен превышать 2%, а на сите с сеткой №008 – 10%. Удельная поверхность вяжущего должна быть не менее 4000 см²/г. В случае недостаточной дисперсности вяжущего необходимо уменьшить подачу материала в мельницы.

Активность вяжущего. Ее определяют три раза в смену титрованием проб раствором соляной кислоты с учетом данных.

Дозирование компонентов силикатной смеси. Эту операцию проверяют в начале каждой смены аналогично контролю дозирования компонентов вяжущего.

Приготовление смеси. Контролируют увлажнение компонентов, их пароподогрев (в случае его применения) и содержание активной окиси кальция в смеси не реже трех раз в смену. Однородность смеси определяют один раз в неделю путем последовательного отбора за 10 с в стеклянные бюксы с притертыми крышками не менее 15 проб смеси, выходящей из смесителя, и определения содержания в них влаги и активной окиси кальция. Для определения активности следует брать навеску смеси 7 г, так как, при этом получаются наиболее правильные результаты. Затем известными способами подсчитывают коэффициент вариации влажности и активности смеси, который должен быть не выше 0,1. В случае его превышения необходима тщательная регулировка работы дозаторов, проверка состояния лопастей смесителей и частоты вращения их валов.

Гашение смеси. Проверяют температуру поступающей в силосы или реакторы и выходящей из них смеси три раза в смену и степень погашенности извести один раз в смену. Степень погашенности определяют по пробе массой 100 г, помещенной в сосуд Дьюара, непосредственно на месте отбора, сравнивая кривую остывания пробы с тарировочной кривой остывания сосуда Дьюара при одинаковой их начальной температуре. В том случае, когда кривая остывания пробы расположена выше тарировочной кривой, необходимо увеличить сроки гашения смеси.

Обработка гашеной смеси. Проверяют не реже трех раз в смену зерновой состав и влажность гашеной смеси до и после обработки, Визуально под бинокулярной лупой определяют один раз в смену, из чего состоят отсеянные комочки: из скоплений частиц извести, глины, дисперсного кремнезема или же из окатышей хорошо промешанной однородной смеси компонентов. При наличии в смеси отдельных комочков извести, глины и других дисперсных материалов следует проверить правильность и равномерность питания стержневых смесителей, а в случае обработки и до увлажнения смеси в лопастных смесителях – также состояние лопастей и частоту их вращения.

Формование и укладка сырца на вагонетки. Необходимо не реже одного раза в смену определять на циферблатных весах массу сырца, сформованного в различных гнездах стола каждого пресса, внешний вид и прочность сырца, наличие в нем дефектов, возникающих при формовании и укладке автоматами на запарочные вагонетки, а также состояние поверхности платформ вагонеток.

Транспортирование сырца и загрузка его в автоклавы. Следует ежесменно проверять состояние откаточных путей и стыков, загрязненность рельсов просыпью, плавность заталкивания запарочных вагонеток в автоклавы, закрывание крышек проходных автоклавов с выгрузочного конца сразу после выкатки состава запаренного кирпича во избежание охлаждения и подсушки загружаемого сырца.

Автоклавная обработка. Ежесменно контролируют правильность проведения заданного режима запаривания сырца по диаграммам на контрольных приборах или же при наличии программных регуляторов по их записям. Одновременно проверяют запись давления пара в магистральном паропроводе, которое должно превышать, по крайней мере, на 0,05 МПа заданное давление в автоклавах. Необходимо регулярно следить за выпуском воздуха из автоклавов в начале запаривания. Качество запаренного силикатного кирпича и камней определяется по ГОСТ 379-79 для каждой партии изделий, равной вместимости одного автоклава, по внешнему виду, размером (250*120*88мм), испытанию на прочность при изгибе и сжатии, причём последние испытание помогает определить марку кирпича. Силикатный кирпич также испытывается на водопоглощение и морозостойкость (25 циклов).

Контроль производства и качества силикатного кирпича.

Наименование технологической операции	Параметры контроля	Периодичность контроля	Нормативная документация, в соответствии с которой осуществляется контроль
Помол вяжущего	тонкость помола: остаток на сите с сеткой №021 – до 2%, №008 – 10%	1 раз в смену	ГОСТ 379-95
Приготовление смеси	коэффициент вариации влажности и активности смеси – до 0,1	1 раз в неделю
Формование и укладка сырца на вагонетки	дефекты сырца; прочность сырца	1 раз в смену
Автоклавная обработка	давление пара	ежемесячно
Готовая продукция	размер кирпича ( ) прочность при изгибе и сжатии водопоглощение (не менее 6 %) морозостойкость (25 циклов)	для каждой партии изделий

• Автоматизация основных пределов производства.

Для обеспечения стабильности производства и качества продукции необходимы автоматические системы управления технологическими процессами (АСУТП), разработка которых осуществлялась рядом организаций. Наряду с этим разрабатывались системы автоматизации внутрицеховых и межцеховых транспортных связей. Большое значение дя надежного функционирования АСУТП имеет наличие оборудования, автоматически поддерживающего заданные условия работы, например саморегулирующихся дозаторов компонентов, реакторов, прессов, а так же надежных преобразователей влажности, температуры, давления, уровня и т.д.

В помольных отделениях необходимо соблюдать

3заданное соотношение масс компонентов тонкость помола вяжущего. Состав вяжущего обеспечивается весовыми автоматическими дозаторами песка и дробленной извести, а заданная тонкость помола – регулированием питания мельницы электроакустическими приборами.

АСУТП помольного отделения действует следующим образом: при отсутствии какого-либо компонента в бункерах над весовыми дозаторами, а так же при переполнении обоих бункеров смесью над мельницами дозировочно-смесительный узел отключается; при достижении нижнего уровня смеси в расходном бункере над мельницей или переполнении бункера над пневмокамерным насосом останавливаются соответствующая мельница и ее питатель; количество подаваемой в мельницу смеси регулируется исполнительным механизмом, воздействующим на нож питателя от сигналов электроакустического прибора.

В смесеприготовительном отделении необходимо поддерживать заданное соотношение вяжущего, песка и воды, обеспечивать необходимую длительность выдержки смеси в реакторе и ее формовочную влажность после обработки, а также автоматически связать все агрегаты, составляющие технологическую линию. В этом отделении приходится учитывать меняющуюся влажность песка и гашеной смеси на ряду с изменением содержания активной СаО в вяжущем. Для определения этих параметров требуются приборы с преобразователями, способные непрерывно определять влажность песка и гашеной смеси, а также активность извести или известково-кремнеземистого вяжущего.

АСУТП прессованного отделения обеспечивает распределение силикатной смеси по расходным бункерам и процесс формования сырца. Обработанная смесь поступает от стержневых смесителей по ленточному конвейеру в расходные бункера, расположенные перед прессами. На каждом бункере установлены преобразователи верхнего и нижнего уровней смеси. Очередность поступления смеси в бункер устанавливается по нижнему уровню обегающим устройством. При достижении верхнего уровня подача смеси в данный бункер прекращается, а при переполнении все бункеров останавливаются конвейер, стержневые смесители и разгрузочные аппараты реакторов. Связь между расходными бункерами смеси, прессами и укладчиком сырца на вагонетки осуществляется автоматикой прессов, включающей и выключающей питатели смеси по команде преобразователя ее наличия в прессе, включающей пресс при отсутствии запарочной вагонетки на месте или при ее заполнении. Помимо того, автоматически поддерживаются толщина сырца и весь процесс его формования в укладки по заданной программе на вагонетки. В запарочном отделении автоматизируется режим автоклавной обработки с помощью программных устройств различных типов (ПРЗ, АСТРА и др.), регистрирующих и регулирующих давление или температуру процесса по заданной кривой. Для правильного функционирования системы трубопроводы, подающие острый пар в каждый автоклав, оборудуются обратными клапанами.