Шлакты кірпіш

      Сазбалшықтың тұтқырлық қасиеті – пластикалық емес материалдардың бөлшектерін байланыстырып, сумен қатқанда беріктігін жоғалтпайтын және жақсы қалыпталатын қасиеті. Бұл қасиет массаға қоспа ретінде пайдаланғанда жақсы қалыптау қасиеттер беретін таза кварцты құмның мүмкін болған максималды мөлшерімен анықталады. Жоғары пластикалық сазбалшыққа құмның  60-80%-ке дейінгі мөлшерін қосуға болады.

      Күшті құмды сазбалшықта күйдіру процесінде  шөгу емес, кварцтың модификациялық ауысуның әсерінен көлемінің ұлғаюы мүмкін. Толық шөгу ауалық және оттық шөгулердің алгебралық суммасына тең, ол 5-18% аралығында. Сазбалшықтың  бұл қасиетін керекті өлшемдегі  бұйымдар өндірісінде ескереді.           

     Сазбалшықтың отқа төзімділігі – балқып кетпей, жоғары температураға қарсы тұру қабілеті.  Cазбалшықты материалдардың құрамындағы полиминералдық күшіне байланысты балқу температурасы болмайды. Олар температураның кейбір интервалдарында балқиды. Жобадағы кірпіш өндіру үшін алынған сазбалшықтың отқа төзімділігі t_от1580⁰С.

     Шөгуді азайту және сазбалшықтың басқа да технологиялық қасиеттерін жақсарту үшін, оның құрамына жасанды немесе табиғи материалдардан дайындалған әр түрлі қоспалар енгізеді.

      Иілгіштігі жоғары  сазға енгізілген жүдеудеткіш қоспалар ұстасудың  жалпы күшін, тұтқырлығы мен иілгіштігін төмендетеді. Соның әсерінен массаның бірлік көлеміндегі  сазбалшықты бөлшектің көлемі азаяды, осыдан кейін араласпа жеңіл, шөгуі аз болып, кебу қасиеттері жоғары болады.

      Сазға жүдеудеткіш қоспа арқылы біз шикізаттың құрамын жақсартамыз. Егер отқа  төзімді сазды 1300-1400⁰ температураға дейін күйдіріп  майдаласақ, онда біз шамот материалын аламыз.  Ол негізінен 45%-ке дейін  глиноземнен, 50-60%-ке дейін  кремнеземнен  тұрады.  Олар жоғары температурада муллитті қалыптастырады.

      Жобадағы керамикалық кірпішке қоспа ретінде әр түрлі жүдеудеткіш қоспалар, мысалы:  түйіршіктелген отын шлагы, күлдер қосады. Түйіршіктелген шлак – бұл жақсы ісінген масса. Шлакта өзінің дәедері ғана емес, сонымен қатар, әлсіз күйдірілген сазды, көмірлі бөлшектер де, жанбаған көмір де болады. Күл де шлак сияқты, жүдеудеткіш қоспа ретінде ғана емес, күйдіру процесінде бу қалыптастырғыш, жанып кететін және балқыма қоспа  рөлін де атқарады. Күлдің құрамында да көмірлі, темірлі, әктасты және шыны тәрізді бөлшектер бар.

      Дайын керамикалық бұйымның көлемдік салмағын төмендету, оның кеуектілігін көбейту үшін, шикізат материалына  жанып кететін немесе кеуек түзгіш қоспалар қосады. Олар жүдеудеткіш қызметін де атқара береді. Жүдеудеткіштер сазды массада қаңқа рөлін атқарады және  сазбалшықтың көлемін азаймауын, сызаттанбауын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар,  олар ылғалдың төменгі қабаттардан бетіне өтуіне де әсер етеді, кептірудің уақытын мен бағасын төмендетеді. Шикізаттың кептіру кезеңін массаға аз мөлшерде электролит-коагулятор қоспаларын қосу арқылы да қысқартуға болады.

     Күл-шлак қоспа немесе күлді шығару керамика құрылысын өндіруге қолдану келесі талаптарға жауап береді:

      Күлдер жеңіл балқитын және орта балқитын болуы қажет (жұмсарту температурасы 1200 және 1400 С аралығында)

    Жанбайтын отындардың құрамы күлде шектелмейді,ондағы күл бөлігі  10% құрайды

     Күлдегі күкірттің болуы 2 %құрайды онда отынды  күйінінің саны    5 % аз болуы қажет

   Физикалық қасиеті.Күл мен шлактың ең негізгі физикалық қасиеттері олардың шашылуы және тығыздығы,сонымен бірге гранулометриялық құрам.

   Шаң түріндегі күлдің грануметриялық құрамы жанармай түрінде,оның дайындалуына,жағу режиміне және және оны жинау орнына байланысты.Күлдің ірі бөлшектеріциклондармен ұсталады,майда және ұсақтары электрофильтрлермен ұсталады.Мысалы Прибалтиканың ГРЭС циклондары тек 47...63% құрайды осы уақытта электрофильтрлік күл 61...87%,үшінші қатар 78...98% тұрады.

   Әртүрлі мемлекеттердің стандарттарында дисперсиялық күл сипаты қолданылады,олардың жалпы  беті 2700-4000 см²г.Күлді гранулометриялық ,химиялық фазалық құрамы оның үймелі тығыздығына тәуелді, олар 600...1300 кг/м3 аралығында орналасады.Түрлі көмірлерде күлдің нағыз тығыздығы 1,75-тен 3,5г/см3 және орташа 2,1...2,4г/см3 тең.Жанармайлы ұсақталған күйінде 10...15мм ірілікке тең,нақты тығыздығы 2,83...3,26г/см3,үймелі тығыздығы 1100...1300...кг/м3.

    Химиялық құрамы.Күл мен шлакты тас көмірдегі жағу және антрациттердің химиялық құрамы бойынша SiO2 және Al2O3негізінде көрсетілген.Онда СаО құрамы 5%аспайды.Күлдегі басты оксидтердің қатынасы орта есеппен былай болады.SiO2-40...58%,Al2O3-21....27%,CaO-4....6,Fe2O3...17,Na2O-0.4...4,7%.Сонымен бірге күл құрамына SO3,MgO,TiO2 және т.б. кіреді. Күлдегі SO3,MgO,TiO2 және т.б. кіреді.Күлдегі SO3 болуы сульфат тұрақтылығының талаптарымен шектелген.Тепе-теңдікті қамтамасыз ету үшін

қатайту барысында көлемін өзгертуде  СаО-2....5% аспауы қажет,ал MgO-5%.

     Күлде Na2O және К2О суммарлық құрамы 1,5-3% болуы қажет.

Жоғары кальцийлі күл  немесе шлак Қан-Ачин бассейнінің көмірлерін жағу барысында түзіледі,сонымен  бірге Украйн және Оралдың көмірлері,Орта Азия және Шығыстың кейбір тас көмірлері.Көмірдің түріне және оларды жағу барысында күлде 0,5-20% жанармай бөлшектері болуы мүмкін.Олар зиянды қоспа болып табылады. Стандарттарды күлдегі шектеулі қалдықтар құрамын  көмірдің түріне байланысты орнатылады.Шлактарда  жанармай қалдықтары болмайды,жеке жағдайларда олардың құрамы 1% құрайды    

 

 

 

 

 

 

4.Өндіріс әдісін таңдау

 

      Берілген жобада кәдімгі кірпіш массасын дайындау және өңдеу үшін пластикалық әдіс таңдалды. Шикізатты өңдеу және  массаны дайындаудың негізгі 3 тәсілі бар: жартылай құрғақ (масса ылғалдылығы 8-13%), пластикалық (масса ылғалдылығы 18-26%) және шликерлік (масса ылғалдылығы 45-60%). Әдістер шикізат материалдырың қасиеттері мен алынатын бұйым сапасына байланысты тағайындалады. Керамикалық бұйымдарды олардың әр түрлілігіне байланысты оларды әр түрлі технологиялық тәсілдермен дайындайды, бірақ оларды өндірудің негізгі бірдей және сазды қазып алудан, массаны қалыптау үшін дайындау, бұйымды (шикізатты) қалыптау, бұйымды кептіру және оларды күйдіруден тұрады.

      Карьерден  тікелей алынған саз бұйым  алуға жарамсыз, сондықтан кез-келген керамикалық бұйымның технологиясы керамикалық немесе жұмысшы массаларды дайындаудан басталады.

      Өндірістің  бұл сатысының мақсаты – саз  шикізатының табиғи құрылысын  бұзу, одан жағымсыз қоспаларды  шығару, ірі кесектерді майдалау, содан соң біртекті және қалыптауға ыңғайлы керамикалық масса алғанға дейін барлық компоненттерді сумен араластырады. Дайындалатын өнімнің түріне және бастапқы шикізаттың қасиетіне байланысты керамикалық массаларды пластикалық, жартылай құрғақ және  шликерлі (сулау) тәсілдермен алады.

     Пластикалық тәсілде массаны дайындау мен қалыптау кезінде бастапқы материалды табиғи ылғалдылығында немесе қамыр күйге жеткенге дейін су қосумен араластырады.Алынатын масса ылғалдылығы 15-тен 25 % дейін және одан жоғары ауытқиды. Дайындалған саз массса қалыптаушы сығымдауышқа (пресс) көп жағдайда таспалы (ленталы) қарапайым немесе вакуум камерамен жабдықталған түрімен жеткізіледі. Ыдырау саздан ауаның бөлінуіне олардың бөлшектерінің жақындауына бейімдейді, сондай-ақ массаның қалыпталуы мен біртектілігін жоғарлатады. Қажетті қимадағы саз формалары сығымдағыш (пресс)  мунштукарқылы шыққанда бұйымдарға кесетін кескіш аппаратпен кеседі.

      Массаны дайындаудың және қалыптаудың пластикалық тәсілі жаппай материал шығару кезінде көбірек тараған (кәдімгі қыш, кеуекті қыш, тастар, черепица және т.б.).

      Жартылай құрғақ тәсілді дайындау кезінде шикізат материалы бастапқыда кептіріледі, уатады, ұнтақ етіп майдалайды, содна соң араластырады және сумен немесе бумен ылғалдайды, сондықтан қабілеттілігі жақсарады, керамикалық масса өзіндік аз ылғалды пресс-ұнтақты ұсынады ( жартылай құрғақ 8-12% дйін, құрғақ қалыптау тәсілінде 2-8 % дейін), сондықтан мұндай массаларды үлкен қысымды  арнайы автоматтандырылған сығымдағыштарда қалыптайды.

      Бұйымды сығымдаудан кейін кептіру жылдам немесе кептіруді күйдірумен біріктіруге болады, бұл өндірісті жеделдетуге, отын шығынын азайтуға және өнімнің арзандауына әкеледі. Қалыптаудың пластикалық тәсіліне қарағанда аз пластикалық саздарды қолдануға болады, бұл өндірістің шикізат базасын кеңітеді.

      Сығымдаудың жартылай құрғақ тәсілімен тегіс және қуысденелі пішінді кірпіш, қаптама плита, ал құрғақ тәсілмен тығыз керамикалық бұйымдар (еден плиталары, жол кірпіштері, фарфор материалдары) жасауға болады.

     Бұйымдарды шликерлі тәсілмен дайындау үшін бастапқы материалдар алдын-ала майдаланады және біртекті ағымды  масса алғанға дейін үлкен су мөлшерімен мұқият араластырылады (араласпа ылғалдылығы 4045%). Шликерлі тәсілді фарфор, фаянсты бұйымдар, қаптама плиталар технологиясында қолданады. Шашыратып кептіргіштердегі керамикалық массаларды сусыздандырудың жоғарғы техника-экономикалық тиімділігін ескере отырып, шликерлі тәсіл басқа да керамикалық бұйымдар  технологиясына өндіріледі, атап айтқанда беттік кірпіштер технологиясында, бірақ ол отын шығынын көп жұмсауды талап етеді.

Майысқақ қалыптауды әдiстiң кемшiлiгi шикiзаттың тоқашы технологиялық  циклданың үлкен ұзақтығы процесс  есебiнен болып табылады, тоқашқа  және тоқаштың жеке процессiнiң бар  болуының жанында материалдың путсотелого, үлкен отыруы әсiресе тоқаш және күйдiрудiң процесстерiнiң бiр агрегатындағы күйдiру және қосарлану үшiн тоқашты, құрғатылған шикiзаттың басқа жерге салуында отырғыш шикiзаттың жанында сыйымды операциялардың механикаландыруын мүмкiндiгiн қиындатады.

Өз күрделiлiгi және ұзақтық, массаның әзiрлеуiнiң майысқақ әдiсi бар бұйымдарының технологиялық  өндiрiсi неткенмен алайда, қабырғалық керамиканың өнеркәсiбiнде өте  жайылған. Майысқақ қалыптауды әдiс  кең ассортименттегi бұйым, iрiлеу  өлшемдер, күрделi форма және үлкенiрек қуыстықты шығаруға мүмкiндiк бередi. Айналма және мұндай бұйымдардың аязға төзiмдiлiгiнiң жанында берiктiк шегi кейде шикiзат әдiс алған жартылай құрғақ әдісте жасалған бұйымдарға қарағанада сол жоғары.

   50 БЖге бұйымдардың күйдiруiн температура шамамен күйдiруге энергия шығындар азайтуға мүмкiндiк берген және тоқашқа биiк шығындарды кейбiр өлшемде орнын толтыратын жартылай құрғақ сығудың бұйымға қарағанда төменде. 
      Осы курстық жұмыста аталған артықшылықтардың есепке алуымен керамика кiрпiштерiн қалыптауда пластикалық әдiс қолдандық.

1-сурет

 

       1-автосамосвал, 2-жәшікті жібергіш, 3-ленталы конвейер, 4-тас бөлгіш вальцтар, 5-ұсақ майдалау вальцтері, 6-сазды араластырғыш, 7-ленталы пресс, 8-кескіш автомат, 9,13-төмендеткіш, 10-10 сөрелі вагонетка, 11-тасымалдағыш арба, 12-кептіргіш камерасы, 14-вагонетка, 15-туннельді пеш, 16-күйдірілген кірпіш қоймасы

Пластикалық пресстеумен алынатын кірпіш өндірісінің технологиясы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Құрал жабдықтың  техникалық сипаттамасы

 

      Майда ұнтақтау вальцтері. Ірі майдалаудан кейін саз майда ұнтақтауға вальцтерге келіп түседі. Ірі майдалау вальцтерінен айырмашылығы, оларда валкалар арасында 0,8-3мм саңылаулары  бар.

     Түсетін бөлшектердің  көп мөлшері 30мм. Орташа қуаттылықты зауыттарда СМ-696А вальцтерді сағатына 20 м³ шығаратын вальцтерді қолданады.

    

 

2-сурет

 

Майда ұнтақтаудың вальцтері

 

       Кірпіштің тығыздығы жоғары болуы және глина қасиеттерінің формасы жақсы шығуы үшін шикізатты вакуумдық таспалық престерде өңде Таспалық преске келіп түсетін глиналық массаны шнек көмегімен тығыздайды, осдан кейін шығарылатын тесікше-мундштукке беріледі. Таспалық престердің өнімділігі бір сағатта 10 000 данаға дейін. Кірпішті кептіру мерзімі-24-тен 3 тәулікке дейін.

 

СМ 443А таспалы вакуум құрамалы прессi - (149, 150) кiрпiштi майысқақ қалыптау, құрғату тұрбаларының керамика тастары үшiн арналған және дымқылдықты балшық массаның вакуумы 18%тен кем алдын ала дайын тұрған. Балшық массаның кедергi жасау, сулау, вакуумдау және сығулары бұйымдардың қалыптауында iске асады. Негiзгi түйiндерi рама, саз араластырушы, вакуум-камера және вакуум қоюы, шүмектiк бiлiк, бастырмалатқыш десте, пресстеушi цилиндр, айдаушы белдiк және ерiксiз келтiрулер болып табылады. Саз араластырушы бiлiк және қаптың ол құрастырылған астаудан тұрады. Саз араластырушыларды бiлiкте тiркеуiш конусты шнек және шетiне балшық массаның кесуi үшiн пышақ бекiнетiн конустың екіжүрістінің бұрандалы сызықты екі жүрісті жасаушы 27 жауырындары бiр қалыпты орналастырған. Саз араластырушыны аралық бiлiкте арқасында фрикциялық муфтаға вакуум-камераны шамадан тыс жүктеудiң жанында ол тоқтатпауға мүмкiндiк берген баспасөз тоқтаусыз бөлiп тастауға болады. 
 
Вакуум-камера корпуста рттың 730 ммiне дейiн вакуумы алынуға мүмкiндiк беретiн. бап, пресстеушi шнектiң қалақтарына массаның бiр қалыпты беру қамтамасыз ететiн бастырмалатқыш десте құрастырған. Вакуум-қою вакуум-сорап және сүзгiден тұрады.Бiрiне электр шырағы бар шағылдырғыш бекiнетiн екi терезелермен қақпақтаулымен вакуум- кадмера үстiнде. Iшкi камераның бiр бөлiгiне рұқсаты үшiн люкте болады; қабырғадағы арнайы саңылау вакуум-қоюды сiңетiн құбырдың қосуы үшiн қызмет көрсетедi. Баспасөздiң басқа түйiндерiмен вакуум-камера қиықтар тығыздайтын резеңке төсемдерiн алады. 
 
Шүмектiк бiлiк тұрады үш жиiрек бiрi ойып жасалған сақтағыш түйрегiштермен жабдықтаған тiстi муфта бiрлескен. Шнек аяқтағы бөлiкпен двухзаходноймен бұрандалы сызыққа қалақ жасаушы болып төрт секциясы болады. үш баспалдақты, үйкелiске шыдамды балқыманы наплавленының қалақтардың шетiнiң шнегi. Бiлiктi күштер таяныш мойынтiректермен қабылданады. Бiлiкте бастырмалатқыш Валканың тiркеуiш жетек тiстегiрiшi құрастырған.

 

 

 

 

 

 

 

 

6.Өндірістің  жұмыс істеу режимі

 

      Өнеркәсіптің жұмыс режимі жылдың жұмыс күні санымен, тәуліктегі сменалар санымен және жұмыс сменасындағы жұмыс сағатымен анықталады. Цехтағы негізгі агрегаттардың жұмыс түрін, сменалық жұмысты, құрал-жабдықтардың өтпелі және жобалық жөндеу үшін қажетті уақыт резервін және де керамика бұйымдарын өндіретін өнеркәсіптерді техникалық жобалау нормаларын ескере отырып, келесі жұмыс тәртібін қабылдаймыз:

 

    1.Жылдағы тәулік саны                                                            - 365

     2.Мейрам күндері мен демалыс күндерінің саны                  - 60