Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология строительной керамики. Учебное пособие
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
Е.В. Баранов, Т.И. Шелковникова, А.М. Усачев
ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ КЕРАМИКИ
Учебное пособие
для выполнения курсового проекта
по дисциплине «Технология строительной керамики»
Воронеж 2016
1
УДК 666.97 (05)
Б 241
Баранов, Е.В.
Технология строительной керамики: учеб. пособие / Е.В. Баранов,
Т.И. Шелковникова, А.М. Усачев ; Воронежский ГАСУ. - Воронеж,
2016. – 80 с.
ISBN 978-5-89040-635-4
Е.В. Баранов, Т.И. Шелковникова,
А.М. Усачев, 2016
Воронежский ГАСУ, 2016
ББК 35.41 х46
Б 241
Рецензенты:
кафедра технологии стекла и керамики
Белгородского государственного технологического университета
им. В.Г. Шухова;
А.В. Хорина, инженер-технолог ООО «Воронежская керамика»
Представлены задачи, состав, требования к содержанию и оформлению
разделов пояснительной записки и графической части курсового проекта по
дисциплине «Технология строительной керамики». В приложениях представлен
справочный материал, необходимый для выполнения разделов курсового проекта.
Предназначено для студентов бакалавриата, обучающихся по
направлению «Строительство», профиль «Производство и применение
строительных материалов, изделий и конструкций».
Ил. 16. Табл. 47. Библиогр.: 26 назв.
УДК 666.97 (05)
ББК 35.41 х46
Печатается по решению учебно-методического совета
Воронежского ГАСУ
2
ВВЕДЕНИЕ
Керамические материалы отличаются своей долговечностью, высокими
художественными характеристиками, полным отсутствием токсичности и
находят самое широкое применение в различных отраслях и быту. Они применяются в наружных и внутренних стенах зданий (керамический кирпич и керамические блоки, керамические камни и перемычки), в кровельных покрытиях
(керамическая черепица), в сантехоборудовании (изделия из фаянса и фарфора
в виде раковин, унитазов), в трубопроводах (керамические канализационные и
дренажные трубы), в облицовке фасадов зданий и внутренней поверхности стен
и полов (лицевой керамический кирпич и керамические камни, клинкерный
кирпич, керамическая плитка различного назначения), как засыпная теплоизоляция и легкие заполнители для бетона (керамзит, перлит и др.).
Выполнение курсового проекта обеспечивает более глубокое овладение
студентами знаниями по технологии керамических материалов, а также позволяет закрепить полученные теоретические знания при изучении дисциплины.
3
1. ЦЕЛЬ, ЗАДАЧИ И СОСТАВ ПРОЕКТА
Основная цель выполнения курсового проекта заключается в закреплении
и расширении теоретических знаний, углубленном изучении и проработке материала в объеме одной из тем и приобретении практических навыков проектирования предприятий по производству изделий керамической промышленности.
Курсовой проект выполняется в соответствии с заданием на проектирование, в котором определяются исходные данные по номенклатуре и объему выпускаемых материалов и изделий, способ подготовки шихты и формования изделий.
В ходе работы над курсовым проектом студенту предстоит решить следующие задачи:
- изучить требования нормативных документов по предлагаемой к выпус-
ку продукции;
- выполнить анализ современного состояния и перспективы развития
производства конкретного вида керамических материалов и изделий;
- подобрать сырьевые материалы и добавки для обеспечения выпуска вы-
сококачественной продукции;
- обосновать выбор технологии производства, проанализировав суще-
ствующие и определив перспективные технологические приемы и операции;
- определить режим работы предприятия, рассчитать производственную
программу по выпуску продукции, произвести расчет грузопотоков;
- подобрать необходимое технологическое оборудование для реализации
проектируемого производственного комплекса;
- предусмотреть мероприятия по технике безопасности и охране окружа-
ющей среды.
Курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части
выполненной на листах формата А1.
Пояснительная записка включает следующие разделы:
Введение
1. Характеристика выпускаемой продукции
2. Характеристика сырьевых материалов
3. Выбор и обоснование технологии производства
4. Описание принятой технологии производства
5. Расчеты производственной программы и расхода сырьевых материа-
лов, режим работы
6. Расчет складов сырья, готовой продукции и промежуточного складирования
7. Подбор основного технологического оборудования
8. Решения по охране труда и экологической безопасности
9. Организация контроля технологического процесса и качества готовой
продукции
Заключение
Список использованных источников
4
В графической части представляется:
1. План проектируемого корпуса с размещением в нем основного техно-
логического оборудования.
2. Разрезы с размещением в них основного технологического оборудова-
ния (не менее двух).
2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ РАЗДЕЛОВ КУРСОВОЙ
РАБОТЫ
2.1. Введение
Во введении кратко рассматривается состояние и перспективы развития
производства керамических материалов конкретного вида и тенденции рынка
сбыта, делается вывод о целесообразности строительства керамического завода,
определяются цели и задачи выполняемого проекта.
Введение должно содержать оценку современного состояния решаемой
научно-технической проблемы и обоснование необходимости выполнения данного проекта. Во введении должна быть сформулирована актуальность и новизна разрабатываемой темы. Объем введения - не более двух страниц.
2.2. Характеристика выпускаемой продукции
В соответствии с заданием на проектирование по нормативным докумен-
там (стандартам, техническим условиям и т.д.), современным сборникам и каталогам изучаются основные требования к предлагаемым изделиям, принимается изделие - представитель и вычерчивается его эскиз.
В разделе приводят основные показатели, установленные для данного вида изделия действующими стандартами и техническими условиями: размеры,
масса, пустотность, теплотехнические показатели (при необходимости), прочностные показатели, морозостойкость и др.
Например: для керамического кирпича должны быть следующие данные:
- размеры кирпича, мм;
- масса кирпича, кг;
- пустотность, %;
- марка по прочности;
- марка по морозостойкости;
- для лицевого кирпича вид, цвет отделки;
- допустимые отклонения от геометрических размеров, мм;
- вид и характер допускаемых дефектов (отбитости и притупленности ре-
бер и углов, трещины).
5
2.3. Характеристика сырьевых материалов
По нормативным документам или другим литературным источникам изучаются требования к сырьевым материалам и рецепты массы для производства
конкретно принятого изделия (некоторые рекомендации по применению глинистого сырья представлены в прил.1). Основными компонентами, входящими в
состав керамических масс, являются глинистые материалы (глины, суглинки) и
различного рода добавки. В связи с этим в данном разделе обосновывается и
принимается месторождение глинистого сырья. Рассматривается характеристика глинистого сырья конкретного месторождения и приводится его химический
состав, минералогический состав, дообжиговые свойства (число пластичности,
нормальная формовочная влажность, гранулометрический состав, воздушная
усадка), обжиговые свойства (температура спекания, интервал спекания), целесообразность использования добавок и др. (прил.1).
Химический состав глин колеблется в широких пределах, и входящие в
состав глин окислы по разному влияют на процесс получения конечных свойств
керамики. Для корректировки свойств исходного сырья в керамические массы
вводят различные виды минеральных или органических добавок, которые делятся на следующие группы: пластифицирующие, отощающие, выгорающие,
плавни, добавки специального назначения. При необходимости введения добавок для обеспечения выпуска высококачественной продукции приводятся их
основные характеристики. В случае изготовления глазурованных или ангобированных изделий указывается состав глазури (ангоба) и основные свойства
материалов, применяемых для изготовления глазури (ангоба). Обосновывается
состав шихты. Важным условием при выборе месторождений сырьевых материалов надлежащего качества является близость их расположения к предполагаемому месту строительства.
2.4. Выбор и обоснование технологии производства
Для обоснования способа производства необходимо сделать обзор существующих технологических приѐмов производства данного вида продукции, их
достоинств и недостатков. В зависимости от способа формования, применяемого оборудования и параметров процесса можно получить изделия с широким
диапазоном показателей свойств. Способ формования определяет требуемое
качество формовочной смеси, обеспечиваемое выбранным способом ее подготовки. Другим основополагающим фактором, влияющим на выбор способа подготовки массы, является характеристика исходного сырья, особенно глинистой
составляющей. Химико-минералогический состав глинистого сырья, пластичность, влажность, наличие органических включений играют важную роль в
назначении способа подготовки формовочной смеси. При проектировании технологии строительной керамики необходимо учитывать характеристики пред-
6
назначенной к выпуску продукции, характеристику используемого сырья и
предполагаемый способ формования.
Технологический процесс изготовления изделий строительной керамики
включает следующие основные операции: переработка глиняной массы, формование изделий, их сушка и обжиг. Отдельной операцией производится подготовка
корректирующих добавок.
В настоящее время приняты следующие способы изготовления керамических изделий: пластический; жесткое формование; полусухое прессование;
комбинированный способ, шликерное литье.
При пластическом способе формования влажность шихты в зависимости
от свойств глиняного сырья, находится в пределах от 18 до 23 %. При жестком
способе формования формовочная влажность находится в пределах от 14 до
16 %. Полусухой способ производства изделий предусматривает формование из
сыпучих масс с влажностью от 8 до 12 %.
При первых двух методах (пластическом и жестком) формование производится способом экструзии, в третьем случае - уплотнением пресс-порошка в
коленорычажных или гидравлических прессах.
В производстве керамической плитки для приготовления шликера возможны варианты совместного или раздельного мокрого помола пластичных
(глинистых) и непластичных компонентов.
Для выполнения этого раздела необходимо изучить имеющуюся техническую литературу, периодические издания и установить основные технологические операции, необходимые для производства конкретного вида изделий.
Раздел начинают с составления функциональной схемы (функциональных
схем) производства изделия. Далее по каждому из переделов проводится сравнительный анализ вариантов осуществления конкретных переделов и принимается обоснованное решение о целесообразности осуществления конкретной
операции оптимальным способом.
Анализ каждого передела должен проводиться с учетом данных современной технической литературы и результатов патентных исследований.
На основании анализа и сравнения различных способов производства
принимается тот или иной способ и указывается его преимущества перед другими.
7
2.5. Описание принятой технологии производства
На основании проведенного анализа возможных вариантов реализации
отдельных технологических операций в данном разделе описывается принятая
технология, составляется функциональная и (или) технологическая схема производства изделий.
Функциональная схема дает перечень определяющих технологических
переделов с указанием их параметров, последовательная связь между которыми
показывается стрелками.
Технологическая схема отображает последовательность технологических
процессов и переделов при изготовлении строительных материалов и изделий
посредством условного изображения оборудования и аппаратов, на которых
осуществляются эти процессы. Допускается не обозначать транспортирующее и
другое вспомогательное оборудование.
Схема технологического процесса должна давать ясное представление о
последовательности движения исходных материалов и полуфабрикатов от поста к посту и по переделам с учѐтом переработки и удаления отходов.
Описание принятой к реализации технологической (функциональной)
схемы приводится с указанием конкретных технологических параметров: размеров кусков материала, влажности сырья, шихты, сырца до и после сушки,
давления прессования, температуры сушки и обжига, режимов тепловой обработки, способов хранения сырья, сырцовых изделий и готовой продукции.
2.6. Расчет производственной программы и расхода сырьевых
материалов, режим работы
Для расчета производственной программы необходимо, прежде всего,
определить режим работы предприятия (цеха, линии) по выпуску керамических
материалов и изделий. Режим работы выбирается по нормам технологического
проектирования, исходя из наиболее эффективного использования оборудования, экономии рабочей силы и характеризуется числом рабочих дней в году, в
неделе, числом смен в сутки, продолжительностью смены, годовым фондом
времени работы линии и оборудования (в ч), и представляется в виде табл. 1 (некоторые сведения по этому разделу представлены в прил. 1).
Годовой фонд времени работы предприятия (линии) - это продолжительность работы предприятия или технологической линии в условном календарном году. При выполнении технических расчетов следует учитывать так
называемый расчетный фонд времени, используемый только для непосредственного выпуска продукции. При выполнении технико-экономических расчетов учитывают номинальный фонд времени, включающий и время выпуска
продукции, и время ремонта оборудования (или технологических линий).
8
При непрерывном режиме работы годовой фонд времени работы предприя-
Подразделения предприятия
Количество рабочих суток в
году
Количество рабочих смен в
сутки
Продолжительность рабочей
смены, ч
Годовой фонд рабочего времени, ч
номинальное
расчетное
номинальный
расчетный
тия, ч/год, рассчитывается по формулам:
- при трехсменном режиме работы:
Тф = (365 - n)·3·8 (1)
- при двухсменном режиме работы:
Т
= (365 - n)·2·12, (2)
ф
где n – количество дней на капитальный ремонт (принимается 15 - 20 дней в
году).
При прерывном двухсменном режиме работы годовой фонд времени работы
предприятия (ч/год) равен:
Тф = (365 – m)·2·8, (3)
где m – количество выходных и праздничных дней в году (в проекте принимается 112 - 114 дней).
Сушильно-обжиговые отделения, в которых завершается технологический процесс, должны работать по системе непрерывной рабочей недели (365
дней в год) в 3 смены по 8 ч (или в 2 смены по 12 ч). В остальных цехах для керамического производства, как правило, считают календарное время равным
365 дней в год, а время работы предприятия, в большинстве случаев, при непрерывной рабочей недели составляет 350 дней в году, оставшиеся 15 дней отводятся на планово-предупредительные ремонты, либо предприятие работает
по прерывной 5-6 дневной рабочей недели с учетом плановопредупредительных ремонтных работ. Отгрузка готовой продукции автотранс-
Таблица 1
Режим работы предприятия
9
портом осуществляется по системе прерывной (5-6-дневной) рабочей недели в
Наименование выпускае-
мых материалов и
изделий
Ед.
измерения
Объѐм производства
годовой
суточный
сменный
часовой
1-2 смены, а отгрузка готовой продукции железнодорожным транспортом осуществляется по системе непрерывной рабочей недели в 3 смены (365 дней в
год).
Для определения годового фонда времени работы технологического оборудования необходимо учесть время на его текущий ремонт, на плановые остановки, предусматривающие потери времени на чистку, смазку, подналадку
оборудования внутри смены, потери времени по передаче смены и уборке рабочего места и др. Расчетное рабочее время работы оборудования в год определяется по формуле:
Тр = Тф · Кти, (4)
где Тф - годовой фонд времени работы предприятия, рассчитанный по формулам (1), (2),(3);
Кти - коэффициент технического использования оборудования.
В курсовом проекте коэффициент технического использования оборудования можно принять 0,9-0,95.
Производственная программа изготовления строительных материалов и
изделий рассчитывается на основании задания по объему их выпуска, технологии производства и принятого режима работы предприятия, цеха, линии. Расчет
производственной программы оформляется в виде табл. 2.
Таблица 2
Производственная программа по выпуску материалов и изделий
Расчет производственной программы по сырью производится с использованием показателей, характеризующих потери массы исходного сырья по ходу
технологического процесса. Расчет расхода сырьевых компонентов на единицу
продукции, изделие производится в соответствие с нормативными документами
с учетом неизбежных производственных потерь (при транспортировании, при
сушке, потери при прокаливании и др.) и брака (технологические потери для
некоторых видов материалов представлены в прил. 1). Расчет расхода сырьевых
материалов ведут в порядке обратном технологическому потоку (начиная со
склада готовой продукции и заканчивая складом сырьевых материалов), за исходную величину принимают заданную производительность предприятия. На
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]