Шикізат материалдарының сипаттамасы

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    

 

 

      2.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. 

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

 

 

              3.Шикізат құрамын анықтау

 

     Саздар деп құрамы өте майда түйіршікті шөгінді тау жыныстарын айтады. Оны сумен араластырып илегенде созымталды жұмсақ балшық береді. Балшықтан қалыпталынған бұйымдар жоғары температурада күйдірілуі нәтижесінде мықты және суға берілмейтін жасанды тасқа айналады. Сазбалшық құрамында түрлі минералдармен  қоса, түрлі оксидтер (глинозем Al₂O₃ - 32-35%, кремнезем  SiO₂ - 55-85%, темір оксиді Fe₂O₃,  кальций оксиді СаО – 2-3%, натрий оксиді Na₂O - 5-6% , магний оксиді MgO  - 2-3% және калий оксиді К₂О - 5-6%), бос  және химиялық байланысқан су болады. Сазбалшықтың  қасиетіне қосылмалар үлкен әсер етеді. Al₂O₃-пен байланысқан SiO₂-нің көп мөлшерінде  сазбалшықты минералдарға саздың  байланысу, жабысу қасиеттері азаяды, күйдірілген бұйымның кеуектері көбейіп, оның беріктігі төмендейді. Жүдеудеткіш қоспалар  табиғи және жасанды болуы мүмкін. Табиғи  түріне жұқа саз, кварцты және далашпатты құмдар, маршалит, ал жасанды түріне – өндіріс қалдықтары (түйіршіктелген шлак пен күл,  керамикалық өндірістің түйіршектелген қалдығы, мылонафт), арнайы дайындалған (дегидратирленген саз, шамот) жатқызуға боладыЖүдеудеткіш қоспаларға құм жатады.          

      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. 

     Дайын бұымдарға қажетті қасиеттерді беру үшін, массаға әр түрлі қоспалар қосады. Пластикалық әдіспен дайындағанда түйіршіктелген қоспаларды, яғни күлді және шлакты негізді қоспаның 45% қосады. 

    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

    Пластикалық қасиеттеріне қарай сазға түрлі күлдерді қосады,%,жоғары пластикалық  саздар -40...48,орта пластикалық -30 дейін,төмен пластикалық 8...20

    Күлді күкірт қоспасына 15% дейін қосады,ал кейбір зауыттарда күл дозировкасы 50 % ұлғаяды,ал кейбір кірпіштің орташа тығыздығы азайтады 1250 кг/м3.

    Саздың пластикалық қасиеті жоғары болғандықтан оған 45% өндірістік қалдықтар негізінде қалған шлактарды қостық.

 

 

   4. Технологиялық схема

 

   Пластикалық әдіспен кірпішті дайындау төмендегі схемада көрсетілген.

  Саз                                                                                  Шлак

                                                   

                                              Мөлшерлеу

                                                    ↓

                                            Ірі майдалау

                                                    ↓ 

                                         Майда ұнтақтау

                                                    ↓

                                      Бункерде сақтау

                                                   ↓

                                    Қоспаларды араластыру(екі біліктік араластырғыш)

                                                  ↓

                                              Бұйымдарды қалыптау

                                               таспалы қысқыш                             

                                             

                                      Кептіру /туннельді кептіргш/

                                                  ↓

                                        Күйдіру / туннельді пеш/

                                                 ↓

                                   Дайын бұйымдар қоймасы

 

Технологиялық схема түсініктемесі

 

Пластикалық тәсілмен шлакты кірпіш өндірісінің схемасының түсініктемесі.

Шикізат карьерден зауытқа автотранспорт  арқылы жеткізіледі.Шикізат (саз бен өнідірістік қалдықтар негізінде алынған шлак) еківальцты сазқопарғышқа беріледі,саздың сазқопарғышқа берілуі автотранспорттан да болады.Берілген жұмыста СМК-225 маркілі сазқопарғыш берілген.Сазды материалдардың бөліктері билдармен кесіледі және тор арқылы СМК-214 жәшікті  қоректендіргішке тікбұрышты жәшіктің төбесіне түседі,оның түбі өз кезегінде саз өңдейтін қондырғыға шихта компоненттері біркелкі және үздіксіз беріледі және дозалау үшін қолданылады.Ұзындығы бойынша жәшік көтергіш шиберлермен бөліктерге бөлінген (шикізаттық компоненттердің саны бойынша). Компоненттердiң байланыстарына байланысты шикiзат әрбiр қалқанға араластыр тұрақты құрамның шихтасының өндiрiсiндегi тұрақты беруi үшiн нақтылы биiктiктерде көтерiп бекiтедi. 
Өңдеудi келесi кезеңге қопсытулар, саздан кейiн бiр қалыпты құлайды - СМК 274А дөрекi ұнтақтың тас бөлгiш вальцтерiнде - 150 өндіріс бойынша смның басқа тарелкалы қоректендiргiшiнен сонымен бiрге 35 м3/сағатқа дейiн - күйiндi құлайды. 
Тас бөлгiш вальцтер екi белдiктерден тұрады: тегiс үлкен диаметр және бiр-бiрi кездесу айналмалы қабырғалы кiшiсi өлшемдер. Беттердiң арасындағы саңылау болуы керек. Шикiзат аз, содан соң үлкен вальцтерге дәйектi түрде, бастапқыда түседi, белдiктердiң қабырғаларымен кейiннен майдаланған және төмен итермелейдi, күштiң тасты қосындылары үлкен дестелерге лақтырып тастайды, оны жоғары берiледi және тарапқа тартпа бойынша.

Бiр уақыттағы оның сулауы бар шихтаның кедергi жасау  және уқалауы екi бiлiктi араластырғышы  сулаусыз өндiрiп алады. Тап қалған пропорциядағы саз және фосфорлы күйiндiсi араластырғыштарға үздiксiз жүктеледi және босату саңылауына қоспаларды бiр уақытта алға бастыратын айналмалы қалақтармен араласады. Масса өткен араластырғыш арқылы салыстырмалы бiркелкi болып қалыптасады. 
Фосфорлы күйiндi және саздан шихтасы араластырғышта араластырулардан кейiн ылғалды ұнтақтың жүгiргiштерiне әпередi. СМК 268 марканың ылғалды ұнтағының жүгiргiштерi -  арналған шикiзат ұнтақ, кедергi жасау, уқалау және компоненттердiң сулауы үшiн араластырылады. Олар гранулометриялық бiртектiлiктердi сатады қалыптау массаның аралық кезеңiнде араластырылады Шихтаның сақтауы үшiн қоспаның жүгiргiштерден шихта сақтайтын жерге түседі. Майда ұнтақтың керамика массасының шихта сақтайтын жерiн әпередiден вальцке, дейiн шихтаның ұсақтауы үшiн күй керек. Олар екi кергiш және сақтағыш құрылым, екi қырғыштар, жүктеушi шұңқыр, ерiксiз келтiру және ұзына бойына және көлденең берудiң ерiксiз келтiрулерi бар екi қыратын құрылымдарының белдiктердiң бiр-бiрi кездесуi, белдiктердiң қоршау айналмалы станиналарынан тұрады. Вальцтер және қыратын құрылымдар ортақ рамада орнатылған. Қоспаның майда ұнтақтың вальцтерiн түседiден сүзетiн керегесi бар араластырғышқа, сүзгiмен пресс олардың iшiнен вакуумдарға - араластырғышпен. Пресс тығыздау және брустың түрiнде массаның сығуы жолыменнiң сазды массалардың майысқақ қалыптауы үшiн арналған. Сүзгiмен вакуум-пресстi негiзгi функциялар - араластырғыш Усммен - массаны түйгiштеп қалыптау. Пресс төмендегiше жұмыс iстейдi: өткен алдын ала өңдеудi масса. Паром бытысып қажеттiлiк жағдайда сулап жылытатын баспа араластырғышқа түседi. Брустың түрiндегi тығыздау және массаның сығуы балшық массалардан бұйымдардың майысқақ қалыптауы үшiн жолымен арналған. Сүзгi – араластырғыш майда тазарту, кедергi жасау және керамика массасының жылытуы үшiн арналған. Массалар басуда оның жат қосындыларынан өңдеу және тазарту керегенiң саңылауы арқылы асылданады. Кiрпiштi қалыптау 18% және кемiнде 15 кгс/см2-шi қосымшаның дымқылдықтың жанында iске асады. Пресс 12-шi Ввннiң вакуумды үрлегiштiң керi сумен жабдықтауын жүйемен жабдықталған. Қалыпталған брустар кiрпiш-шикiзаттар А.кейiн см-шы автоматқа не әпередi кептiргiш вагонеткаларға жинақтайтын қалаушы автоматқа туннелдi түседi кептiрдi түседi. Вагонеткалар шикiзаттармен рельс жолдары бойынша орын ауыстырады. Туннелдегi сиретiлуi бар кептiргiштер жұмыс iстейдi. Шикiзаттың кептiргiшi дымқылдыққа дейiн 5-7% жетедi ең маңызды операциялардың бiрi болып табылады. 30-40%-шi 90-120 БЖ, шығудағы туннелге жылу шығаратын заттың температурасы кiруге шығудағы ауаның шартты ылғалдылық 85-90% ауаның жылдамдығы 2, 5-3, 5 м/секке дейiн; 15-30 ч-шi шикiзаттың тоқашының ұзақтығы  
Садчиктiң автоматтың кептiргiш вагонеткаларының шикiзаты тоқаштардан кейiн пеш вагонеткаларынан басқа жерге салады және туннелдi камераға күйдiруге бағытталады.