Материал: Строительство нового завода по производству керамических труб
Установленный состав шихты: 100% глины считаю оптимальным для получения качественных изделий и обеспечения производства канализационных керамических труб, т. к. число пластичности глины составляет 16-18, имеет очень малое количество вредных примесей, хорошую влажность, содержит в своем составе каолинит и монтмориллонит.
Месторождение Чувашинское, Приуральский р-н, в
1,3 км северо-западнее пос. Фурманово. Представлено верхнечетвертичными и
современными суглинками. Мощность вскрыши составляет 0,5 м, полезной толщи 4,5
м [4].
Таблица 1.2
Химический состав глины месторождения Чувашинское, мас.%
|
Si |
|
CaO |
MgO |
|
п.п.п |
|
53,64-60,02 |
12,88-16,08 |
7,10-8,25 |
1,78-2,26 |
3,53-3,93 |
9,68-12,3 |
Таблица 1.3
Гранулометрический состав глин месторождения Чувашинское, мас.%
|
0,01 мм |
0,25-0,1мм |
0,1-0,05мм |
0,05-0,01мм |
|
36-69,6 (56,1) |
2,4-21,8 (8,7) |
4,2-25,6 (11,2) |
10,4-36 (24) |
2. Характеристика топлива
Газообразное топливо отличается от жидкого и твердого рядом преимуществ: легкое и удобное регулирование процесса горения, возможность его полной механизации и автоматизации; простота топливного хозяйства и оборудования; отсутствие золы при сжигании; лучшие санитарно-гигиенические условия труда, обслуживающего персонала.
В состав газообразного топлива входят горючая часть и балласт. Горючая часть представляет собой механическую смесь простейших горючих газов, таких как водород, метан, пропан, бутан и других газообразных углеводородов. Балластом являются негорючие газы, в том числе углекислый газ СО2 , азот N2 и кислород О2. При добыче газа в его составе имеются также водяные пары, смолистые вещества, минеральная пыль. Однако перед подачей газа потребителям его очищают, в результате чего содержание примесей сводится к минимуму.
В качестве топлива при проектировании будем
использовать природный газ Карачаганакского месторождения [4].
Таблица 1.4
Химический состав газа Карачаганакского месторождения, %
|
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
N2 |
|
95,1 |
1,1 |
0,3 |
0,03 |
0,02 |
0,4 |
3,05 |
1.1.3 Номенклатура продукции
Керамическими называют изделия и материалы, получаемые из глиняных масс или из их смесей с минеральными добавками путем формования и обжига.
Производство керамических изделий (в основном бытового назначения - посуда, вазы и т. п.) зародилось в глубокой древности, за несколько тысяч лет до нашей эры. Значительно позднее стали изготовлять керамические строительные материалы - черепицу, облицовочные плиты и кирпич.
Строительные керамические изделия классифицируют по структуре керамического черепка, по их конструктивному назначению, состоянию поверхности и т. д. туннельный печь керамический труба
По конструктивному назначению керамические материалы и изделия разделяют на следующие группы: стеновые (кирпич, камни керамические, стеновые блоки и панели из кирпича); для перекрытий (пустотелые камни, балки, панели перекрытия и покрытия из керамических камней); для облицовки фасадов зданий (кирпич и камни керамические лицевые, фасадные плитки, ковровая керамика и др.); для внутренней облицовки (глазурованные плитки и фасонные детали к ним, плитки для полов) ; кровельные (глиняная черепица пазовая штампованная и ленточная, плоская и волнистая ленточная и др.); трубы канализационные и дренажные; санитарно-технические (раковины, унитазы, смывные бачки и др.); кислотоупорные (кирпич, плитки, трубы); дорожные (кирпич, камни); теплоизоляционные (пористо-пустотелые кирпичи и камни, перлитокерамика и др.); заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит); огнеупорные (кирпич и фасонные изделия).
В соответствии с требованиями ГОСТ 286-82 диаметры труб круглого диаметра изготавливаются без раструба и с раструбом. Торцовые плоскости трубы в соответствии ГОСТа перпендикулярны к продольной оси трубы, отколы и вмятины по кромке торцов допускаются до 1/3 толщи стенки. Не допускаются сквозные отколы торцов трубы, а отдельные выплавки, пузыри и инородные включения на поверхности трубы не должны быть более 3 мм. Наружная поверхность трубы должна быть гладкой, цилиндрической или шестигранной, при внутреннем диаметре 150-200 мм. Внутренняя поверхность трубы - гладкая, черепок в изломе должен иметь однородную структуру и при ударе издавать чистый звук. Пористость трубы 12-18% [5].
Трубы должны изготовляться двух типов: с
цилиндрической наружной поверхностью; с шестигранной наружной поверхностью
(Рис. 1.1).
Рисунок 1.1 - Канализационные трубы: а) труба с
цилиндрической наружной поверхностью, б) труба с шестигранной наружной
поверхностью.
Таблица 1.5
Подробные требования к керамическим трубам
|
Диаметр трубы внутренний, мм |
Диаметр раструба внутренний, мм |
Допуски диаметров раструба |
L |
ЦиЦ |
Толщина стенок, мм |
Допуски толщины стенок, мм |
|
150 |
224 |
+/-7 |
1500 |
60-5 |
19 |
+/-3 |
|
200 |
282 |
+/-7 |
|
60-5 |
20 |
+/-3 |
|
250 |
340 |
+/-9 |
|
60-5 |
22 |
+/-3 |
|
300 |
398 |
+/-10 |
|
60-5 |
25 |
+/-3 |
|
350 |
456 |
+/-11 |
|
70-5 |
28 |
+/-3 |
|
400 |
510 |
|
|
70-5 |
30 |
+/-4 |
|
450 |
568 |
|
|
70-5 |
34 |
+/-4 |
|
500 |
622 |
|
|
70-5 |
36 |
+/-4 |
|
550 |
678 |
|
|
70-5 |
39 |
+/-4 |
|
600 |
734 |
+/-12 |
|
70-5 |
41 |
+/-4 |
Кроме того, требуется соответствие конструкции и
предельных отклонений размеров труб приведенным схемам:
Рисунок 1.2 - Допустимые отклонения: 1 - ствол трубы; 2 -
раструб; 3 - внешнее плечо раструба; 4 - внутреннее плечо раструба
Физико-механические свойства, основные
номинальные размеры труб и предельные отклонения от них приведены в таблицах
1.6 и 1.7.
Таблица 1.6
Основные размеры труб, мм
|
Внутренний диаметр |
Внутренний диаметр |
Внутренний диаметр |
|||
|
Номинальный |
Предельные отклонения |
Номинальный |
Предельные отклонения |
Номинальный |
Предельные отклонения |
|
50 |
±2 |
11 |
±2 |
333 |
|
|
75 |
|
13 |
|
|
|
|
100 |
±3 |
15 |
±3 |
333 |
±10 |
|
125 |
|
18 |
|
|
|
|
150 |
|
20 |
|
|
-5 |
|
175 |
±5 |
22 |
±5 |
333 |
+10 |
|
200 |
|
24 |
|
|
|
|
250 |
|
25 |
|
|
-5 |
|
300 |
|
27 |
|
|
|
Таблица 1.7
Физико-механические свойства труб
|
Диаметр трубы, мм |
Прочность трубы кН (кгс), не менее |
Морозостойкость, циклы, не менее |
|
50-75 |
3,5-4,0* (350-400) |
15 |
|
100-150 |
4,5-5,0* (450-500) |
15 |
|
175-200 |
5,0-5,5* (500-550) |
15 |
|
250-300 |
5,5-6,0* (550-600) |
15 |
|
Примечание: Для труб высокого качества |
||
Допускаемые отклонения от номинального диаметра
трубы и дефекта на поверхности приведены в таблицах 1.8 и 1.9.
Таблица 1.8
Допускаемые отклонения от номинальной формы
|
Диаметр труб, мм |
Дефекты и допускаемые отклонения, мм, не более |
||
|
|
Овальность |
Перекос |
Овальность |
|
50 |
2(1) |
50 |
2(1) |
|
75 |
3(2) |
75 |
3(2) |
|
100-150 |
4(3) |
100-150 |
4(3) |
|
175-200 |
5(4) |
175-200 |
5(4) |
|
250-300 |
6(5) |
250-300 |
6(5) |
|
Примечание. В скобках - для труб высокого качества. |
|||
Таблица 1.9
Допускаемые дефекты на поверхности трубы
|
№п/п |
Наименование показателя |
Норма, не более |
|
1 |
Выплавки, пузыри, вмятины, отбитости размером от 3 до 6 мм, шт. |
5 |
|
2 |
Инородные включения размером от 3 до 6 мм, шт |
8 |
|
3 |
Отколы глубиной не более 1/4 толщины стены и размером от 3 до 6 мм: ( в том числе и от известковых включений), шт. |
8 |
|
4 |
Заусеницы по краям торцевых плоскостей, мм |
1 |
|
5 |
Сквозные трещины длиной не более 80 мм или сквозные кольцевые трещины длиной не более 1/4 длины окружности, шт. |
1 |
|
6 |
Сквозные продольные трещины длиной не более 30 мм, шт. |
1 |
Мной в соответствии с требованиями ГОСТ 286-82 выбрана следующая номенклатура проектируемого завода: кислотоупорные канализационные трубы с цилиндрической наружной поверхностью с внутренним глазурованием. Длина труб 1500 мм, диаметр труб 150 мм, диаметр раструба 224 мм.
Производственная программа завода.
Данные по производственной программе
на выпуск готовой продукций приводятся в таблице 1.10.
Таблица 1.10
Программа выпуска продукции
|
Вид изделий |
Марка |
Размеры, мм |
Масса, кг |
Расход сырья на 1000 шт. изделий в год, м3 |
Программа выпуска изделий, штук |
|||
|
|
|
Длина |
Диаметр |
|
|
в год |
в сутки |
|
|
|
|
|
|
|
|
Глина |
|
|
|
Труба керамическая |
150-15 ГОСТ 286-82 |
1500 |
150 |
224 |
36 |
28,5 |
139000 |
514 |
1.1.4 Технология производства
1. Обоснование выбора способа производства
На современных заводах Голландии, Германии, Финляндии, Польши и ряде других стран используют новейшее оборудование и агрегаты, управление работой которых механизировано и автоматизировано. Применяют ящичные подаватели с объемом бункеров 100 м и более, вальцы различных типов (зубчатые, камневыделительные, грубого и тонкого помола со шлифовальными приспособлениями), бегуны, двухвальные смесители, глинопротирочные машины, башни-силосы, мощные вакуум-прессы для формования труб из масс с пониженной влажностью (12-14%), резательные и укладочные автоматы. Оборудование расставляют по горизонтальной схеме, что обеспечивает свободный доступ к нему при монтаже и ремонте. Получили распространение камерные сушилки нового типа с ритмическим режимом сушки. Периодичность работы этих сушилок, позволяющих вести загрузку и разгрузку пять дней в неделю при любом режиме сменности прессового отделения, выявила их преимущества перед непрерывно действующими туннельными сушилками. В камерных и туннельных конструкциях сушилок зарубежных заводов применяют индивидуальные вентиляционные агрегаты с электрическими или паровыми калориферами для промежуточного подогрева теплоносителя, снабженные осевыми вентиляторами, которые могут подавать дополнительный теплоноситель на отдельные участки сушилки с созданием многократной поперечной рециркуляции. Индивидуальные вентиляционные агрегаты используют как для стационарной установки по осевой линии в сдвоенных сушильных туннелях, так и с передвижением в сушильных помещениях при сушке труб на стеллажах. Срок сушки в сушилках различного типа от 30 до 60 ч. Новые туннельные печи длиной от 90 до 140 м с шириной обжигового канала 2,6 - 6,8 м при высоте 1,5-1,7 м имеют плоский свод, в который вмонтированы импульсные горелки и вентиляционное оборудование. Сроки обжига от 35 до 55 ч. Некоторые фирмы применяют упаковку труб в полиэтиленовую пленку. Мешок из пленки надевают на пакет труб, лежащий на поддоне, после чего пленку подвергают тепловой обработке; она дает усадку, скрепляя в единый комплекс поддон и трубы. В самом крупном и наиболее механизированном заводе керамических дренажных труб “Дольни Буковско” мощностью 38 млн. шт. труб усл. диаметра изготавливаются многогранные трубы диаметром до 130 мм.
Подготовка массы заключается в обогащении, дроблении, тонком помоле материалов, увлажнении и перемешивании массы. Подготовленные материалы керамической массы тщательно смешивают. Различают три способа приготовления керамической массы: пластический, полусухой и шликерный.
При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают с добавками воды до получения теста с влажностью от 18 до 28%. Этот способ производства керамических строительных материалов является наиболее простым, наименее трудоемким и потому наиболее распространенным. Он применяется в случаях использования среднепластичных и умеренно-пластичных, рыхлых и влажных глин с умеренным содержанием посторонних включений, хорошо размокающих и превращающихся в однородную массу.