5. Технологічні комплекси для виробництва силікатної цегли

5.1. Опис технологічного комплексу для виробництва силікатної цегли

Технологічний процес виробництва силікатної цегли (мал.5.1) включає наступні основні операції: помел вапна разом з піском, масозаготування шихти, пресування цегли з наступним укладанням сирцю на вагонетки, автоклавну обробку цегли, відвантаження цегли споживачу.

Рис. 5.1. Технологічна схема виготовлення силікатної цегли

Основним устаткуванням помольного відділення вапна є двокамерні млини (СМ-1456 чи СМ-14) продуктивністю 3,5 - 5 т/год.

Для інтенсифікації процесу подрібнення помел вапна здійснюється разом з піском ( співвідношення, що рекомендується 1:1).

Подача сировини здійснюється через систему елеваторів і стрічкових транспортерів, дозування - тарілчастими живильниками.

Масозаготівка включає дозування піску і меленого вапна, а також часткове дозволоження шихти.

Масозаготівельне відділення містить: склад піску, систему дозаторів-живильників, вузол просіювання для видалення глинистих включень, змішувачі для спільного перемішування піску і меленого вапна і їхнього зволоження (вологість готової суміші 6...7%), реактори для гасіння суміші (час гасіння 10-15 хв).

Пресування цегли й укладання сирцю на вагонетки є найбільш відповідальними технологічними операціями. Пресове відділення включає транспортуючі лінії подачі маси до пресів (СМ-816 чи СМС-152). Усі преси обладнані автоматами-укладальниками (СМ-1030А).

Термоволога обробка цегли-сирцю здійснюється в автоклавах. Використовується система штовхальників і електропередавальні візки. Найчастіше застосовуються автоклави прохідні, з гідравлічною системою закривання кришок. Пропарювання сирцю здійснюється протягом 10...12 годин при Т=200^оС и тиску пари 10 атм.

Відправлення цегли споживачу здійснюється залізничним чи автомобільним транспортом. Відвантаження виконується мостовими кранами вантажопідйомністю 5...10 т зі спеціальними 4-сторонніми захоплювачами.

На рис.5.1 представлена типова технологічна схема виробництва цегли.

5.2. Підбор основного технологічного устаткування

Зробимо підбор основного технологічного устаткування заводу з виробництва силікатної цегли потужністю Q_з=85 млн штук умовної цегли в рік.

Режим роботи - двозмінний (n_зм=2), тривалість зміни t_зм= 8 год; кількість робочих днів у тиждень - 6; у році - D_p= 253 дня.

Календарний фонд робочого часу

Т_р=D_pt_змn_зм=25382=4048 год.

При питомій витраті на одну тисячу штук умовної цегли вихідних сировинних матеріалів - піски =2,1м³, вапна =300 кг - одержимо річну витрату матеріалів:

=8510³2,11,5=267,7510³ т,

де _піска=1,5 т/м³ - щільність піску;

=25,510³0,3=25,510³ т.

Для дозування грудкового вапна в молоткових дробарках використовуємо пластинчастий живильник (ДСТ 7424 -71) продуктивністю Q_ж.р.=12 т/год із шириною полотна В=0,5 м і швидкістю робочого органа V=0,1-0,4 м/с. Кількість вапна, що подається живильником у рік, складає (при К_в=0,75)

.

Тоді Q_ж.р.=1240480,75=36432 т.

Необхідна кількість живильників

.

Приймаємо кількість живильників, рівну одному.

Для дроблення грудкового вапна використовуємо молоткову дробарку СМД-147 продуктивністю Q_др=10 т/год. Діаметр ротора D_р=0,8 м, частота обертання n_р=16,67 с^-1, розмір щілини між колосниками В=1310^-3 м.

Річний об’єм матеріалу, що переробляється дробаркою, Q_др.р, при коефіцієнті використання К_в=0,7 складає

=1040480,7=28336 т.

Необхідна кількість дробарок

.

Приймаємо кількість дробарок рівну одній.

Для подачі дробленого вапна в приймальний бункер використовуємо вертикальний ківшевий елеватор ЦТ-400А продуктивністю Q_ел.=15 т/год. Кількість вапна, поданої елеватором у рік, Q_ел.р. при К_в= 0,7

=1540480,7=42504 т.

Необхідна кількість елеваторів

.

Приймаємо кількість елеваторів, рівну одному.

Для рівномірного дозування і подачі піску використовуємо стрічковий ваговий живильника маятникового типу СБ-26А продуктивністю Q_ж=7,5...39 т/год. Точність дозування ±2%, потужність електродвигуна - 0,6 квт.

Для транспортування піску використовуємо стрічкові конвеєри (див.поз. 5, 8, 15, 18, на рис.5.2) із шириною стрічки В=0,4 м і швидкістю руху стрічки V=2 м/с.

Для очищення піску від органічних домішок і сторонніх включень використовуємо похилий інерційний грохот ГІС середнього типу. Поверхня, що просіює - сито, кут нахилу - 25°. Амплітуда коливань - 3 мм, частота обертання вала вібратора - 20,8 с^-1.

Спільний помел піску і вапна здійснюється в трубних кульових млинах СММ-2051 розміром 2х10,5 м. Продуктивність двокамерного млина при 12%-их залишках на ситі №008 складає 15 т/год.

Частота обертання барабана млина n_м=20,97 об/хв. Потужність привода N=500 квт.

Вагове співвідношення між кількістю вапна і піску перед подачею в млин (В:П) повинне складати від 2:1 до 1:1.

Річний обсяг вапняно-піщаної шихти, що подрібнюється млином, Q_м.р., при К_в=0,85

=1540480,85=51612 т.

Необхідна кількість млинів

.

Приймаємо кількість млинів рівну шести.

Дозування вапняно-піщаної шихти здійснюється шнековими живильниками з основними характеристиками: діаметр шнека - S=0,15 м; крок шнека S=0,15 м; коефіцієнт заповнення – К₃= 0,4; частота обертання шнекового вала n=80 хв^-1.

Завантаження подрібненої вапняно-піщаної суміші в прийомні бункери здійснюється двокамерними пневмонасосами ТА-29А.

Об'ємна подача насоса - 60 т/год, дальність транспортування по горизонталі - 1000 м, по вертикалі - 50 м, ємність камери - 6,3 м³, робочий тиск - 0,6 МПа.

Річний обсяг матеріалу, що транспортується пневмонасосом, Q_пн.річ, при К_в=0,8

=6040480,8=194304 т.

Необхідна кількість пневмонасосів

.

Приймаємо кількість пневмонасосів, рівну двом.

Змішування вапняно-піщаної маси (90% піску і 10% вапна) з її зволоженням здійснюється в двовальних лопатевих змішувачах з гумовим корпусом LВ=3,50,8 м. Продуктивність змішувача - Q= 40 м³ /год, частота обертання валів змішувача - n= 70,7 хв^-1. Річний об’єм шихти, що переробляється в змішувачі, Q_зм.год при її насипній масі _ш=1,3 т/м³; К_в=0,8

=401,340480,8=168369,8 т.

Необхідна кількість змішувачів

.

Приймаємо кількість змішувачів, рівну двом.

Гасіння вапняно-піщаної суміші здійснюється в двох силосах (реакторах) ємкістю по 60 м³ кожний з розвантаженням матеріалу в нижніх конічних частинах за допомогою тарілчастих живильників.

Для обробки силікатної суміші після вилежування її в силосах використовуємо стрижневий змішувач (розтирач) СМС-82 продуктивністю Q_{зм-р.год}=80 м³/год. Частота обертання барабана n= 20 хв^-1, потужність електродвигуна N=75 кВт.

Річний об’єм, що переробляється в змішувачі (розтирачі) маси, Q_зм-р.р., при К_в= 0,8

=801,340480,8=336739,6 т.

Необхідна кількість змішувачів

.

Приймаємо кількість змішувачів-розтирачів, рівну 1.

Пресування силікатної цегли здійснюємо в колінно-важільних пресах СМС-152 продуктивністю (у перерахуванні на одинарну цеглу, ДСТ 379-79) 3070 шт/год. Тиск пресування Р=(25...30) МПа при вологості шихти W= 6,7%.

Встановлена потужність електродвигунів М= 38 кВт.

Річна продуктивність преса, Q_пр.р., при К_в=0,7

=307040480,7=8699152 шт.

Необхідна кількість пресів

.

Приймаємо кількість пресів, рівну десяти.

Знімання цегли з поверхні кожного столу преса здійснюється за допомогою автомата-укладальника СМС-19А, що забезпечує укладання цегли в штабель на автоклавну вагонетку СМС-47А.

Автоклавні вагонетки транспортуються від пресів і назад на накопичувальні шляхи пресів електропередавальним візком.

Для гідротермальної обробки цегли-сирцю використовуються прохідні автоклави розмірами LВH=23,2 м  2,56 м  3,72 м із двостороннім завантаженням і вивантаженням, а також торцевими кришками, які відкриваються.

Режим роботи автоклавів: температура гідротермальної обробки - 174,5...203^оС, тиск пари - 0,8...1,6 МПа, час обробки - 8...12 год.

Кількість циклів запарювання К_о

,

де К_о - коефіцієнт оборотності; Т - час проведення циклу запарювання цегли.

При циклі 12 год. коефіцієнт К_о=2.

Цегла вивантажується з автоклавів і транспортується на склад готової продукції (із запасом цегли не менш дводобової продуктивності заводу), де по рейковому шляху уздовж автоклавів переміщується електропередавальний міст вантажопідйомністю 10 т.

Навантаження цегли споживачам виконують мостовим краном вантажопідйомністю 10т із двосторонніми грейферними захоплювачами.

Поверхня автоклавных вагонеток очищується від затверділого шару силікатної суміші агрегатом МВ-23Б.

Продуктивність агрегату - 60 вагонеток у годину. Привод очисних голівок містить у собі два електродвигуни потужністю 17 квт кожний. Частота обертання голівок 9,5 с^-1.