Процессы и аппараты уплотнения известково-песчаной смеси при производстве силикатного кирпича

 

Известь является вторым компонентом силикатной смеси и самым дорогим. По ГОСТ 9179–77 «Известь строительная. Технические условия» воздушная строительная известь по содержанию основных оксидов СаО и MgО в активном состоянии подразделяется на:

Кальциевую – с  содержанием СаО более 70% и MgO не более 5%;

Магнезиальную – с  содержание CаО более 70% и MgО не более 20%;

Доломитовую – с содержанием MgO не более 40%.

По содержанию активных СаО и MgО кальциевая известь делится  на три сорта:

1 сорт – с содержанием  (СаО и MgО)акт более 90%;

2 сорт – с содержанием (СаО и MgО)акт 80–90%;

3 сорт – с содержанием  (СаО и MgО)акт 70–80%.

По фракционному составу  известь подразделяют на комовую  и порошкообразную. Известковые  заводы (цехи) выпускают негашеную  и гидратную (гашеную) известь, получаемую гашением кальциевой, магнезиальной и доломитовой извести.

 

Строительная негашеная  известь по времени гашения подразделяется на быстрогасящуюся – не более 8 мин, среднегасящуюся – не более 25 мин и медленногасящуюся –  более 25 мин. Пережог извести не допускается.

В основном заводы по производству силикатного кирпича применяют комовую негашеную известь как собственного производства, так и привозную.

2.Описание  и назначение заданного технологического  процесса, и обоснование технологической  схемы производства.

2.1.Выбор и  обоснование технологической схемы производства.

Технологический процесс  производства силикатных стеновых материалов предусматривает добычу и подачу песка с молотой известью и  гашение полученной смеси.

Песок доставляется из карьера, очищается от комьев глины и направляется на совместный помол с известью. Различают силосный и барабанный способ гашения извести. При силосном способе такой, как в моей тех. схеме, с помощью донных разгружателей непрерывного действия обеспечивается непрерывная выгрузка загашенной известково-песчаной смеси при непрерывном процессе гашения. Барабанный способ: суть этого метода заключается в следующем песок и тонкомолотая негашеная известь, получаемая измельчением в шаровой мельнице комовой извести, поступают в отдельные бункера над гасильным барабаном. Из бункера песок и известь периодически загружаются в гасильный барабан. Причем песок дозируется по объему, а известь - по массе. После гашения силикатную смесь подвергают вторичному перемешиванию в двухвальном смесителе до требуемой влажности. Далее готовая смесь транспортируется в прессовое отделение. Прессуются методом полусухого прессования, укладываются на автоклавную вагонетку. В автоклавном отделении изделия проходят тепловлажную обработку. На участке разгрузки готовых изделий применяют контейнеры различного типа, обеспечивающие сохранность их при транспортировании. [1].

 

 

 

 

 

 

2.2. Описание  технологической схемы производства.

1.2 Компоновка и размещение  оборудования в составе технологической  линии.

 

Рис. 1

2 — скребковый конвейер; 3 — дробилка; 4 — вертикальный ковшовый конвейер; 5, 15 — бункер комовой извести и песка; 6, 13, 20, 22 — ленточные конвейеры; 7, 19 — тарельчатые питатели (дозаторы); 8 — трубная мельница для помола извести с песком; 9 — винтовой питатель; 10 — двухкамерный пневмонасос; 11 — бункер известково-песчаной смеси; 12 — грохот; 14 — ленточный питатель; 16 — смеситель; 17 — ленточный реверсивный конвейер; 18 — силосы (реакторы); 21 — стержневой смеситель; 23 — пресс; 24 — автомат-укладчик; 25 — запарочная вагонетка; 26 — электропередаточный мост; 27 — автоклавы; 28 — кран для погрузки готовой продукции

 

 

 

2.3. Описание заданного технологического процесса

Для производства одинарного и полуторного  силикатного кирпича применяют  револьверный кривошипно-рычажный пресс  с поворотным столом. Он представляет собой четырёхпозициоонный револьверный полуавтомат, в котором в одной из позиций происходит наполнение известково-песчаной массой двух форм, во второй – прессование двух кирпичей, в третьей, выталкивание двух кирпичей.

 

Рис.2 Пресс револьверный СМС -152 для силикатного кирпича:

1, 18- двигатель; 2, 17 – клиномерная передача; 3, 7, 9, 14 -подшипниковые опоры; 4, 15 - муфты; 5, 16 - редукторы; 6 -- фрикционная пневмомуфта; 8- зубчатая цилиндрическая передача; 10 - коленчатый вал; 11 - механизм прессования; 12 - механизм поворота стола, 13 - коническая зубчатая передача пресс-мешалки; 19 - поворотный стол с пресс-формами; 20 - кони ческая зубчатая передача зачистной щетки; 21 - тормоз; 22 - механизм выталкивания кирпича-сырца; 23 -трансмиссия к автомату-укладчику.

 

Рис. 3. Механизм подъмника штампов, выталкивателя штампов и уборки просыпи пресса СМС-152А

1. подъмник штампов; 2- выталкиватель штампов; механизм уборки просыпи.

Револьверый пресс СМС-152А

 (рис. 2-3) предназначен для формования утолщенного пустотелого силикатного кирпича и одинарного полнотелого, изготовляемого из увлажненной смеси песка, извести и других добавок. Пресс относится к кривошипно-рычажному типу машин с периодическим вращением револьверного стола. Прессование кирпича-сырца — одностороннее одноступенчатое. Пресс имеет станину, механизм прессования, коленчатый вал, стол, механизм выталкивания, регулятор наполнения и стабилизатор, привод, приводной вал, штамп, мешалку, выталкиватель штампа со съемником и механизм сбора просыпи (рис.2).

Станина пресса выполнена сварнолитой и на ней закреплены механизм прессования, коленчатый вал, механизм выталкивания, стол, тормоз, вал

приводной, траверса.

Механизм прессования состоит и разрезного шатуна, рычага, серьги, поршня с крышкой, гидроцилиндра. [1].

Выполнение шатуна разрезным в сочетании с гидроцилиндром, связывающим обе половины, позволяет осуществить защиту пресса от перегрузок и обеспечить постоянное давление прессования благодаря регулированию глубины заполнения пресс-форм. Верхняя половина шатуна связана с моты- левой шейкой коленчатого вала, а нижняя с рычагом.

Коленчатый вал установлен на двух опорах. На его концах закреплены составное зубчатое колесо и закрытый кулак механизма выталкивания. Стол имеет 16 радиально расположенных форхм, в которых размещены штампы с пустотообразователями. Стол охватывается свободно перемещающимся кольцом, расположенным на подшипниковых шарах. Периодический поворот стола на 45° осуществляется от коленчатого вала с помощью шатуна, связанного с кольцом стола, и храпового механизма.

Механизм выталкивания состоит, из рычага, цилиндра с поршнем. Один конец рычага связан с закрытым кулаком, а второй — с поршнем. При повороте коленчатого вала рычаг поворачивается и происходит выталкивание двух спрессованных кирпичей.

Стабилизатор давления состоит из гидроцилиндра , шток которого соединен с верхней половиной разрезного шатуна , разделителя , соединенного с помощью напорного золотника и обратного клапана  с гидроцилиндром, пневмогидравлического бачка , фильтра, электроконтаткного манометра . Номинальному расчетному усилию прессования (1,8 кН) соответствует определенное давление в поршневой полости гидроцилиндра. Если при прессовании усилие будет 1,8 кН, то давление в гидросистеме превысит давление настройки напорного золотника и произойдёт сброс масла в поршневую полость разделителя. При этом разрезной шатун раскроется и последует стабилизация давления. Самовосстановление раскрытого шатуна в исходное положение происходит при холостом ходе при поступлении масла в поршневую полость гидроцилиндра из разделителя через обратный клапан. Штоковая полость гидроцилиндра из разделителя через обратный клапан. Штоковая полость разделителя соединена с пневмогидравлическим бачком, в котором находится масло под давлением сжатого воздуха. Электроконтактный манометр регистрирует давление в гидроцилиндре и даёт соответствующие команды исполнительному механизму на увеличение или уменьшение глубины засыпки. Привод пресса состоит из двигателя, пневмомуфты со шкивом, установленным на быстроходном валом редуктора, клиноременной передачи и пневмотормоза колодочного типа, расположенного на втором конце быстроходного вала редуктора. Пневмотормоз обеспечивает фиксирование положения коленчатого вала пресса после отключения муфты. [1].

Штамп предназначен для прессования пустотелого утолщенного силикатного кирпича с нижним расположением пустообразователей. Находят двухпустотного (У-56) и трехпустотного кирпича (СК-57).

Мешалка предназначена для подачи смеси в пресс-формы стола пресса. Она состоит из корпуса с днищем, привода, вертикального вала с лопастями, щетки, поплавка и тарели. С помощью привода, включающего двигатель, клиноременную передачу, редуктор и коническую пару, вращение передается вертикальному валу, который лопастями через окно в днище корпуса нагнетает силикатную смесь в гнезда стола пресса. Устройство поплавкового типа обеспечивает поддержание постоянного уровня смеси в бункере. Тарель, закрепленная на вертикальном валу, вращаюсь, равномерно подает смесь из бункера в корпус мешалки.

Для чистки и ремонта  штампов пресс оборудован выталкивателем, который обеспечивает выталкивание штампов из пресс-форм. Съемник с  захватом обеспечивает зажим и подъем (опускание) штампа.

Механизм сбора просыпи  предназначен для сбора просыпи  силикатной смеси, появляющейся неизбежно в процессе работы пресса и подачи её на цеховый конвейер. Этот механизм включает два скребковых питателя, совершающих возвратно-поступательное движение под действием тяги, присоединенной к рычагу механизма выталкивания. Пресс является четырехпозиционным револьверным автоматом. На первой позиции происходит заполнение силикатной смесью двух пресс-форм, на второй прессование, на третьей – выталкивание двух отпрессованных кирпичей, на четвертой – отбор автоматом-укладчиком.

Предварительно подготовленная масса поступает через бункер в мешалку. После заполнения двух пресс-форм стол поворачивается на 45 и устанавливает их на позиции прессования. Затем, после поворота стола на 45, спрессованные кирпичи выталкиваются. После последующего поворота стола выпрессованные кирпичи отбираются захватами автомата-укладчика СМС-19А, укладываются этим же автоматом-кладчиком на автоклавную вагонетку. Автомат-укладчик СМС-19А кинематически связан с прессом СМС-152А. Путём переналадки (заменой штампов) пресс может изготовлять утолщенный пустотелый или одинарный полнотелый кирпич.

Техническая характеристика револьверного пресса СМС-152А для силикатного кирпича.

Производительность, шт/ч:

- по одинарному кирпичу………….3070

- по утолщенному кирпичу………..3070

- по условному кирпичу……………4100

Число пресс-форм…………………………16

Максимальное усилие прессования, кН…1800

Расчетное давления прессования, МПа….300

Установленная мощность, кВт:

- общая……………………………………..41,1

- пресса…………………………………….30

- мешалки………………………………….10

- регулятора наполнения………………….1,1

Масса, кг……………………………………22800 [1].

3.Расчёт  материального баланса и количество  основных аппаратов.

Таблица 3

Материальный баланс на производство силикатного кирпича.

№ п.п.	Технологическая операция	Приход материала, м³/кирп. шт.	Потери, %	Расход материала, кг
1	Транспортирование готовой  продукции на склад	1010	1	1000
2	Автоклавная обработка	1041	3	1010
3	Формование. Прессование  сырца	3,56	5	3,39
4	Приготовление смеси. Песок 92% Известь 8%	3,668 3,37456 0,29344	3	3056
5	Транспортировка компонентов  на склад. Песок 92% Известь 8%	3,74136 = 3,8 3,442 = 3,5 0,2993088 = 0,3	2	3,668 3,37456 0,29344

 

Исходя из выше приведенного расчета, можно сделать вывод, что для производства 1000 шт кирпича необходимо 3,5 м³ песка и 0,3 м³  известкового вяжущего

__________

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчёт необходимого количества установок

 

Пгод = 6000000 кирпича/год

Пгодфакт = Пгод +Пот = 6000000 + 1% = 6060000 кирпича/год

Псут = Пгодфакт / N =  6060000 / 247 = 24535 кирпича/сутки

N – 247 рабочих суток  в году 

Псм = Псут / Т = 24535 / 1 =  24535 кирпича/смену

Т – 1 смена в сутки

 

 

Пчас =  Псм / М = 24535 / 8  = 3067  кирпича/час

М – количество часов  в смену (8 часов)

 

 

У = Пчас / Пустсправочн = 3067 / 3070 =1 установка

 

Необходима одна установка  для производства 6 млн. шт. кирпича/год