Контроль виробництва

Вступ

Заповнювачі – природні або штучні матеріали визначеного зернового складу, які в раціонально підібраній суміші з в’яжучими речовинами та водою утворюють бетонну суміш.

Заповнювачі є основною складовою частиною бетонів, займаючи 85% його об’єму; вони утворюють жорсткий скелет бетону і цим самим зменшують його усадку і попереджують утворенню усадочних тріщин.

Застосування легких пористих заповнювачів дозволяє отримувати ефективні легкі бетони для теплоізоляції стінових панелей, монолітних стін та різноманітних несучих конструкцій. Заміна звичайних важких заповнювачів пористими, дозволяє суттєво змінити властивості бетонів у бажаному напрямку: зменшити густину, покращити теплоізоляційні властивості тощо.

Для приготування легких бетонів широко застосовують пористі мінеральні заповнювачі, які діляться на природні (вулканічного або осадового походження) та штучні (зокрема, з відходів промисловості).

Природні пористі заповнювачі отримують шляхом подрібнення на щебінь та пісок гірських порід вулканічного походження – пемзи, вулканічного шлаку, та вулканічного туфу, гірських порід осадового походження, пористих вапняків, вапняків – черепашників, вапнякових туфів, опоки, діатомітів та ін.

Штучні пористі заповнювачі отримують шляхом термічної обробки силікатної сировини з подальшим розсівом або подрібненням і розсівом. До штучних пористих заповнювачів належать: керамзитові гравій та пісок; шлакова пемза – щебінь та пісок пористі з металургійного шлаку; щебінь та пісок аглопоритові; гравій, щебінь та пісок шунгізитові; щебінь та пісок зі спученого перліту; спучений вермикуліт та ін.

Пористі заповнювачі з відходів промисловості отримують шляхом переробки (подрібнення і розсіювання) пористих кускових паливних або відвальних металургійних шлаків, грубо дисперсних зол виносу та золошлакових сумішей ТЕС, цегляного бою та ін.

Згідно завданню курсової роботи, далі йтиметься про виробництво аглопоритового щебеню.

Аглопорит одержують спіканням (агломерацією) сировини яка може бути представлена глинистими, або піщано – глинистими породами, відходами від добування, збагачення та спалення твердого палива. Цей спосіб широко використовується у металургійній промисловості для агломераційних руд.

Використання аглопориту ефективне при виробництві високоміцного бетону, оскільки конструкції з такого бетону характеризуються меншою середньою густиною і їх собівартість на 10...12% менше від собівартості аналогічних конструкцій з важкого бетону. Як глинисту сировину доцільно використовувати легкоплавкі глини, що не здатні до спучення, або слабо спучуються, та суглинки з вогнетривкістю від 1150 до 1250^оС.

На цей час прийняті наступні варіанти технології одержання аглопориту:

1. З глинистої сировини нормальної вологості (14...20%);

2. З глинистої сировини з вологістю більше 20%;

3. З сланцеподібної та каменеподібної сировини (вологістю 2...13%) за безперервною схемою з охолодження аглопориту у барабанному холодильнику. Також можуть бути використані схеми, що передбачають застосування при підготовці сировини до спікання відходів виробництва, які містять паливо.

2. Характеристика вихідних матеріалів та вимоги до готової продукції.

2.1. Характеристика сировинних матеріалів

За хімічним складом си­ровина повинна відповідати вимогам до сировини на пористі заповнювачі (ДСТУ БВ.2.7-12-94), мас. %: SiO₂-60...85; А1₂0₃ -5…16; (FеО+Fе₂0₃) - 3...7; СаО - не більше 10; Мg0 - не більше 3;

(К₂0+Ма₂0)–1, 5...6; органічної речовини – не більше 15.

1)Глина Кодимського родовища Одеської області

SiO₂-57, 08-61, 00;

Al₂O₃-11, 18-14, 71;

F₂O₃-3, 66-4, 37;

СаО-8, 50-14, 50;

MgO-1, 52-1, 84;

втрати при прожарюванні – 9, 20-13, 30;

коефіцієнт спучування-3; Тсп-1050 С; ЧПл- 17-22; Тпл 1140-1160 С; Тіс-50-70 С

2) Вугілля та тирса-6-12%

Глина 80%

Склад шихти Вугілля 7%

Тирса 5%

Відходи повернення 8%

Гли́ на — пластична осадова гірська порода, що складається в основному з глинистих мінералів (каолініт, гідрослюди й ін.). Тип глини виділяють за перевагою в ній того чи іншого глинистого мінералу. Глини становлять близько 50% всіх осадових гірських порід земної кори.

Глини — землисті незцементовані гірські породи, утворені частинками розміром менше 0, 01 мм переважно глинистих, а також інших мінералів, що здатні з водою утворювати пластичну тістоподібну масу, яка при висиханні зберігає надану форму, а після випалювання набирає твердість каменю і міцність.

Отже склад шихти задовольняє вимоги стандартів.

2.2 Вимоги до готової продукції.

У відповідності з [ з ДСТУ БВ.2.7-17-95, до аглопоритового піску висуваються такі вимоги:

- Розмір отвору контрольного | Повний залишок на |

- | сита, мм | контрольному ситі, |

- | | % за об'ємом |

- |---------------------------------|-------------------------------|

- | 5 | 0 - 10 |

- |---------------------------------|-------------------------------|

- | 2, 5 | 10 - 40 |

- |---------------------------------|-------------------------------|

- | 1, 25 | 20 - 60 |

- |---------------------------------|-------------------------------|

- | 0, 63 | 30 - 70 |

- |---------------------------------|-------------------------------|

- | 0, 315 | 45 - 80 |

- |---------------------------------|-------------------------------|

- | 0, 16 | 70 - 100 |

- |---------------------------------|-------------------------------|

- | Прохід через сито 0, 16 | До 30

- в піску кожної групи вміст зерен крупніше найбільшого і дрібніше найменшого номінального розміру має бути не більше 15%. При цьому в рядовому піску вміст зерен менше 0, 16 мм має бути не більше 10% за об’ємом;

- марка за насипною густиною марки 600 -1100;

- пористість не більше 88%;

- теплопровідність аглопоритового піску не повинна перевищувати 0, 07 Вт/(мК);

- вміст слабовипалених часток у аглопоритовому піску не повинен перевищувати 3%;

- вологість не більше 2% за масою;

У відповідності з ДСТУ БВ.2.7-17-95, до аглопоритового щебеню висуваються такі вимоги:

- Щебінь випускається в таких фракціях:

- Від 5 до 10 мм.

- Від 10 до 20 мм.

- Від 20 до 40 мм.

За узгодженням з виробника із споживачем допускається виготовляти щебінь від 2, 5 до 10 мм.

- Зерновий склад щебеню повинен відповідати таким вимогам.

- Марки за насипною густиною

- Щебінь повинен бути морозостійким і забезпечувати потрібну марку легкого бетону за морозостійкістю. Втрати маси після 15 циклів заморожування і відтаювання не повинні перевищувати 8%.

- Щебінь який використовується для армованих бетонів, вміст сірчаних і сірчанокислих сполук не повинен перевищувати 1% за масою.

- Марки за міцністю.

- Міцність визначається випробуванням в циліндрі.

- Структура щебеню повинна бути стійкою проти силікатного розпаду. Втрата маси при визначені стійкості проти силікатного розпаду не повинна перевищувати 8%.

- Втрата маси при прожарюванні не повинна перевищувати 3%.

-Втрата маси при визначені стійкості проти залізистого розпаду не повинна перевищувати 5%.

-Стійкість заповнювача проти вапняного розпаду.

- Вміст слабо випалених зерен не повинна перевищувати 5% за масою.

2.3. Ефективність виробництва і застосування конкретного виду заповнювача.

Використання аглопориту ефективне при виробництві високоміцного бетону, оскільки конструкції з такого бетону характеризуються меншою середньою густиною і їх собівартість на 10- 15% менше від собівартості аналогічних конструкцій із важкого бетону.

Також при використанні аглопориту як заповнювача для бетону дуже важливою особливістю є адгезія яка виникає за рахунок кутастої форми щебеня.

3.Технологічна частина

3.1. Обґрунтування вибору технологічної схеми

Технологіявиробництва аглопоритового щебеню та піску передбачає виконання таких операцій:

- Підготовку сировинних матеріалів;

- Добавок (кам’яного вугілля, тирси);

- Дозування та змішування компонентів шихти;

- Грануляцію і термічну обробку гранул шихти на агломераційній машині;

- Подрібнення та розсів готового спеченого продукту.

3.2 Режим роботи підприємства

Режим роботи підприємства характеризується кількістю робочих днів на рік, кількістю змін за добу, і тривалістю змін у годинах на технологічних операціях.

При виборі режиму роботи підприемства необхідно врахувати характер основних агрегатів. Процеси сушіння, і особливо випалювання, звичайно відбувається безперервно, без зупинки теплових агрегатів на вихідні та святкові дні. При безперервній роботі обладнання необхідно передбачити обов’язковий резерв часу для поточного та планового, попереджувального ремонтів і вимушеного простоювання, які враховують за допомогою коефіціента використання обладнання К_в.

3.3 Виробнича потужність

Потужність підприємства повинна забезпечуватись потужністю основного технологічного обладнання. Розрахунок виробничої потужності ведуть, виходячи з річної програми потужності підприємства, режиму роботи і фонду робочого часу з урахуванням окремих технологічних операцій. Розраховуючи потужність, необхідно враховувати виробничі втрати при підготовці, переробці і транспортуванні сировинних матеріалів.

3 4. Опис технології виробництва.

Привезену глину рівномірно розподіляють по площі складу(W=18-20%)і подають на виробництво. Глина подається в ящиковий живильник(СМК-78) потім стрічковим конвеєром(ІТП-5) подається на вальці для видалення каміння(КСМ-125). Подаємо вже очищену глину у вальці тонкого помелу(СМК-1096).

Після проходження цих операцій глина подається в глинозмішувач з паро зволоженням. Туди ж додається подрібнене кам’яне вугілля (фракцією 2, 5 мм) та тирса. Отримана шихта має вологість W=14…20%

Шихта транспортується в барабанний гранулятор(ПЛ), де отримують гранули, потім стрічковим конвеєром гранули транспортуються в агломераційну машину(СМ-961) для підсушування та спікання(20-40 хв.). Під решіткою у вакуум – камері відсмоктується повітря за допомогою вентилятора (димососа), утворюється розрідження що сприяє просочуванню повітря крізь шихту. Зверху шихту запалюють. За рахунок горіння вугілля в шихті утворюється висока температура (до 1400...1500^оС). При цьому шихта спікається у поризовану склувату масу. Процес спікання здійснюється порівняно швидко. Гарячі гази, що просочуються вниз, підігрівають нижні шари шихти, а зона горіння поступово пересувається до колосникової решітки. Верхній шар за цей час, охолоджується повітрям, що просочується. Коли зона горіння палива доходить до колосникової решітки і процес агломерації закінчується одержують спучений аглопоритовий корж, який подрібнюється за допомогою коржерозмелювача. Охолодження здійснюється в шахтному холодильнику(Т=80…120 ^оС). Продукт за допомогою елеватора(ЛГ-200) та стрічкового конвеєра подається до валково-зубчатої дробарки(СММ-375) в якій відбувається первинне подрібнення(d=40…60 мм), потім матеріал потрапляє до валково-зубчатої дробарки в якій відбувається вторинне подрібнення(d=до 40 мм). Потім просіюємо це все через грохот(С-784), де відбувається розсіювання за фракціями, звідки щебінь(d=5-10мм, 10-20мм, 20-40 мм) та пісок(0, 16-1, 25 мм, 1, 25-5 мм) потрапляють на склад готової продукції.

3.5 Особливості структуроутворення заповнювача

При отриманні аглопоритного щебеню утворення пористої структури матеріалу пов’язано з цілим рядом процесів, що відбуваються в період приготування сировинних гранул (зерен), так і їх термообробці. До основних факторів, що забезпечують утворення пористою структури при спіканні алюмосилікатної сировини на агломераційних машинах є:

- пористість, що утворюється в період приготування сировинних гранул. При приготуванню шихти вихідні матеріали змішують, підсушують та окомковують, при цьому відбувається утворення пор в окремих мікрообємах шихти.

- пористість утворюється в період термічної обробки шихти. Вигоряння палива та органічних домішок в процесі агломерації є одним із суттєвих факторів, які впливають на утворення пористості аглопориту.

- просочування повітря і газів через шихту. Холодне і підігріте повітря, при взаємодії з розплавом, що утворюється в процесі спікання, різко його охолоджує. Тому в структурі отриманого аглопориту зберігаються наскрізні трубчасті пори. Більша частина таких пор проходить через всю товщу шару шихти.

- спучування окремих гранул шихти. Інтенсифікація процесів спучування гранул пов’язана з утворенням в зоні спікання чітко вираженого відновлювального газового середовища та швидким підвищенням температури в цій зоні, спікання в присутності рідкої фази як окремих гранул, так і всього шару шихти.

3.6 Вибiр основного технологічного обладнання.

3.7Потреба сировинних матеріалів, палива, електроенергії

Контроль виробництва

Схема технологічного контролю

Схема операційного контролю виробництва